Publicación: Diseño y fabricación de cavidades de moldeo obtenidas mediante impresión 3D estereolitografía (SLA) para inyección de piezas plásticas
Fecha
2024-10-22
Autores
Castillo-Carangui, Karla
Cobos-Maldonado, Christian
Ferrándiz-Bou, Santiago
López-López, Luis
Editor/a
Director/a
Tutor/a
Coordinador/a
Prologuista
Revisor/a
Ilustrador/a
Derechos de acceso
info:eu-repo/semantics/openAccess
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Editor
Universidad Nacional de Educación a Distancia (España), Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Ingeniería Mecánica
Resumen
En el presente trabajo, se diseñaron y fabricaron cavidades de moldeo utilizando impresión 3D, específicamente estereolitografía (SLA), para la inyección de piezas de polipropileno (PP). Se emplearon sistemas CAD/CAE para el modelado de los sólidos a obtener y, partiendo de estos, diseñar los postizos. Estos fueron producidos con VeroWhitePlus e integrados en un molde estándar con placas portapostizos para adaptarse a diferentes modelos.
Para la determinación del punto de inyección y el diseño de los canales de distribución y estrangulamiento, se llevaron a cabo simulaciones y cálculos con el fin de optimizar el sistema de alimentación. El sistema de refrigeración fue dimensionado a partir del manual de diseño de moldes de la Bayer. Los mismos fueron validados por medio de una simulación térmica, analizando la propagación de la temperatura de inyección en el postizo y su respuesta durante el enfriamiento. El sistema de expulsión se calculó con base en modelos matemáticos de Shigley.
Se analizó la resistencia mecánica de los postizos mediante una simulación de esfuerzo-deformación usando ANSYSTM, obteniendo una deformación máxima de 0.04 mm. Esta permitió verificar que los postizos impresos con 7 mm de pared pueden soportar las deformaciones durante el proceso de inyección.
In the present work, molding cavities were designed and manufactured using 3D printing, specifically stereolithography (SLA), for the injection of polypropylene (PP) parts. CAD/CAE systems were used to model the solids to be obtained and based on these, to design the steel inserts. These were produced with VeroWhitePlus and integrated into a standard mold with insert holder plates to fit different models. To determine the injection point and the design of the distribution and choke channels, simulations and calculations were carried out to optimize the feeding system. The cooling system was sized based on the Bayer mold design manual. They were validated through a thermal simulation, analyzing the propagation of the injection temperature in the insert and its response during cooling. The expulsion system was calculated based on Shigley's mathematical models. The mechanical resistance of the inserts was analyzed through a stress-strain simulation using ANSYSTM, obtaining a maximum deformation of 0.04 mm. It allowed the verifying of the printed inserts, with a 7 mm wall, to withstand deformations during the injection process.
In the present work, molding cavities were designed and manufactured using 3D printing, specifically stereolithography (SLA), for the injection of polypropylene (PP) parts. CAD/CAE systems were used to model the solids to be obtained and based on these, to design the steel inserts. These were produced with VeroWhitePlus and integrated into a standard mold with insert holder plates to fit different models. To determine the injection point and the design of the distribution and choke channels, simulations and calculations were carried out to optimize the feeding system. The cooling system was sized based on the Bayer mold design manual. They were validated through a thermal simulation, analyzing the propagation of the injection temperature in the insert and its response during cooling. The expulsion system was calculated based on Shigley's mathematical models. The mechanical resistance of the inserts was analyzed through a stress-strain simulation using ANSYSTM, obtaining a maximum deformation of 0.04 mm. It allowed the verifying of the printed inserts, with a 7 mm wall, to withstand deformations during the injection process.
Descripción
Organizado y patrocinado por: Federación iberoamericana de Ingeniería Mecánica y Universidad de Concepción - Chile. Departamento de Mecánica, FeIbIm – FeIbEM
Categorías UNESCO
Palabras clave
Análisis de Elementos Finitos, Cavidades de Moldeo, Estereolitografía (SLA), Polipropileno (PP), VeroWhitePlus, Finite element analysis, Molding Cavities, Stereolithography (SLA), Polypropylene (PP), VeroWhitePlus
Citación
-
Centro
E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica