Rediseño de producto y de molde para la inyección de abrazaderas en polipropileno para tuberías de riego en Interplast S.A

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se modificó el diseño de una abrazadera de polipropileno con el objetivo de que no falle en servicio. Para este fin se incorporaron nervaduras al diseño de la abrazadera para disminuir los esfuerzos máximos en las zonas críticas. Para el rediseño de la abrazadera se utilizó el programa de diseño paramétrico Creo Parametric y para el análisis de esfuerzos máximos en la pieza, se utilizó el software de elementos finitos ANSYS. El análisis realizado en ANSYS confirmó que las nervaduras distribuyen uniformemente los esfuerzos, es decir, disminuyen los esfuerzos máximos en las zonas críticas; las medidas de nervaduras que mejor distribuyeron los esfuerzos y representan menor aumento de material fueron: 5 mm ancho, 13 mm de largo y un ángulo de 30° con respecto a la horizontal. Luego de modificado el diseño de la abrazadera, se actualizó el diseño del molde con el módulo de diseño de molde de Creo Parametric, para moldear la abrazadera con las nervaduras. Se realizó un estudio de factibilidad del cambio de materia prima para la abrazadera, evaluando diversas opciones disponibles en el mercado teniendo en cuenta criterios técnicos y económicos. De las referencias seleccionadas de polipropileno la mezcla que es más viable de acuerdo con los criterios es la 20H92N+10R10C suministrada por la empresa Esenttia, porque tiene un mayor límite elástico y elongación a la rotura, es decir, mayor ductilidad que las otras referencias lo que es fundamental para mejorar el comportamiento mecánico en las zonas críticas. Por último, se verificó que los parámetros de moldeo por inyección tales como: presión de inyección, perfil de temperatura y tiempo de enfriamiento fueran los adecuados para el material y la aplicación. El cambio de los parámetros que no fueron adecuados se hizo con base en el software de simulación Moldflow Adviser; este software predice cual es la mejor combinación de parámetros para moldear abrazaderas sin defecto, así como las respectivas sugerencias para los valores que no son los adecuados.