Diseño y cálculo de una inyectora de plástico para piezas pequeñas

Abstract

El proyecto consiste en la evaluación económica, la proyección comercial y el desarrollo técnico para la fabricación de inyectoras destinadas a fabricar piezas pequeñas, con un volumen no mayor a 15cm³. Surge a partir de una investigación de mercado, la cual devolvió que en el país no existen fabricantes locales de este tipo específico de máquinas; esto lleva a que quienes las requieren en sus procesos productivos o quienes las comercializan se vean en la obligación de importarlas, con los gastos y complejidades que eso conlleva. Junto a mis colegas realizamos un análisis del mercado, para proyectar nuestro nivel de ventas y grado de inserción en el mismo. Además, estimamos y revisamos diversos costos inherentes. A partir de esta evaluación encontramos viable la posibilidad de fabricar y comercializar este tipo de inyectoras, siendo redituable esta empresa. En el marco de lo técnico, estipulamos una serie de datos básicos de la máquina a partir de los cuales comenzar a desarrollar los cálculos, diseños y selección de elementos. Algunos de estos parámetros fijados fueron el volumen máximo de inyección, los materiales a inyectar, su temperatura óptima de trabajo, la presión de cierre y de inyección, las dimensiones generales de la máquina, entre otros. Partiendo de estos parámetros guía, efectuamos los cálculos básicos para determinar los elementos indispensables para el funcionamiento de la máquina, como son el tornillo de distribución e inyección del material plastificado, la punta de inyección y las válvulas antirretorno, la camisa contenedora del tornillo, el método de calefacción del material, las transmisiones mecánicas de movimiento, las placas porta-molde, las columnas soporte de la máquina, el sistema mecánico/hidráulico para el cierre del molde, entre otros. Además, existieron elementos cuyo origen era comercial y debimos analizar qué opción del mercado era la mejor. Estas piezas fueron entonces seleccionadas de catálogo. Finalmente, aprovechando las potentes herramientas computacionales de cálculo que tenemos al alcance, hicimos algunos desarrollos para verificar que nuestros cálculos de resistencia y deformación fueran correctos. También sumamos algunas verificaciones de piezas cuyo cálculo analítico es complejo sobremanera (como el estudio de deformación de las placas porta-molde); en estos casos el análisis por elementos finitos nos devolvió información que de otra forma hubiera sido sumamente difícil de obtener. Diseñados, calculados, seleccionados y verificados todos los elementos, pasamos a la última etapa en la que desarrollamos la documentación técnica para la fabricación y/o compra de todas las piezas. Además, plasmamos un pequeño esquema de mantenimiento y revisión de la máquina para su correcto funcionamiento.