Efecto térmico y del procesamiento por inyección de piezas plásticas en su desempeño mecánico

Abstract

El grado de calidad de piezas fabricadas por inyección de termoplásticos se puede establecer por el peso del producto, apariencia y mínimos defectos. Adicionalmente, las condiciones del proceso de inyección pueden inducir un efecto en el desempeño mecánico de las piezas inyectadas, donde los esfuerzos residuales de la pieza inyectada generados en el procesamiento pueden promover la formación de grietas o fallas prematuras del producto durante su uso al aplicarle una carga o fuerza externa. El propósito del presente trabajo es evaluar el efecto que genera el procesamiento por inyección en una pieza inyectada en el desempeño mecánico de esta. Para tal fin, se inyectaron probetas bajo diferentes condiciones de proceso y posteriormente estas fueron sometidas a pruebas mecánicas de flexión, algunas piezas fueron llevadas a un tratamiento térmico de recocido “annealing”, con el fin de obtener una relajación molecular que permita reducir sus esfuerzos internos o residuales generados durante el proceso de inyección. Adicionalmente, se hizo una evaluación cualitativa de la distribución de esfuerzos residuales en las piezas inyectadas mediante la técnica de fotoelasticidad, para complementar y validar los resultados de las pruebas mecánicas. Se halló en los resultados de las muestras inyectadas a temperatura de molde de 50 ºC una mayor liberación de esfuerzos residuales de acuerdo con las imágenes de fotoelasticidad analizadas y un mayor porcentaje de incremento en la resistencia a la flexión de estas piezas al aplicar el tratamiento térmico. Lo que podría sugerir una mayor generación de esfuerzos residuales a esta temperatura de molde con respecto a la temperatura de molde recomendada de 80 ºC. El efecto de tratamiento térmico mejora significativamente el desempeño mecánico de todas las piezas evaluadas a las diferentes condiciones de proceso.