“REDISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL DE UNA MAQUINA DE INYECCION DE PLASTICO MARCA HUSKY DE 300 TONELADAS”

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL[pic 4][pic 5]

    ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD AZCAPOTZALCO[pic 6][pic 7][pic 8]

 “REDISEÑO DEL SISTEMA DE CONTROL  DE UNA MAQUINA DE INYECCION DE PLASTICO MARCA HUSKY DE 300 TONELADAS”

PROYECTO DE TITULACION, OPCION CURRICULAR

Presentan:

PEREZ CORTES OMAR JESUS

TELLO GUILLEN ILYAN RAFAEL

Asesores:

ING. JUAN JOSE BARRERA BENITEZ

ING. RAUL REYES REYNOSO

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                                                       CDMX, MEXICO

INDICE

Resumen        4

Planteamiento de la problemática        5

Objetivos        6

Objetivo General        6

Objetivos Particulares          6

Justificación        7

CAPITULO 1: Generalidades de una Máquina de Inyección y su Proceso        8

1.1 Proceso de Inyección        8

1.2 Unidades de una máquina de inyección de plástico        9

1.2.1 Unidad de Inyección        9

1.2.2 Unidad de cierre        10

1.2.3 Molde        10

1.3 Operación de la máquina        10

1.4 Presiones        11

1.4.1 Presión de inyección        11

1.4.2 Presión de sostenimiento        11

1.4.3 Contrapresión        12

1.5 Velocidades        12

1.5.1 Velocidad de inyección        12

1.5.2 Velocidad de giro del husillo        12

1.6  Principales Variables para el proceso de inyección.        13

1.7 Arranque de máquina        14

1.8 Ciclo de la máquina        14

1.9 Purgado de la maáuina        15

CAPITULO 2: Determinación de las Alternativas de Solución        16

2.1 Delimitación de la problemática del proyecto        16

2.2 Alternativas de solución        17

2.3 Estudios de viabilidad de las alternativas de solución        17

2.4 Concepto de Solución        18

2.5 Boceto        18

2.6 Análisis – Funcional – Procedimental        21

CAPITULO 3 Marco Teorico y Marco Contextual        22

3.1 Marco Teórico        22

3.1.1 Moldeo por inyección        22

3.1.2 Polimerización        23

3.1.3 Funcionamiento hidráulico (principio de pascal)        23

3.1.4 Ley de conservación de conservación de la materia        25

3.2 Marco Contextual        25

3.2.1 Contexto Histórico        25

3.2.2 Contexto Procedimental        26

3.2.3 Contexto Ambiental        27

CAPITULO 4: Desarrollo del Rediseño del Sistema de Control de la Maquina        27

4.1 Descripción del sistema de control que se quiere rediseñar        27

4.2 Componentes eléctricos de la máquina        27

4.3 Descripción de los procesos en el ciclo de la máquina para la programación        30

4.4 Procesos del ciclo de la máquina        30

4.5 Procesos Adicionales        31

4.6 Unidad de Temperatura del Cañón        31

4.7 Descripción de cada uno de los procesos        31

Resumen

Planteamiento de la problemática

Actualmente en la empresa PROPLASA (GEPP) que se dedican a la inyección de plástico de preformas y tapas para la industria refresquera, cuentan con maquinaria las cuales suelen presentar diversas fallas que se ven reflejadas en la elaboración de sus productos.

Tal es el caso en la máquina de inyección marca Husky LX300 (maquina 2) de 300 toneladas, la cual produce preformas de 33 gramos, con un molde de 48 cavidades y con un tiempo de 19.5 segundos por ciclo ya que esta máquina tiene 18 años de antigüedad y su tiempo de ciclo es el más crítico dentro de la empresa.

Dicha máquina consume mucha energía eléctrica, debido a que antes no existía la tecnología para reducir la energía, lo cual genera un consumo elevado de corriente eléctrica.

Debido a la antigüedad de la máquina, tiene continuas fallas en su sistema de control y afecta a toda la máquina incluyendo al sistema neumático, hidráulico y mecánico,  lo que provoca  paros continuos de la máquina, y esto implica un tiempo indefinido que la máquina está parada, ya que es muy difícil conseguir las refacciones  debido a su obsolescencia, y  a lo complicado en localizar la falla en el proceso, esto se ve reflejado en la producción de preformas y el gasto innecesario de materia prima debido a los purgados que genera cada reinicio de operación de máquina, unas de las principales fallas son:

-Alta presión de inyección, baja temperatura de inyección y daños al molde.

-Mala alineación de la placa del robot.

-Cambios de temperatura muy grandes, condensación dentro del área de moldeo, preformas pegadas.

Objetivos 

Objetivo General

Realizar una propuesta de automatización a una máquina de inyección de plástico para ajustar el tiempo de proceso y el cual permita el buen funcionamiento del proceso de la misma reflejándose principalmente en el aumento de su producción.

Objetivos Particulares

1. Rediseñar el sistema eléctrico de la máquina para reducir el consumo de energía eléctrica a un 30% del consumo actual.
2. Actualizar el sistema de control para ajustar el tiempo del ciclo de inyección en un rango de 17.5 a 18.5 segundos.
3. Implementar un sistema de supervisión para el sistema de control de la máquina  y así poder detectar las posibles fallas futuras visualizando el motivo del paro casi de inmediato reduciendo el tiempo en que la maquina se encuentre parada.

Justificación

La máquina Husky LX300  presentó 8 paros durante el mes mayo, esto debido a que presenta regularmente diversas fallas como son : alta presión de inyección, baja temperatura de inyección y daños al molde; cambios de temperatura muy grandes, condensación dentro del área de moldeo lo que ocasiona paros continuos, aparte de que su tiempo de ciclo es 25%  más alto al de las maquinas actuales el cual es de 15.7 segundos, y esto se vio reflejado en la disminución de su producción en un aproximado de 2.3 millones de piezas  en ese mes  contemplando los paros que presento, a comparación de las actuales que no tuvieron ningún paro.

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