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Homogenización de la dureza en láminas de acrílico mediante la optimización del proceso de post-curado
CLAUDIO ARIAN MORENO SERNA
ERNESTO CHAVERO NAVARRETE
JOSE LUIS COLIN MARTINEZ
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-CompartirIgual
Lámina de acrílico
Dureza
Materials technology
Plastics
Acrylic sheet
Hardness
La lámina de acrílico Prepolímero de Métil Metacrilato (PMMA) es un material plástico capaz de soportar largos períodos de tiempo a la intemperie, dicho producto se obtiene por la polimerización catalizada del monómero métil metacrilato. Este proceso conlleva las etapas de calentamiento, mezclado, coloración, inyección en moldes de vidrio templados y la polimerización final en piscinas y hornos a temperatura controlada. El acrílico posee diversas ventajas como son la resistencia al impacto (dureza), transmisión de luz, peso ligero en comparación con el vidrio o al aluminio, resistencia química, resistencia a la intemperie, estabilidad dimensional y es aislante eléctrico. Para lograr un producto con estas características en valores óptimos es necesario el control y la automatización de todas las fases del proceso involucradas. La dureza de la lámina de acrílico es controlada en la polimerización final o proceso de post-curado en un horno de convección, una deficiente homogenización de la temperatura al interior del horno genera diferentes valores de dureza a lo largo de la lámina. Es por eso, que el control de temperatura en este proceso es una condición crítica que debe optimizarse. En PLASTIGAS de México SA de CV con la intención de mejorar el proceso de post-curado, se implementó una metodología para el control de temperatura independiente para cada zona de calentamiento, se realizó un análisis del modelo del incremento y conservación de temperatura en valores predefinidos y se determinó la reubicación de turbinas de recirculación de aire caliente en zonas específicas. Como resultado de esta metodología se logró incrementar la homogenización de la dureza de la lámina de acrílico, incrementando en un 9.7% la dureza de la lámina en zonas donde se tenía deficiencia. De esta manera, la calidad de la lámina fabricada mejoró notablemente asegurando las especificaciones solicitadas por el cliente y minimizando así el riesgo de perdidas por producción defectuosa.
Acrylic sheet Prepolymer Methyl Methacrylate (PMMA) is a plastic material capable of withstanding long periods of time outdoors, this product is obtained by the catalyzed polymerization of methyl methacrylate monomer. This process involves the stages of heating, mixing, coloring, injection into tempered glass molds and final polymerization in pools and ovens at controlled temperatures. Acrylic has several advantages such as impact resistance (hardness), light transmission, light weight compared to glass or aluminum, chemical resistance, weather resistance, dimensional stability and electrical insulation. To achieve a product with these characteristics at optimum values, it is necessary to control and automate all the process steps involved. The hardness of the acrylic sheet is controlled in the final polymerization or post-curing process in a convection oven, a deficient homogenization of the temperature inside the oven generates different hardness values along the sheet. That is why temperature control in this process is a critical condition that must be optimized. In PLASTIGAS de México SA de CV, with the intention of improving the post-curing process, a methodology for the independent temperature control for each heating zone was implemented, a model analysis of the increase and conservation of temperature in predefined values was carried out and the relocation of hot air recirculation turbines in specific zones was determined. As a result of this methodology, it was possible to increase the homogenization of the hardness of the acrylic sheet, increasing by 9.7% the hardness of the sheet in areas where it was deficient. In this way, the quality of the manufactured sheet improved notably, ensuring the specifications requested by the client and thus minimizing the risk of losses due to defective production.
CIATEQ, A.C.
2022
Tesis de maestría
Español
Público en general
PLÁSTICOS
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