Bases Matemáticas
La sección de Bases Matemáticas está dedicada para describir y ejemplificar las funciones matemáticas esenciales para comprender y desarrollar los ejercicios de Moldeo Tradicional y Científico descritos en nuestra página.
Desde Formulas sencillas como Area, Perímetro, Volumen de distintas formas Geométricas. Así como reglas de conversión, interpretación y elaboración de gráficas de distintos tipos.
Todo el contenido estará orientado al Moldeo por Inyección de Plásticos, para mejorar la comprensión y utilización de los conceptos.
Cálculos y Funciones Básicas
Longitud
La longitud es una medida de distancia entre dos puntos. Se utiliza para describir el tamaño de objetos, espacios en una dimensión o separación entre dos puntos.
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, las unidades son, por ejemplo: metro (m), milímetro (mm), kilometro (km), etc.
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, las unidades son, por ejemplo: pulgada (in), pie (ft), yarda (yd), milla (mi).
Perímetro
El perímetro es la medida total del contorno de una figura geométrica. Se calcula sumando la longitud de todos sus lados.
En el caso de figuras regulares, como un cuadrado, el perímetro es 4 veces la longitud de un lado; mientras que el perímetro de un círculo se llama circunferencia y se calcula como 2πr, donde r es el radio.
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, las unidades son, por ejemplo: metro (m), milímetro (mm), kilometro (km), etc.
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, las unidades son, por ejemplo: pulgada (in), pie (ft), yarda (yd), milla (mi).
Área
El área es la medida de la superficie de una figura geométrica. Cada figura tiene su propia fórmula para calcular el área; por ejemplo, el área de un rectángulo se calcula multiplicando la longitud por la anchura, mientras que el área de un círculo se calcula como πr2, donde r es el radio.
Se expresa en unidades cuadradas:
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, las unidades son, por ejemplo: metro (m2), milímetro (mm2), kilometro (km2), etc.
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, las unidades son, por ejemplo: pulgada (in2), pie (ft2), yarda (yd2), milla (mi2).
Volumen
El volumen es la medida del espacio que ocupa un objeto o sustancia. Para objetos regulares, se puede calcular multiplicando sus dimensiones (largo, ancho y alto). Para cilindros, como es el caso en los barriles de inyección, se utiliza la formula de área del circulo y se multiplica por la altura.
Se expresa en unidades cúbicas:
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, las unidades son, por ejemplo: metro (m3), milímetro (mm3); también se utilizan las unidades de Litros (L) y mililitros (mL)
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, las unidades son, por ejemplo: pulgada (in3), pie (ft3), yarda (yd3); también se utilizan las unidades de Onza Líquida (fl oz) y Galones (gal)
Fuerza
La fuerza es una interacción que puede cambiar el estado de movimiento de un objeto; ya sea de un estado inmóvil a móvil o cambiar la dirección de un objeto.
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, las unidades son newtons (N), kilo newton (kN). Un newton es la cantidad de fuerza necesaria para acelerar un kilogramo de masa a un metro por segundo al cuadrado (1 N = 1 kg*m/s²).
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, las unidades son Libras-Fuerza (lbf) o solo Libra (lb); como abreviación simple. La libra–fuerza (lbf o lb) es una unidad de fuerza que equivale a la fuerza de gravedad ejercida por la Tierra sobre una masa de una libra.
En cuanto a la fuerza de cierre de la prensa en moldeo, también suele usarse la medida de toneladas Ton (short). La unidad de Tonelada Corta (Ton Short) equivale a 1 Ton/in2 o 2,000 psi.
Presión
La presión es la fuerza ejercida por unidad de área. Es decir, no solo en un solo punto, si no en una superficie o en un objeto con cara plana de dos dimensiones; por ejemplo: las caras de los moldes.
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico se mide en pascales (Pa), donde 1 pascal es igual a 1 newton por metro cuadrado (1 Pa = 1 N/m²). También se puede expresar en otras unidades, como bares o atmósferas.
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, se utilizan las libras por pulgada cuadrada. (PSI o psi: pounds-force per square inch), es decir, libras-fuerza por pulgada cuadrada.
Velocidad
La velocidad es la medida de la distancia recorrida por un objeto en un tiempo determinado. Es decir, la distancia que recorre un objeto del punto A al punto B dividida en el tiempo en que tardó en llegar.
En el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico las unidades son, por ejemplo: metros sobre segundo (m/s), milímetros sobre segundos (mm/s), kilómetros sobre hora (km/h), etc.
En el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial, las unidades son, por ejemplo: pulgadas sobre segundo (in/s), millas sobre horas (mi/h), etc.
Tiempo
El tiempo es la medida de la duración de eventos o intervalos de duración.
Tanto en el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, como en el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial; las unidades son: horas (h), minutos (min) segundos (s o seg), milisegundos (ms), etc.
Velocidad de Rotación
La velocidad de rotación mide que tan rápido gira un objeto alrededor de un eje. Esta medida indica el número de rotaciones que completa un objeto en un minuto. Es fundamental en Moldeo por Inyección y su aplicación en la carga de material en el barril.
Tanto en el Sistema de Medición Internacional (SI) o Métrico, como en el Sistema de Medición Ingles (EN) o Imperial; se expresa comúnmente en revoluciones por minuto (RPM) o en radianes por segundo (rad/s).
En algunas máquinas de inyección está configurada como velocidad lineal, es decir, in/s o mm/s; en estos casos, para efectos prácticos, es recomendable realizar una conversión a RPM, ya que es la unidad mas común que suele utilizarse en los procesos de inyección.
Porcentaje
Algunas marcas y modelos de máquinas de inyección de moldeo (IMM) están configuradas en bases porcentuales; ya sea la velocidad de inyección, velocidad de rotación e incluso presiones y fuerza.
Para estos casos es recomendable mantener en una parte visible para el usuario, una tarjeta con los valores equivalentes de 100% de cada uno de estos valores, es decir, el máximo permitido por la máquina y así poder calcular manualmente los los valores intermedios utilizados.
La manera de sacar los equivalentes porcentuales es muy sencilla; consiste en una regla de 3 simple, lo que involucra una operación de multiplicación seguida por una división entre el tercer valor.
Gráficas
Las gráficas son herramientas fundamentales en el método científico por varias razones:
- Visualización: Facilitan la comprensión de los estados y funcionamiento de las etapas de inyección; así como variaciones o inconsistencias del proceso.
- Comunicación: Ayudan a comunicar resultados de manera clara y concisa; una vez utilizadas las graficas en un proceso es mas accesible su entendimiento.
- Análisis Comparativo: Permiten comparar la consistencia entre un ciclo y otro y poder distinguir en que parte del proceso está ocurriendo la variación, o que parte del proceso puede ser mejorado.
- Interpretación: Las gráficas ayudan a interpretar resultados inmediatos y compararlos con un referente o una plantilla inicial de cuando el proceso fue validado.
Actualmente, la mayoría de las máquinas inyectoras vienen configuradas con distintos tipos de grafica; fuerza, presión, tiempo, velocidad y temperatura son elementos involucrados en cualquier proceso de moldeo. Y ahora gracias a los avances de la tecnología podemos monitorearlos ciclo tras ciclo e incluso su comportamiento en tiempo real durante todas las etapas del proceso de moldeo por inyección.
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