Trabajo de grado - Pregrado
Diseño y fabricación de línea de extrusión para materiales termoplásticos reforzados con fibras naturales.
Autor
Moreno González, Joe Alejandro
Cabiativa Peñuela, Johan Sebastián
Institución
Resumen
En este trabajo se realizó el diseño y fabricación de una línea de extrusión de polímeros
que permita obtener láminas de plástico reforzadas con fibras naturales. Para hacer esto
posible se estableció la fabricación y diseño de un dado de extrusión y un sistema de
laminación mediante rodillos como complementos para una línea de extrusión
perteneciente a la universidad ECCI. In this work the design and manufacture of an extrusion line of polymers that allows to
obtain plastic sheets reinforced with natural fibers was made. Through the manufacture
and design of an extrusion die and roller rolling system as complements for an extrusion
line belonging to the ECCI university. Resumen 4
Lista de figuras 8
Lista de tablas 9
Lista de ecuaciones 10
Introducción 11
1. Capítulo 1 14
1.1 Estado del arte 14
1.2 Marco teórico 20
1.2.1 Compuestos. 20
1.2.2 Fibras 29
1.2.3 Procesos de conformado. 31
1.2.3.1 Extrusión: 33
1.2.3.2 Dado de extrusión: 35
1.2.3.3 Calandrado: 38
1.2.3.4 Laminado: 40
1.2.4 Teoría de falla - Von Mises. 41
1.2.5 Método de elementos finitos. 43
2 Capítulo 2 45
2.2 Metodología de diseño. 45
3 Diseño básico 51
3.2 Parámetros iniciales 52
3.3 Laboratorios. 55
3.3.2 Prueba de caudal. 55
3.3.3 Pruebas de tensión 57
3.3.4 Prueba de compresión 61
3.3.5 Prueba de presión en rodillos 63
3.4 Selección de material. 65
3.5 Bocetos. 67
3.5.2 Opciones de dado. 69
7
3.5.3 Opciones de sistema de laminación. 71
3.5.3.1 Solución N°1 71
3.5.3.2 Solución N°2 71
3.6 Diseño térmico de dado. 73
3.7 Cálculos de laminación. 76
3.7.2 Cálculo de las fuerzas de compresión y potencia de laminación. 76
4 Capítulo 4 80
4.2 Diseño detallado. 80
4.2.2 Diseño eje de laminación. 80
4.3 Elementos finitos. 87
4.3.2 Diseño por elementos finitos. 87
4.3.2.1 Barra de soportes laterales 90
4.3.2.2 Base de soporte superior 94
4.3.2.3 Porta rodamiento superior de rodillo 98
4.3.2.4 Porta rodamiento inferior de rodillo. 102
4.3.2.5 Placa de sujeción 106
4.3.2.6 Dado de extrusión 108
Parte inferior 109
Parte superior 110
5 Conclusiones y recomendaciones. 112
5.2 Conclusiones 112
5.3 Recomendaciones 114
A. Anexo: Planos. 116
Bibliografía 117 Pregrado Ingeniero en Mecánica Ingeniería Mecánica