Evolución histórica de la Termodinamica
La termodinamica surge de los procedimientos empíricos que llevaron a la construcción de elementos que terminaron siendo muy útiles para el desarrollo de la vida del hombre.
Su desarrollo fue tomando como objetivo principal el perfeccionamiento de las tecnologías aplicadas con el fin de hacer mas facil la vida del hombre, reemplazando el trabajo manual por la maquina que facilitaba su realización y lograba mayor rapidez, estos avances que gravitaban directamente en la economía, por ello el inicio se encuentra en el bombeo de aguas del interior de las minas y el transporte.
Cuenta la importancia que revisten temas de tanta actualidad como la contaminación.

El origen fue sin lugar a dudas la curiosidad que despertara el movimiento producido por la energía del vapor de agua.
I.- La etapa empírica
Los orígenes de la termodinamica nacen de la pura experiencia y de hallazgos casuales que fueron perfeccionandose con el paso del tiempo.
La historia cuenta que en 1629 Giovanni Branca diseñó una maquina capaz de realizar un movimiento en base al impulso que producía sobre una rueda el vapor que salía por un caño. No se sabe a ciencia cierta si la maquina de Branca se construyó, pero, es claro que es el primer intento de construcción de las que hoy se llaman turbinas de acción.La mayor aplicación de las posibilidades de la maquina como reemplazante de la tracción a sangre consistía en la elevación de agua desde el fondo de las minas. Por ello la primera aplicación del trabajo mediante la fuerza del vapor cristaliza en la llamada maquina de fuego de Savery.
II La etapa tecnológica.
Según lo dicho la bomba de Savery no contenía elementos móviles, excepto las valvulas de accionamiento manual, funcionaba haciendo el vacío, de la misma manera en que ahora lo hacen las bombas aspirantes, por ello la altura de elevación del agua era muy poca ya que con un vacío perfecto se llegaría a lograr una columna de agua de 10.33 metros, pero, la tecnología de esa época no era adecuada para el logro de vacios elevados.
El material resultante es termoplastico, por lo tanto puede moldearse al calor, pero carece de flexibilidad. Es resistente a las tensiones medias, pero no a los impactos
Los moldes para trabajar la mezcla deben ser metalicos y refrigerados con agua. La presión de trabajo debe ser de unos 200 kg. por cm² estables hasta que el material se haya enfriado lo suficiente como para conservar su forma.

Preparación previa a la producción
* Termoplastico APEC humedad maxima admisible 0.02% en peso (humedad maxima admisible en el granulado, en condiciones normales de transformación)
* Condiciones de secado APEC temperatura de secado 130ºC

Tiempo de secado (h)
* Secador aire forzado 4-12
* Secador aire fresco (secado rapido) 2-4
* Secador aire seco 2-3

Limpieza del inyector

Cambio de material
* Vaciar el cilindro plastificador
* Lavar el cilindro pasando nuevo material o bien granulado de limpiezamezclado con el material nuevo
* En caso de cambio de color, moverse preferente mente de tonos claros a oscuros

Fin de la producción
* Lavar el cilindro plastificador con PE de gran viscosidad o bien con granulado de lavado
* Vaciar el cilindro de plastificación
* Posicionar el cilindro en 160ºC-180ºC, con el fin de calentar el cilindro en su totalidad
* Dejar en funcionamiento la calefacción de la tolva
* La mayor parte de las veces no se precisa lavar la maquina de forma manual.

Aparatos de calefacción refrigeración
* Peso del molde 100 kg aproximadamente
* Potencia calorífica de 3 a 6 kW
* Chiller una unidad enfriadora de líquidos. Los aires acondicionados y los deshumidificadores acondicionan el aire, mientras que un chiller, usando la misma operación de refrigeración, enfría el agua, aceite o cualquier otro fluido. Esta solución enfriada puede ser usada en un amplio rango de operaciones, en la industria plastica: Enfriador del plastico caliente que es inyectado, soplado, extruido o sellado.

Geometría del husillo

Profundidades del filete y sus relaciones
* Diametro del husillo 60 mm
* Zona de trasporte 7.4 mm
* Zona de plastificación 3.4 mm
* Relación de profundidad del filete 2.2:1 mm

Se recomienda que los recorridos de dosificación posible y utilizable en los husillos de inyección sean de:
* De 1D a 3D

Condiciones de transformación

Temperaturas
* Temperatura del molde APEC 80-120ºC
* Temperatura de la masa fundida 320-360ºC

Presión de inyección, presión posterior, velocidad de inyección
* Lavelocidad de inyección se debe adaptar de acuerdo al tamaño de la pieza y a su forma

Revoluciones del husillo
* Diametro del husillo 60 mm
* Revoluciones de 0.30 a 0.70 m/s

Tiempo de enfriamiento

IMAGEN

* Conductividad calorífica efectiva 0.10 mm2/s
* Temperatura media de desmolde 150ºC
* Temperatura media (adimensional) T 3.42
* Tiempo de enfriamiento 10 s
* Espesor de pared de la pieza 2.70mm

Optimización de los parametros de trabajo de la maquina, control y seguimiento de la producción.
* El desarrollo del proceso decide en gran manera las características que tendra la pieza inyectada
* Características mecanicas
* Calidad superficial
* Notoriedad de las líneas de unión de flujo
* El alabeo (deformidad)

Relación recorrido flujo/espesor de pared

IMAGEN

* Espesor de pared 2.70mm
* Recorrido de flujo 190mm (según grafica)

Conclusiones
* Este es uno de los procesos de inyección mas utilizados y eficaces que existe para la fabricación de materiales termoplasticos
* Siempre hay que tener en cuenta los parametros para la fabricación de materiales plasticos
* No se debe tomar valores al azar pues no se obtendra el producto esperado

Referencias

[1] Guía del inyectador termoplasticos BAYER
[2] https://www.mitecnologico.com/Main/TiposDePlasticos


-------- ----- ------ -----------
[ 1 ]. Artículo entregado el 28 de febrero de 2011.
Los autores son estudiantes de Ingeniería Mecanica en la Fundación Universitaria los Libertadores.como una maquina propiamente dicha, por poseer partes móviles, es la conocida como maquina de vapor de Thomas Newcomen construida en 1712. La innovación consistió en la utilización del vacío del cilindro para mover un pistón que a su vez proveía movimiento a un brazo de palanca que actuaba sobre una bomba convencional de las llamadas aspirante-impelente.
La maquina de Newcomen fue perfeccionada por un ingeniero inglés llamado Johon Smeaton (1742-1792). El analisis de las magnitudes que entran en juego en el funcionamiento de lamaquina de vapor y su cuantificación fue introducido por James Watt (1736-1819).
Watt se propuso estudiar la magnitud del calor puesto en juego en el funcionamiento de la maquina, esto permitiría estudiar su rendimiento.

III Etapa científica.
Sadi Carnot (1796-1832) es el fundador de la termodinamica como disciplina teórica, escribió su trabajo cumbre a los 23 años. Este escrito estuvo desconocido durante 25 años hasta que el físico Lord Kelvin redescubriera la importancia de las propuestas contenidas en él.
Llamó la atención de Carnot el hecho de que no existieran teorías que avalaran la propuestas utilizadas en el diseño de las maquinas de vapor y que todo ello dependera de procedimientos enteramente empíricos.
Situación actual
Hoy se ha llegado a un interesante perfeccionamiento de las maquinas térmicas, sobre una teoría basada en las investigaciones de Clausius, Kelvin y Carnot, cuyos principios estan todavía en vigencia, la variedad de maquinas térmicas va desde las grandes calderas de las centrales nucleares hasta los motores cohete que impulsan los satélites artificiales, pasando por el motor de explosión, las turbinas de gas, las turbinas de vapor y los motores de retropropulsión. Por otra parte la termodinamica como ciencia actúa dentro de otras disciplinas como la química, la biología, etc.