Behavior of composite materials from a polymer matrix with nano fillers in the process of injection molding using simulation software

Authors

  • Juan C. Posada
  • Jorge Iván Villegas C
  • Leyla Y. Jaramillo Z
  • Carlos A. Vargas I.
  • Luis A. García

DOI:

https://doi.org/10.31908/19098367.630

Keywords:

nanofillers, processability, injection molding simulation

Abstract

With the advance of technology, the size scale inorganic fillers in polymers has been declining, reaching the nanoscale. Nanofillers integrating polymeric materials have been shown to improve some properties such as stiffness and strength, however, the processability of the material is affected. This study analyzes the effect of the incorporation of nanofillers as calcium carbonate (CaCO3) and amorphous fumed silica (Cabosil®) on the processability and mechanical behavior of the material. In order to establish the effect of the amount of nanofillers in the material, two types of analysis, one made by filling simulation with finite volume, to evaluate parameters such as injection pressure and clamping force of the meltbehavior (trapped air and connecting lines). The other experimental analysis is performed to evaluate parameters such as stiffness, elongation, and modulus of elasticity. 

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Author Biographies

  • Juan C. Posada

    Nace en Medellín, Colombia, el 18 de agosto de 1972.Se graduó en la Universidad Católica de Oriente como ingeniero industrial y posteriormente obtuvo el grado de Maestría en ingeniería –Automatizacióny Control en la Universidad Pontificia Bolivariana.

  • Jorge Iván Villegas C

    Nace en Medellín, Colombia, el 3 de marzo de 1983. Se graduó en la Universidad Eafit como ingeniero mecánico en el 2007, estudió una especialización en procesos de transformación de plástico y caucho, y esta actualmente cursando la de maestría en ingeniería mecánico en la Universidad EAFIT. Ejerció profesionalmente en el Instituto de capacitación e investigación del plástico y caucho durante 6 años. Actualmente labora comp jefe de aplicación en Simex s.a.s ( empresa dedicada a la fabricación de empaques plásticos para el sector cosmético)Y es docente de cátedra en el itm y en la universidad eafit. Cuenta condos años de experiencia en la docencia en materias como: procesamiento de polímeros, resistencia de materiales, diseño mecánico, manufactura vanzada y materiales de ingeniería. Es coautor de dos patentes registradas en en espacenet.

  • Leyla Y. Jaramillo Z

    Nace en Medellín, Colombia, el 26 de febrero de 1979. Se graduó en la Escuela de Ingeniería de Antioquia como ingeniera ambiental, posteriormente obtuvo el grado de Maestría en Ingeniería- Área de materiales y procesos y actualmente es candidata del Doctorado en Ingeniería–Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia.Se ha desempeñado

  • Carlos A. Vargas I.

    Nace en Medellín, Colombia, el 10 de septiembre de1974. Se graduó en la Universidad Pontificia Bolivariana como ingeniero mecánico, estudió una especialización en procesos de transformación de plástico y caucho, y posteriormente obtuvo el grado de maestría en ingeniería en la Universidad EAFIT. Ejerció profesionalmente en el Instituto de capacitación e investigación del plástico y caucho durante 11 años y medio. Actualmente labora como docente e investigador en el Instituto Tecnológico Metropolitano de la ciudad de Medellín. Entre sus campos de interés están el procesamiento de polímeros, diseño de piezas, componentes de máquinas y moldes de procesamiento de polímeros. En este campo ha realizado varios desarrollos,cabe destacar el reconocimiento que obtuvo con el grupo de trabajo de la empresa manufacturas muñoz y el instituto del plástico en el premio al diseño “Red Dot Design Award,Design Zentrum Nordrhein Westfalen -Junio de 2008 de la silla metal plástica (silla menta)”.Leyla Y. Jaramillo Z. Nace en Medellín, Colombia, el 26 de febrero de 1979. Se graduó en la Escuela de Ingeniería de Antioquia como ingeniera ambiental, posteriormente obtuvo el grado de Maestría en Ingeniería- Área de materiales y procesos y actualmente es candidata del Doctorado en Ingeniería–Ciencia y Tecnología de Materiales de la Universidad Nacional de Colombia.Se ha desempeñado durante más de 10 años como docente e investigadora en instituciones de educación superior: Universidad Nacional, Escuela de Ingeniería de Antioquia, Universidad Pontificia Bolivariana, Instituto tecnológico Metropolitano (ITM), así como asesora y consultora entemas ambientales para la industria relacionados con materiales y procesos(producción más limpia, análisis de ciclo de vida de productos, gestión ambiental, y valorización de residuos industriales mediante aplicaciones tecnológicas de los materiales). Actualmente pertenece al Grupo de Investigación en Materiales Avanzados y Energía, así como al Grupo de Calidad, Metrología y Producción del ITM, como investigadora en temas de caracterización, procesamiento y reciclaje de polímeros.

  • Luis A. García

    Nace en Medellín, Colombia, el 17 de enero de 1966. Se graduó en la Universidad Católica de Oriente como ingeniero industrial,estudió una especialización en gerencia de proyectos, y posteriormente la Maestría en Administración de Negocios en la Universidad EAFIT. Ejerció profesionalmente como asesor y consultor de indutrias de reciclaje de polímeros durante 10 años. Actualmente labora como docente einvestigador en el Instituto Tecnológico Metropolitano de la ciudad de Medellín. Entre sus campos de interés están el procesamiento y reciclaje de polímeros, formulación y evaluación de proyectos, entre otros. Actualmente pertenece al Grupo de Calidad, Metrología y Producción del ITM, como investigador en temas de caracterización, procesamiento y reciclaje de polímeros

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Published

2014-06-20

Issue

Vol. 8 No. 15 (2014)

Section

Artículos

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How to Cite

[1]
“Behavior of composite materials from a polymer matrix with nano fillers in the process of injection molding using simulation software”, Entre cienc. ing., vol. 8, no. 15, pp. 57–61, Jun. 2014, doi: 10.31908/19098367.630.