Selección del material para la fabricación de las boquillas utilizadas en el proceso de extrusión de mangueras plásticas

Autores/as

Palabras clave:

aceros, diseño de máquina, polímeros, procesos industriales, resistencia de materiales, transformación de plástico

Resumen

Se presenta un procedimiento para la selección del material para la fabricación de boquillas en un proceso de extrusión de mangueras plásticas en la Empresa Industrial Ernesto Che Guevara, de Santiago de Cuba. El estudio emplea ingeniería inversa aplicada a una pieza con más de 20 años de explotación, combinando espectrometría de emisión óptica para determinar la composición química de sus componentes (mandril, adaptador y dado) y la correlación posterior con normas internacionales DIN y AISI para identificar los aceros correspondientes. A partir de esta identificación se analizan las propiedades térmicas, mecánicas, de resistencia al desgaste y a la corrosión, así como aspectos de maquinabilidad, costo y disponibilidad en el contexto industrial cubano. Como resultado, se valida el acero W.1.2738 para el mandril y el acero AISI 1035 para el adaptador y el dado, demostrando su idoneidad tras más de dos décadas de explotación sin fallos significativos, y se proponen materiales sustitutos para escenarios de mayores exigencias de servicio. El procedimiento desarrollado proporciona una herramienta sistemática y replicable para seleccionar materiales de boquillas de extrusión en condiciones donde no se dispone de información del fabricante original o se requiere optimizar diseños existentes.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Álvarez Pérez, J.A. (2021). Disminución en la densidad en mangueras de PVC tipo rural mediante espumantes y polímeros alternativos [Tesis de Maestría, CIATEX, AC]. https://ciateq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1020/500

Bejarano, G., Gómez, M., & Arroyabe, M. (2012). Deposición y caracterización de un sistema de recubrimiento duplex aplicado sobre acero para trabajo en caliente AISI H13. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, 32(2), 218–224. https://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0255-69

Beltrán, M., & Marcilla, A. (2012). Tecnología de polímeros. Procesado y propiedades Universidad de Alicante. Servicio de Publicaciones.

Benites, A.C., Maza, K.M., Moreno, S.H., & Garnique, J.V. (2024). Implementación de un prototipo de máquina extrusora de filamento RPTE de impresión 3D. Ingenio Magno, 15(1), 1-22. https://revista.santototunja.edu.co/index.php/ingeniomagno/article/view/3115

Bouvier, J.M., & Campanella, O.H. (2014). Extrusion processing technology: Food and non-food biomaterials. Chichester. https://doi.org/10.1002/9781118541685

Goyal, A., Singh, H., Goyal, R., Singh, R., & Singh, S. (2022). Recent advancements in abrasive flow machining and abrasive materials: A review. Materials Today: Proceedings, 56, 3065-3072. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.12.109

Hernández, M.H., Lemus, V.H., & Gutiérrez, J.T. (2024). Importancia del tratamiento térmico en el análisis de la microestructura del acero H13 para texturizado. Ciencia Latina, Revista Multidisciplinar, 8(1). https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v8i1.10461

Jiménez-Lugo, J.C., Cabrera-Marrero, J.M., Chávez-Alcalá, J.F., Hallen-López, J.M., & López-Rodríguez, J. (2022). Constitutive modeling of hot deformation of carbon steels in the intercritical zone. Materials Research, 25. https://doi.org/10.1590/1980-5373-MR-2021-0275

Kovalenko, K.G., Sivetskii, V.I., & Sokol’skii, A.L. (2014). Design of an extrusion die for plastic profiles. Chemical and petroleum engineering, 49(9), 675-678. https://doi.org/10.1007/s10556-014-9817-x

Liu, H., Xu, D., Quang, A., Zhang, G., Lv, Y., & Liu, H. (2015). Study of corrosion behavior and mechanism of carbon steel in the presence of Chlorella vulgaris. Corrosion Science, 101, 84–93. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2015.09.004

Osswald, T.A., & Hernández-Ortiz, J.P. (2018). Polymer processing: modeling and simulation. Hanser. https://doi.org/10.1007/978-3-446-41286-6

Patrick, U. (2002). Extrusion die design for flow balance using FE and optimization methods. International Journal of Mechanical Sciences, 44(2), 319–341. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0020740301000935

Qi, C. (2025). Analysis of the application of injection molding technology in the manufacturing industry. International Journal of Applied Science, 8(3), 30–30. https://doi.org/10.30560/ijas.v8n3p30

Ramos, L.F. (2012). Extrusión de plástico, principios básicos. LIMUSA.

Rauwendaal, C. (2014). Polymer extrusion. Carl Hanser Verlag GmbH Co Kg. https://shop.elsevier.com/books/polymer-extrusion/rauwendaal/978-1-56990-516-6

Roque-Villalonga, G., & Camaraza-Medina, Y. (2023). Modelación empírica de la conductividad térmica para un grupo de aceros. DYNA, 89(224). https://doi.org/10.15446/dyna.v89n224.103879

Saengow, C., Giacomin, A.J., & Kolitawong, C. (2015). Extruding plastic pipe from eccentric dies. Journal of Non-Newtonian Fluid Mechanics, 223, 176-199. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0377025715001147

Serrano, S., Castellanos, L.Y., & Maturano, B.A. (2025). Diseño de máquina extrusora avanzada para transformar el PET. Ciencia Latina: Revista Multidisciplinar, 9(1), 165-180. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i1.15521

Solano Celleri, J.D. (2025). Diseño de un dado de extrusión con control de temperatura para el proceso de conformado de materiales poliméricos reciclados. [Tesis de licenciatura, Universidad Politécnica Salesiana]. https://dspace.ups.edu.ec/bitstream/123456789/31459/1/UPS-CT012384.pdf

SteelPRO Group. (2025). P20Ni|1.2738|P20+Ni tool steel for plastic mold. https://steelprogroup.com/tool-steel/grades/1-2738/

Tang, M. (2024). Aceros para herramientas de moldes de inyección. https://zetarmold.com/es/acero-para-moldes-de-inyeccion/

Velepucha, J.M., Hidrovo, D.B., Zambrano, J.W., & Zabrano, M., (2023). Characterization of stell 1018, 1020, and df2 according to the SAE standard (Sciety of Automotive Engineer). Journal Scientific MqR Investigar, 7(2), 130-147. https://doi.org/10.56048/MQR20225.7.2.2023

Virgamet. (2025). 1.2738, AISI P20+Ni, 40CMND. Plastic mould steel. https://virgamet.com/offer/1-2738-40crmnnimo864-aisi-p20-ni-40cmnd-plastic-mould-steel

Zhao, L., Zhou, K., Tang, D., Wang, H., Li, D., & Peng, Y. (2022). Experimental and numerical study on friction and wear performance of hot extrusion die materials. Materials, 15(5), 1798. https://doi.org/10.3390/ma15051798

Publicado

2026-02-18

Cómo citar

García-Rodríguez, I. X., Olangua-García, J. C., & Cantos-Macías, M. (2026). Selección del material para la fabricación de las boquillas utilizadas en el proceso de extrusión de mangueras plásticas . Ciencia & Futuro, 16. Recuperado a partir de https://revista.ismm.edu.cu/index.php/revistacyf/article/view/2914

Número

Sección

Artículos

Artículos más leídos del mismo autor/a