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Residencia profesional Ingeniería Industrial

Proyecto: reducción de Pros De línea por mantenimiento preventivo a moldes de inyección de plástico y aumento de la eficiencia

Presenta: Ricardo Jesus Rocha Montalvo

Asesor interno: Asesor externo:

Lugar donde se realizó: Keihin de México s.a de c.v

Fecha de inicio:

12 de Junio de 2018

Fecha de finalización:

12 de Enero de 2019

Índice Introducción. 1.-Antecedentes 1.1.-Antecedentes de la empresa 1.2.-Antecedentes del mantenimeinto 1.2.1.-tipos de mantenimiento

Introducción El moldeo por inyección es un proceso semi continuo que consiste en inyectar un polímero, cerámico o un metal en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semi cristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada, productos fabricados por esta técnica desde los años 50 son los famosos bloques interconectables LEGO y juguetes Playmobil, así como una gran cantidad de componentes de automóviles, componentes para aviones y naves espaciales.

Los polímeros han logrado sustituir otros materiales como son madera, metales, fibras naturales, cerámicas y hasta piedras preciosas; el moldeo por inyección es un proceso ambientalmente más favorable comparado con la fabricación de papel, la tala de árboles o cromados.

Actualmente en las empresas de inyección de plásticos deben tener un buen control en cuanto a mantenimientos y control de herramentales, puede llegar a hacer una ventaja competitiva, ya que se reducen tiempos muertos en cuanto a paros por falta de mantenimiento o que no se puedan realizar por falta de herramentales para los moldes.

En la empresa el uso de moldes de inyección de plásticos es un factor muy importante ya que tienen mucha relevancia en el producto final, debido a que dependiendo del estado en que se encuentre el molde es como tendrá los acabados finales la pieza. Si el molde se llega a encontrar dañado es posible que las piezas salgan con algún defecto de fabricación lo cual traerá consigo problemas de calidad de la pieza y en la cantidad de material que se desperdicie a causa de esto. Además el daño de los moldes trae consigo que el tiempo de desmontaje y montaje sea mas tardado incluso con la falta de herramentales.

En la empresa Keihin de México S.A. de C.V. (KMX) el mejoramiento continuo de sus procesos es un punto muy importante para ellos. Al fabricar productos automotrices para la marca internacional Honda deben cumplir con criterios específicos de calidad para satisfacer las necesidades de dicho cliente. KMX fabrica desde Cuerpos de Aceleración, Válvulas Inteligentes, Válvulas de Aceite, Inyectores para gasolina, Múltiples de Admisión y la inyección de plásticos. Realizando desde la fundición del Aluminio, el maquinado del mismo, la fabricación de partes plásticas por medio de la inyección por compresion, el Ensamble de todos los componentes hasta finalizar en el producto final. Semanalmente hay una retroalimentación de todos los directivos japoneses quienes exigen a Gerentes, Coordinadores y Líderes de producción, llevar a cabo la implementación de herramientas para reducir los defectos, tiempos muertos en las líneas y aumentar la eficiencia de las líneas de producción.

El área de ensamble se compone principalmente de las líneas de DBW la cual ensambla el Cuerpo de Aceleración; VCM que ensambla las Válvulas inteligentes, Spool Valve la cual ensambla las Válvulas de Aceite y Sensor cover la cual se encarga de la inyección de plástico para la fabricación de las tarjetas electrónicas y partes plásticas para los cuerpos de aceleración. En estas se presentan diferentes tipos de defectos entre los que destacan, mal manejo de materiales, golpes, excesos de rebaba causados por la falta de mantenimiento, estos problemas impactan a la linea de sensor cover. Algunos de ellos pueden ser re trabajados, otros de ellos se consideran directamente como scrap dependiendo la severidad del problema.

Este proyecto tiene como objetivo tener un mejor control en los mantenimientos preventivos reduciendo el tiempo muerto por falta de herramentales y programación para la realización de los mantenimientos y con esto lograr que se obtenga una mayor eficiencia dentro de la línea de producción.

Antecedentes

4.1.- Antecedentes de la empresa La Corporación Keihin fue fundada 19 de diciembre de 1956 y tiene su sede en Shinjuku, Tokio, Japón. Entre los productos fabricados por la empresa están los carburadores e inyectores, y son proveedores de Honda, Triumph, Suzuki, Kawasaki, KTM, y Harley-Davidson. La compañía creció rápidamente y en 1957 empezó a fabricar carburadores para motores de motocicletas Dream de Honda y Rabbit de Fuji Heavy Industries. En 1963, seis años después de dedicarse exclusivamente a motocicletas, Keihin fabricó carburadores para automóviles Honda.1 Los primeros vehículos en equiparlos fueron el Honda S500, Honda S600 y Honda S800. Keihin de México se estableció en la ciudad de San Luis Potosí en febrero del año 2012 y para abril del mismo año comienza la construcción de la planta EMS, la cual fue finalizada en Noviembre. Para Enero del 2013 comienza la instalación del equipo en la planta. En el mes de Mayo del mismo año se finaliza la construcción de la planta AC. 4.1.1.-Mision 4.1.2.- visión 4.1.3.- Política de calidad La "filosofía de Keihin," es aquella en la que el grupo de empleados Keihin comparten un sentido de "lo que es correcto". En todo el mundo, todos se esfuerzan por realizar nuestra "misión" y crear una cultura corporativa digna de Keihin. Es precisamente esta "fuerza centrípeta hacia un único objetivo" que es la fuerza impulsora para nosotros en Keihin. Creencias Fundamentales

Respeto por el Individuo 

Independencia: Para ser libre en pensamiento y actuar de conformidad con las creencias y asumir la responsabilidad de los resultados de las acciones propias.

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Justicia: Para respetar las diferencias de los demás y para mantener la imparcialidad en todos los tratos con otros.

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Confianza: Para reconocer con sinceridad las capacidades de los demás y compensar defectos de cada uno.

Las cinco alegrías 

Sociedad: Vamos a compartir la alegría con nuestra Sociedad por ser un modelo de ciudadano corporativo.

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Clientes: Vamos a compartir la alegría con nuestros clientes mediante el uso de nuestras habilidades avanzadas y una interacción estrecha.

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Proveedores: Vamos a compartir la alegría con nuestros proveedores, garantizado que cada parte próspera en una relación mutua de creatividad.

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Accionistas: Vamos a compartir la alegría con nuestros accionistas manteniendo siempre nuestra petición como una empresa.

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Nosotros mismos: Vamos a compartir la alegría entre nosotros, mediante la obtención de la empatía y la confianza de todos.

Principio corporativo

Vamos a contribuir al futuro de la humanidad por la continua creación de valor nuevo.

Guía de Políticas 

Debemos retarnos a nosotros mismos a cualquier asunto con ambición y vitalidad. Cultura corporativa de ambición y desafío.

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Vamos a dar importancia a la teoría, las ideas y el tiempo. Una cultura empresarial dando importancia a las ideas y el tiempo.

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Respetaremos el esfuerzo y la conducta sincera. Cultura corporativa que recompense esfuerzos.

Justificación En la empresa Keihin de México S.A. de C.V. en la línea de sensor cover del área de ensamble, se presentan a diario problemas de tiempo muerto a causa de la falta de mantenimientos preventivos en los moldes de inyección de plastico, lo cual provoca que el producto al momento de salir del proceso salgan con mala apariencia, excesos de rebaba y golpes en las piezas, provocando que la eficiencia de la línea sea baja y además de que se genera un costo elevado de scrap debido a los defectos mencionados anteriormente. La eficiencia de las líneas de producción es un tema muy importante ya que nos da a conocer los problemas diarios de la línea de producción y así evaluar qué es lo que está mal o por que está ocurriendo, además de que entre mejor sea la eficiencia de la línea, la cantidad de piezas producidas buenas será mayor y los tiempos de paro serán menores. La falta de mantenimiento a los moldes de inyección y el tiempo de cambio de moldes a causa de la falta de componentes para estos provoca que la eficiencia de la línea este cada vez esté más abajo de su objetivo.

Alcances y limitaciones Alcances El presente proyecto tiene como alcance disminuir el tiempo muerto en el cambio de moldes en la línea de sensor cover en el área de ensamble, en un lapso de tiempo de 6 meses con el fin de aumentar la eficiencia de la línea, además de mantener un stock de herramentales tales como, tornillería, resistencias para moldes, pines inyectores, conectores, etc. Además de programar los mantenimientos preventivos respecto a su tiempo de vida.

Limitaciones 

Falta de administración de recursos para la compra de herramentales.



La ausencia de dibujos de los moldes de inyección, ya que a falta de dibujos no se conocía que tipo de pieza es y las medidas o dimensiones para poder adquirirlas.

 Falta de seguimiento por parte de lideres de producción.  Desgastes severos en moldes podrían alargar el tiempo de mantenimiento preventivo 

Tiempos prolongados de reparación por falta de maquinaria adecuada.



Falta de personal capacitado para el manejo y montaje de moldes en la línea.



Tiempos de entrega prolongados.



Variaciones en dibujos contra la pieza real en físico.

3.- Objetivos

3.1.-Objetivo general Aumentar la eficiencia (OEE) de 70% a 90% de la línea de sensor cover disminuyendo el tiempo muerto a causa de la falta de herramentales y correcta programación de mp, a cargo de moldes en 3er trimestre de 2018.

3.2.- Objetivos específicos 

Reducir el tiempo muerto en los cambio de moldes de inyección de plásticos para la realización de mantenimientos preventivos y correctivos causados por la falta de herramentales y así evitar que la eficiencia de la línea de sensor cover disminuya causado por lo anterior.



Establecer un stock de refacciones (tornillería, pines, resistencias,) para el área de mantenimiento moldes, teniendo todos los componentes necesarios para poder llevar acabo los mantenimientos y que se realicen en menor tiempo posible.



Llevar un seguimiento a la cantidad de tiros de plástico de cada molde para determinar el tiempo de vida de cada molde y establecer el tiempo en que se deberá realizar su mantenimiento preventivo correspondiente.



Evaluar resultados de la eficiencia de la línea de sensor cover con base a la reducción de tiempo muerto causado por la falta de mantenimientos preventivos.

Pregunta de investigación. ¿Como se podrá mejorar el mantenimiento preventivo para los moldes de inyección de plástico?

Justificación En la empresa Keihin de México S.A. de C.V. en la línea de sensor cover del área de ensamble, se presentan a diario problemas de tiempo muerto a causa de la falta de mantenimientos preventivos en los moldes de inyección de plastico, lo cual provoca que el producto al momento de salir del proceso salgan con mala apariencia, excesos de rebaba y golpes en las piezas, provocando que la eficiencia de la línea sea baja y además de que se genera un costo elevado de scrap debido a los defectos mencionados anteriormente. La eficiencia de las líneas de producción es un tema muy importante ya que nos da a conocer los problemas diarios de la línea de producción y así evaluar qué es lo que está mal o por que está ocurriendo, además de que entre mejor sea la eficiencia de la línea, la cantidad de piezas producidas buenas será mayor y los tiempos de paro serán menores. La falta de mantenimiento a los moldes de inyección y el tiempo de cambio de moldes a causa de la falta de componentes para estos provoca que la eficiencia de la línea este cada vez esté más abajo de su objetivo. La realización de este proyecto servirá además para determinar en que cierto tiempo se tiene que efectuar los mantenimientos y esto traerá consigo evitar que los componentes de los moldes se desgasten o se rompan por no realizarlos. Lo cual traerá un beneficio en cuanto a ahorro de herramentales.

línea de DBW, fabricado para la empresa Honda. El área de ensamble comprende un total de 13 líneas de producción para sus diferentes productos, las cuales son repartidas en 3 para DBW, 2 para VCM, 3 para solenoide, 3 para Spool Valve, 1 para Sensor Cover y 1 para el Múltiple de Admisión. El área de sensor cover cuenta con 5 moldes de inyeccion de plasticos, 3 moldes primarios los cuales se encargan de hacer la inyeccion del board comp, 2 moldes secundarios encargados de hacer la inyeccion completa del sensor cover. Además de contar con 2 moldes secundarios mas los cuales se encuentran en proceso de liberación, el sensor cover se ensambla en los cuerpos de aceleración en la linea de DBW y su función principal es de una tarjeta electrónica la cual al momento de ser ensamblada en el cuerpo de haceleracion se le inserta un programa para que realiza la función de regular la entrada de aire.

Problemas a resolver

La falta de mantenimientos preventivos y la programación para la realización de estos, es un problema muy grande, ya que esto puede provocar un daño severo a la maquina o en este caso al molde y como consecuencia que el tiempo de reparación o ajuste sea mas tardado. Lo que se pretende hacer es un plan para determinar cada cierto tiempo se tiene que dar mantenimiento a los moldes, con el objetivo de que su mantenimiento se agá correctamente y tenga una mayor funcionalidad. Además de mantener un stock de refacciones para los moldes, ya que la falta de refacciones conlleva a la no realización de los mantenimientos de moldes de inyección, eso agregándole el tiempo de llegada de las refacciones por parte de distribuidores externos.

Fundamento teórico

El mantenimiento se define como un conjunto de actividades desarrolladas con el fin de asegurar que cualquier activo continúe desempeñando las funciones deseadas o de diseño.

El objetivo del mantenimiento más que nada es asegurar la disponibilidad y confiabilidad prevista de las operaciones con respecto de la función deseada, dando cumplimiento además a todos los requisitos del sistema de gestión de calidad, así como con las normas de seguridad y medio ambiente, buscado el máximo beneficio global.

La confiabilidad se define como la probabilidad de funcionar sin fallas durante un determinado período, en unas condiciones dadas.

Desde que el concepto de mantenimiento fue asociado exclusivamente con el término reparación, éste fue considerado como un mal necesario. Sin embargo, hoy por hoy, cuando el mantenimiento agrupa metodologías de prevención y predicción, se considera como un factor clave de la competitividad a través del aseguramiento de la confiabilidad.

Además, si no llevamos a cabo una actividad de mejora y de control será muy difícil obtener confiabilidades resultantes elevadas. También es cierto que es a través de esta actividad de mejora donde se puede lograr la diferencia entre un buen y un mal servicio como producto.

Figura 1.- tipos de mantenimiento Tipos de mantenimiento En las operaciones de mantenimiento se pueden aplicar diferentes tipos, dependiendo la situación o el problema que se presente.

Los mantenimientos se dividen en varios tipos, como:

a) Mantenimiento de conservacion: Está destinado a compensar el deterioro de equipos sufrido por el uso, de acuerdo a las condiciones físicas y químicas a las que fue sometido. b) Mantenimiento correctivo: se aplica para correguir fallas o averias observadas, durante el proceso. c) Mantenimiento correctivo inmediato: se realiza inmediatamente al momento de aparecer la avería o falla, con los medios disponibles. d) Mantenimiento correctivo diferido: Al momento de producirse la avería o falla, se produce un paro de la instalación o equipamiento de que se trate, para poder empezar la reparación. e) Mantenimiento preventivo: está destinado a garantizar la fiabilidad de equipos en funcionamiento antes de que pueda producirse un accidente o avería por algún deterioro. f) Mantenimiento programado: Realizado por programa de revisiones. g) Mantenimiento predictivo: Es aquel que realiza las intervenciones prediciendo el momento que el equipo quedara fuera de servicio mediante un seguimiento de su funcionamiento. h) Mantenimiento de oportunidad: Es el que aprovecha las paradas o periodos de no uso de los equipos para realizar las operaciones de mantenimiento, realizando las revisiones o reparaciones necesarias para garantizar el buen funcionamiento.

Para que los trabajos de mantenimiento sean eficientes son necesarios: el control, la planeación del trabajo y la distribución correcta de la fuerza humana, logrando así que se reduzcan costos, tiempo de paro de los equipos de trabajo, etc. Para lograr hacer lo anterior se utilizan los tres tipos de mantenimiento más usados.

Mantenimiento preventivo

El mantenimiento preventivo consiste en evitar la ocurrencia de fallas en las máquinas o los equipos del proceso. Este mantenimiento se basa un "plan", el cual contiene un programa de actividades previamente establecido con el fin de anticiparse a las anomalías. En la práctica se considera que el éxito de un mantenimiento preventivo radica en el constante análisis del programa, su reingeniería y el estricto cumplimiento de sus actividades. Ventajas del mantenimiento preventivo.

Mantenimiento correctivo El mantenimiento correctivo es aquel encaminado a reparar una falla que se presente en un momento determinado. Es el modelo más primitivo de mantenimiento, o su versión más básica, en él, es el equipo quien determina las paradas. Su principal objetivo es el de poner en marcha el equipo lo más pronto posible y con el mínimo costo que permita la situación.

Características

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Altos costos de mano de obra, y se precisa de gran disponibilidad de la misma.

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Altos costos de oportunidad (lucro cesante), debido a que los niveles de inventario de repuestos deberán ser altos, de tal manera que puedan permitir efectuar cualquier daño imprevisto.

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Generalmente es desarrollado en pequeñas empresas.



La práctica enseña que aunque la filosofía de mantenimiento de la compañía no se base en la corrección, este tipo de mantenimiento es inevitable, dado que es imposible evitar alguna falla en un momento determinado.

Desventajas 

Tiempos muertos por fallas repentinas

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Una falla pequeña que no se prevenga puede con el tiempo hace fallar otras partes del mismo equipo, generando una reparación mayor.

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Es muy usual que el repuesto requerido en un mantenimiento correctivo no se encuentre disponible en el almacén, esto debido a los altos costos en que se incurre al pretender tener una disponibilidad de todas las partes susceptibles de falla.



Si la falla converge con una situación en la que no se pueda detener la producción, se incurre en un trabajo en condiciones inseguras.

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La afectación de la calidad es evidente debido al desgaste progresivo de los equipos.

Mantenimiento predictivo El mantenimiento predictivo es una modalidad que se encuentra en un nivel superior a las dos anteriores, supone una inversión considerable en tecnología que permite conocer el estado de funcionamiento de máquinas y equipos en operación, mediante mediciones no destructivas. Las herramientas que se usan para tal fin son sofisticadas, por ello se consideran para maquinaria de alto costo, o que formen parte de un proceso vital. El objetivo del mantenimiento predictivo consiste en anticiparse a la ocurrencia de fallas, las técnicas de mantenimiento predictivo más comunes son:



Análisis de temperatura: Termografías

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Análisis de vibraciones: Mediciones de amplitud, velocidad y aceleración

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Análisis de lubricantes

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Análisis de espesores: Mediante ultrasonido

Las ventajas más importantes son: 

Las fallas se detectan en sus etapas iniciales por lo que se cuenta con suficiente tiempo para hacer la planificación y la programación de las acciones correctivas (mantenimiento correctivo o curativo) en paros programados y bajo condiciones controladas que minimicen los tiempos muertos y el efecto negativo sobre la producción y que, además, garanticen una mejor calidad en las reparaciones.



Las técnicas de detección del mantenimiento predictivo son en su mayor parte técnicas "on-condition", que significa que las inspecciones se pueden realizar con la maquinaria en operación a su velocidad máxima.

Moldeo por inyección de plástico El moldeo por inyección, siendo uno de los procesos más comunes para la obtención de productos plásticos. Hoy en día cada casa, cada vehículo, cada oficina, cada fábrica, etc.

contiene una gran cantidad de diferentes artículos que han sido fabricados por moldeo por inyección. Entre ellos se pueden citar: teléfonos, vasijas, etc. y formas muy complejas.

El moldeo por inyección requiere temperaturas y presiones más elevadas que cualquier otra técnica de transformación, pero proporciona piezas y objetos de bastante precisión (siempre y cuando la resina utilizada no tenga una retracción excesiva), con superficies limpias y lisas, además de proporcionar un magnífico aprovechamiento del material, con un ritmo de producción elevado. Sin embargo, a veces, las piezas deben ser refinadas o acabadas posteriormente, para eliminar rebabas.

El fundamento del moldeo por inyección es inyectar un polímero fundido en un molde cerrado y frío, donde solidifica para dar el producto. La pieza moldeada se recupera al abrir el molde para sacarla. Una máquina de moldeo por inyección tiene dos secciones principales. El ciclo de producción consta de ocho fases: 1) Cierre del molde 2) Avance del grupo de inyección 3) Inyección del material en el molde, cerrado y frío 4) Mantenimiento de la presión 5) Refrigeración y solidificación del objeto (comienza al terminar la inyección y dura hasta que empieza la apertura del molde) 6) Retroceso del grupo de inyección 7) Plastificación del material para el ciclo siguiente 8) Apertura del molde y expulsión de la pieza

En ciertas ocasiones, cuando el tiempo de enfriamiento es suficientemente largo, puede disponerse una unidad de inyección que se acopla a varias unidades de moldeo, con lo que aumenta la productividad de la máquina.

Los elementos esenciales de una unidad de inyección son: la tolva de alimentación, el sistema de dosificación, plastificación e inyección y la unidad de moldeo-desmoldeo. La tolva de alimentación se conecta mediante un conducto al cilindro donde tiene lugar la plastificación. Para evitar atascos por reblandecimiento prematuro del material, debe ir refrigerado. A veces se aprovecha este conducto y la propia tolva para completar el secado de la resina que se está utilizando. El sistema de dosificación, plastificación e inyección admite la cantidad necesaria de resina, la reblandece o funde y la inyecta en el molde a través de una boquilla que, al adaptarse a presión al bebedero del molde, abre una válvula de descarga dispuesta en su extremo. Al desacoplar la boquilla, la válvula se cierra automáticamente.

En la actualidad casi todas las máquinas de inyección disponen de un pistón de dosificación-plastificación en forma de husillo que, al girar cierto número de vueltas,

realiza la carga del material, siendo obligado por éste a retroceder hasta una posición tope, previamente regulada, quedando el cilindro completamente lleno de material. La plastificación mediante husillo proporciona una fusión regular y homogénea, con poco riesgo de degradación térmica, y posibilita un llenado del molde a presiones más bajas, combinando el movimiento giratorio con su desplazamiento longitudinal.

Las primeras máquinas de moldeo por inyección para la fabricación de plásticos se basaban en las máquinas empleadas para la fabricación de metales por fundición a presión. A partir de la década de los 50 se desarrollaron máquinas especialmente diseñadas para la fabricación de polímeros, coincidiendo con una mayor demanda de este tipo de productos.

Las principales ventajas del moldeo por inyección son: 

El grado de automatización alcanzado con estas máquinas



La posibilidad para fabricar productos plásticos con tolerancias muy pequeñas



Versatilidad para el moldeo de una amplia gama de productos, tanto en formas como en materiales plásticos distintos

Los moldes para plásticos se construyen de diversas maneras, en función de la forma de la pieza que se quiere obtener, por lo general son moldes partidos, si la pieza es de

revolución y simétrica, lo más común es que sea de macho (núcleo) y hembra (matriz), de lo contrario tendrá múltiples partes que se ensamblan para el cierre y llenado del molde y se abren para el desmolde de la pieza.

En la construcción de moldes para inyección de plásticos es necesario utilizar aceros especiales por las condiciones de trabajo, debido a las cargas severas a que son sometidos y porque se requiere alta precisión en los acabados. A esto hay que añadir que las tolerancias manejadas son muy finas. Los aceros, utilizados en moldes para inyección deben cumplir con las siguientes características: 

Condiciones aceptables para su elaboración como son mequinabilidad, poder ser troquelado en frío, poder ser templado.



Resistencia a la compresión

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Resistencia a la temperatura

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Resistencia a la abrasión

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Aptitud para el pulido

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Tener deformación reducida

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Buena conductividad térmica

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Buena resistencia Química

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Tratamiento térmico sencillo.

Dentro de los aceros para moldes podemos encontrar a los aceros de cementación, de nitruración, templados, bonificados para el empleo en el estado de suministro o resistentes a la corrosión, entre otros.