Metodología del Experimento
Los experimentos de plegado se llevaron a cabo bajo condiciones controladas, utilizando una presión base que varió de 2 a 5 bar. Se evaluó la hipótesis de que la sangría estacionaria sin rodar puede ser efectiva en simulaciones de Elementos Finitos (EF). Adicionalmente, se realizaron pruebas en las que los rodillos plegadores permanecieron estacionarios, incrustados en la superficie del cartón ondulado sin desplazar el cartón.
Para medir la eficiencia del plegado, se registró el desplazamiento, δz, de los rodillos dentro del cartón. Se prestó especial atención a la superficie superior del cartón, examinando la aparición de grietas a lo largo de la línea de plegado. La Figura 2.4 ilustra una fractura típica del revestimiento superior de un cartón corrugado, mostrando cómo la grieta se propaga en la dirección de la máquina (MD).
Geometría de los Rodillos y Posicionamiento
Los rodillos plegadores utilizados en estos experimentos siguen las especificaciones detalladas en el Apéndice 1. La sección transversal del par de anillos original se muestra en la Figura 2.5, donde se observa un espacio de 0,8 mm entre los rodillos para permitir el funcionamiento de la cuchilla de corte.
Se investigaron cuidadosamente las posiciones de los cabezales de herramientas que actúan en la MD, asegurando que las líneas de hendido no se afectaran mutuamente al estar demasiado próximas. La Figura 2.6 muestra el posicionamiento óptimo de los rodillos de plegado activos, que se colocaron con una distancia L uniforme entre sí. El ancho del cartón utilizado en los experimentos fue de 2000 mm, y la distancia L se ajustó a valores de 5, 15 y 30 mm respectivamente.
Resultados y Observaciones
Las muestras en blanco fabricadas a partir de los experimentos, ilustradas en la Figura 2.7, presentan una distancia D de 50 mm desde el final de las líneas de plegado hasta el borde del cartón, y una longitud de las líneas de plegado, a, de 500 mm. Estos resultados permiten una comprensión más profunda de cómo las variables de presión y posicionamiento influyen en la calidad del plegado del cartón corrugado.
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es la importancia de la presión base en los experimentos de plegado?
La presión base es crucial para determinar la eficiencia y la calidad del plegado. Variar la presión entre 2 y 5 bar nos permite identificar el rango óptimo para minimizar daños y maximizar la precisión en las líneas de plegado.
¿Por qué se investiga la sangría estacionaria sin rodar en simulaciones de EF?
La sangría estacionaria sin rodar ofrece una perspectiva alternativa para entender cómo las fuerzas aplicadas afectan al cartón corrugado. Este enfoque puede mejorar la simulación y predicción del comportamiento del material bajo diferentes condiciones de carga.
¿Qué significan las abreviaturas MD y EF?
MD se refiere a la “dirección de la máquina” (machine direction), que es la dirección en la que el cartón se procesa. EF son las siglas de “Elementos Finitos”, un método numérico utilizado para predecir cómo un material reacciona bajo diversas condiciones físicas.
¿Cómo se determina la distancia óptima entre los rodillos de plegado?
La distancia óptima entre los rodillos se determina mediante experimentos que varían la distancia L y observan los efectos en la calidad del plegado. Ajustar L a 5, 15 y 30 mm nos permite evaluar cómo diferentes separaciones afectan la formación de grietas y la precisión de las líneas de plegado.