1.2 introducao moldacao injecao

8/18/2019 1.2 Introducao Moldacao Injecao

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PROCESSAMENTO DE POLÍMEROS AULA 1.2 - INTRODUÇÃO À MOLDAÇÃO POR INJEÇÃO

MOLDAÇÃO POR INJEÇÃO DE POLÍMEROSTERMOPLÁSTICOS e TERMOENDURECÍVEIS


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Agenda e introdução

Moldaçãopor injeção

Termoplásticos eTermoendurecíveis

Carlos EduardoRamos Gomes

Generalidades

Importância da MI

Números e e statísticas

Enquadramento do processo

Generalidades e especicidades do processo

Principais termoplásticos injetados

Ciclo de injeção

Célula de injeção e seus constituintes

Revisão de conceitos e e xercícios

Carlos Eduardo Ramos Gomes – Processo de moldação por injeção – termoplásticos e termoendurecíveis


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Objetivos para o nível de aquisiçãode conhecimentos nestes slides

Moldaçãopor injeção

Termoplásticos eTermoendurecíveis

Carlos EduardoRamos Gomes

Enquadramento da MI nas diferentes tecnologias de processamento

Ganhar sensibilidade para as especi cidades da MI

Conhecer os principais materiais processados por MI

Conhecer e diferenciar os diferentes tipos de produtos obtidos na MI

Ter uma sensibilidade para as estatísticas deste processo deprocessamento

Conhecer os tipos de equipamentos que envolve este processo

Conhecer o ciclo de moldação destes produtos



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Especidades Principaismatérias-primasGeneralidadesNúmeros eestatísticas

Principaisequipamentos

Os polímeros são materiais ( termoplásticosDerivado do petróleo - reatores químicos (pressão, catalisadores e iniciadores);Que fundem quando se aplica calor, e recuperam a sua rigidez com a redução da temperatura;Permitem alta produtividade e a ltas cadências de produção (mundo moderno de hoje em dia);Custo de kg relativamente reduzido (baixas densidades);Fácil coloração;Fácil processabilidade (temperaturas de processamento/injeção baixas), peças prontas a u sar;Alta viscosidade (resistência ao escoamento) enquanto fundidos;Diferem bastante de tipo de matéria-prima para tipo de matéria-prima (cada polímero é único);Necessário grande conhecimento do ponto de vista de ciência de materiais;Em relação aos metais, são completamente distintos, bem como dos outros tipos de matérias-primas.


Figura * - Unidade repetitiva do poli(etileno).


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CARACTERÍSTICAS INERENTES AOS POLÍMEROS(INFLUENCIAM A INJEÇÃO)

• Baixa densidade (em comparação com o aço são qua se 8 vezes menos densos);• Baixa rigidez (depende do tipo de polímero, mas reforçados sã o praticamente inquebráveis);• Boa resistência química (principalmente os s emi-cristalinos);• Elevado coeciente de expansão térmica (instabilidade dimensional);• Baixa condutividade térmica e elétrica (principal característica);• Baixa resistência mecânica (em comparação com os metais).

VANTAGENS• Possibilidade de obter um produto nal sem

operações de acabamento;• Elevada relação resistência/peso;• Facilidade de processamento;•

Possibilidade de escolha em termos de cores.

DESVANTAGENS• Temperatura de serviço baixa;• Elevada contração.


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CARACTERÍSTICAS INERENTES AOS POLÍMEROS

Os polímeros são materiais higiénicos e a sséticos : sendo utilizado em embalagensde produtos alimentares. Atua como barreira protetora entre os alimentos e os possíveiscontaminantes. É um material assético, por não permitir que nele se desenvolvam quaisquermicrorganismos;

Os polímeros são um excelente isolante térmico : diminui substancialmente asperdas energéticas, sendo utilizado como isolante térmico, contribuindo para a redução degastos de energia;

Os polímeros são materiais duráveis e áveis : não corrói, não enferruja e requermenor manutenção do que qualquer outro material tradicional. É praticamente inquebrável.Podem, ainda, ser concebidos para ter uma durabilidade limitada (plásticos biodegradáveis);

Os polímeros são materiais leves : reduzindo o volume dos resíduos; nos veículos,menor consumo de combustíveis, que signica menos emissão de poluentes, e maior

autonomia dos ca rros e létricos.


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Classicação dos polímeros


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Importância dos vários fatores


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Principal característica dos polímeros

ú


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Especidades Principaismatérias-primasNúmeros eestatísticas



Substituição de materiais tradicionais

Figura * - Mercado de substituição dos p lásticos.

Generalidades

PiiiNú Piii


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Especidades Principaismatérias-primasNúmeros eestatísticas



Substituição de materiais tradicionais

Generalidades

Em média um automóvel usa cerca de150 kg de plástico e de compósitos,contra cerca de 1163 kg de aço e ferro –

isto representa cerca de 10 a 15% dopeso total do veículo. Como mostra agura ao lado esquerdo.

Cliãd PddAliõdOã Piii


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Generalidades Classicação dos polímerosPopeddAplicações dos

polímerosO que são osPolímeros?

Principaismonómeros

Aplicações dos polímerosComponente Principais tipos de

plásticos

Peso no

veículo (kg)Para-choques PS, ABS, PC/PBT 10,0Bancos de assentos PUR, PP, PVC, ABS, PA 13,0

Painel de instrumentos PP, ABS, SMA, PPE, PC 7,0Sistema de combustível HDPE, POM, PA, PP, PBT 6,0

Carroçaria (inclu PP, PPE, UP 6,0Componentes interior capô PA, PP, PBT 9,0

Componentes interiores PP, ABS, PET, POM, PVC 20,0Componentes elétricos PP, PE, PBT, PA, PVC 7,0

Componentes exteriores ABS, PA, PBT, POM, ASA,PP

4,0

Sistema iluminação PC, PBT, ABS, PMMA, UP 5,0Sistema de bancos PVC, PUR, PP, PE 8,0

Reservatórios líquidos PP, PE, PA 1,0

As legislative bodieshammer out laws to reduceman-made emissions, and$150-a-barrel oil seems

feasible, it is fair to projectthat by 2020 plastics willcomprise 18 percent of theaverage vehicle's weight.

PrincipaisNúmerose Principais


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Especidades Principaismatérias-primasNúmeros eestatísticasGeneralidades



Figura * - M ercado dos p lásticos p or indústria. Fonte: http://www.plasticseurope.org

Cada indústria tem o seutipo de polímero e o seuprocesso de fabrico;

As indústrias técnicas(eletro-eletrónica eautomóvel) representamcerca de 14% do total, namaior parte dos casos,peças injetadas;

Mercados alvo



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Figura * - Esquema com as principais tecnologias de processamento de plásticos.


Processos de processamento depolímeros



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Tecnologias de processamento de termoplásticos , o que é especícode cada tecnologia, o que é variável em cada processo de fabrico

Equipamentos e maquinaria – máquina de injeção, extrusora, parafuso;Complexidade da peça a o bter e a su a forma exterior – grau de liberdade para o designerEspessura e su a uniformidade – comportamento mecânico, empeno e qualidade geral da peça;Investimento e amortização do equipamento – cadências de produção;Materiais plásticos usados nas peças – grande consumo ou engenharia;Tempo de ciclo (produtividade) – qualidade das peças vs produtividade;Know-how e m ercado – investigação e desenvolvimento;Custo de uma peça – tempo de ciclo e volume das peças;Indústrias alvo – m ercado alvo;Estabilidade dimensional – peças técnicas e de commodities ;Complexidade do processo – controlo e domínio do processo, know-how .




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Classicação dos polímeros

Amorfos• ai!a contração no molde"• ai!a resist#ncia química"• $lta transmissão de lu%"•

$lto coe ciente de fricção"• &'ctil ou fr(gil )depende da Tg*"

• +ígido ou ,e!ível"• -ropriedades diferentes dos

semi.cristalinos/

Semi-cristalinos• $lta contração no mo• $lta resist#ncia quími• 0pacos ou transl'cido• ai!o coe ciente de f• &'ctil )maioria*"• +ígido ou ,e!ível"• -ropriedades dif

amorfos/

Eidd PrincipaisNúmerose Principais


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Denição de moldação por injeção‘A moldação por injeção pode ser denida como o processo a partir do qual um

plástico , originalmente no estado sólido (usualmente sob a forma de grãos), é carregadonuma máquina onde, sequencialmente, é aquecido a m de amolecer (ou plasticizar) éforçado, sob pressão, a entrar para um molde . No molde, o material fundido preenche aimpressão respetiva e arrefece recuperando a rigidez. O processo conclui-se com a e xtraçãoda moldação .’

No caso da moldação de termoendurecíveis o molde está a uma temperatura elevada paragarantir a reticulação do material após a injeção (para criar ligações cruzadas entre asmoléculas do material, usando-se o enxofre como iniciador). Na presente secção, seráabordado fundamentalmente o processo de moldação por injeção de termoplásticos (os maispopulares e mais usados dos materiais plásticos).

Eidd PrincipaisGlidd Númerose Principais


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Importância da moldação por injeção

Desde a sua invenção, em 1872, o processo de moldação por injeção deplásticos tornou-se uma indústria de vários biliões de euros, sendoresponsável pelo consumo de 32% de todos os polímeros sintetizados, istobaseado no peso.

A moldação por injeção tornou vários produtos baratos, duráveis para oconsumidor e para a indústria, que desde a sua criação, têm um papelfundamental e muito impacto no dia-a-dia.

Eidd PrincipaisGlidd Númerose Principais


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VIDEO 1

VIDEO 2

VIDEO 3 VIDEO 4

O que é a moldação porinjeção?

Especidades PrincipaisGlidd Números e Principais

http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_01.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_02.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_03.mpghttp://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_04.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_04.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_03.mpghttp://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_02.mp4http://var/www/apps/conversion/tmp/scratch_3/Video_01.mp4


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Especidades pmatérias-primasGeneralidades estatísticasp

equipamentos


Importância da moldação por injeção

O processo d e moldação por injeção foi patenteado em 1872 por John eIsiah Hyatt, para uma máquina de injetar plástico, sendo primeiramenteusada para moldar a celuloide. Em 1878, Hyatt usou um primeiro molde

para injetar vária resinas d e fenol formaldeído, sendo bastante usadas h oje em dia;

Este é um processo cíclico, onde podem ser injetadas uma grandequantidade de plástico e de peças. O molde tem de ser aquecido para umamelhor uidez dentro da cavidade e para melhorar o acabamentosupercial, e também, o equilíbrio térmico do polímero quando arrefece.

Especidades PrincipaisGeneralidades Números e Principais


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equipamentos


O que é a m oldação por injeção?Vantagens• Podem produzir-se peças com

elevada qualidade e velocidades de produção elevadas (produtividade);

• O processo tem custos de fabricaçãorelativamente baixos;

•

Pode produzir-se peças comexcelentes a cabamentos su perciais;• O processo é bastante automatizado

e reprodutível;• Pode produzir-se peças com

geometrias exteriores (cavidades) einteriores ( buchas) complexas.

Desvantagens• O elevado custo de equipamento,

apenas torna viável a injeção paraaltas ca dências de produção;

• O processo tem de sercuidadosamente controlado, para quese obtenham produtos conformes etambém, para que seja reprodutível aolongo do tempo de trabalho do molde.

Especidades PrincipaisGeneralidades Números e Principais


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equipamentos


Fluxo em fonte – injeção na cavidade

Fluxo se melhante a u ma fonte;

Polímero ui pelo centro do escoamento;

Camada junto às paredes do molde cainstantaneamente solidicada;

Temperatura maior no centro do uxo;

As variáveis do processo (temperaturas evelocidades) têm inuência dramática nestecomportamento do escoamento.

Especidades PrincipaiséGeneralidadesNúmeros e

íPrincipais


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Especidades matérias-primasGeneralidades estatísticas equipamentos

Peças técnicasPeças para embalagem Peças grandes dimensões

Todos os d ias estamos em contacto com peças injetadas!

A MI permite obter peças, desde...

Nylons, acetais, PI, ABS,PC, ABS+PC, PBT

PP, PE, PET

PC, PP, AB

Especidades PrincipaiséiiGeneralidadesNúmeros e

íiPrincipais

i


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Máquina de moldação por injeção e equipamentos auxiliaresMolde ou ferramenta

+

Polímero

=PEÇA

+

Especidades PrincipaistéiiGeneralidadesNúmeros e

ttítiPrincipais

i t


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Máquina de moldação por injeção+

Termoreguladores

+Pneumáticos

+Garras

=CÉMN

+Estufas

Especidades PrincipaismatériasprimasGeneralidadesNúmeros eestatísticas

Principaiseqipamentos


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p matérias-primasGeneralidades estatísticas equipamentos


Polímero granuladoou em pó

+ Temperatura + Pressão +

PEÇA INJETADA


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Especidades PrincipaismatériasprimasGeneralidadesNúmeros eestatísticas



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p matérias-primasestatísticas equipamentos


‘Processing of plastic is an art of detail.’in Injection Molding Handbook

The difference between the companysis the detail, and the attention to it.

Correct the problem; do not compensate. That may not be an easy task, butunderstanding your equipment, material, environment, and people

can make it possible.

Ideias-chave na injeção




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matérias-primasestatísticas equipamentos


‘The properties of plastic materials a re inuenced by processing orfabrication conditions, because these conditions have an impact onmolecular/ber orientation, percent crystallinity, degradation level,

residual stress, weld quality, and the like.’ in Malloy





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matériasprimasestatísticas equipamentos


Variáveis o peratórias: temperatura de fundido, velocidade e pressão deinjeção, tempo e pressão de manutenção, temperatura d e e xtração são

condições de m oldação completamente e ssenciais.

‘Os efeitos d as variáveis operatórias são interativas n ão somente entre elas,

mas e ntre os d iversos polímeros, desenho da peça, e formas d edimensionamento das p eças’. In Handbook of Shrinkage a nd Warpage

Aqui está exposto o material-processo-máquina-ferramenta-produto.





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(1)Conseguir um Sistema de Injeção completamente automatizado;

(2) Simultaneamente, atingir zero defeitos;

(3) Aumentar a produtividade;

(4) Minimizar custos.





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Variáveis operatórias Máquina/processo/produto Produto injetado

•

Temperaturas• Pressões• Cursos• Tempos• Velocidades

• Fuso• Unidades funcionais• Geometria da peça• Espessura da peça• Comprimento de uxo• Viscosidade do polímero•

Ferramenta (extração,injeção, controlo detemperatura)

• Defeitos (queimados,falta de enchimento,orientação molecular,empeno)

• Tensões residuais• Resistência ao ESC –

environmental stresscracking

Estes 3 fatores, estão completamente interligados!




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p qp





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p qp


1iguras 2 . M(quinas de moldação por in3eção4 micro.in3eção4linha ab5plast/

Máquina de moldação por injeção

Especidades Principaismatérias-primasGeneralidades Números eestatísticas Principaisequipamentos


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p qp


Figura * - Máquina de moldação por injeção.




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Figura * - Máquina de moldação por injeção.




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1igura 2 . M(quina de moldação por in3eção4 com força de

fecho interm6dia/




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Figura * - Máquina de moldação por injeção com grande força de

fecho.




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1igura 2 . C6lula e disposição dos equipamentos para moldação por in3eção

de polímeros/

Célula de injeção



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1igura 2 . 7inha de produção de moldação por in3eção depolímeros/

Linha de produção – injeção de plásticos



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1igura 2 . 7inha de produção de moldação por in3eção depolímeros/

Linha de produção – injeção de plásticos


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1igura 2 . Layout fabril de uma linha de pr

Layout fabril e agrupamento das máquinas

Agrupamento por tecnologia damáquina ;

Agrupamento por linhas de montageme nalidade do produto;

Agrupamento por tipo de polímero ainjetar;

Agrupamento por acessibilidade daprodução.



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Organização / método de trabalho

Podes ter os melhorestécnicos/engenheiros;

Podes ter as melhoresequipamentos/máquinas;

Podes ter as melhoresinstalações.

ORGANIZAÇÃO EMÉTODO DETRABALHO!



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Componentes de uma MMI



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Constituintes de uma MMI

Figura * - Constituintes de uma MMI.


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Etapas do ciclo de injeção

Figura * - Etapas do ciclo de injeção.



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Etapas do ciclo de injeção

Figura * - Etapas do ciclo de injeção.


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Especidades Principaismatérias-primasNúmeros eestatísticasGeneralidades Principaisequipamentos


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CarlosEduardoRamosGomes–Processodemoldaçãoporinjeção–termoplásticosetermoendurecíveis

Atividade económica

CAE 252;

800 unidades fabris (litoral, norte e centro do país);15 000 pessoas;1 000 milhões €/ano;

Injetores representam:50% unidades;40% da faturação.

Exclui:

Metalomecânica;Puericultura;Material elétrico;Bens de consumo;Embaladores;Borrachas.

Generalidades Principaismatérias-primasEspecicidadesNúmeros eestatísticas Principaisequipamentos


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• Bom acabamento supercial – cavidade e bucha da ferramenta;• Possibilidade de atingir tolerâncias dimensionais apertadas – variáveis e materiais

plásticos especícos;• Geometria de peça complexa – cavidade e bucha da ferramenta – bosses, ribs• Altas cadências de produção – número de cavidades, qualidade vs produtividade;• Praticamente todos os polímeros podem ser processados por injeção (menos o

PVC);• Uniformidade de espessura – qualidade das peças;• Peças com propriedades mecânicas inerentes ao material;• Aproveitamento da quase totalidade do material colocado na tremonha;• Peças prontas a usar.

Especicidades da moldação por injeçãoVANTAGEN


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• -eso ) versatilidade *8 949: a ;<=g"

• Espessura ) maus condutorestérmicos, qualidade das peças *8

94> a < mm"• +ugosidade ) acabamento dacavidade *8 94; a :4? @m"

• TolerAncias ) depende dasvariáveis, do polímero e do

projeto da ferramenta *8 94: a :

mm/

Especicidades da moldação por injeção

• B6rie de produção )de equipamento *8 : :9 ? unidades"

• Custo de ferramentas )

de €uros *8 alto4 mD"• Custo de equipamento de milhares de €uros

"#O!$TO "#O!$%&




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Rotina de processamento

1 – Fu são 2 – Injeção 3 – Arrefecimento 4 – Extração

Variáveis de entrada 1 – Te mperaturas 2 – Pressões 3 – C ursos 4 – Tempos 5 – Velocidades

Qualidade nal do produto 1 – Dimensional 2 – Visual 3 – E nchimento completo

Processo cíclico – Variáveis operatórias – Produto nal


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Generalidades Especicidades Matérias-primasNúmeros eestatísticas Principaisequipamentos


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Matérias-primas

Grande consumo (PE e PP, PS, PET)

• Embalagem, peças com poucos requisitos dimensionais e baixaresistência mecânica;

• Baixa entalpia de fusão – ciclos rápidos;

• Arrefecimento curto;

• Altas velocidades ou caudais de injeção.



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CarlosEduardoRamosGomesProcessodemoldaçãoporinjeçãotermoplásticosetermoendurecíveis

Matérias-primas•

Grande consumo (PE e PP, PS)• Pré-formas (PET), tampas (PE), pegas

dos recipientes (PE), caixas.


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Méii


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CarlosEduardoRamosGomesProcessodemoldaçãoporinjeçãotermoplásticosetermoendurecíveis

Matérias-primas• Para aplicações especiais (LCP,

PAR, PEEK, PI)

• Indústria eletro-eletrónica, automóvel,médica

Tolerâncias dimensionais ainda melhores;Baixa tendência para empeno, aindamelhor;Baixa contração, ainda menor;Boas propriedades mecânicas, aindamelhores;Excelente resistência química.

Dispendiosos - ainda mais dispendiososProcessabilidade mais difícil - bastante maisdifícil.

Generalidades Especicidades PrincipaisequipamentosNúmeros eestatísticas Matérias-primas

Principaiseqipamentos


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Principais equipamentosMáquina de moldação por injeção

Controlar a temperatura e ataxa a q ue funde o polímero;Exercer pressão e umavelocidade (deslocação) nofundido;Manter o molde fechado;Fazer a interface entre outilizador e o controlo doprocesso;Retirar as peças do interiordo molde.


Piiii t


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Pode ser dividida em 4grandes unidadesfuncionais, cada uma, coma sua nalidade ecaracterísticas;

A unidade mãe e sobre asquais todas as outras sãoescolhidas é a unidade deinjeção ou de plasticização.


Piiii t


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Principais fabricantes (europeus e asiáticos):

Ferromatik-milacron – m áquinas com excelente performance;Demag – b oa relação qualidade-preço;

Krauss-maffei – b oa relação qualidade-preço;Engel – boa qualidade geral; Arburg – exc elente qualidade para baixas forças de fecho;

Plasdan – fabricante nacional de maquinaria para plásticos;Haitian – baixos preços.


Ei t


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EquipamentosMáquina de moldação por injeção

Figura * - Constituintes de uma MMI.

Generalidades EspecicidadesPrincipais

equipamentosNúmeros eestatísticas Matérias-primas

Ei t


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EquipamentosTermoreguladores

Controla o caudal e atemperatura a que entra ouido no molde e sai;Peça fundamental para ocontrolo do processo e da

qualidade visual das peças;Número de Reynolds tem de serelevado;Fluxo em regime turbulento é omais ecaz.

Figura * - Termoregulador.



Equipamentos


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EquipamentosTremonha com estufas

Estufar o material – retirar humidadedos grânulos;Controlar a taxa a que é estufado omaterial;Controlar a temperatura dosgrânulos;Tamanho é escolhido em função daquantidade de material a plasticizare da força de fecho da máquina;Tempo e temperatura são denidospelo fabricante do material plástico.

Figura * - Tremonha com estufa.



Equipamentos


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Equipamentos

Figura * - Tremonha com estufa.

Controla a quantidade de material ainjetar;Deve ter material suciente para meiahora a uma hora de trabalho do molde;O abastecimento pode ser feito de formaautomatizada ou de forma manual;Deste abastecimento é dependente doespaço, do tipo de polímero, e da taxa aque se retira a h umidade do polímero;Material é transportado por gravidade;Quando se faz composição no material,aditivos para colorir o polímero, deve serfeito numa zona à p arte.



Equipamentos


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Equipamentos

As células desumicadoras retiram a humidade dos grânulos, um aquecedor é responsávelpelo aquecimento do ar já seco, que circula pelos grânulos e retiram, desta forma, ahumidade;

Sempre que o material cai abaixo de um determinado nível, este retira mais material do silo,o tempo de residência deve estar entre 3 a 4 horas;

O aspeto mais importante é m anter o equipamento limpo e l ivre de c ontaminações;

Este tipo de equipamento, apresenta um custo relativamente elevado;

O caso dos nylons, deve ser tomado à parte, nunca se deve descurar a estufagem da resina,consequências, teremos, mau acabamento supercial e perda de propriedades mecânicas.

Desumicadores



Equipamentos


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EquipamentosPneumáticos - robot

Escolhido em função do fabricante da máquina e d asua força de fecho;Rapidez e se gurança são objetivos;Interface com o utilizador;Facilidade de manutenção e de assistência pós-venda;Eixos necessários para o trabalhar do robot (2 a 6eixos de rotação).

Figura * - Robot (pneumáticos).



Equipamentos


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EquipamentosPneumáticos - garras e e quipamento para retirar peça do molde

Projetadas em função da geometriada peça;Maior número de contactos possívelcom a peça;Impossibilidade de deixar marcasna peça;

Material das ventosas tem de sercompatível com o plástico da peça;Boa coordenação entre o sinal demolde aberto e a at uação da garra;Tem de ser possível uma fácilmanutenção

Figura * - Garra para retirar a pe ça do molde.

Generalidades EspecicidadesNúmeros eestatísticas Matérias-primas

FerramentasoumoldesPrincipais

equipamentos


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Ferramentas ou moldesde injeção

Peça

Bucha

Cavdad



Produtosinjetados


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Produtos injetadosPodem ser injetadas praticamentetodas as p eças;Todos os polímeros podem serinjetados;Peça obtida tem uma cavidade euma bucha, que formam a parteexterior e a parte interior da peça;Desenvolvimento – bucha;Designers – cavidade;Escolha da espessura e dopolímero e do grau a usar na peça éo principal condicionante - é atarefa mais importante.

FerramentasoumoldesdeinjeçãoGeneralidades Especicidades

Números eestatísticas Matérias-primas



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Ferramentas ou moldes de injeção


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Ferramentas ou moldes de injeção – bucha e cavidadeGeneralidades Especicidades




77/92


jç

Figura * - Vista em corte de um sistema cavidade/bucha..



Ferramentasoumoldesdeinjeção


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Ferramentas ou moldes de injeçãoCada componente do molde é feito e

produzido num aço especial e distinto decomponente para componente;

O que é variado de aço de um componentepara componente, é a sua composiçãoquímica, propriedades mecânicas,tratamento térmico, resistência ao desgaste

e resistência à corrosão;Aços para buchas e cavidades são os querequerem metais com melhorespropriedades. Na aula adequada, seráfundamentado a utilização dos aços.

Ferramentas ou moldes de injeção - CADGeneralidades Especicidades




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jç

O uso de computadores para oprojeto de ferramentas é fundamentale indispensável para qualquerempresa do ramo;

Permite grande exibilidade deprojeto, grande exibilidade de

desenho, grande poupança de tempo,tempos de desenvolvimentosignicativamente mais curtos, maiorprodutividade, questão fulcral quediferencia empresa para empresa.



F t lddijã


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Ferramentas ou moldes de injeção

Conjunto de placas ou chapas aparafusadas que serve para acoplar umacavidade (parte exterior da peça) e uma bucha (parte interior da peça);Integra furos de água nas chapas, para controlar o processo de cura e paraarrefecer mais facilmente o polímero e o produto;Ligação entre o projeto da peça e o projeto do molde;Produzido em diferentes tipos de aço, com diferentes acabamentos térmicos,podendo ainda ser alumínio ou em ligas de cobre-berílio;Projeto e simulação são feitos com recurso a CAD/CAM/CAE;Integrar conhecimento de várias áreas, polímeros + projeto de moldes + injeção +maquinação + materiais metálicos;


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2.ª fase do ciclo - injeção

ObjetivospropostosExercícios BibliograaCiclo de injeção

Próximaaula


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Forçar o polímero fundido a entrar para a c avidade sob grande força e pressão;Pressões exercidas na ordem de 50 a 200 MPa, ou cerca de 500 a 2000 b ar;Velocidade de injeção de preferência escalonada;Balanço entre reduzir o tempo de injeção e a o rientação molecular;Evitar o aparecimento de rebarbas e s obretudo evitar o enchimento da peça com afase de holding (compactação);Fazer a comutação com cerca de 98% da peça preenchida;Otimizar o ciclo de injeção;

Fazer a ligação com a descompressão;Deixar sempre almofada, de preferência 10% do curso ou de cerca de 5 a 10 m m;Fazer um balanço entre temperatura de fundido, espessura da peça e caudal deinjeção;Evitar empeno e outros defeitos como marcas de enchimento e no ataque da peça.

jç

3.ª fase do ciclo – arrefecimento ou cura

ObjetivospropostosExercícios

BibliograaCiclo de injeção

Próximaaula


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Desde o momento em que o p olímero fundido toca as paredes da cavidade, até que éextraído, é denominado tempo de arrefecimento;Balanço entre temperatura de fundido, espessura da peça, projeto da ferramenta,temperatura da ferramenta e PRODUTIVIDADE;Inuencia a estrutura molecular da peça – propriedades mecânicas, empeno,orientação molecular, resistência química e ambiental;Pode assumir 1 ou 2 segundos como até ao limite de alguns minutos;A claridade da peça é afetada pelo somatório do tempo de arrefecimento e

temperatura da ferramenta;Tem inuência direta no custo da peça;É um dos mais importantes parâmetros para controlar a reprodutibilidade doprocesso;Por cada mm de espessura, requer 10 segundos de arrefecimento, isto para um PP.

3.asedoccoaeecetooucua

4.ªfasedociclo–extração

Objetivospropostos

Exercícios BibliograaCiclo de injeção

Próximaaula


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Atua quando a peça está curada e q uando a f erramenta abre;Evitar-se marcas de extratores;A zona e a dimensão dos extratores é denida na fase de projeto;A zona e o número de extratores deve estar harmoniosamente espaçados nasáreas das peças;A localização dos extratores deve ser tal que permita que zonas que contraiammais sejam colocadas extratores para evitar esta contração.Alterações na extração podem implicar profundas revisões de projeto;A extração tanto pode estar na parte xa como na parte móvel;Controla-se a velocidade a que são atuados os extratores e a sua pressão, bemcomo o número de vezes em que a extração avançar.

4. fase do ciclo extração

Objetivospropostos

Exercícios BibliograaCiclo de injeção

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FIMQUESTÕES?

Ciclo de injeção

Exercícios

Exercícios Objetivospropostos

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eccos1. O material para fabricar peças por moldação por injeção (MI) são os chamados

polímeros, aponte 4 características deste material e descreva a sua importânciapara o processo de fabrico de MI.

2. Diga se são verdadeiras ou falsas as seguintes armações, corrigindo asarmações que considerar falsas:

i. De uma forma simples e geral, a moldação por injeção consiste em forçar um materialfundido, por ação de calor para o interior de um espaço vazio chamado de cavidade.

____ii. A temperatura para injetar um material plástico fundido assume valores de vários

milhares de graus celsius. ____iii. Uma célula de injeção é composta, apenas, por uma máquina de injeção e por um

molde, acoplado à máquina. ____

Ciclo de injeção

ExercíciosExercícios Objetivos

propostos

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v. Um molde para injeção de termoplásticos tem apenas como nalidade, arrefecer o materialplástico fundido. ____vi. A grande percentagem de consumo de plásticos, são os chamados termoendurecíveis, ostermoplásticos são consumidos em muito menor número. ____vi. Um material plástico (polímero) é composto por um composto plástico misturado comaditivos. ____vii.Na moldação por injeção, consegue-se injetar peças, desde poucos gramas, até váriosquilogramas. ____viii. Na moldação por injeção consegue-se injetar praticamente, todos os termoplásticos.

3. Uma célula de injeção é muito mais do que uma simples máquina de MI. Digaquais são os constituintes de uma célula de injeção de polímeros e quais asfunções de cada um dos constituintes.

Ciclo de injeção

ExercíciosExercícios Objetivos

propostosBibliograaPróxima

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4. A MI permite obter produtos muito especícos, diferentes de outros materiaisou processos de fabrico.

a. Aponte 5 exemplos d e p rodutos o btidos po r MI;b. Aponte 3 características que distinguem estas peças injetadas de outro tipo de

produtos obtidos por outras t

5. A MI é uma das tecnologias mais importantes de processamento de polímeros,diga quais são as outras tecnologias tanto para transformar termoplásticoscomo para transformar termoendurecíveis.

6. O conhecimento profundo do ciclo de injeção de um produto é fundamentalpara qualquer técnico nesta área. Diga quais são as etapas do ciclo defabricação por injeção de um produto plástico.


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Ciclo de injeção Objetivos

propostosExercícios

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Estes apontamentos;

Material eletrónico fornecido, apresentações e outros documentos;Fichas técnicas dos principais fabricantes de polímeros, Bayer, BASF, Ticona,Lanxess, Dupont;Fichas técnicas dos principais fabricantes de máquinas de moldação por injeção e deequipamento auxiliar;Manuais de apoio ao processamento por injeção da Bayer, BASF, Ticona, Lanxess,Dupont;Sites de partilha de documentos, ebah, scribd;Sites dos principais fabricantes de maquinaria para indústria dos polímeros,Ferromatik, Arburg, Krauss-Maffei, Engel, Demag;Injection molding handbook, Rosato

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1.2 introducao moldacao injecao

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