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INJEÇÃO E EXTRUSÃO DE POLÍMEROS
ARTHUR CARVALHO
DOUGLAS MARTINS BRITO
JANDER ZANON
JÉSSYCA FERNANDA S. QUEIROZ
MURILLO HUMBERTO
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Diferença entre Máquinas: Injetora e Extrusora
Na injetora, o resfriamento ocorre dentro do molde, sendo que o avanço da rosca comprime o material fundido, o que em alguns casos, pode gerar rebarbas.
A extrusora gera produtos contínuos, pois a rosca gira e envia material constantemente para a matriz. A peça é resfriada em uma banheira com água.
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Processo de Injeção de Polímeros
É um processo de transformação de plásticos similar à fundição sob pressão de metais.
O plástico, na forma de grânulos ou pó, é plastificado num equipamento similar a uma extrusora.
Após a plastificação do polímero, o parafuso atua como um êmbolo, injetando-o de uma vez só num molde.
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Processo de Injeção de Polímeros
Utilizar este processo onde uma grande quantidade de peças é solicitada, a repetitividade é alta.
A aparência, a força, a resistência, o tamanho, a forma e o custo da peça dependem da qualidade do molde.
Procura-se aquecer a matriz (molde), para uma melhor fluidez e equilíbrio térmico, deixando-a na faixa de trabalho de 215 a 300º .
Para um melhor preenchimento da matriz e um aumento na qualidade do acabamento superficial da peça, utilizam-se lubrificantes para reduzir os atritos envolvidos no processo produtivo.
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Componentes da Injetora
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Processo de Injeção de Polímeros
Peças plásticas produzidas por processo de Injeção
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Moldagem de Plásticos por Injeção
Os materiais plásticos são naturais ou artificiais, de origem orgânica podem ser moldados quando submetidos a determinadas condições.
O componente básico é a resina, classificada em termoplástica e termorrígida.
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Moldagem de Plásticos por Injeção
Moldagem das Resinas:
Termorrígidas: os componentes são misturados no molde ou na máquina e o endurecimento ocorre por meio de reações químicas, chamadas de reações de cura.
Termoplásticas: a resina é plastificada (amolecida) no interior do cilindro pela rosca e injetada neste estado no molde. No interior do molde, ela é solidificada por meio de resfriamento e, portanto, não ocorrem reações químicas.
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Moldagem de Plásticos por Injeção
Princípios básicos do Molde: O Material líquido entra em contato com a cavidade no formato da peça
desejada, para que quando solidificado fique idêntico a matriz.
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Resfriamento do Molde
Depois que ocorre o processo de injeção do plástico nas cavidades do molde é necessário um pequeno tempo de resfriamento, afim de completar a solidificação. Esse processo de resfriamento do produto também pode ser auxiliado por um fluxo interno ao molde laminar ou turbulento de água. Após o processo de resfriamento é hora de extrair o produto da cavidade do molde, para isso é usado outro sistema mecânico, esse sistema é denominado “Sistema de Extração”.
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Ciclo de Moldagem por Injeção
O ciclo de operação, durante a moldagem por injeção é composto por 7 etapas:
1. Fechamento do molde;
2. Avanço da unidade de injeção (ou encoste);
3. Injeção, período em que a unidade de injeção permanece na posição avançada durante um tempo determinado em função da natureza do material, do tamanho e da forma do produto a ser moldado;
4. Recalque, onde é feita a compactação do material plástico para compensação da contração do mesmo no interior da cavidade do molde;
5. Recuo do canhão;
6. Dosagem do material a ser injetado;
7. Abertura do molde e extração da peça, após o produto moldado ter resfriado.
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Ciclo de Moldagem por Injeção
Representação do Ciclo:
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Tipos de Máquinas de Injeção
Dois tipos de Injetoras: Pistão e Parafusos.
Injetora a Pistão Simples – Usa o pistão para força o material contra um difusor, ou torpedo. O calor é suprimido por resistências elétricas.
Injetora de Pistão Duplo – Usa um pistão de um estágio para plastificar a resina e força-la a um segundo cilindro. O segundo injeta o material na cavidade do molde.
Injetora de Parafuso – Usa uma rosca fixa para plastificar a resina e forçá-la a um cilindro que injeta o material na cavidade do molde
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Exemplo de uma Máquina Injetora
A - Base; Estrutura
B - Conjunto Injetor
C - Placa Estacionária ou Fixa
D - Placa Móvel
E - Conjunto de Fechamento
F - Circuito Hidráulico
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Processo de Injeção
Vantagens
• Peças podem ser produzidas com altas taxas de produtividade;
• Produção de peças com grandes volumes;
• Custo de mão de obra relativamente baixo;
• Peças requerem pouco ou nenhum acabamento;
• As peças podem ser moldadas com insertos metálicos.
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Processo de Injeção
Desvantagens
• Competição acirrada oferece baixa margem de lucro;
• Moldes possuem preço elevado em comparação a outros processos;
• Falta de conhecimento nos fundamentos do processo causa problemas.
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Processo de Extrusão de Polímeros
Processo utilizado para geração e uso de matérias primas e sua transformação contínua em produto. É utilizado para polímeros termorrígidos e termoplásticos.
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Componentes da Extrusora
Funil de Alimentação: Adição do polímero, aditivos e cargas;
Rosca ou Parafuso: Impulsiona o polímero – etapa mais importante do processo;
Canhão Cilíndrico;
Resistências elétricas: Termo –elementos para aquecimento diferenciado das zonas;
Tela: Filtragem do fundido para remoção de resíduos sólidos e memória do polímero;
Matriz: Moldagem do polímero ou definição da sua forma sólida;
Resfriamento: Solidificação do Polímero;
Corte: Definição do Comprimento da Peça.
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Componentes da Extrusora
Um mecanismo em forma de rosca empurra o termoplástico aquecido e
aditivos, através de uma abertura da matriz para produzir sacos plásticos, etc.
Uma extrusora industrial pode ter de 18 a 21 m de comprimento.
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Tipos de Máquinas de Extrusão
Extrusão de filmes tubulares: Este método é usado quando se deseja a fabricação de filmes plásticos para criar sacolas de compras e objetos semelhantes a isso. É geralmente semelhante a uma extrusão normal, com exceção do molde;
Extrusão de chapas ou filmes: Este método é chamado de termoformação, em que uma folha é exposta ao calor, até que se transforme em plástico macio, para que possa ser moldado em qualquer forma. Mas, se o vácuo for utilizado, o método é chamado de formação de vácuo;
Extrusão de tubulação: Neste processo, as extrusoras de plástico são utilizadas para criar tubos como tubagens médicas e canudos. É possível utilizar um ou vários moldes, dependendo do número de furos necessários.
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Processo de Extrusão
Vantagens
• Baixo Custo: A moldagem por extrusão tem um custo relativamente menor em comparação aos outros processos de moldagem. Utiliza-se sobras de materiais normalmente descartados, como resíduos de outros processos. Isso diminui a matéria prima e os custos de eliminação;
• Flexibilidade: Permite a fabricação de produtos que combinem atributos de plástico, como superfícies duras e macias;
• Alterações pós-extrusão: O plástico permanece quente quando sai da extrusora, o que permite ser manipulado depois do processo.
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Processo de Extrusão
Desvantagens
• Variação de Tamanho: Quando sai do extrusor, o plástico quente frequentemente se expande, sendo que prever o grau desta expansão é incerto;
• Limitações do Produto: A natureza do processo de moldagem por extrusão limita os tipos de produtos eu podem ser fabricados.