APOSTILA DE MOLDES

Sumário Página

1

INTRODUÇÃO .................. ............................ .................... .................... ................... ................... .................... .................... ............. ... 1

1.1 Importância do tema...................... tema................................ .................... ................... ................... .................... .................... ............... ..... 1 1.2 Objetivos ................... ............................. .................... ................... ................... .................... .................... ................... ................... ................ ...... 1 1.3 Metodologia .................... .............................. ................... ................... .................... .................... ................... ................... .................... .......... 1 1.4 Demais capítulos .................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... ............ 2 1.5 Referência Bibliográfica ................... ............................. .................... .................... .................... .................... ................... ........... 2 2

MATERIAIS PLÁSTICOS .................... .............................. ................... ................... .................... .................... ............. ... 3

2.1 Introdução .................... ............................. ................... .................... .................... ................... ................... .................... .................... ............. ... 3 2.2 História dos Materiais Plásticos.......... Plásticos .................... .................... .................... .................... .................... .................. ........ 4 2.3 Identificação, Principais Aplicações e Características dos Materiais Plásticos mais Utilizados.................... Utilizados.............................. .................... .................... .................... .................... .................... ................. ....... 5 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 2.3.6 2.3.7

Polietileno Polietileno Tereftalato.............................................. Tereftalato...................................................................... ................................................ ............................55 Polietileno Polietileno de Alta Densidade............................................. Densidade.................................................................... .......................................5 ................5 Policloreto Policloreto de Vinila ............................................... ....................................................................... ................................................ ........................... ...66 Polietileno Polietileno de Baixa Densidade/ Polietileno Polietileno Linear de Baixa Densidade .................6 Polipropileno..............................................................................................................7 Poliestireno.................................................................................................................8 ABS/SAN, EVA e PA.................................................. PA........................................................................ ............................................ ..........................88

2.4 Projeto de Produtos .................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... ................. ....... 9 2.5 Características Técnicas e Aparência do Produto.......... Produto .................... .................... ................... ............. 9 2.6 Desenho de Produto e Desenho de Molde ..................... ............................... .................... .................... ............ 9 2.6.1

Contração ............................................... ....................................................................... ............................................... ..........................................10 ...................10

2.7 Normas para o Desenho do Produto .................... .............................. ..................... ..................... .................. ........ 11 2.7.1

Simplificação Simplificação do Produto...................................................... Produto.............................................................................. ................................... ...........11 11

2.8 Estudo Experimental .................... .............................. ................... ................... .................... .................... .................... .............. .... 12 2.9 Redução de Custo sem Comprometer a Qualidade do Produto.................. 13 2.10 Conceitos e Técnicas............................ Técnicas...................................... .................... .................... .................... ................... ............... ...... 13 2.11 Como Aumentar a Rigidez do Produto .................... .............................. .................... .................... ............... ..... 16 2.11.1 2.11.2

Usando seções de parede espessas:............................... espessas:...................................................... ...........................................16 ....................16 Colocando reforços: ............................................. .................................................................... .............................................. ............................. ......16 16

2.11.3 2.11.4 2.11.5

Projetando seções escalonadas..................................... escalonadas............................................................ ............................................17 .....................17 Projetando compensação compensação de curvatura dobrada....................... dobrada ................................................ ................................ .......17 17 Posicionando Posicionando ou inserindo metal ou outro meio de reforço.....................................17 reforço.....................................17

2.12 Ângulo de Saída ou Conicidade............................ Conicidade...................................... .................... .................... .................. ........ 17 2.13 Anéis e Rebaixos......... Rebaixos ................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ..........18 18 2.14 Raios e Uniões Curvas .................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... ..........20 20 2.15 Tolerância............................ Tolerância...................................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... ............. ... 21 3

MOLDES .................... .............................. ................... ................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 23

3.1 Definição ................... ............................ ................... .................... .................... ................... ................... .................... .................... .............. .... 23 3.2 Composição......... Composição ................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... .................... ................... ......... 23 3.2.1 3.2.1.1

Descrição Específica Dos Elementos Que Compõe Um Molde......................... Molde .............................. .....24 24 Placa de Fixação inferior ou placa base inferior................................... inferior............................................... ............25 25

3.2.1.2

Coluna ou Espaçadores................................. Espaçadores........................................................ .............................................. ............................. ......26 26

3.2.1.3

Bucha – guia ............................................... ...................................................................... .............................................. ............................... ........26 26

3.2.1.4

Colunas de guia .............................................. ..................................................................... .............................................. ........................... ....26 26

3.2.1.5

Pinos extratores ........................................... .................................................................. .............................................. .............................. .......27 27

3.2.1.6

Pino extrator do canal.................... canal ........................................... .............................................. ............................................27 .....................27

3.2.1.7

Placa porta – extratores ou contra placa extratora...................................... extratora............................................ ......27 27

3.2.1.8

Placa impulsora ou extratora ................................................. .......................................................................... .............................27 27

3.2.1.9

Pinos de retorno..................... retorno ............................................ .............................................. .............................................. ............................. ......27 27

3.2.1.10

Placa suporte.................................................. suporte......................................................................... .............................................. ......................... 28

3.2.1.11

Postiços ou cavidades..................... cavidades ............................................ .............................................. .......................................28 ................28

3.2.1.12

Bucha de injeção..................................... injeção............................................................. ................................................ .............................. ......28 28

3.2.1.13

Anel de centragem..................... centragem ............................................. ................................................ ...........................................29 ...................29

3.2.1.14

Placa de fixação superior ou placa base superior ......................................... .........................................29 29

3.2.1.15

Placa porta postiço superior.......................................... superior.................................................................. ................................ ........29 29

3.2.1.16

Placa porta postiço inferior.................................. inferior.......................................................... .........................................29 .................29

3.2.1.17

Tope ou apoio....................... apoio .............................................. .............................................. .............................................. .......................... ...30 30

3.3 Formas de Obtenção dos Moldes.......... Moldes .................... .................... .................... .................... .................... .............. .... 30 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4

Usinagem ............................................. .................................................................... .............................................. .............................................30 ......................30 Cunhagem ............................................. .................................................................... .............................................. ............................................31 .....................31 Fundição...................................................................................................................31 Fundição de Precisão ou Fundição por Cera Perdida ..............................................31 ..............................................31

3.3.5 3.3.6

Eletrodeposição........................................................................................................31 Eletro-Erosão ........................................... ................................................................... ............................................... ........................................32 .................32

3.4 Acabamento dos Moldes......... Moldes ................... .................... .................... .................... .................... .................... .................. ........ 33 3.5 Principais Características dos Aços para Moldes .................... .............................. ................... ......... 33 3.5.1 3.5.2

Métodos Usados Para Endurecimento Endurecimento dos Aços....................................... Aços...................................................... ...............34 34 Classes de Aços............................................... Aços...................................................................... .............................................. .................................. ...........36 36

3.6 Classificação ................... ............................ ................... .................... .................... ................... ................... .................... .................. ........ 36 3.7 Sistemas de Extração .................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .............. 38 3.7.1 3.7.2 3.7.3

Sistema de Extração por Placa Impulsora.............................. Impulsora........................................................ .................................. ........39 39 Sistemas de Extração por Ar Comprimido .................................................. .............................................................. ............40 40 Sistema de Extração por Núcleo Rotativo .................................................. ............................................................... .............41 41

3.8 Sistemas de alimentação ................... ............................. .................... .................... ................... ................... ................... ......... 41 3.8.1 Canais de Distribuição Distribuição .............................................. ...................................................................... ...............................................42 .......................42 3.8.2 Sistema de Alimentação Alimentação Indireta ............................................... ........................................................................ .............................. .....45 45 3.8.3 Entradas....................................................................................................................46 3.8.3.1 Entrada Restrita .............................................. ...................................................................... ................................................ ............................48 48 3.8.4 3.8.5 3.8.6 3.8.7 3.8.8 3.8.9

Entrada em Leque ............................................. ..................................................................... ................................................ ............................... .......51 51 Entrada Tipo Flash (Lateral Contínua) ............................................ ................................................................... ......................... 52 Entrada Capilar ............................................. .................................................................... .............................................. .................................... .............53 53 Entrada em aba.............................................................. aba...................................................................................... ...........................................55 ...................55 Entrada submarina........................... submarina.................................................. .............................................. .............................................. ........................... ....55 55 Entrada em Anel ou Disco .............................................. ...................................................................... .........................................56 .................56

3.9 Sistemas de Alimentação Direta ................... ............................. .................... ..................... ..................... ............... ..... 57 3.9.1

4

Alimentação Alimentação por Câmara Quente......................................... Quente.................................................................. .................................... ...........57 57

INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE INJEÇÃO POR ELEMENTOS

FINITOS........................ FINITOS................................. ................... .................... .................... ................... ................... .................... .................... .................. ........59 59 4.1 Tecnologias geométricas.......... geométricas .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................. ....... 60 4.2 Tecnologias de Banco de Dados ................... ............................. ..................... ..................... .................... ............... ..... 61 4.2.1

Tipos de Banco de Dados.................................. Dados......................................................... .............................................. ................................ .........61 61

4.3 Tecnologias de engenharia......... engenharia ................... .................... .................... .................... .................... .................... ............... ..... 62 4.4 Análise de Fluxo ................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... ..........62 62 4.4.1

4.4.1.1 4.4.1.2

Desenvolvimento Desenvolvimento de Algoritmos de Fluxo Secionais........................................ Secionais.............................................. ......63 63

Equações de fluxo.................................................... fluxo .................................................... .............................................................. ... 63 Equações de Transferência de calor..................................................................... calor..... ................................................................ ..................... 65

4.5 Análises Dimensionais.......... Dimensionais .................... ................... ................... .................... .................... .................... .................... ............ 66 4.6 Análise por Elementos Finitos .................... .............................. ................... ................... .................... ................... ......... 70

4.6.1 4.6.2 4.6.3

5

Fluxo Ramificado.................................. Ramificado.......................................................... ................................................ ...........................................70 ...................70 Esquemas de Elemento finitos...................... finitos ............................................... ................................................. .................................. ..........71 71 Cálculo de Distribuição de Fluxo ............................................. .................................................................... ............................... ........73 73

ESTUDO DE CASO......... CASO ................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .............. 75

5.1 Concepção do produto ................... ............................. .................... ................... ................... .................... .................... .............. 75 5.2 Projeto do produto............................ produto...................................... .................... .................... ................... ................... .................... .......... 76 5.3 Prototipagem do produto........................... produto..................................... .................... .................... ................... ................... ............ 77 5.4 Projeto do molde .................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 79 5.4.1

5.4.1.1

Análise de injeção........................ injeção ................................................ ................................................ ................................................ ............................ ....80 80

Pressão de injeção.................................................................. injeção....... ........................................................... ................................................... 82

5.4.1.2

Redução da pressão de injeção ................................................... ................................................................................................. .............................................. 83

5.4.1.3

Expectativa de preenchimento da cavidade ...................................................................... ........ 84

5.4.1.4

Temperatura do fluxo de injeção ...................................................................... ........................ 85

5.4.1.5

Tempo de preenchimento................................................ preenchimento....................................................................................................... ....................................................... ... 86

5.4.1.6

Qualidade da injeção.......................................... injeção...................................................................................................... ............................................................ ........... 87

5.4.1.7

Linhas de solda fria ou linhas frias ............................................................. .............................. 88

5.4.1.8

Bolhas de ar ...................................................... ............................................................ ............ 89

5.5 Conclusão......... Conclusão ................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ............ 90 Anexo A ................... ............................ ................... .................... .................... ................... ................... .................... .................... ................... ............. 931 Anexo B........................ B.................................. .................... .................... ................... ................... .................... .................... ................... ................ ....... 932 6

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................... ............................. .................... .................... .............. .... 93

Lista de Figuras Figura 2.1 - Aplicações do PET ............................................................... ...............................................................................................................5 ................................................5 Figura 2.2 - Aplicações do PEAD........................................................................................................ PEAD...........................................................................................................5 ...5 Figura 2.3 - Aplicações do PVC........................................................................................................... PVC..............................................................................................................6 ...6 Figura 2.4-Aplicações do PEBD/PELBD ........................................................... ................................................................................................7 .....................................7 Figura 2.5 - Aplicações do PP.................................................................................................................7 PP.................................................................................................................7 Figura 2.6 - Aplicações do PS.................................................................................................................8 PS.................................................................................................................8 Figura 2.7 - Aplicações do grupo grupo 7........................................................... 7 .........................................................................................................8 ..............................................8 Figura 2.8 - Bolhas e Depressões em Peças Injetadas..........................................................................14 Figura 2.9 - Sentido do do Fluxo Fluxo de de Injeção................................................................ Injeção .............................................................................................14 .............................14 Figura 2.10 - Técnicas para evitar depressões superficiais .................................................................. ..................................................................15 15 Figura 2.11 - Exemplo de de Reforço com Nervuras................................................................................16 Nervuras................................................................................16 Figura 2.12 - Seções Escalonadas ............................................................... .........................................................................................................17 ..........................................17 Figura 2.13 - Seções Postiças............................................................. Postiças ................................................................................................................17 ...................................................17 Figura 2.14 - Ângulo de Saída ..................................................................... ...............................................................................................................18 ..........................................18 Figura 2.15 - Anéis e rebaixos .............................................................. .............................................................................................................18 ...............................................18 Figura 2.16 - Anéis internos.................................................................................................................19 Figura 2.17 - Cálculo do máximo anel interior para peças circulares..................................................19 circulares ..................................................19 Figura 2.18 - Gráfico de Concentração de Tensões ............................................................... ..............................................................................21 ...............21 Figura 2.19 - Distorção em Grandes Áreas .......................................................... ..........................................................................................22 ................................22 Figura 3.1- Componentes básicos de um molde.....................................................................................24 molde.....................................................................................24 Figura 3.2 - Matriz de bloco único e matriz composta..........................................................................30 Figura 3.3 3.3 - Classificação dos Moldes ..................................................................... ..................................................................................................37 .............................37 Figura 3.4 - Contração de um produto sólido........................................................................................38 sólido........................................................................................38 Figura 3.5 - Contração de um produto com forma interna................................................................ interna ....................................................................38 ....38 Figura 3.6 - Exemplo de extração por placa impulsora – por pinos......................................................39 Figura 3.7 - Exemplo de extração por placa placa impulsora – por camisa ...................................................40 Figura 3.8 - Exemplo de extração por ar comprimido ............................................................. ..........................................................................40 .............40 Figura 3.9 - Dimensionamento dos canais ................................................................... ............................................................................................44 .........................44 Figura 3.10 - Lay-out das cavidades para uma pressão de injeção igual ..............................................45 Figura 3.11 - Sistema de alimentação ...................................................................... ...................................................................................................46 .............................46 Figura 3.12 - Dimensionamento da entrada ............................................................... ..........................................................................................49 ...........................49 Figura 3.13 - Exemplos de entradas restritas .............................................................. .......................................................................................50 .........................50 Figura 3.14 - Entrada em leque ..................................................................... .............................................................................................................51 ........................................51 Figura 3.15 - Entrada em flash ............................................................ ..............................................................................................................52 ..................................................52

Figura 3.16 - Entrada capilar.................................................................................................................53 capilar.................................................................................................................53 Figura 3.17 - Aumento de espessura para entrada capilar.....................................................................54 Figura 3.18 - Entrada em aba ............................................................................. ................................................................................................................55 ...................................55 Figura 3.19 - Entrada submarina..........................................................................................................56 Figura 3.20- Entrada em disco .............................................................. ..............................................................................................................56 ................................................56 Figura 3.21 - Alimentação direta...........................................................................................................57 direta...........................................................................................................57 Figura 3.22 - Exemplo de de molde com injeção por câmara quente .......................................................5 .......................................................588 Figura. 4.1 - atrito = pressão x espessura / (2 x comprimento) ....................................................... ............................................................63 .....63 Figura. 4.2 - Aplicação numa geometria ........................................................ ..............................................................................................64 ......................................64 Figura 4.3 - Distribuição da temperatura como função do tempo tempo e temperatura temperatura ................................68 Figura 4.4 - Dois eixos tensionados ............................................................... .......................................................................................................71 ........................................71 Figura 4.5 - Moldagem quadrada – densidade de malha = 5, número número de nós = 40..............................73 Figura 5.1 – Desenho de produto 2d (tampa porta- talheres).................................................................76 Figura 5.2 – Desenho de produto 3d (tampa porta- talheres).................................................................77 Figura 5.3 – Exemplo de funcionamento e aplicação da estereolitografia.............................................78 Figura 5.4 – Desenho de conjunto do molde (tampa (tampa porta-talheres) .....................................................7 .....................................................799 Figura 5.5 – Modelo transparente (tampa porta-talheres) ................................................................. ......................................................................81 .....81 Figura 5.5 – Pressão de injeção..............................................................................................................82 Figura 5.6 – Queda da pressão de injeção..............................................................................................83 Figura 5.7 – Probabilidade de preenchimento........................................................................................84 Figura 5.8 – Temperatura do fluxo de injeção ........................................................... .......................................................................................85 ............................85 Figura 5.9 – Tempo de preenchimento............................................................................ preenchimento...................................................................................................86 .......................86 Figura 5.10 – Qualidade da injeção....................................................... injeção ........................................................................................................87 .................................................87 Figura 5.11 – Linhas frias ...................................................................... ......................................................................................................................88 ................................................88 Figura 5.12 – Bolhas de ar .................................................................... .....................................................................................................................89 .................................................89 Figura 5.13 – Saída de ar.......................................................................................................... ar........................................................................................................................90 ..............90

Lista de Tabelas e Quadros Tabela 2.1 - Época do Início da Industrialização Industrialização dos Plásticos......................... Plásticos.................................................4 ........................4 Tabela 2.2 - Contração de Moldagem Moldagem de Vários Vários Termoplásticos Termoplásticos ..........................................11 ..........................................11 Tabela 3.1 - Aços Recomendados Recomendados para Moldes de Injeção Injeção...................... ............................................... ............................... ......35 35 Tabela 3.2 - Efeitos dos Elementos Especiais na na Liga...................... Liga .............................................. ...................................... ..............36 36 Quadro 3.1 3.1 - Sistemas de alimentação ............................................................. ..................................................................................................41 .....................................41

Tabela 3.3 - Área equivalente equivalente da seção trapezoidal trapezoidal e circular ............................................. ................................................ ...43 43 Tabela 3.4 3.4 - Diâmetros de canais canais recomendados recomendados ................................................ ....................................................................44 ....................44

Tabela 3.5 - Dimensões das abas................................ abas........................................................ ................................................ ..................................... .............55 55 Tabela 4.1 – Para onde vai o dinheiro ............................................. .................................................................... .........................................60 ..................60 Tabela 5.1 – parâmetros utilizados utilizados na simulação de injeção.......................................... injeção.................................................... ..........80 80

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1 INTRODUÇÃO 1.1 Importância do tema O presente trabalho se dedica ao estudo e compreensão das técnicas de injeção plástica, pois dentre todos os processo de transformação de materiais plásticos, a injeção é a mais utilizada e a que mais se desenvolve em termos tecnológicos. Sem grandes pretensões o mesmo poderá ser usado como fonte de pesquisa pesquisa para iniciantes e profissionais profissionais da área, pois serão abordados os conceitos básicos do projeto e desenvolvimento de produtos e moldes, bem como as novas tecnologias empregadas no setor, como por exemplo a análise de injeção por elementos finitos, que vem sendo cada vez mais empregada.

1.2 Objetivos a)

Apresentar as principais matérias primas utilizadas em peças plásticas;

b)

Descrever os princípios básicos do projeto de produtos e molde;

c)

Apresentar novas tecnologias utilizados no setor (análise de injeção por

elementos finitos).

1.3 Metodologia Para se atingir os objetivos citados acima serão feitas pesquisas bibliográficas em livros da área, revistas e artigos especializados, especializados, internet, internet, além da experiência experiência profissional do autor como prestador de serviços serviços na área de injeção plástica.

2

1.4 Demais capítulos São partes componentes deste trabalho: Capítulo 2 – Materiais Plásticos Neste capítulo serão apresentados as principais matérias primas plásticas utilizadas pela indústria , suas principais aplicações aplicações e características características e também serão abordados detalhes técnicos referentes ao projeto e desenvolvimento desenvolvimento de produtos plásticos. Capítulo 3 – Moldes Neste capítulo serão descritos os tipos mais usuais de moldes para injeção plástica com seus detalhes técnicos e construtivos, como por exemplo sistemas de extração, tipos de injeção, dimensionamento de canais de alimentação. Capítulo 4 – Introdução à Análise de Injeção por Elementos Finitos Neste capítulo apresentaremos noções básicas para se compreender funcionamento da análise de injeção por elementos finitos, dando-se ênfase à análise de fluxo e as principais variáveis que o processo engloba. Capítulo 5 – Neste capítulo serão demonstrados todos os passos do projeto de um molde, desde a concepção do produto até o projeto e desenho do molde passando pela análise de injeção.

1.5 Referência Bibliográfica Para a execução deste trabalho foram utilizados livros técnicos da área de mecânica, artigos de períodicos sobre injeção plástica e obtidos através de meio eletrônico (internet). Foram realizadas consultas a profissionais da área e também foi levada em conta a experiência pessoal na área de projetos e acessoria para empresas da área de injeção plástica.

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2 MATERIAIS PLÁSTICOS Neste capítulo serão apresentados os materiais utilizados para produzir peças plásticas bem como suas principais aplicações.

2.1 Introdução Cada vez mais a indústria moderna vem se empenhando em produzir produtos bons, bonitos e baratos e por esse motivo está orientada em substituir os materiais tradicionais por materiais sintéticos, que resultam em produtos de melhor qualidade e bem mais econômicos. Os materiais plásticos sem dúvida alguma, estão entre os materiais sintéticos de maior aplicação Utilizados em quase todos os setores da economia, tais como construção civil, agrícola, de calçados, móveis, alimentos, têxtil, lazer, telecomunicações, eletroeletrônicos, automobilísticos, automobilísticos, médico-hospitalar e distribuição de energia. Nestes setores, os plásticos estão presentes nos mais diferentes produtos, a exemplo dos geossintéticos, que assumem cada vez maior importância na drenagem, controle de erosão e reforço do solo de aterros sanitários, tanques industriais, entre outras utilidades. utilidades. Outro setor que se beneficia beneficia muito dos materiais materiais plásticos plásticos é o setor de embalagens embalagens para alimentos e bebidas que vem se destacando pela utilização crescente dos plásticos, em função de suas excelentes características, entre elas: transparência, resistência, leveza e atoxidade.

4

2.2 História dos Materiais Plásticos Os plásticos já eram eram conhecidos nos nos laboratórios químicos químicos por volta de 1860, 1860, mas o primeiro plástico a ser industrializado foi o celulóide (nitrato de celulose) em 1864 e que substituiu o marfim nos Estados Unidos em 1870. O celulóide embora substituísse alguns materiais, criou um certo descrédito no uso dos plásticos pois não era um material estável, decompunha-se decompunha- se quando exposto a luz ou ao calor e era altamente inflamável. Este descrédito descrédito fez com que levassem longo tempo para aprimorar e desenvolver desenvolver novos materiais plásticos. As épocas aproximadas do início de industrialização dos primeiros plásticos estão na tabela 2.1.

Tabela 2.1 - Época do do Início da Industrialização dos Plásticos

MATERIAL Celulóide Baquelite Silicone Acrílico Poliestireno Nylon Polietileno PVC Fonte: GAGLIARD (1983)

ANO 1864 1909 1930 1932 1933 1935 1939 1940

MATERIAL ABS Teflon Policarbonato Policarbonato Polipropileno Acetal PPO Poliamida

ANO 1946 1948 1958 1959 1960 1964 1965

A partir da descoberta desses materiais plásticos houve a necessidade de obter processos de fabricação fabricação dos produtos, assim, assim, a injeção em moldes moldes foi um desses desses processos que se aprimorou com o passar do tempo. tempo. Hoje é possível a industrialização industrialização de plásticos plásticos em grande produção em máquinas injetoras com moldes de alta qualidade fazendo com que o processo fique totalmente automatizado.

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2.3

Identificação, Principais Aplicações e Características dos Materiais Plásticos

Mais Utilizados   2.3.1

Polietileno Tereftalato

IDENTIFICAÇÃO : Utilizado principalmente em frascos e garrafas para uso alimentício/hospitalar, cosméticos, bandejas bandejas para microondas, filmes para áudio e vídeo, fibras têxteis, etc.

Figura 2.1 - Aplicações do PET Fonte: ABIQUIM (2002)

Características: transparente, inquebrável, impermeável, leve.   2.3.2

Polietileno de Alta Densidade

IDENTIFICAÇÃO

:

Utilizado principalmente principalmente em embalagens para detergentes e óleos automotivos, sacolas de supermercados, garrafeiras, tampas, tambores para tintas, potes, utilidades domésticas, domésticas, etc.

Figura 2.2 - Aplicações do PEAD Fonte: ABIQUIM (2002)

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Características: inquebrável, resistente a baixas temperaturas, leve, impermeável, rígido e com resistência química.   2.3.3

Policloreto de Vinila

IDENTIFICAÇÃO

:

Utilizado principalmente em embalagens para água mineral, óleos comestíveis, maioneses, sucos. Perfis para janelas, tubulações de água e esgotos, mangueiras, embalagens para remédios, brinquedos, bolsas de sangue, material hospitalar, etc.

Figura 2.3 - Aplicações do PVC Fonte: ABIQUIM (2002)

Características: rígido, transparente, impermeável, resistente à temperatura e inquebrável.   2.3.4

Polietileno de Baixa Densidade/ Polietileno Linear de Baixa Densidade

IDENTIFICAÇÃO : Utilizado principalmente em sacolas para supermercados e butiques, filmes para embalar leite e outros alimentos, sacaria industrial, filmes para fraldas descartáveis, bolsa para soro medicinal, sacos de lixo, etc.

7

Figura 2.4-Aplicações do PEBD/PELBD Fonte: ABIQUIM (2002)

Características: flexível, leve transparente e impermeável. impermeável.  

2.3.5

Polipropileno

IDENTIFICAÇÃO : Utilizado principalmente em filmes para embalagens e alimentos, embalagens industriais, cordas, tubos para água quente, fios e cabos, frascos, caixas de bebidas, autopeças, fibras para tapetes utilidades domésticas, potes, fraldas e seringas descartáveis, etc.

Figura 2.5 - Aplicações do PP Fonte: ABIQUIM (2002)

Características: conserva o aroma, inquebrável, transparente, brilhante, rígido e resistente a mudanças de temperatura.

8

 

2.3.6

Poliestireno

IDENTIFICAÇÃO: : Utilizado principalmente em potes para iogurtes, sorvetes, doces, frascos, bandejas de supermercados, geladeiras (parte interna da porta), pratos, tampas, aparelhos de barbear descartáveis, brinquedos, etc.

Figura 2.6 - Aplicações do PS Fonte: ABIQUIM (2002)

Características: impermeável, impermeável, inquebrável, rígido, transparente, leve e brilhante.   2.3.7

ABS/SAN, EVA e PA

IDENTIFICAÇÃO: Utilizados principalmente em solados, autopeças, chinelos, pneus, acessórios esportivos e náuticos, plásticos especiais e de engenharia, CDs, eletrodomésticos, corpos de computadores, etc.

Figura 2.7 - Aplicações do grupo 7 Fonte: ABIQUIM (2002)

Características: flexibilidade, leveza, resistência à abrasão, possibilidade de design diferenciado.

9

2.4 Projeto de Produtos A fim de que se tenha um bom desempenho da peça a evitar inconveniências que mais tarde possam ocorrer, aumentando o seu custo, é necessário que os seguintes fatores sejam analisados: 

A possibilidade de moldar o produto nas formas desejadas;



Material plástico adequado para o produto;



As tolerâncias dimensionais e geométricas exigidas;



Custo e a amortização do investimento;

2.5 Características Técnicas e Aparência do Produto Há produtos que requerem somente características técnicas, normalmente utilizadas em eletro-eletrônicos, aplicações mecânicas e formando conjuntos de peças não visíveis, desta. maneira não se preocupando com os aspectos estéticos e há produtos que não requerem dimensões e propriedades rígidas mas de aparência bastante importantes, tais como, brinquedos, utilidades domésticas e adornos. Por isso, será necessário avaliar estes itens para o projeto do molde, da confecção dos produtos (pontos de entradas, linhas de solda, dimensões).

2.6 Desenho de Produto e Desenho de Molde Considerando que o molde é a ferramenta que terá as dimensões e a forma do produto deverá então ser estudado com critério as dimensões das cavidades devido a contração do material que será utilizado.

10

 

2.6.1

Contração

Na produção de peças de material plástico a contração é muito importante e deve ser atentamente considerada, pois esta refletirá nas dimensões de produto moldado, além de influir sobre: - A solidez; a contração pode provocar em vários pontos do produto que tenha espessuras distintas, tensões que podem causar rachaduras, rupturas, chupagens, etc. - A instabilidade dimensional com a contração pode não ser uniforme em toda a superfície da peça moldada e causar empenamentos e deformações, isto acontece geralmente em peças que tem diferentes espessuras em suas várias partes os quais, por conseqüência lógica, não sofrem contrações uniformes. - O inserto de partes metálicos; a contração do metal é diferente do plástico; este ao resfriar-se pode contrair de duas a cinco vezes mais que os metais, consequentemente a força desta contração agindo sobre o metal que tem maior resistência mecânica, o plástico poderá vir a romper-se. As tolerâncias dimensionais obtidas conforme o coeficiente de contração dos plásticos não é sempre constante, pois este depende dos diversos fatores, tais como a. inconstância das matérias primas empregadas em sua preparação, as variações das fases do processo de fabricação, cujo controle exato quase nem sempre é possível; as condições de moldagem, etc. As tolerâncias médias que se adotam para determinar as dimensões de uma peça a ser moldada com material plástico devem ser a maior possível sem comprometer a funcionalidade do produto. Os vários materiais de moldagem tem diferentes valores de contração, e estes são dados nas instruções do fabricante do material. Alguns valores, comumente adotados, são dados na tabela a seguir.

11

Tabela 2.2 - Contração de de Moldagem de Vários Termoplásticos

MATERIAL

CONTRAÇÃO

APÓS

MOLDAGEM Acetato de celulose

(%) 0,3-0,7

Acetato butirato de celulose

0,2-0,5

Nylon

1,0-2,5

P.V.C. – Rígido

0,1-0,2

P.V.C – Flexível

0,2-2,0

Metil Metacrilato

0,2-0,8

Poliestireno

0,2-0,6

Acrilonitrila butadieno estireno (A.B.S.)

0,3-0,8

Acrilonitrila estireno

0,2-0,5

Polietileno - baixa densidade

1,5-3,0

Polietileno - alta densidade

1,5-3,0

Polipropileno

0,5-0,7

Policarbonato

2,5

Fonte: GAGLIARD (1983).

2.7 Normas para o Desenho do Produto Algumas vezes, a criação de novos produtos de material plástico, dependendo da sua forma geométrica, trazem sérios problemas quando da elaboração do projeto e construção do molde. Para evitar a ocorrência ocorrência destes problemas problemas deve ser ser observado ao se criar novos produtos produtos o seguinte aspecto:   2.7.1

Simplificação do Produto

O requisito principal de uma peça do material plástico é que este deva ser simplificado ao máximo, mantendo a funcionalidade para a qual foi projetada.

12

É aconselhável, como regra geral, fazer uma análise funcional da peça a produzir e observar atentamente todas as possíveis funções que esta deva exercer. Pode-se verificar as necessidades do produto tomando como referência quais são as funções requeridas quanto a: - Forma estética; - Resistência as temperaturas; - Acabamento superficial; - Resistência ao impacto; - Resistência mecânica; - Resistência elétrica; - Resistência química; - Estabilidade dimensional; dimensional; As peças de características eminentemente técnicas, devem ser estudadas atentamente atentamente no que diz respeito a sua forma e suas dimensões.

2.8 Estudo Experimental Quando a análise funcional deixa dúvidas sobre o perfeito funcionamento, ou na resistência de algumas partes, deve-se fazer um estudo experimental de todas as características características funcionais. Podemos, para isso, nos basearmos em objetos similares ao que se está analisando, tentando assim eliminar todos os inconvenientes, erros ou falhas que apresenta. No caso de não existir peças similares, é aconselhável construir um protótipo em escala natural, empregando materiais com as mesmas propriedades e características de material a ser utilizado para produzir as peças. Quando a peça a ser construída tem apenas exigências estéticas, estéticas, deve-se ter uma visão geral de como esta se apresentará depois de pronta, e para isso pode-se fazer um modelo em gesso, madeira, argila, etc. Sobre este deve-se fazer todas as correções e modificações que forem necessárias. Em alguns casos os modelos podem ser feitos de metal ou ligas leves.

13

2.9 Redução de Custo sem Comprometer a Qualidade do Produto A moldagem de peças de material plástico, requer geralmente uma ferramenta muito cara e produção de grande quantidade para que seja economicamente viável. É evidente que para amortizar o custo do molde, este incidirá sobre o custo das peças. Quanto maior for o número de peças requeridas, menor será a taxa de amortização que corresponde ao custo do mesmo. O custo do material plástico empregado representa uma grande porcentagem do custo da peça, razão pela qual é interessante aliviar-lhes ao máximo seu peso sem comprometer sua solidez. Deve-se considerar que aliviando o peso das peças, além da economia de material plástico que é evidente, irá conseguir também um menor tempo de moldagem e que refletirá na economia do custo da produção além de melhorar a qualidade das peças fabricadas.

2.10 Conceitos e Técnicas Depressões e bolhas de vácuo: todos os termoplásticos apresentam estes problemas em áreas onde ocorrem bruscas mudanças na espessura da parede ou sobre nervuras e olhais. Este efeito se faz sentir, sobremaneira, nos polímeros cristalinos. As bolhas se formam quando a camada superior resfriar-se rapidamente e fica suficientemente suficientemente rígida para suportar os esforços oriundos da contração do fluxo interno. Por sua vez, a depressão superficial (chupagem) surge sobre regiões espessas, na qual a massa interna possui calor suficiente para manter a camada interior no estado plástico quando ocorre a cristalização; com a conseqüente contração interna, esta superfície cede dando origem à depressão (chupagem) conforme mostrado na figura 2.8.

14 BOLHA

CHUPAGEM N O C . P S E

INCORRETO

E T N A T S

CORRETO

Figura 2.8 - Bolhas e Depressões em Peças Injetadas Fonte: PROVENZA (1985)

O fluxo do material injetado deve sempre ocorrer da seção mais espessa para a menos espessa, com o intuito de se evitar o surgimento de bolhas de vácuo, tensões internas e depressões superficiais Quando for impossível atender às condições, então, deve-se procurar posicionar o ponto de injeção na seção mais espessa conforme mostrado na figura 2.9.

SENTIDO DO FLUXO CORRETO INCORRETO Figura 2.9 - Sentido do Fluxo de Injeção Fonte: PROVENZA (1985)

A espessura é tremendamente influenciada pelo fluxo do material, porém outra influência deve ser levada em conta, ou seja, o custo de processamento. Quando a espessura for pequena demais, as camadas resfriadas estarão muito próximas, não permitindo o fluxo do plástico por maior que seja a pressão e a velocidade do material ocorrendo, então , o não

15

enchimento do produto em alguns pontos. Quando isto não ocorrer em outros pontos poderemos ter a criação de um excesso de tensões internas nas peças. O mínimo usual de mercado gira em torno de 1,2 mm, podendo se chegar à 0,3 mm em função da geometria e tamanho da peça. O custo de processamento cresce em função direta do aumento da espessura, pois, um de seus componentes, que é o tempo de resfriamento, será tanto maior quanto for a espessura, devido à baixa condutibilidade condutibilidade térmica do plástico. O máximo usual de mercado está por volta de 3,0 mm, podendo-se atingir 5,0 mm, correndo-se os riscos acima expostos. Porém, caso haja necessidade de uso de espessuras nesta ordem com a adequada escolha do material e como uso de agentes expansores, estes inconvenientes inconvenientes podem ser minimizados. Existe ainda um outro artifício que é o de se manter a espessura em torno de 3,O mm e reforçar a estrutura com nervuras.Na figura 2.10 é mostrado como evitar depressões superficiais em peças com grande espessura.

DEPRESSÃO EVITADA CENTRO ESTENDIDO DENTRO DA PAREDE     A

REDUÇÃO DA PAREDE

2/3 "A"

E             S           P              .  "             A           "            

2/3 "A"

Figura 2.10 2.10 - Técnicas para para evitar depressões superficiais superficiais Fonte: ROSSATO e ROSSATO (1995)

16

2.11 Como Aumentar a Rigidez do Produto No que se refere à rigidez do produto após a apropriada seleção do tipo de matéria prima, o projetista do molde poderá usar cinco diferentes métodos que conferem maior rigidez ao produto moldado:  2.11.1 Usando seções de parede espessas:

A vantagem deste método é que melhora a resistência ao impacto e também à rigidez, mas não é tão eficiente na economia do produto.   2.11.2 Colocando reforços:

Este é o método mais eficiente de melhorar a rigidez, usando quantidade mínima de material conforme mostrado na figura 2.11. Entretanto o custo do molde tende a aumentar e a resistência ao impacto pode ser reduzida devido à concentração de tensões. Os reforços também tendem a deixar chupados na superfície oposta.

Figura 2.11 2.11 - Exemplo de Reforço com Nervuras

Fonte: adaptado de GLANVILL e DENTON DENTON (1970)

17

  2.11.3 Projetando seções escalonadas

Este método pode ser tão eficiente quanto aquele de reforços internos, pois evita chupados conforme mostrado na figura 2.12 e os custos de usinagem são menores. Seções postiças também são usadas neste método para melhorar a rigidez, mas se a largura do canal formado for inferior a 30 mm, o projetista dificilmente dificilmente poderá colocar sistema de resfriamento na parte do molde que forma o canal. Isto poderia provocar grave deformação na borda externa conforme mostrado na figura 2.13.

Figura 2.12 - Seções Escalonadas

Figura 2.13 - Seções Postiças

Fonte: Fonte: adaptado de GLANVILL e DENTON (1970)

 2.11.4 Projetando compensação de curvatura dobrada

Embora não seja o método mais eficiente para melhorar a rigidez, isto geralmente proporciona boa resistência ao impacto por causa da ausência de concentração de tensões.  2.11.5 Posicionando ou inserindo inserindo metal ou outro outro meio de reforço

Geralmente, este este é o processo mais adequado adequado para melhorar a rigidez local, mas mas deve ser evitado pois aumenta o custo de produção da peça.

2.12 Ângulo de Saída Saída ou Conicidade Em função da rugosidade superficial do molde e do material plástico deve-se prever, no produto, ângulos de saída que facilitem a extração do mesmo de dentro da cavidade. Esta saída pode ser expressa na forma de ângulos ou conicidade.

18

Na prática encontram-se ângulos de 30' até 2° para cada lado na parede interna e externa em função da porosidade do material. São ainda usados ângulos tão pequenos quanto 15' ou 7,5', porém sua utilização restringe-se às condições especiais de necessidade do produto ou características do material, e, sua determinação é feita pelo método de tentativa e erro; nestes e em outros casos em que possam surgir superfícies super tencionadas ou distorcidos, lança-se mão dos pinos extratores que facilitam a saída do produto de dentro do molde. Quando o produto possuir uma superfície texturizada, então devemos ter o cuidado de que o Desenho desta seja na mesma direção da inclinação. Quando a profundidade for relativamente relativamente grande e a forma da peça complexa, deve-se dar uma maior inclinação às paredes internas. A figura 2.14 mostra exemplos de aplicação de ângulos de saída.

ÂNG. DE SAÍDA

ÂNG. DE DE SAÍDA

 .           f        o        r        p    

 .           f        o        r        p    

 u r a  t e x t  f. d a  p r o f.

Figura 2.14 - Ângulo de Saída Fonte: adaptado de GLANVILL e DENTON (1970)

2.13 Anéis e Rebaixos Algumas aplicações necessitam de anéis ou rebaixos para facilitar a montagem mas, sempre que possível, deve-se evita-los devido aos problemas, que descreveremos a seguir. O rebaixo exterior requer uma ou mais partes móveis, conforme mostrado na figura 2.15.

PARTE MÓVEL

PARTE MÓVEL

PEÇA EXTRATOR

Figura 2.15 - Anéis e rebaixos Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

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O anel interior pode ser obtido por macho retratil ou pino partido (parte do pino está fixa a um lado do molde e parte ao outro lado conforme figura 2.16). SAÍDA DO PINO

LINHA DE FECHAMENTO

PEÇA

SAÍDA DO PINO

Figura 2.16 - Anéis internos Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

Geralmente, não se empregam os anéis externos ou rebaixos externos para desmontagem rápida, contudo pode-se, a partir de um cuidadoso projeto, obter razoável flexibilidade. Deve-se considerar três fatores na execução de rebaixos internos: - a força necessária para extrair a peça do molde; - a possível deformação da peça devido ao tipo de sistema de extração escolhido. Normalmente, para plásticos sem reforço a máxima deformação está em torno de 6%, e para plásticos com reforço, está em torno de até 2%. Conforme mostrado na figura 2.17 deve-se prover o rebaixo com um ângulo de saída para se evitar a ruptura da peça e facilitar a extração. Pode-se usar limites mais amplos, porém deve-se eliminar concentrações de esforços e descontinuidade descontinuidade estrutural.

(D - d) / D x 100% = % de deformação deformação

d D Figura 2.17 - Cálculo do máximo anel interior para peças circulares Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

20

2.14 Raios e Uniões Curvas Uma das maiores causas de falhas de peças é a presença de ângulos agudos e cantos vivos, pois são responsáveis pela concentração de tensões na área. A minimização destes ângulos através de raios de arredondamento e uniões curvas, além de reduzirem a concentração de tensões, proporcionam peças com maior resistência estrutural, permitem uma extração mais fácil e melhoram as condições de fluxo do material durante a injeção. Geralmente, raios de 0,25 mm são adequados à maioria das aplicações. Para os casos em que a peça irá sofrer impactos e esforços severos, deve-se prever raios menores. Nas raízes de roscas, se usarmos uniões curvas com raios de mais ou menos 0,10 mm, obteremos uma melhor resistência aos esforços.

As fórmulas de concentração de tensão são: Flexão

T = 6 F x L b x T  2

Para uma viga cantilever, temos no gráfico da figura 2.18 que nos dá uma idéia do efeito do raio sobre a concentração de tensão. Podemos ver facilmente, que, para um incremento de 0,1 para 0,7 na relação R/T, o fator concentração de tensões cai de 3,O para 1,5 , ou seja, 50%.

21 Kt4.5 Fator de Concentração de tensões

R

b

F

4.0

T

3.5 3.0

t

L

2.5 2.0 1.5 1.0 0.1 0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

R/T 

Figura 2.18 - Gráfico de Concentração Concentração de Tensões Fonte: adaptado de ROSSATO e ROSSATO (1995)

2.15 Tolerância É pratica comum se especificar nas notas gerais do projeto, tolerâncias fracionárias e decimais, porém isto pode redundar em um custo elevado de processamento visto que, por vezes em peças projetadas para trabalhar numa ampla faixa de condições ambientais, não há razões para se aplicar uma tolerância demasiadamente apertada, pois, as mudanças dimensionais ocasionadas somente pela variação de temperatura podem ser de 3 a 4 vezes a tolerância especificada. especificada. Em muitos casos, devido à resistência do plástico, levando-se em conta o acima exposto, pode-se aplicar tolerâncias que seriam criticas com metais. Para se reduzir custos de fabricação da peça pode-se utilizar a tolerância funcional, ajustando-se as peças às contra peças ou vice-versa. Deve-se ter sempre um limite superior e um inferior formando uma faixa em torno de uma dimensão nominal. A tolerância depende de dois fatores: - A capacidade da máquina de manter fixos os parâmetros do processo; - A sensibilidade sensibilidade do material às variações do processo. Para materiais com uma contração relativamente alta (1 a 2%) não se consegue tolerâncias dimensionais excessivamente precisas; por exemplo, o Polipropileno geralmente possui uma tolerância linear de ± 2% como padrão normal de produção.

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Nos casos em que se exige tolerâncias menores, pode se utilizar meios tais como correção de molde após amostragem ou técnicas especiais de moldagem. Outro fator que pode afetar a tolerância, além da contração linear, é a distorção que esta exemplificada na figura 2.19. Se o produto deforma-se sob condições diversas de alimentação, alimentação, a causa geralmente é atribuída à contração diferencial pós - moldagem. Esta distorção pode ocorrer logo após a extração da peça ou como resultado de tensões internas (resfriamento), sendo visível quando se submete o produto a altas temperaturas de trabalho; esta falha em grande parte pode ser resolvida pelo moldador, mas o projetista do produto poderá auxiliar, se levar em conta as recomendações recomendações que se seguem. As curvaturas simples ou duplas são superiores às bordas retas ou longas ou superfícies planas de grande área (as curvaturas podem acomodar alguma contração diferenciada, enquanto bordas retas ou superfícies planas nas mesmas condições apresentarão distorções visíveis).

Deformação de uma peça plana de grande área ár ea

Figura 2.19 - Distorção em Grandes Áreas Fonte: adaptado de GLANVILL e DENTON (1970)

Sugestão: superfície curvada

23

3 MOLDES Na corrente de origem de uma peça injetada, desde o primeiro rascunho até a extração na máquina, o molde de injeção é o último elo, porém não é o menos importante. A precisão e exatidão de medidas, a qualidade e acabamento superficial da peça são fatores amplamente dependentes do molde. O projeto e execução do molde, exige por isso grande cuidado do fabricante, como também do modelador da peça a ser injetada e do operador. Quanto mais intensamente são consideradas as questões, na construção do molde, desde sua primeira fase de desenvolvimento, tanto mais poderá essa execução ser colocada em concordância com a qualidade exigida para o produto final.

3.1 Definição Molde de injeção é uma unidade completa, capaz de reproduzir formas. Suas cavidades possuem os formatos e as dimensões dos produtos desejados. A estrutura básica do molde de injeção é conseguida através de montagem de placas de aço em uma determinada ordem, após usinagem, de acordo com o projeto.

3.2 Composição Basicamente o molde de injeção está dividido em duas partes, que são o conjunto superior e o conjunto inferior. Esta divisão é feita baseada na linha de abertura do molde, que é a linha onde ocorre a separação do conjunto superior e do conjunto inferior possibilitando a retirada do produto. Abrindo-se o molde teremos como conjunto superior a parte que contém a bucha de injeção e como conjunto inferior a parte que, geralmente leva o sistema de extração do produto como mostramos na figura 2.19. Na construção de um molde, é indispensável que suas placas, ao serem usinadas, fiquem perfeitamente paralelas, assim como os pinos de guia devem estar em esquadro perfeito, para permitir um funcionamento suave, na abertura do molde.

24

Legenda: 01. Placa de fixação inferior

12. Bucha de injeção

02. Coluna ou espaçador

13. Anel de centragem .

03. Bucha – guia

14. Placa de fixação superior

04. Coluna – guia

15. Placa de montagem dos postiços superior e inferior (I e II): a) cavidade; b) canal de distribuição

05. Pino extrator

16. Tope

06. Extrator do canal

17. Placa divisória

07. Placa porta – extratores

18. Bico para mangueira de refrigeração do ml

08. Placa impulsora

19. Pino posicionador

09. Pino de retorno

20. Pino macho

10. Placa suporte

21. Anel de borracha para vedação

11. Postiços

Figura 3.1- Componentes básicos de um molde. Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983).   3.2.1

Descrição Específica Dos Elementos Que Compõe Um Molde

Cada um dos elementos do molde citados, possuem uma função especifica, sendo a eles solicitados os mais variados esforços mecânicos.

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Para um bom projeto, devemos dimensionar e calcular estes elementos de forma tal, que com o mínimo de material possamos obter a resistência mecânica desejada.

3.2.1.1 Placa de Fixação inferior ou placa base inferior Localizada no molde no lado do conjunto móvel, ou seja, do lado da extração, esta placa tem como principal função a de fixar o conjunto móvel à placa da máquina injetora. No seu interior são feitos os alojamentos das cabeças dos parafusos, os furos para os topes e um furo central para a passagem do varão extrator da máquina injetora. Confeccionada Confeccionada em aço de baixo teor de carbono.

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3.2.1.2 Coluna ou Espaçadores A função dos espaçadores é de alojar o conjunto extrator, distanciando assim a placa suporte da placa de fixação inferior. Estes possuem furos para a passagem dos parafusos de fixação do conjunto móvel. Confeccionado normalmente de aço de baixo teor de carbono.

3.2.1.3 Bucha – guia Nos moldes, as buchas de guia cumprem uma função muito importante que é a de assegurar a centralização entre o conjunto fixo e o conjunto móvel, mantendo assim um bom alinhamento entre ambos. É aconselhável que todos os tipos de moldes tenham as buchas e colunas de guia, que devem possuir dimensões proporcionais ao tamanho do molde. Para os moldes redondos deve-se usar no mínimo três colunas. As suas disposições devem ser previstas, próximas a borda da placa, de forma tal que distanciem o máximo possível uma da outra. As buchas de guia são confeccionadas com material de mesma característica e tratamento térmico que os utilizados para as colunas de guia.

3.2.1.4 Colunas de guia A sua forma é cilíndrica, e em uma de suas extremidades deverá conter uma cabeça para fixação, enquanto a outra extremidade é cônica com um raio para facilitar a sua introdução na bucha de guia. É aconselhável que as colunas de guia, trabalhem com um ajuste deslizante afim de proteger os machos mais compridos. As colunas de guia devem ter um comprimento de mais ou menos 5 a 10mm maior do que o macho mais comprido, de maneira tal que esta chegue às buchas de guia antes que o macho comece a penetrar na matriz. Para construção das colunas de guia, são recomendados o uso de aços que possam ser endurecidos por um tratamento térmico de superfície, o mais recomendado é o aço cromo níquel para cementação. cementação.

27

3.2.1.5 Pinos extratores Na sua maioria possuem a forma cilíndrica, podendo variar conforme a necessidade e tem a função especifica no molde de extrair o produto sem deformá-lo. Para a sua confecção, normalmente é usado o aço CrNi temperado e revenido.

3.2.1.6 Pino extrator do canal O pino extrator do canal normalmente possui a forma cilíndrica, construído com aço CrNi temperado e revenido. Sua principal função é extrair o canal da bucha de injeção.

3.2.1.7 Placa porta – extratores ou ou contra placa extratora Sua principal função é de alojar as cabeças dos pinos extratores e de retorno, contém roscas para a sua fixação na placa extratora. Confeccionada em aço de baixo teor de carbono.

3.2.1.8 Placa impulsora ou extratora Sua principal função é transmitir o movimente recebido da barra extratora da máquina injetora para acionar os extratores para frente afim de extrair o produto do molde. Nesta placa são feitos os alojamentos das cabeças parafusos que irão fixar o conjunto extrator, e dar apoio às dos pinos extratores. Confeccionada em aço de baixo teor de carbono.

3.2.1.9 Pinos de retorno Componente de forma cilíndrica que tem a função de retornar o conjunto extrator à sua posição de origem para que os pinos extratores fiquem paralelos à superfície da moldagem. Na sua confecção, o material mais empregado é o aço - CrNi, tendo um tratamento térmico, temperado e revenido.

28

3.2.1.10 Placa suporte Esta placa tem a função de suportar toda a pressão de injeção primária da máquina. Passando através desta os furos dos pinos extratores de retorno e a furação dos parafusos para a fixação do conjunto móvel. Como as outras placas já mencionadas esta também é confeccionada com aço de baixo teor de carbono.

3.2.1.11 Postiços Postiç os ou cavidades Postiços ou ou macho são elementos elementos que dão a forma forma interna do produto, e são normalmente confeccionados confeccionados de aço de boa qualidade, e apresentam as vantagens de poderem ser substituídos quando houver avaria nos mesmos sem que haja alterações nos demais componentes do molde. Os postiços nos moldes barateiam o seu custo, e podem receber usinagens e tratamentos térmicos individualmente individualmente sem deformar o molde. Cavidades ou fêmeas, são elementos que dão a forma externa do produto de material plástico, e são normalmente confeccionadas de aço de boa qualidade, e apresentam as mesmas características características e vantagens dos postiços machos.

3.2.1.12 Bucha de injeção Este componente de forma cilíndrica, tem em uma de suas extremidades um raio esférico ou cônico, cuja função é a de permitir um perfeito acoplamento do bico da máquina injetora com o molde, possibilitando através de um canal cônico a passagem do material plástico até os canais de alimentação das cavidades. O canal cônico da bucha de injeção deverá ser bem polido afim de facilitar o fluxo do material e a extração do mesmo. A sua confecção normalmente é feita em aço cromo níquel temperada e cementada, e a sua fixação é feita através do anel de centragem.

29

3.2.1.13 Anel de centragem A função deste componente é a de centralizar o molde na máquina injetora, e fixar a bucha de injeção através de três parafusos do tipo allen. O anel de centragem deve ser construído em aço de baixo teor de carbono.

3.2.1.14 Placa de fixação superior ou placa base superior Localizada no conjunto fixo do molde, ou seja no lado da injeção, esta placa é geralmente confeccionada com aço de baixo teor de carbono. Sua principal função, é possibilitar a fixação do conjunto fixo na placa da máquina injetora. Na sua execução, são feitos furos e rebaixos para o alojamento dos parafusos de fixação do conjunto fixo, também possui como função, alojar e dar apoio à bucha de injeção, fixação do anel de centragem, assim como apoiar cabeças de postiços e colunas de guia.

3.2.1.15 Placa porta postiço superior Nesta placa teremos a fixação das colunas de guia, parte da bucha de injeção, alojamentos de postiços ou cavidades, normalmente parte dos canais de alimentação, sua refrigeração e as roscas para a fixação na placa de fixação superior. A face desta placa determina o ponto de abertura do molde. Confeccionada com aço de baixo teor de carbono, no caso de usarmos as cavidades postiças, na mesma, ou se usinarmos as cavidades diretamente nesta placa, então teremos que confeccioná-la com um aço especial, devendo ainda ter um tratamento térmico de beneficiamento. beneficiamento.

3.2.1.16 Placa porta postiço inferior Esta placa é semelhante à placa cavidade superior, sendo localizada no conjunto móvel do molde. Nela está contido o alojamento das buchas de guia, postiços ou machos, parte dos canais de alimentação, sua refrigeração e as roscas para a fixação na placa de fixação inferior.

30

3.2.1.17 Tope ou apoio Tem a forma cilíndrica e para sua construção são normalmente utilizados aços com baixo teor de carbono. Sua principal função é assegurar um perfeito assentamento assentamento do conjunto de extração e evitar uma possível deformação do conjunto ocasionado por deposições de impurezas entre a placa impulsora e a placa de fixação.

3.3 Formas de Obtenção dos Moldes  

3.3.1

Usinagem

A maioria dos moldes para plástico é obtida pela usinagem de um único bloco ou pela composição e ajustagem de blocos, separadamente. Mesmo com as formas produzidas por outros, tais como cunhagem, fundição, etc., é sempre necessário considerável trabalho de usinagem posterior para a preparação da forma. Com o surgimento de máquinas CNC e poderosos programas de computador (CAD/CAM), a tarefa de usinar os moldes ficou bem mais fácil e o tempo de confecção dos mesmos caiu significativamente. Sempre que, possível, é preferível usar moldes de um bloco que evitam o aparecimento de rebarbas e linhas de união nas peças moldadas. Na figura 3.2 podemos observa um exemplo de matriz de bloco único e composta. MATRIZ DE BLOCO ÚNICO

MATRIZ COMPOSTA

PLACA DE APOIO

Figura 3.2 - Matriz de bloco único e matriz composta Fonte: adaptado de PROVENZA (1985)

31

 

3.3.2

Cunhagem

O processo de cunhagem consiste em formar cavidades por meio de um macho moldado, de material duro e tenaz, forçado, com alta pressão, contra um bloco metálico, mais macio e dúctil. A cunhagem é feita a frio. Se, durante a penetração o metal da matriz endurecer, recorre-se a recozimentos intermediários ou à cunhagem a quente. A operação se efetua em prensas de cunhagem com capacidade de 50 a 5000 t. A pressão de cunhagem varia entre 15 e 20 t/cm 2. Este processo foi muito muito usado ha algum tempo tempo atras para a confecção de ferramentas ferramentas com cavidades multiplas, porque com um único cunho mestre conformava-se todas as cavidades do molde. Economizava-se tempo e obtinha-se maior uniformidade do produto, porém com o surgimento das novas tecnologias de usinagem ficou obsoleto, pois era necessária grande experiência para se alcançar resultados satisfatórios.  

3.3.3

Fundição

A fundição em areia com modelo de gesso ou madeira representa o método mais econômico para produção de moldes com várias cavidades, mas a trabalho de acabamento será consideravelmente maior. Bons detalhes de acabamento são obtidos por meio da fundição sob pressão e com moldes refratários. Deve-se recorrer à fundição somente quando a quantidade de metal a remover seja considerável   3.3.4

Fundição de Precisão ou Fundição por Cera Perdida

Consiste em fazer-se um molde da cavidade desejada em cera, recobrir com um barro refratário, deixar secar, levar a um forno para que a cera se funda, deixando uma cavidade que então será preenchida com o metal que desejarmos.  

3.3.5

Eletrodeposição

Este é um processo de confecção do molde por meio de deposição eletrolítica do metal sobre o modelo, num banho galvânico. O modelo pode ser. metálico ou não, mas para maior precisão ou rigidez são usados modelos de bronze e alumínio, colocados no banho galvânico, com um revestimento de separação.

32

Os materiais acrílicos (Plexiglass) são muito usados, já a madeira e o gesso não são adequados, mas é prática fundir PVC sobre este, obtendo-se uma matriz de transição e, posteriormente fundir resina acrílica nesta matriz obtendo-se mode1os em acrílico. Os modelos não metálicos, para que o tornem condutores, serão revestidos quimicamente com uma camada de prata, antes de irem para o banho galvânico. Na eletrodeposição, o modelo permanece imerso no banho galvânico até ser recoberto por uma casca de Ni de 3 a 5mm. Esta casca é complementada por uma eletrodeposição de Cobre, bastante espessa, para a usinagem final e ajustagem no suporte de aço. Os moldes eletrodepositados eletrodepositados são principalmente usados na moldagem por injeção, mas podem ser usados também para moldagens por compressão e por transferência. A vida de um molde eletrodepositado não é menor do que a de um molde de aço, mas para uma maior resistência contra a abrasão, o molde pode ser cromado. O níquel-cobalto é inerte a todos os materiais plásticos, inclusive ao PVC. As principais aplicações deste processo ocorrem no campo dos moldes pequenos, complexos, delgados e profundos e, especialmente na moldagem de bijuterias altamente decorados, distintivos, etc. Convém salientar que, com as novas tecnologias esse processo já não é mais tão utilizado, pois seu custo é muito alto.  

3.3.6

Eletro-Erosão

Este processo, também conhecido como erosão ou usinagem por centelhas, consiste em colocar, imersos em um liquido dielétrico e separados por uma pequena folga, um eletrodo com formato do modelo e um bloco de metal destinado a ser transformado em matriz. Um potencial elétrico, entre o modelo e o bloco, provocará nos pontos mais próximos, centelhas que fundirão e removerão partículas do material do bloco, originando crateras, que gradativamente, gradativamente, formarão a cavidade do molde. A aproximação sucessiva do eletrodo com o bloco é completamente automática e existem máquinas de várias capacidades. O eletrodo, geralmente de cobre eletrilítico ou grafite, tem formato de modelo e, por erosão, reproduzirá uma cavidade correspondente no bloco. O processo é ótimo, para materiais muito duros e carbetos. É muito usado também para a perfuração de matrizes de extrusão e trefilação, em todos os formatos.

33

3.4 Acabamento dos Moldes A superfície do molde deve sofrer um acabamento fino, isto é, deverão ser eliminadas eliminadas as rebarbas, os riscos de corte e as marcas das ferramentas de usinagem. O polimento dos moldes é essencial para: •

Facilitar o fluxo do material no interior do molde

•

Diminuir a abrasão e a corrosão

•

Proporcionar um bom acabamento nas peças moldadas

•

Facilitar a extração das peças moldadas. A remoção inicial das rebarbas e marcas de usinagem é efetuada com rasqueta, lima,

esmeril especial e lixa rotativa. Completadas as operações iniciais, passa-se ao polimento e à lapidação. No polimento (brunimento) a ferramenta é abrasiva, enquanto na lapidação, um fluido ou pasta abrasiva é introduzido entre o lapidador (ferro-fundido, cobre ou madeira) e a peça. O polimento é efetuado após o tratamento térmico. Após tratado termicamente e polido, o molde pode ser cromado para melhorar a resistência à abrasão ou a resistência química contra os materiais corrosivos de modelagem, tais como o PVC, o Acetal, etc.

3.5 Principais Características dos Aços para Moldes a) Resistência às tensões b) Facilidade de usinagem A resistência às tensões é necessária, devida às altas pressões empregadas durante a moldagem, que podem ser de 300 a 1400 Kgf/cm 2. A necessidade de suportar as tensões de flexão e cargas de compressão, requer que a resistência do núcleo de aço seja alta enquanto mantém uma dureza superficial suficiente.

34

A dureza superficial adequada permite: •

suportar os efeitos de erosão dos materiais termoplásticos rígidos, nas zonas do molde em

que o fluxo é restrito ou obstruído; •

resistir ao desgaste, especialmente em grandes produções;

•

manter na superfície um alto grau de polimento, que facilite a extração do produto e lhe

proporcione um bom aspecto. Como regra geral, são endurecidas as partes do molde que estão em contato com o material plástico fundido e os elementos móveis que suportam atrito. As partes do molde que compõem sua estrutura são de aço com baixo teor de carbono e não são endurecidas. A escolha do método de endurecimento varia com: •

Tipo de aço empregado;

•

Tipo de dureza necessária para a aplicação;

•

A complexidade e precisão do molde.

  3.5.1

Métodos Usados Para Endurecimento dos Aços

•

Têmpera ao ar

•

Têmpera em óleo

•

Cementação

•

Nitretação Têmpera ao ar é, geralmente, usada para assegurar a mínima deformação, enquanto

que a cementação cementação e a nitretação são são usadas para obter obter uma dureza máxima máxima superficial. superficial. Devido a limpeza, a têmpera em óleo facilita o polimento das partes onde é moldado o produto. Além dos requisitos fundamentais, é importante que o aço seja de fácil usinagem e tenha uma estrutura homogênea, que pode ser conseguida através do recozimento.

35

Tabela 3.1 - Aços Recomendados para Moldes de Injeção AÇOS RECOMENDADOS

TRATAMENTO TÉRMICO

DUREZA Rc

Placas base inferior e superior

ABNT 1020 A 1040

-

-

Coluna ou espaçador

ABNT 1020 A 1040

Contra placa extratora

ABNT 1020 A 1040

Placa suporte

ABNT 1020 A 1040

Anel de centragem

ABNT 1020 A 1040

Placa extratora

ABNT 1020 A 1040

Placa de montagem dos

ABNT 1020 A 1040

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

58 a 60

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

54 a 58

Cementado e temperado

54 a 58

COMPONENTES DO MOLDE

postiços Placa extratora

ABNT 1020 A 1040

Tope de retrocesso

ABNT 1020 A 1040

Bucha guia

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Coluna guia

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Bucha de injeção

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Postiços machos e fêmeas

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Camisa extratora

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Pinos / lâminas extratoras

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Extrator de canal

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Parafusos limitadores

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Pinos de retorno

Aço cromo-níquel ABNT 3310

Fonte: GAGLIARD (1983)

36

  3.5.2

Classes de Aços

•

Aço de baixo teor de carbono - ABNT l008 a l010

•

Aço de médio teor de carbono - ABNT l020 a l040

•

Aço de alto teor de carbono - ABNT l050 a l090

•

Aços especiais

Tabela 3.2 - Efeitos dos Elementos Elementos Especiais na Liga

ELEMENTO

EFEITOS

Silício

Dureza

Carbono

Endurecedor

Manganês

Desoxidante

Níquel

Tenacidade e resistência

Cromo

Dureza (melhora o polimento)

Vanádio

Purificador (aumenta a resistência à fadiga)

Molibdênio

Amplia a margem de tratamento térmico

Tungstênio

Dureza e resistência ao calor

Fonte: GAGLIARD (1983)

3.6 Classificação Os molde de injeção são classificados de acordo com: •

Sistema de extração

•

Sistema de alimentação Estes sistemas são influenciados pela:

•

Forma do produto

•

Material plástico à ser injetado

•

Máquina injetora

37

PINOS CAMISA PLACA IMPULSORA LÂMINA AÇÃO RETARDADA PLACA EXTRATORA TIRANTE SISTEMA DE EXTRAÇÃO AR COMPRIMIDO NÚCLEO ROTATIVO

CLASSIFICAÇÃO DIRETA

SISTEMA DE ALIMENTAÇÃO INDIRETA

Figura 3.3 - Classificação dos Moldes Fonte: GAGLIARD (1983)

CIRCULAR LEQUE FLASH CAPILAR ABA SUBMARINA ANEL DISCO DIRETA CÂMARA QUENTE CANAL ISOLADO CANAL QUENTE

38

3.7 Sistemas de Extração Quando um produto esfria na cavidade de um molde, ele se contrai. Quando o produto moldado não tem forma interna, como por exemplo um bloco sólido, a contração se faz das paredes para o centro permitindo um fácil extração (figura 3.4). Quando existe uma forma interna, ao esfriar-se ele se contrai sobre o macho (figura 3.5), o que obriga uma técnica de extração efetiva.

PRODUTO MOLDADO

CAVIDADE

CONTRAÇÃO

Figura 3.4 - Contração de um produto sólido Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

PRODUTO MOLDADO MACHO

DIREÇÃO DA CONTRAÇÃO

Figura 3.5 - Contração de um produto com forma forma interna Fonte: GAGLIARD (1983)

39

As considerações mais importantes no desenho de um mecanismo de extração são: •

O diâmetro dos pinos deve ser tão largo quanto o desenho permitir;

•

Colocar tantos pinos quanto possível, sem interferir com a tubulação de refrigeração;

•

Os pinos devem empurrar a peça uniformemente, para retirá-la de maneira suave e sem

distorções. A pressão necessária para extrair a peça injetada depende dos seguintes fatores: •

Ângulo de saída nos lados;

•

Área de contato;

•

Polimento dos lados;

•

Pressão de injeção (grau de recalque)

•

Presença de agentes desmoldantes, tanto no plástico como na superfície do molde.

  3.7.1

Sistema de Extração por Placa Impulsora

É um sistema que consiste no deslocamento dos elementos que extraem o produto através, de uma placa chamado placa impulsora, ou extratora que faz parte do molde e é acionada diretamente pela máquina injetora. Nas figuras 3.6 e 3.7 são mostrados os principais tipos desse sistema. EXTRATOR DO CANAL PRODUTO ENTRADA

CANAL DA BUCHA

PINO EXTRATOR

E D O S R U C

BARRA EXTRATORA DA MÁQUINA

Figura 3.6 - Exemplo de extração por placa impulsora – por pinos Fonte: PROVENZA (1985)

O Ã Ç A R T X E

40 PRODUTO

CAMISA EXTRATORA

PLACA EXTRATORA PLACA DE APOIO

Figura 3.7 - Exemplo de extração por placa impulsora – por camisa Fonte: PROVENZA (1985)

  3.7.2

Sistemas de Extração por Ar Comprimido

Consiste na introdução do ar comprimido entre a face do molde e o produto moldado. É um método eficiente para uma desmoldagem adequada, geralmente do tipo de caixa ou recipiente. O ar é introduzido no ponto mais afastado da linha de contato, de tal forma que separe definitivamente definitivamente a moldagem da face do molde, antes que possa haver escape do ar. Além de fazer uma extração positiva, a introdução do ar comprimido elimina o vácuo produzido, quando a moldagem do tipo fechado é retirada da ferramenta-mach f erramenta-macho. o. Uma extração típica a ar é mostrado na figura 3.8, que consiste em um tipo de válvula de aço cromo-níquel temperado e retificado, que é operado pela introdução do ar comprimido, por trás da cabeça do mesmo. O retorno se faz através da ação de uma mola de compressão. PRODUTO

ENTRADA DO AR COMPRIMIDO

MOLA DE RETORNO DA VÁLVULA

Figura 3.8 - Exemplo de extração por ar comprimido Fonte: ROSSATO E ROSSATO (1995)

41

  3.7.3

Sistema de Extração por Núcleo Rotativo

É um sistema baseado na rotação dos núcleos (macho ou fêmea) roscados, sendo os mesmos operados por: 

Cremalheira e pinhão



Engrenagens helicoidais



Parafusos sem-fim e engrenagens

É usado em moldes para rápida e grande produção de produtos com rosca, onde estes são desenroscados automaticamente automaticamente durante ou depois da abertura da máquina.

3.8 Sistemas de alimentação O sistema de alimentação alimentação das cavidades pode subdividir-se em: Quadro 3.1 - Sistemas de alimentação 

CIRCULAR RESTRITA

INDIRETA



LEQUE



DIRETA



FLASH



CÂMARA QUENTE



CAPILAR



CANAL ISOLADO



ABA



CANAL QUENTE



SUBMARINA



ANEL / DISCO

DIRETA

Fonte: GAGLIARD (1983) Todo o percurso do material plástico fundido desde a máquina injetora até a cavidade do molde normalmente é composto de canal de injeção da bucha, canal de distribuição (primário e/ou secundário), entradas ou ponto de injeção, produto moldado e poço frio (alimentação indireta).

42

  3.8.1

Canais de Distribuição

Os canais de distribuição transferem o material desde o bico até as entradas das cavidades. Seu correto dimensionamento, dimensionamento, portanto, é fundamental: 

Canais com pequenas seções transversais (muito finos) necessitam altas pressões de injeção e levam mais tempo para preencher as cavidades.



Canais mais grossos permitem um melhor acabamento nas peças injetadas e minimizam linhas de. junção de fluxo e tensões internas. No entanto, canais excessivamente grossos também podem causar problemas, pelas razões seguintes:



A solidificação dos canais é mais demorada e, consequentemente, o ciclo é mais prolongado.



Peso dos canais é maior e portanto diminui a capacidade útil da máquina, como também a capacidade de plastificação. plastificação.



Canais largos produzem mais "galhos” (que deve ser moido e reprocessado, aumentando o custo e aumentando a possibilidade de contaminação.



Em moldes de duas placas com mais de oito cavidades, a área projetada do sistema de canais aumenta significativamente a área projetada das cavidades, reduzindo, dessa maneira, a força de fechamento efetiva. Note-se que estas objeções não se aplicam a moldes com canal quente. De forma geral, os canais circulares são os mais recomendados. Isto porque eles

apresentam uma superfície de contato mínimo entre o plástico e o molde e, consequentemente minimizando minimizando também as perdas por atrito. Na prática, porém devido à facilidade de construção são usados canais também de seção semicircular, retangular e trapezoidal, abertos em uma placa somente. Os canais totalmente circulares precisam ser trabalhados em ambas as metades do molde, de tal maneira que as duas metades se sobrepõem quando o molde é fechado. Estes custos adicionais de ferramentaria permitirão uma melhor injeção. Quando o canal se encontra de um lado só do molde, a forma trapezoidal é a que mais se aproxima à totalmente totalmente circular.

43

Canais de seções semicirculares (meia-cana) ou retangulares não são recomendáveis. Na forma trapezoidal a profundidade é igual à largura. A forma ideal (5° de afunilamento) é obtida fazendo a largura 1.18 vezes a profundidade. Na Tabela 3.3, apresenta-se a profundidade necessária de forma trapezoidal para obter a área equivalente equivalente da seção da forma circular. Tabela 3.3 - Área equivalente da seção trapezoidal e circular

DIÂMETRO DO CANAL

ÁREA DA SEÇÃO

PROFUNDIDADE DO

CIRCULAR (pol)

(pol)

CANAL TRAPEZOIDAL EQUIVALENTE (pol2)

1/8

0.0123

0.110

5/32

0.0192

0.138

3/16

0.0276

0.166

1/4

0.0491

0.221

9/32

0.0622

0.249

5/16

0.0767

0.277

11/32

0.0928

0.305

3/8

0.1104

0.332

13/32

0.1296

0.360

7/16

0.1503

0.388

15/32

0.1725

0.415

1/2

0.1964

0.443

17/32

0.2219

0.471

9/16

0.2484

0.498

Fonte: PROVENZA (1985)

Canais mais compridos requerem diâmetros maiores, como mostra a tabela 3.4. Num determinado molde, todos os canais principais deverão ter o mesmo diâmetro, sendo que todos os canais secundários deverão Ter pelo menos 80% dos principais.

44

Tabela 3.4 - Diâmetros de canais canais recomendados

Comprimento

do

canal Diâmetro do canal principal Diâmetro

principal (mm)

(mm)

do

canal

secundário (mm)

Até 75

5

4

75 a 150

6

5

150 a 225

8

6

225 a 300

9.5

8

Mais de 300

9.5

8

Fonte: GAGLIARD (1983) As intersecções entre canais principal se secundário devem ser arredondadas com raio de aproximadamente 3mm. Os canais deverão ser dimensionados dimensionados de forma a garantir que o material plástico neles contido não se solidifique antes que as cavidades estejam cheias e compactadas, nem muito tempo depois, para não prolongar o tempo de operação. A compactação se obtém permanecendo com a pressão de injeção durante todo o tempo de solidificação do produto afim de compensar a contração do material plástico. É fundamental manter os canais os mais curtos possíveis, afim de evitar perdas de pressão e de calor. Na figura 3.9 é mostrado o dimensionamento dimensionamento correto dos canais de injeção. 2. 1 -

0.5 - 1.2

5. 0

e

d

e

d

R   

ERRADO Figura 3.9 - Dimensionamento dos canais Fonte: adaptado de PROVENZA (1985)

CERTO

45

Nos moldes de cavidades multiplas, é boa técnica prolongar os canais principais além do ponto de junção dos últimos canais. Este prolongamento, (POÇO FRIO) funcionará como receptáculo da primeira porção de plástico, que, sendo mais fria, prejudicaria a qualidade do produto ou o bom funcionamento do molde. Em moldes com muitas cavidades (Fig 3.10), o "lay-out" das cavidades e canais deverá ser posicionado de tal forma que a distância a ser percorrida pelo plástico, desde o bico até as cavidades, seja a mesma. Isto permite uma distribuição equivalente da pressão de injeção para cada cavidade, de tal forma que a velocidade de entrada do material em cada cavidade será a mesma.

MESMA DISTÂNCIA DO BICO ATÉ CADA UMA DAS CAVIDADES

Figura 3.10 - Lay-out das cavidades para uma uma pressão de injeção igual igual

Fonte: adaptado de PROVENZA (1985)

  3.8.2

Sistema de Alimentação Indireta

A passagem pela qual o material flui, do bico de injeção da máquina até as cavidades onde é moldado, é chamada sistema de alimentação indireta. Normalmente, este sistema é formado por: Canal de injeção da bucha, poço frio, canais de distribuição e entradas ou ponto de injeção.

46

A figura 3.11 mostra um sistema de alimentação. alimentação. a. Canal de injeção da bucha b. Canal de distribuição primário ou principal c. Canal de distribuição secundário d. Entradas ou ponto de injeção e. Produto moldado f. Poço frio .

f 

d e

a

c

b

Figura 3.11 - Sistema de alimentação Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

Percurso do material: o material passa através do canal da bucha de injeção (a), ao canal primário (b), aos canais secundários (c) e nas entradas (d), antes de chegar às cavidades (e).  

3.8.3

Entradas

A entrada controla a velocidade do material que entra na cavidade e controla também o "empacotamento" do material. 0 tamanho e a forma da peça determinam o tipo, localização

47

e tamanho da entrada. A entrada deverá ser localizada num lugar pouco ou nada visível, pois deixa marcas de imperfeição. Às vezes, este problema impede que a entrada seja colocada no lugar mais indicado. A entrada deve ser localizada o mais próximo possível do centro da peça, para minimizar as distâncias que o material deve percorrer para encher a cavidade. Quando ó projeto da peça impedir este posicionamento, deverá ser colocada uma entrada maior ou várias entradas por cavidade, para permitir enchimento mais rápidos. Na maioria dos casos, a entrada esta limitada pela posição da cavidade e a linha divisória do molde. É preferível localizar a entrada na seção mais espessa da peça, pois esta é a seção que demorará mais em solidificar, evitando-se, assim, marcas de "chupado". Também é desejável que as entradas sejam localizadas em pontos onde a peça será menos tencionada, pois normalmente a área de entrada é a mais fraca da peça. Chamaremos de "distância de fluxo” ao comprimento do caminho que o plástico deverá percorrer desde a entrada até a extremidade oposta da cavidade. A expressão "razão do fluxo" significa a relação entre a distância de fluxo e a espessura da seção nominal da peça. Cada material plástico possui um limite da razão de fluxo, característico de suas propriedades reológicas. Para poliestireno "standard" de uso geral, este limite é de aproximadamente 300:1. Para poliestireno "standard" resistente ao calor, de 200:1. Para tipos de médio e alto impacto, de 200:1 a 250:1, dependendo de seu índice de fluidez. Quando o uso de uma entrada provocar uma razão de fluxo maior que as indicadas acima, deverão ser usadas duas ou mais entradas. Um exemplo seria uma peça de refrigerador, com comprimento de 90 cm e espessura de 1,5 mm. Usando-se uma entrada apenas na região central, a razão de fluxo seria de 45 cm dividido por 0,15 cm, ou seja, 300:1. Neste caso, a cavidade não seria preenchida convenientemente com poliestireno alto-impacto, a solução seria usar uma entrada tipo "flash" ou usar duas ou mais entradas neste exemplo. O uso de duas entradas causará sempre uma linha de junção. A presença desta linha de junção aumenta à medida em que aumenta a distância entre a entrada e a linha de Junção. Portanto é melhor usar três ou quatro entradas, para obter uma linha de junção mais resistente e menos perceptível. O uso de entradas múltiplas permite ainda que, cada entrada seja mais fina e, portanto, a solidificação seja mais rápida, permitindo a obtenção de ciclos mais rápidos. Num molde de uma única cavidade esta deverá ser posicionada de forma simétrica em relação ao eixo do bico de injeção, para assegurar uma distribuição uniforme de pressões. Em

48

moldes com várias cavidades a disposição das mesmas deverá ser também simétrica, pelos mesmos motivos. Freqüentemente estas necessidades determinam a localização das entradas. A entrada ou ponto de injeção é um canal ou orifício que liga o sistema de alimentação à cavidade. Tem uma pequena superfície, em comparação com o restante do sistema de alimentação. alimentação. Esta pequena seção é necessária para: 

Esfriar o material na entrada, logo que a cavidade esteja cheia de plástico. Só então a rosca da máquina injetora pode voltar, sem provocar sucção no produto moldado.



Permitir a separação do sistema de alimentação do produto, de forma manual ou automática.



Reduzir a marca no produto, consequentemente do sistema de alimentação.



Reduzir a necessidade de compactação (pressão fina1 de injeção) que durante a moldagem se faz necessária, para compensar a contração do material plástico. A dimensão da entrada depende:



Da fluidez do material a ser moldado



Da espessura da parede do produto



Do volume de material a ser injetado



Da temperatura do material fundido



Da temperatura do molde Ha inúmeras formas de entradas especiais, adotadas para servir as moldagens

particulares, que são variações das formas básicas.

3.8.3.1 Entrada Restrita Entrada restrita é a abertura que existe entre o canal de alimentação e a cavidade onde é moldado o produto. É usada para alimentação lateral ou pelo centro da peça. É adequada particularmente particularmente para materiais de fácil fluxo. 

Vantagens:



Solidifica rapidamente, rapidamente, após o material parar de fluir.



Reduz a necessidade de manter a pressão final para compactação, com a correspondente diminuição de tensões na área do ponto de injeção.

49



A entrada pode ser cortada com facilidade.



Desvantagens:



Não é recomendado para materiais viscosos.



Características:



Em geral as entradas restritas tem diâmetros de 1,5 e 0,75 mm ou o correspondente à mesma seção para formas retangulares. Freqüentemente, adota-se a regra aproximada de fazer o diâmetro ou a espessura da

entrada, igual a metade da espessura da peça no ponto de injeção. O comprimento da entrada (l) é igual ao diâmetro da entrada (d) como mostrado na figura 3.12.

d Ø

d = a d a r t n e a

comprimento da entrada : l =~ d

D = l a n a c o d Ø

~ d=0.75 / 1.5 ~ D=4.5 d

Para entrada retangular:

h

l ~ l=2.5h

Para equivalência de secções, teremos: Pi d2/ 4 = l . h = 2.5 h2 h =~ 0.55 d

Figura 3.12 - Dimensionamento da entrada Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

50

Observação: Uma entrada muito longa causa queda de pressão e, consequentemente, dificulta o enchimento da. cavidade. As entradas restritas (Fig 3.13) não se aconselham para alimentar secções grossas pois provocariam esguichamentos. esguichamentos.

CAVIDADE

ENTRADA

CAVIDADE

ENTRADA

POSTIÇO

Figura 3.13 - Exemplos de entradas restritas Fonte: PROVENZA (1985)

As entradas circulares e as semicirculares foram as primeiras a serem utilizadas. Estas entradas, relativamente grandes, oferecem pouca resistência ao fluxo do material e foram muito usadas no inicio do desenvolvimento da moldagem por injeção devido à pouca pressão disponível das máquinas da época. Estas entradas são usadas atualmente para injetar peças de grandes seções, como cabos de escovas, ou materiais sensíveis ao calos e de viscosidade elevada. As entradas do tipo circular são geralmente usadas para peças de espessura maior que 6 mm. Esse tipo de entrada é conveniente para reduzir as tensões internas, mas requerem maior tempo para solidificação. solidificação.

51

  3.8.4

Entrada em Leque

ENTRADA TIPO LEQUE

ENTRADA

Figura 3.14 - Entrada em leque Fonte: adaptado de GAGLIARD (1983)

Na figura 3.14, temos a entrada tipo leque, que não é outra coisa senão o achatamento da entrada circular, e é usada para peças de grande área e paredes finas como visores de relógios, lentes e outras peças similares que tenham uma razão elevada entre a área de superfície e a espessura. Esta entrada espalha o material plástico diminuindo o efeito das marcas de fluxo. A área de sua seção não deve ultrapassar a área da seção do canal de distribuição. A espessura da entrada tipo leque não deverá ser maior que a metade da espessura da parede da peça, de tal modo que a entrada solidificará rapidamente logo depois de ter sido completada a cavidade, para evitar as tensões na entrada. A largura dessa entrada depende do tamanho da cavidade, da forma que o material flui na mesma, e da rapidez de enchimento da cavidade que se deseja. A forma mais prática é começar com uma espessura de 1/3 de espessura da peça e com uma largura de aproximadamente 3 mm e depois aumentar gradativamente. Este método parece demorado, mas é válido, pois a obtenção de entradas pequenas permite ciclos rápidos.

52

  3.8.5

Entrada Tipo Flash (Lateral Contínua)

CANAL PARALELO CANAL PRINCIPAL

ENTRADA

Figura 3.15 - Entrada em flash Fonte: PROVENZA (1985)

A entrada do tipo "flash", que aparece na figura 3.15, é um desenvolvimento recente e se aplica para áreas grandes e planas. Um canal secundário que corre paralelo à cavidade é alimentado pelo canal principal. Este tipo de entrada permite um rápido enchimento da cavidade, bem como um resfriamento também rápido, o que permite ciclos curtos. A desvantagem da entrada tipo flash é o longo canal de distribuição, que tem de ser moído. Assim, muitas vezes se dá preferência a uma entrada de desenho intermediário entre os tipos de flash e leque.

53

  3.8.6

Entrada Capilar

Caracteriza-se geralmente geralmente por 0,5< d < 0,75 mm. BICO DA CAVIDADE

BICO DO MOLDE

ENTRADA CAPILAR

CANAL

Figura 3.16 - Entrada capilar Fonte: PROVENZA (1985)

As entradas capilares são usadas nos casos em que a marca de alimentação deverá ser a menor possível, como nos casos das peças que necessariamente deverão ser alimentadas por uma face visível. A entrada capilar da figura 3.16 é usada sempre quando o desenho permite. Não deve ser usada com materiais muito viscosos ou sensíveis ao calor. A entrada capilar é a melhor maneira de controlar o fluxo de entrada à cavidade e, portanto, é de extrema importância, para balancear as entradas dos moldes com muitas cavidades. Devido às suas pequenas dimensões, solidifica rapidamente, permitindo ciclos curtos e tensões reduzidas. O pequeno tamanho reduz ou elimina completamente as operações de remoção da entrada e permite o corte automático da mesma, em moldes com três placas e com canais quentes. As capilares originam um fluxo turbulento com consideráveis marcas de fluxo do material plástico, especialmente nas proximidades da entrada e nas moldagens de paredes finas. Isto resulta num enfraquecimento enfraquecimento local principalmente se o material for frágil.

54

Uma desvantagem é que, quanto menor a entrada, maior será a velocidade do plástico. Parte da energia cinética é convertida em calor e em casos extremos, pode causar queima, degradação do material, ou "jateament " jateamento". o". Por esta razão, o capilar deverá ser localizado de tal maneira, que o material que entra se choque imediatamente num obstáculo (pino), ou para compensar este inconveniente aumenta-se a espessura do produto em correspondência ao ponto de injeção como é mostrado na figura 3.17.

e

/ 1

e 2

RAIO ESFÉRICO

Figura 3.17 - Aumento de espessura para entrada capilar Fonte: PROVENZA (1985)

Deve-se evitar a alimentação de secções grossas por meio de capilares pois ocorreriam esguichamentos.

55

  3.8.7

Entrada em aba

0 1 a 8 = d

CAVIDADE DO MOLDE (VISTA DE PLANTA)

   °   9  0

L

ENTRADA RESTRITA ABA

C = 12 a 35

ALTURA DA ABA = 1/2 e e

Figura 3.18 - Entrada em aba Fonte: adaptado de PROVENZA (1985)

Muito utilizada para acrílicos, produz moldagens com tensões residuais menores e aspecto ótico claro, pois o desvio, a entrada restrita e a aba proporcionam uma alimentação suave e sem esguichamento. A tabela 3.5 mostra as dimensões indicadas para as abas. Tabela 3.5 - Dimensões das abas

Moldagens

Largura

Altura

Comprimento

120g

3 mm

1.2 mm

1.5 ÷2 mm

120 g

5 mm

3 mm

1.5 ÷5 mm

≤ ≥

Fonte: PROVENZA (1985)   3.8.8

Entrada submarina

Estas são submersas e perfuradas em ângulo e terminam em arestas finas, que são cortadas automaticamente durante a operação de extração do produto. Deve-se evitar a alimentação alimentação de seções espessas por meio de entradas finas, pois haverá esguichamento.

56    D A  A    R    T    N    E   Ø

 5 °  - 4  5  2

Figura 3.19 - Entrada submarina Fonte: PROVENZA (1985)

  3.8.9

Entrada em Anel ou Disco

BICO

ENTRADA

L

LINHA DE PARTIÇÃO

D Figura 3.20- Entrada em disco Fonte: GAGLIARD (1983)

A figura 3.20 mostra um exemplo de entrada em anel e disco, que são modificações do tipo leque e se mostram usuais em vários tipos de peças. Esse tipo de entrada é usada para peças cilindricas ocas ou tubulares, fornecendo um fluxo uniforme ao longo do macho do centro e evitando o desvio do macho sobre pressões de injeção altas. Esse tipo de entrada não é recomendado par peças com mais de 4” de diâmetro, onde é preferível uma série de entradas submarinas.

57

3.9 Sistemas de Alimentação Direta É um meio pelo qual o material plástico flui diretamente do canal da bucha de injeção para cavidade. Esse sistema de alimentação é usado para produtos de grande volume, em moldes de uma cavidade e materiais com baixo índice de fluidez. Nesse sistema de alimentação o canal sai solidário a peça sendo cortado posteriormente após a moldagem. Na figura 3.21 é mostrado um exemplo de alimentação alimentação direta. BUCHA DE INJEÇÃO

PRODUTO MOLDADO COM CANAL

FÊMEA

MACHO

Figura 3.21 - Alimentação direta Fonte: GAGLIARD (1983)   3.9.1

Alimentação por Câmara Quente

Esse tipo de molde também é chamado de molde sem canais, pois tem a característica de dispensarem a remoção parcial ou total de canais. Nos moldes que usam esse tipo de injeção, todo o sistema de alimentação é mantido aquecido e, funciona como uma extensão do canhão da máquina injetora. Existe uma tendência muito forte na utilização desse tipo de molde, pois possibilitam um ciclo mais rápido e sem refugos. Para que haja um bom equilíbrio térmico no sistema, é fundamental a existência existência de: 

Controle preciso do aquecimento do bico



Controle preciso da temperatura do molde



Mínima superfície de contato do bico com o molde



Continuidade do ciclo de moldagem

58

Figura 3.22 - Exemplo de molde com injeção por câmara quente Fonte: ASSO (1998)

59

4 INTRODUÇÃO À ANÁLISE DE INJEÇÃO POR ELEMENTOS ELEMENTOS FINITOS A crescente necessidade de utilização de peças cada vez mais técnicas e com economia de matéria prima, tem aumentado a importância do projeto na obtenção de peças de plástico injetado com bom desempenho a longo prazo. Existem vários programas direcionados a auxiliar os principais problemas de engenharia associados a trabalhos em materiais de plástico. Junto eles formam um grupo de análises de elementos finitos que geram informação detalhada para ajudar no projeto de peças de injeção moldadas. Antes de descrever a utilização dos softwares de análise, vamos primeiramente descrever abaixo o ciclo de vida completo de um produto de plástico: Há seis fases a considerar: 

Concepção do produto



Projeto do produto



Prototipagem do produto



Projeto do molde



Construção do molde



Produção Uma análise de custo do ciclo industrial da concepção até a conclusão de produção,

revela os verdadeiros custos na produção de um produto plástico. A tabela abaixo dá o preço de custo relativo para um produto atual, embora estes variarão obviamente de produto a produto, o quadro global vai ser sempre semelhante.

60

Tabela 4.1 – Para onde vai o dinheiro

Custo

%

Projeto da peça

10,000

1,08

Prototipagem/Teste Prototipagem/Teste

25,000

2,71

Projeto do molde

4,000

0,43

Custo do molde

80,000

8,66

Commissioning

12,000

1,30

Material

450,000

48,71

Tempo de máquina

312,500

33,82

7,500

0,81

22,875

2,48

923,875

100,00

Reciclagem do galho Sucata Fonte: MANZIONE e AUSTIN (1987)

Tomando o ciclo ciclo total de produção nota-se nota-se que o custo do material material é a maior despesa despesa na produção de um produto de plástico, levando quase 49% do custo total de produção. O próximo item maior maior seria o tempo de máquina máquina com 34%. Com este quadro em mente foram desenvolvidas desenvolvidas uma variedade de tecnologias tecnologias computadorizadas computadorizadas para a indústria de plásticos.

4.1 Tecnologias geométricas Realmente há duas tecnologias geométricas distintas, a de modelamento de sólidos e de desenho. O modelamento de sólidos têm duas funções básicas, primeiramente dar uma análise geométrica básica da peça, particularmente na checagem visual mas também para checar interferência e ajustes com outras partes. Secundariamente como um pré processador para programas de análise. Essa tecnologia vai de simples programas que tem a finalidade de auxiliar na confecção de desenhos 2D até complexos programas para desenvolvimento de superfícies complexas que podem executar complexos cálculos geométricos, por exemplo raios entre duas superfícies complexas em 3D. Uma grande vantagem desses sistemas é a possibilidade de gerar programas NC.

61

4.2 Tecnologias de Banco de Dados Estas são essencialmente tecnologias de procura, usadas principalmente para seleção material.   4.2.1

Tipos de Banco de Dados

Bancos de dados de materiais essencialmente executam duas funções. Para o usuário eles apresentam informação descritiva que ajuda na identificação e seleção de materiais. Eles também funcionam como instalações de armazenamento para os dados materiais que são usado através de programas de análise. A maioria dos bancos de dados estão nas seguintes três categorias de aplicação:

Procura:

São projetados muitos bancos de dados para simplesmente funcionar

como instalações de procura que permitem os usuários a procurar informação específica ou propriedades básicas dos materiais.

Seleção:

Bancos de dados usados para seleção material contêm informação

muito detalhada sobre descrição de propriedades de materiais e características. A intenção é prover informação suficiente para que o usuário consiga determinar a conveniência de um material para uma determinada aplicação. Assim os bancos de dados armazenam informações informações suficientes para destinar aplicações e limitações limitações de desempenho.

Análise:

Certos bancos de dados trabalham interativamente com programas de

análise inteligentes. Por exemplo, o usuário pode rodar um programa de análise, enquanto entra com exigências específicas para condições condições de material. O programa tem que procurar no banco de dados, e dependendo como os dados material são armazenados, pode usar interpolação ou extrapolação para gerar banco de dados específicos. Com este tipo de banco de dados devem ser construídos os algoritmos básicos para manipulação de dados e predição no software de análise.

62

Deve estar claro que é impossível ter aplicações críticas e precisas de CAE, sem dados de materiais específicos e seguros. O comportamento dos polímeros geralmente é muito complexo e depende de muitos fatores. O número de variáveis envolvidas e a complexidades de suas relações são particularmente importantes na aplicação de moldagem onde material está sujeito a variação de temperatura e influências da taxa de cizalhamento. cizalhamento.

4.3 Tecnologias de engenharia Dado o número de variáveis envolvidas no processo de moldagem e as complexidades das relações entre estas variáveis, é aparente que o desenhista tem que poder quantificar os fatores que vão afetar a qualidade e desempenho do produto acabado. O propósito do CAE para a indústria de plásticos é quantificar os fatores e o modo que eles afetam o processo de injeção. Usando CAE para simular a injeção no processo de moldagem, é possível identificar problemas antes de eles acontecerem, e gerar a informação necessária para resolver esses problemas e otimizar o processo.

4.4 Análise de Fluxo No processo de injeção, o plástico fundido é forçado com alta pressão em uma cavidade de metal fria. Durante este processo há perda de calor através de condução quando o plástico flui na cavidade, e ganho de calor através de fricção. A viscosidade de plásticos depende da temperatura do plástico e da taxa de cizalhamento. cizalhamento. Viscosidade, temperatura e taxa de cizalhamento cizalhamento variarão de acordo com a taxa de fluxo. Porém, taxa de fluxo variará com a viscosidade, conseqüentemente nos plásticos, fluxo e temperatura estão intrincicamente ligados. Os programas consideram a transferência de calor e fluxo em função da taxa de cizalhamento cizalhamento e temperatura para calcular viscosidade e predizer a distribuição de pressão. Em terminologia matemática, são resolvidas equações simultâneas de transferência de calor e fluxo de fluido. Há duas áreas a serem discutidas. A primeira pode ser chamada micro ou análise secional e o segundo como macro ou análise da peça. Micro análise envolve métodos de predizer pressão e temperatura em cima de uma única seção. Análise macro é o

63

desenvolvimento desenvolvimento de um esquema total para predizer pressão, temperatura e linhas de fluxo em uma moldagem complexa.   4.4.1

Desenvolvimento de Algoritmos de Fluxo Secionais

Os primeiros programas de análise de fluxo, concentravam-se em resolver simultâneamente simultâneamente a transferência de calor e equações de escoamento de fluidos usando simples modelos de fluxo, onde a taxa de fluxo era conhecida. Linhas de fluxo são definidas por única geometria que está quebrada em seções. Estas seções são divididas em fatias, cada uma com sua própria temperatura, taxa de cizalhamento cizalhamento e viscosidade. A transferência de calor em cada fatia, usa equações de transferência de calor e equações de fluxo, que são resolvidas por integração numérica entre as seções.

4.4.1.1 Equações de fluxo Para propósitos de demonstração demonstração considere uma seção retangular fina. Assumindo que a seção é simétrica em relação a linha de centro, as forças em um pequeno bloco estão balanceadas. balanceadas. A pressão que empurra o bloco para frente resulta r esulta em uma força de P x largura x espessura, que tem a resistência do atrito que atua em ambas as faces (taxa de atrito x largura x comprimento) (Fig. 4.1).

Considerando uma fatia

Figura. 4.1 - atrito = pressão x espessura / (2 x comprimento) comprimento) Fonte: MANZIONE e AUSTIN (1987)

64

Isso nos dá uma relação entre pressão e atrito através da seção. Essa é uma relação fundamental baseada somente em solucionar forças, que é bastante independente do material ou características de fluxo. Aplique isso à uma geometria, onde as seções são divididas em fatias (Fig. 4.2).Os cálculos começam da extremidade externa, onde a velocidade do plástico é zero (o plástico esta sólido nessa camada). A velocidade na face externa do bloco externo e zero. O aumento da velocidade em cima daquela fatia é função da taxa de cizalhamento x espessura da fatia. Podemos concluir então que a taxa de cizalhamento varia com o aumento da velocidade velocidade e espessura da seção.

Divisão dos canais de fluxo em elementos, Elementos em fatias

Figura. 4.2 - Aplicação numa geometria Fonte: MANZIONE e AUSTIN (1987)

A velocidade da face interna é agora conhecida. Passando à próxima fatia, o aumento na velocidade pode ser calculado da mesma maneira, adicionando-se a velocidade da primeira fatia para chegar a velocidade da segunda fatia. Se isso é feito para todo bloco, a distribuição de velocidade sera conhecida através da seção. Multiplicando a velocidade de cada fatia pela área da seção, teremos o fluxo volumétrico em cada uma. Estes podem ser somados para se ter o fluxo volumétrico total. total. Resumindo, sabendo-se a temperatura da seção e alguma relação entre taxa de cizalhamento e tensão de cizalhamento, a taxa de fluxo pode ser calculada para determinar a pressão.

65

4.4.1.2 Equações de Transferência de calor Se nós considerarmos a transferência de calor dentro e fora de cada fatia, teremos quatro fluxos de calor básicos. •

Aquecimento interno através de condução. Isto pode ser calculado como troca de calor (por incremento de tempo) =

condutividade condutividade térmica x área x diferença de temperatura / espessura da fatia.

•

Aquecimento externo através de condução. Isto pode ser calculado do mesmo modo.

•

Aquecimento interno pelo fluxo. O plástico que entra na seção está a uma temperatura diferente do que quando sai da

mesma. A mudança em quantidade de calor pode ser calculada novamente como troca de calor = velocidade x área de fatia x calor específico x diferença de temperatura x densidade. •

Calor gerado por fricção. Pode ser considerado com sendo a força x distância. A força é a tensão de

cizalhamento cizalhamento x área da seção e distância percorrida O problema continua, porque para se fazer a análise de transferência de calor, devem ser completados os cálculos de fluxo, entretanto para se fazer os calculos de fluxo, devem ser conhecidas a distribuição da temperatura. Isso pode ser resolvido calculando-se a velocidade do plástico ao entrar na seção, antes de qualquer transferência de calor ter acontecido e a temperatura estar igual à temperatura de fusão. Isso estabelece uma distribuição de velocidade na qual uma distribuição de temperatura nova pode ser calculada depois de uma pequena diferença de tempo. Baseado nessa nova

66

temperatura, uma nova distribuição de velocidade revisada pode ser desenvolvida para o mesmo incremento de tempo, e assim por diante até preencher toda cavidade. Rodando-se esse tipo de programa, verifica-se que a temperatura através da seção se mantém num estado de semi equilíbrio muito parecido com os ciclos de moldagem típicos. Uma condição alternativa, mas bem próxima, foi f oi calcular usando-se a condição de equilíbrio. Se a solução para a condição de equilíbrio é alcançada por um processo interativo, é possível parar a interação antes de equilíbrio ser alcançado. alcançado. Isto é matematicamente matematicamente equivalente equivalente à real situação mundial, na qual um perfil de temperatura estável não é alcançado totalmente. Embora estes esquemas de diferenças finitas, trabalharem bem na maioria das aplicações, eles tem duas desvantagens. •

Necessita-se de computadores com grande capacidade de processamento, para rodar os

programas. •

Resultados são dependantes da análise perto da camada fria, onde as condicões de

cizalhamento alta e baixa temperatura prevaleçem e os resultados experimentais estão muito propensos a erro. O próximo estágio é o desenvolvimento de algoritmos mais simples, baseados em análises dimensionais e curvas aproximadas, resultando em sistemas mais práticos.

4.5 Análises Dimensionais Esta seção assume que existe a capacidade para predizer a pressão e temperatura sobre uma seção individual e considera como esta capacidade pode ser integrada em um esquema total. Calculos de fluxo isotermicos podem ser simplificados calculando-se primeiro a taxa de cizalhamento, então calcula-se a viscosidade baseando-se na taxa de cizalhamento e temperatura, posteriormente posteriormente usa-se essa viscosidade em equações de fluxo padrões. Porém, com plástico quente fluindo em um molde frio, existe um um problema em calcular a espessura da camada fria e determinar os efeitos de distribuição de temperatura pelo canal restante. Este problema é resolvido introduzindo análise dimensional.

67

Para esta aproximação são requeridos dois fatores dimensionais, um para temperatura e outro para o tempo. A gama desses valores dimensionais devem variar de 0 a 1. O fator de temperatura, TEMD, é determinado por: TEMD = Tmelt – TX / Tmelt - Tmold Onde TX é a temperatura no ponto X.

O fator de tempo, TIMD, é derivado da relação de tempo de permanencia do elemento elemento pelo tempo de refrigeração r efrigeração com um elemento particular.

Ct = Tempo de permanencia / tempo de refrigeração

Isso pode ser escalonado numa gama de 0 - 1 pela seguinte fórmula: TIMD = 1-exp(-ct) Se o tempo de permanência é zero, então TIMD é 0. Isso tem o efeito de dar um perfil de temperatura uniforme pela seção. Se o tempo de permanência é então muito longo comparado com o tempo de refrigeração, então o TIMD se torna 1 e o perfil de temperatura na seção se equilibra. equilibra. O próximo passo é definir a distribuição de temperatura pelas seções. Considerando-se que Tmelt e Tmold são conhecidos e, supondo que a taxa de variação de temperatura é constante através da seção. A temperatura no centro pode ser obtida usando-se a relação logaritimica de refrigeração e adicionando-se o calor gerado por fricção: fr icção:

68

Temperatura no centro = temperatura original do centro – calor perdido por condução + calor gerado por fricção Tc = Tmelt – K1 x exp(K2 x tempo) + Tfricção Onde: K1 e K2 são fatores logaritimicos logaritimicos de refrigeração Isso torna possível estabelecer um equilibrio na distribuição de temperatura quando o tempo tende ao infinito. A distribuição de temperatura, varia da uniformidade através de toda a secão com T=Tmelt e o tempo de permanência igual a zero e, vai até a temperatura de equilibrio depois de longo tempo de fluxo,quando o tempo de permanência é igual a um.(fig. 4.3)

TIMD Tending Towards 1

Thickness

Temperature Temperature

T Mold

T freeze

T Centre

Figura 4.3 - Distribuição da temperatura como como função função do tempo e temperatura Fonte: MANZIONE e AUSTIN (1987)

69

Com a habilidade de predizer a distribuição de temperatura como função de fatores dimensionais, a viscosidade pode ser calculada e as equações de fluxo podem ser usadas para conduzir uma analise de fluxo. Conhecendo a temperatura na seção, pode-se calcular a espessura da camada fria (frozen layer), definindo-se a temperatura de não escoamento. Baseado no canal efetivo de fluxo, pode-se calcular a taxa de cizalhamento nominal. A temperatura efetiva pode ser dada através do calculo da temperatura no ponto entre o centro do canal e a camada fria. Tendo estabelecido a temperatura efetiva e a taxa de cizalhamento, pode-se calcular a viscosidade, que então será usada nas equações de fluxo. Simplificadamente Simplificadamente elas tem essa forma: Taxa de cizalhamento = Q x 6 / wh x 2 V = A x cizalhamento x B x exp(C x temp) P = Q x V x 12b / wh x 3

Onde: V = viscosidade Q = taxa de fluxo P = pressão w = largura h = espessura A, B, C são constantes em função da viscosidade.

70

4.6 Análise por Elementos Finitos

  4.6.1

Fluxo Ramificado

Tendo inventado um método matemático para executar análise de fluxo, o próximo desenvolvimento seria integrar isso em um esquema para analisar moldagens de peças plásticas. O método mais simples é o usado pelos primeiros programas de análise de fluxo. O caminho do fluxo consiste em uma faixa de seções sequenciais, assim sendo a taxa de fluxo em toda seção é conhecida. Um nível mais alto de sofisticação é alcançado usando um conceito de fluxo ramificado. O fluxo é descrito como uma série de elementos que continuamente se dividem em vários caminhos de fluxo que divergem entr si. Os elementos estão conectados de tal modo que o fluxo de plástico entra como um elemento e ao término daquele elemento pode ser dividido em um número de indefinido de elementos que por sua vez podem alimentar outros elementos. A única limitação que é que os elementos não podem convergir. Por causa da divisão de fluxo, a taxa de fluxo em cada caminho de não é conhecida imediatamente. Entretanto, Entretanto , as leis básicas do fluxo dizem que a taxa de fluxo dentro de cada seção ou elemento tem que ser igual a taxa de fluxo fora de cada seção. Isso dá uma condição de limite que permite calcular o padrão de fluxo. Há dois modos de analisar esse esquema, ou o fluxo é considerado “estático” onde todos os caminhos de fluxo são preenchidos ao mesmo a tempo, ou uma situação completamente dinâmica é analisada com a posição frontal do fluxo determinada a intervalos de tempo ao longo do preenchimento. Ambos os sistemas têm vantagens e desvantagens. A análise estatica é simples e perfeitamente válida para fluxos completamente equilibrados. Isso possibilita o balanceamento automático de canais ou sistemas simples. Análise dinâmica está baseado em injetar um volume conhecido de plástico a intervalos de tempo discretos ao longo do preenchimento. A distância que o plástico alcança ao longo de cada linha de fluxo é inicialmente “chutado” e a queda de pressão ao fim de cada fluxo é analisada. Baseado nesses resultados, o comprimento comprimento de cada linha de fluxo é ajustada até a pressão total em todas ser a mesma. A vantagem principal do sistema de fluxo ramificado é sua simplicidade. É ideal para checagens rápidas de moldabilidade e dimensioning automático de canais de injeção.

71

A limitação básica, é que o usuário tem que definir a direção de fluxo. Essa não é nenhuma limitação no projeto de sistemas de canais, mas pode resultar em uma operação de tentativa e erro tediosa, que requer alguma habilidade com moldagens complexas. Esta limitação é a razão fundamental para o desenvolvimento de esquemas de elemento finitos.

  4.6.2

Esquemas de Elemento finitos

Para que possamos entender melhor o sistema de elementos finitos, vale a pena uma introdução elementar nesse método, fazendo uma analogia muito simples com análise de tensão. Considere um eixo tensionado estendido uma certa quantia. Imediatamente a carga e as tensões podem ser calculadas a partir da resistencia do eixo. Se houver dois eixos de dureza diferentes conectados juntos em série, uma solução é obtida escrevendo duas equações, uma para cada eixo, relacionando o comprimento com a carga. Estas duas equações são as equações de resistencia para os eixos.

Para resolver essas equações é necessário ter informação extra, que é obtida dizendo que a extensão total é a soma da extensão de cada eixo e, que a força em cada eixo é igual. (Fig. 4.4).

Figura 4.4 - Dois eixos tensionados Fonte: MANZIONE e AUSTIN (1987)

72

Essa informação é tida como as condições de limite. Uma vez estes condições de limite estiveram definidas as equações podem ser resolvidas. Com análise de fluxo, a dureza dos elementos é substituída pela resistência do fluxo, essa relação entre pressão pressão e fluxo é análogo à relação entre entre carga e flexão para os eixos. Na análise de fluxo as condições de limite são os fluxos e a pressão em cada nó. Uma vez que, ambas as equações de dureza forem desenvolvidas e as condições limite forem definidas, o problema pode ser resolvido. O procedimento é desenvolver a relação r elação entre fluxo e pressão para todos os elementos e determinar as condições de limite necessárias. Para todo nó existem duas condições, condições, fluxo e pressão, um desses deve ser conhecido. Por exemplo, fluxo na entrada é conhecido, mas a pressão não. Para o nó ao término de fluxo a pressão é conhecida (= zero), mas a taxa de fluxo f luxo não. Para os nós intermediários o fluxo pode ser considerado zero ou pelo menos computado pela mudança volumétrica dos elementos vizinhos. Simplificando, um sistema de fluxo pode ser considerado como uma série de eixos, que significam o fluxo se ramificando, exceto pela vantagem de que os fluxos podem reunirse novamente. Esse é um esquema de elementos finitos com dois nós. Porém, esse esquema esconde uma característica do fluxo, pois os elementos devem estar na direção de fluxo. Um sistema muito mais confiável é ter um terceiro nó. Aqui existe a vantagem na qual o elemento pode ser colocado em qualquer direção, independente da direção do fluxo, assim o programa calcula ambas as direções de fluxo e pressão. A única diferença prática com o terceiro nó, é que em vez de se ter uma única equação relacionando a pressão para cada nó, uma família de equações é gerada para os tres nós. Em notação matricial:

73

As condições que são assumidas constante em cima do elemento são: 

A direção de fluxo



Velocidade de fluxo



Taxa de cizalhamento



Tensão de cizalhamento



Viscosidade



Gradiente térmico



Gradiente de pressão

  4.6.3

Cálculo de Distribuição de Fluxo

O procedimento de análise de fluxo é explicado melhor desenvolvendo o procedimento passo a passo. Considere o quadrado, (Fig. 4.5) , representando uma moldagem simples, com alimentação central.

Figura 4.5 - Moldagem quadrada – densidade de malha = 5, número número de nós = 40 Fonte: MANZIONE e AUSTIN (1987)

Usando o procedimento de elementos finitos, a moldagem é quebrada em vários triângulos ou elementos finitos. Então são desenvolvidas equações de resistência para determinar aresistência ao fluxo.

74

Para desenvolver essas equações devem ser feitas certas suposições. O modo mais conveniente para visualizar esta situação, é considerar uma folha grande de plástico fluindo que contém os nós que compõem o elemento. Dentro desta folha a taxa de fluxo e a viscosidade são consideradas constantes. Calculando-se a pressão a cada nó, e considerando que o fluxo cruza os limites, é possível gerar equações do fluxo relacionadas com a pressão e fluxo nodal. Fluxo nodal é usado para descrever fluxo externo, quando fluxo entra ou deixa o sistema. Haverá fluxo interno mesmo que o fluxo externo for zero. Porém não haverá nenhuma mudança nos fluxos internos desde que a soma de fluxos que cruzam um nó seja zero. Para resolver essas equações é necessário determinar condições de limite. Para ilustrar este conceito considere a situação no momento do enchimento. Para moldes quadrados os últimos nós a serem preenchidos serão os dos cantos. As condições de limite são: 

fluxo na entrada é conhecido, a pressão não.



fluxo que cruza todos os nós intermediários é zero e a pressão é desconhecida.



a pressão dos nós dos cantos será zero no instante do enchimento. Estas condições de limite dão informação adequada para resolver uma família de

equações simultâneamente. Usando técnicas padrões de matemática, todas a incognitas podem ser calculadas. Neste caso o programa gera a distribuição de pressão total pelo sistema. O próximo conceito que precisa de introdução é a viscosidade. Porque viscosidade é uma função de taxa de cizalhamento, temperatura e pressão e não é constante, pois varia com o fluxo do plástico. Essa situação é análoga a análise de tensão não linear. O procedimento é começar com uma viscosidade constante e resolver as equações para se obter uma estimativa de fluxo e temperatura. Baseado nesses calculos a viscosidade é revisada e usada para uma segunda solução. Esse procedimento continua até conseguir uma distribuição estável de pressão e chega-se a uma solução final.

75

5 ESTUDO DE CASO

Este capítulo será dedicado a parte prática do trabalho, onde será demonstrado todos os passos do projeto de um molde, desde o desenho de produto até o projeto do molde em questão. Como já foi citado anteriormente existem seis fase a considerar: 

Concepção do produto



Projeto do produto



Prototipagem do produto



Projeto do molde



Construção do molde



Produção Como o trabalho enfoca principalmente as etapas do projeto, deixaremos de fora os

dois últimos itens que são a construção do molde e produção.

5.1 Concepção do produto O produto em questão foi desenvolvido em um escritório prestador de serviços de projetos. Nesse caso o cliente forneceu os dados relativos ao produto: Tipo de produto: O produto que será desenvolvido é uma “tampa para porta talheres”, que deverá ser concebido para ser usado num porta talheres já existente e o material a ser injetado será prolipopileno (PP). Outros detalhes como design da peça foram acertados em parceria com o cliente.

76

5.2 Projeto do produto É nessa fase que se define a geometria do produto. Neste caso foi fornecido um desenho do porta talheres para que fosse possível projetar uma tampa que atendesse os requisitos de estética e praticidade. Como pode ser visto na figura 5.1, a espessura geral da peça é de 1,2mm e também pode-se observar ressaltos e rebaixos no seu design que muito mais do que simplesmente estética tem a função de reforçar toda a estrutura do corpo, que por ter uma espessura fina sofreria muitas deformações no processo de resfriamento pós injeção.

Figura 5.1 – Desenho de produto 2d (tampa porta- talheres)

Na figura 5.1 pode-se observar apenas um desenho parcial do produto, que pode ser visto com mais detalhes no anexo 1 que está na seção de anexos no fim do trabalho. Uma vez feito o desenho 2d do produto podemos fazer um desenho 3d do mesmo para que se possa observar com mais realismo seus detalhes. Na figura 5.2 temos uma imagem em 3d do produto que foi modelada no software Pro-Engineer.

77

Figura 5.2 – Desenho de produto 3d (tampa porta- talheres)

5.3 Prototipagem do produto Uma vez que temos o modelamento tridimensinal do produto pronto, podemos facilmente obter um protótipo do mesmo em madeira ou resina, através de usinagem em máquinas CNC (comando numérico computadorizado), ou caso se queira um protótipo exatamente igual a peça poderiamos obte-lo através do processo de “estéreolitografia” ou “sinterização seletiva a laser” pois existem empresas especializadas na prestação desses serviços. Obvio que a segunda opção possibilita uma peça de melhor qualidade mas o custo também será bem mais elevado. Em poucas palavras os processos de prototipagem rápida são gerados através de um arquivo com extensão “.stl”, que são facilmente gerados a partir do arquivo 3d que em nosso caso já esta pronto. Na figura 5.3 podemos observar um esquema básico do processo de estereolitografia e um exemplo de protótipo feito por esse processo.

78

Figura 5.3 – Exemplo de funcionamento e aplicação da estereolitografia

Fonte: ROBTEC (2002)

79

5.4 Projeto do molde Uma vez definido todos os itens referentes ao produto devemos dar início ao projeto do molde, que será a ferramenta através da qual serão produzidas quantas peças forem necessárias para atender a demanda de produção. O projeto e a construção do molde são fatores decisivos na qualidade final da peça injetada. Por isso é que devemos sempre que possível efetuar um simulação de injeção para termos certeza que o molde projetado funcionará da maneira esperada, pois o investimento é alto e os prejuízos serão muitos caso o molde não funcione f uncione corretamente. Na figura 5.4 podemos observar um esquema básico do molde, que poderá ser melhor observado no anexo B que está na seção de anexos.

Figura 5.4 – Desenho de conjunto do molde (tampa porta-talheres)

80

Como podemos observar o produto tem seu ponto de injeção no centro para que a injeção seja balanceada e também nota-se que se injeta na parte interna do produto para que a inevitável marca deixada pelo bico de injeção fique do lado de dentro da peça, ocasionando melhor acabamento e aspecto da superfície da mesma. O molde não possui placas extratoras como na maioria dos moldes, o que o deixa mais leve e compacto, além de reduzir seu custo de fabricação. A peça é extraída do molde através de válvulas de ar que estão fechadas no momento da injeção e se abrem no momento da extração, expulsando assim o produto com um jato de ar de alta pressão.   5.4.1

Análise de injeção

Nessa fase iremos executar uma análise de injeção para verificar se a peça realmente será injetada com êxito. Para esse trabalho será utilizado o software “Pro-Engineer” que possui um módulo chamado “Plastic Advisor” usado especificamente para esse tipo de análise. Existem outros softwares no mercado que também poderiam ser utilizados como por exemplo o C-Mold e o Mold-Flow que são mais específicos para esse tipo de aplicação e também tem mais recursos como a análise de resfriamento do molde o que os tornam mais complexos e difíceis de operar. Antes de tudo temos que entrar com alguns parâmetros de material e condições de injeção, para que baseado nisso o software possa executar os cálculos necessários. Tabela 5.1 – parâmetros utilizados na simulação de injeção

Nome da peça

Tampa porta talheres

Material da peça

Polipropileno

Nome comercial do material

Prolen VMT-6150K [PB001]

Fornecedor do material

Polibrasil Resinas S/A [POLIBRAS]

Temperatura do molde

50º C

Temperatura de fusão do material

210º C

Pressão de Injeção máxima

500 MPa

Tempo de injeção

1s

Pressão de injeção efetiva

37,58 MPa

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Na figura 5.5 podemos observar um modelo transparente do produto já com o ponto de injeção em amarelo, ponte esse que foi pré definido no momento do projeto do molde.

Figura 5.5 – Modelo transparente (tampa porta-talheres)

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5.4.1.1 Pressão de injeção Aqui é que realmente começamos a observar os resultados da análise de injeção. Como podemos observar observar na figura 5.6, nessa fase podemos ter uma uma precisa idéia de como a pressão estará distribuída no molde no momento exato do preenchimento da cavidade. Vê-se claramente que próximo ao bico de injeção a pressão é alta enquanto nos extremos da cavidade ela diminui gradativamente. Devemos observar que a pressão de injeção nunca deve ser maior que a capacidade da máquina injetora.

Figura 5.5 – Pressão de injeção

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5.4.1.2 Redução da pressão de injeção Na figura 5.6 podemos observar o pressão dentro da cavidade no momento em que toda ela foi preenchida e a máquina injetora para de empurrar material para dentro da cavidade. Observa-se então um gráfico de queda de pressão que decai a partir do ponto de injeção para os extremos.

Figura 5.6 – Queda da pressão de injeção

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5.4.1.3 Expectativa de preenchimento da cavidade Na figura 5.7 nos mostra um gráfico que diz respeito a confiabilidade do preenchimento da cavidade do molde. O preenchimento da cavidade do molde de acordo com a análise do software será completo pois toda a superfície esta na cor verde, o que significa que existe um alta probabilidade de preenchimento. Caso houvesse áreas com difícil preenchimento apareceriam outras cores na superfície da peça. Quando ocorrerem pontos ou áreas de difícil preenchimento, temos a opção de aumentar a pressão de injeção, aumentar a temperatura do molde, usar um polímero com maior índice de fluidez ou ainda em último caso aumentar a parede do produto.

Figura 5.7 – Probabilidade de preenchimento

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5.4.1.4 Temperatura do fluxo de injeção Como podemos observar na figura 5.8 a temperatura do fluxo de injeção varia muito pouco durante o preenchimento da cavidade, o que é um bom sinal pois diferenças muito grande de temperaturas podem ocasionar distorções indesejáveis na superfície da peça porque o resfriamento não será uniforme. Um fator decisivo para uma temperatura uniforme do molde é sem nenhuma dúvida o balanceamento dos canais de refrigeração que devem ser muito bem divididos para manter a temperatura o mais igual possível em toda a superfície da peça.

Figura 5.8 – Temperatura do fluxo de injeção

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5.4.1.5 Tempo de preenchimento O tempo de preenchimento preenchimento é um fator muito importante e se algum ponto da peça tiver um tempo muito elevado em relação aos outros, poderemos ter queda da qualidade da superfície nesse pontos, pois o material provavelmente provavelmente atingirá esses pontos com temperatura mais baixa. Uma solução para esse problema poderá ser a alteração da geometria da peça (se possível). Na figura 5.9 observamos o tempo de preenchimento preenchimento do produto em questão.

Figura 5.9 – Tempo de preenchimento

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5.4.1.6 Qualidade da injeção Na figura 5.10 observamos alguns pontos amarelos que significam a possibilidade de qualidade inferior nesses pontos. Um desses pontos é exatamente no ponto de injeção pois esse é um lugar onde se acumulam muitas tensões durante a injeção. Como a qualidade é boa em quase toda a peça e em apenas alguns pontos ela é media, podemos passar para os itens seguintes.

Figura 5.10 – Qualidade da injeção

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5.4.1.7 Linhas de solda fria ou linhas frias

A figura 5.11 nos mostra as linhas de solda fria ou linhas frias que aparecem no material durante o preenchimento da cavidade. Essas linhas são originadas por algum encontro de fluxos que se dividiram durante a injeção devido a geometria da peça. Como essas linhas não são muitas e são pequenas, não enfraqueceram a estrutura da peça, mas deve-se tomar muito cuidado com esse problema pois em alguns tipos de peças podem ser críticos.

Figura 5.11 – Linhas frias

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5.4.1.8 Bolhas de ar Bolhas de ar são causadas pela compressão do ara dentro da cavidade, pois o mesmo não tem por onde escapar, isso também favorece o aparecimento aparecimento de linhas frias. Em nossa peça nota-se vários pontos com acumulo de ar (figura 5.12), que na prática podem ser evitados ou minimizados fazendo-se um pequeno alívio na face de fechamento do molde, conforme mostrado na figura 5.13 que não deve ser superior a 0,02 mm. Esse alívio permite que o ar escape da cavidade durante o preenchimento mas não permite que material derretido vaze por ele.

Figura 5.12 – Bolhas de ar

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Figura 5.13 – Saída de ar

5.5 Conclusão Podemos concluir que o produto em questão poderá ser injetado sem problemas, porque a pressão de injeção não atingiu valores elevados e as outras análises foram bem sucedidas. Este molde foi posteriormente testado e pode-se constatar que o produto atingiu as expectativas do cliente e as nossas também. Essa análise não leva em conta a refrigeração do molde, portanto para se obter um previsão mais precisa do processo de injeção podem ser usados softwares com mais recursos do que este que utilizamos.

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Anexo A

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Anexo B

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6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSO. Torpedos, distribuidores, controladores de temperatura, filtros, resistências

elétricas e acessórios para moldes: catálogo. São Paulo, 1998. p. 23. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA QUÍMICA. Plastivida comissão da ABIQUIM. Apresenta textos sobre plástico. O ciclo do plástico. Disponível em http://www.plastivida.org.b lastivida.org.br/plasticos/ r/plasticos/tipos.htm tipos.htm>. >. Acesso em 27 mai. 2002. . Acesso em 18 nov. 2002. ROSSATO, D. V.; ROSSATO, D.V. Injection molding handbook. 2 nd Edition, New York: Chapman & Hall., 1995. 1145 p.