Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

SENAI Mario Amato

NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico NAE - Núcleo de Assistência às Empresas

PROJETO DE MOLDES PARA PLÁSTICOS

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Treinamento Industrial Projeto de Moldes para Plásticos

© SENAI-SP, 2001 Trabalho elaborado pelo Banco Cultural, NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico da Escola SENAI Mario Amato, para o Departamento Nacional do SENAI, para curso TI – Treinamento Treinamento Industrial. Equipe responsável Coordenação geral Coordenação Elaboração Revisor Revisão Colaboração Editoração Produção gráfica Digitalização

SENAI

Milton Gava Fausto Carlos Machini Bruno Balico dos Santos Oswaldo Luiz Moraes Wander Burielo de Souza 01 -Banco Cultural Imagix Banco Cultrual

Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Escola SENAI Mario Amato CENATEC - Centro Nacional de Tecnologia em Cerâmic a, Plásticos e Química Faculdade de Tecnologia Ambiental Avenida José Odorizzi, 1555 – Bairro Assunção 09861-000 São Bernardo do Campo - SP

Telefone Telefax SENAI on-line E-mail Home page

(0XX11) 4109 – 9499 (0XX11) 4351 – 6985 0800 - 55 – 1000 [email protected] http:// www.sp.senai.br/1.16

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

SUMÁRIO

ASPECTOS FUNDAMENTAIS NO DESENVOLVIMENTO DESENVOLVIMENTO DE MOLDES

5

CLASSIFICAÇÃO DOS MOLDES DE INJEÇÃO CONSTRUÇÕES ESPECIAIS ASPECTOS FUNDAMENTAIS NA CONSTRUÇÃO DE MOLDES ELEMENTOS DO MOLDE SELEÇÃO DE MATERIAIS MATERIAI S PARA MOLDES PROJETO DE PEÇAS TABELAS PADRONIZADAS PARA MOLDES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

9 33

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

41 61 87 91 101 113

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Aspectos fundamentais no desenvolvimento de moldes

 Antes de iniciar iniciar a construção de um um molde é importante importante ter em mente os seguintes seguintes fatores: Forma da peça, volume de pedidos requeridos, quantidade/tempo quantidade/tempo

Seleção da máquina de injeção

Número de cavidades

Forma de execução do molde

Molde de duas placas

canal quente

Molde de três placas

plastificação normal

canal frio

canal quente

Canal frio

Disposição das cavidades

Distribuição simétrica

Distribuição em série

Sistema de canal

Normal

Ponto

Laminar

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

(Película)

Retangular

Disco, guarda-chuva

5

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Sistema de regulagem de temperatura

Superfícies

óleo

Cavidade

Resistências elétricas

água

óleo

ar

água

Sistemas de Extração

extratores

Seguim.(anel ou padrão)

Mordaças, corrediças

Sistemas de saída dos gases (ou ventilação)

Nível de divisão

Postiços inseridos

canais

canais

Extratores

Lâminas

Espigas sinterizadas

Materiais de construção

Base do molde

 Aços de têmpera integral, de cementação, de beneficiamento sem fundir

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

Placas ou Postiços

Cavidade Cavidade

 Aços de têmpera integral, de cementação, de beneficiamento

 Aços de têmpera integral, de cementação, de beneficiamento

6

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Determinação da Contração

Forma da peça

Sistema de canal

Condições de elaboração

Construção

Esquema para a construção metódica e planificada de moldes de injeção de plástico. Esta classificação já cumpre com seu objetivo e t ransmite de forma clara e detalhada as experiências adquiridas até agora na construção de moldes de injeção. Ao tratar um novo problema, o projetista pode ver como se tem construído ou se tem de construir um molde em casos similares. Sem impedimentos, o projetista sempre tratará de avaliar as experiências e construir algo melhor, em lugar de copiar a execução anterior. Uma exigência elementar de cada molde que tem de ser utilizada em uma máquina no ciclo automático é que as peças sejam extraídas automaticamente sem a necessidade de uma operação adicional (separação do canal de injeção, operação para determinadas realizações, etc.).  A classificação de moldes de injeção é regida logicamente pelas características principais de construção e funcionamento. Estas são:

•

O tipo de canal de injeção e sua separação,

•

O tipo de extração das peças injetadas,

•

A existência ou não de contra-saídas contra-sa ídas exteriores na peça a injetar,

•

O tipo de desmoldagem.

O esquema representa um procedimento para o desenvolvimento metódico e planificado de moldes de injeção. Para a construção e dimensionamento das peças de injeção e seus correspondentes moldes, se utilizam cada vez com maior freqüência o método de elementos finitos (FEM), assim como procedimentos procedimentos de cálculos como Cadform, Cadmold, Moldflow, etc. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

7

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Com estes métodos pode-se reduzir o tempo de desenvolvimento e os custos, assim como otimizar a funcionalidade das peças. Só quando se tem determinado a peça a injetar e todas as exigências que influem no desenho de um molde, pode-se executar a construção definitiva deste.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

8

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Classificação dos moldes de injeção

A norma DIN E 1675 (Moldes de injeção para materiais plásticos) contêm uma divisão dos moldes segundo o seguinte esquema: •

Molde padrão (molde de duas placas),

•

Molde de gaveta,

•

Molde de extração por seguimentos,

•

Molde de três placas,

•

Molde de pisos (molde sandwich),

•

Molde de canal quente.

Semelhantes aos moldes de canal quente para injeção de materiais t ermoplásticos existem moldes de canal frio para a injeção sem canal de materiais termofixos. Se não é possível a disposição de canais de distribuição no plano de abertura do molde, ou se tem de unir centralmente as peças de um molde com cavidades múltiplas, se requer um segundo plano de separação para a desmoldagem do canal solidificado (molde de três placas) ou uma alimentação de material através de um sistema de canal quente. Em moldes sandwich, montam-se praticamente dois moldes em série no sentido de fechamento, sem que requeira o dobro da força de fechamento. A condição prévia para este tipo de molde é uma elevada quantidade de peças desenho simples, como peças de formato plano. Como vantagem essencial tem de se mencionar os NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

9

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

baixos custo de produção. Os moldes sandwich hoje em dia são equipados sem exceção com sistemas de canais quentes com extremas exigências, sobre tudo no que se refere ao equilíbrio térmico (homogeneidade térmica). Para a extração de peças se utilizam extratores preferencialmente do tipo (passador cilíndrico). Frequentemente também assumem a função de purgar o ar ou gás da cavidade correspondente. Desde que a técnica de eletroerosão por penetração se aplica na fabricação de moldes, se tem acentuado os problemas de prisão de gases nas cavidades. Se antes as cavidades se compunham de várias partes com a possibilidade de uma saída de gases eficaz nas superfícies de contato entre as peças, hoje é possível em muitos casos fabricar uma cavidade a partir de um bloco maciço utilizando a técnica de eletroerosão por penetração. Por tanto se tem de assegurar que a injeção desfaça totalmente os gases. Também se tem de evitar espaços junto à causa dos gases, sobre tudo em pontos críticos. Uma cavidade mal purgada pode produzir uma camada de recobrimento no molde, ou pode produzir o efeito Diesel e, em última consequência, gerar problemas de corrosão. O tamanho do orifício de ventilação depende na grandeza medida da viscosidade do material a injetar.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

10

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Molde de Duas Placas

Tipo de molde mais simples, usado em peças sem geometrias complicadas.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

11

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Molde de Três Placas

Além das duas placas, uma do lado fixo e outra do lado móvel, como no molde de duas placas, o molde de três placas tem uma outra, conhecida como placa flutuante ou central. Esta última possui a entrada, parte do sistema de distribuição e uma parte da cavidade. Na posição de abertura, essa terceira placa é separada das outras duas, permitindo a extração do moldado de um lado e o canal de injeção e canaletas de distribuição do outro. As principais utilizações para esse tipo de ferramenta são: •

•

•

•

Alimentação central das peças nas ferramentas de cavidades múltiplas; por exemplo, uma ferramenta de botão de rádio, com alimentação de entrada capilar no centro de cada botão. Alimentação central de peças com entradas restritas em ferramentas de cavidade simples; por exemplo, uma alimentação de entrada capilar central na base de uma vasilha. Alimentação de áreas de peças com múltiplas entradas restritas; por exemplo, pontos de injeção múltiplos na superfície de uma bandeja. Entrada de aresta das ferramentas de cavidade simples ou cavidades múltiplas desbalanceadas sem a produção de um molde excêntrico; isto é importante nos grandes moldes.

É evidente que nenhuma das ferramentas relacionadas poderia ser feita como um molde de duas placas, porque seria impossível remover o sistema de canal de injeção e canaletas de distribuição — e desta forma, usa-se a terceira placa. Os moldes de três placas são sempre mais caros do que os de duas, algumas vezes consideravelmente mais dispendiosos. Há também uma tendência em serem de produção mais baixa devido à necessidade do operador ter de tirar o sistema de canais na abertura do NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

12

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

molde. Geralmente isto deve ser feito manualmente, a menos que haja um dispositivo especial para fazê-lo.

As ferramentas de três placas são freqüentemente usadas na produção de componentes pequenos ou médios. Entretanto, devido ao aumento de peso da placa flutuante, elas são menos usadas nas moldagens maiores e raramente nas muito grandes. A figura adiante ilustra diagramaticamente um molde de cavidades duplas, entrada capilar e três placas, que é representativo dos moldes de três placas empregados para peças pequenas. Os vários elementos da ferramenta são:

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

13

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

1. Placa de apoio (lado estacionário). 2. Placa central flutuante ou terceira placa. Esta placa deve estar suficientemente separada da placa de apoio para permitir a fácil extração do sistema de canais. A distância entre as placas é governada pelo comprimento dos parafusos de extração (7). 3. Placa de extração. Na ferramenta mostrada, a extração das peças dos machos é efetuada por meio de uma placa de extração. O sistema extrator adotado, entretanto, depende do tipo da peça. A ferramenta na posição fechada está mostrada na vista superior e, completamente aberta na inferior. Após a injeção, no resfriamento, haverá a contração sobre os núcleos-macho, soltando-se da cavidade.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

14

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

O movimento inicial da placa móvel divide o molde entre as placas (3) e (4), sendo isto ajudado pelas moldagens que ficam nos núcleos-macho. Quando esses núcleos deixam as cavidades fêmeas, as cabeças dos parafusos de extração (8) encostam no lado de injeção da placa de extração (3). A placa (3) então extrai as moldagens dos núcleosmacho. Durante esse movimento ulterior, as porcas de ajustagem das hastes limitadoras (9) encostam na face posterior da placa (5) e, então começam a mover a placa (2) para frente, fazendo uma nova linha de separação entre as placas (2) e (1). O movimento inicial de (2) destaca o canal da bucha em virtude dos recessos nas alimentações dos machos. A placa de extração da alimentação (6) é mantida entre a placa (2) e o sistema de distribuição superior, devido aos mesmos recessos. Entretanto, a placa (6) tem apenas um movimento limitado que é determinado pelo comprimento dos parafusos limitadores (10). Quando as cabeças de (10) se encostam no lado de extração da placa (6), o movimento desta termina, e ela destaca a alimentação, afastando-a dos núcleos-macho, vencendo a resistência dos recessos. O movimento total de (2) é restrito ao comprimento a entre a parte inferior das cabeças dos parafusos de extração (7) e a face da bucha. O sistema de distribuição é possibilitado cair livremente de (6), porque a face (11) tem a forma de um rasgo de extremidade aberta, sendo o extremo aberto projetado para ficar virado sempre para baixo. É evidente que as ferramentas de três placas necessitam de maior curso de abertura do que as ferramentas correspondentes de duas placas. É importante que a disponibilidade de curso necessário seja comparada com as distâncias distribuídas nas várias partes móveis. 4. Placa montagem dos insertos. 5. Placa de apoio (lado móvel). 6. Placa de extração do canal de injeção. Em operação, quando a ferramenta se abre, o canal principal é puxado para fora da bucha pelo agarramento dos canais das duas cavidades, fazendo-se recessos nestes canais, se necessário. Isto então provoca o deslizamento da placa (6) para frente, ao longo dos pinos (10). Quando a placa completa seu movimento, a continuação da abertura da ferramenta provoca a retirada dos canais dos núcleos, até que eles estejam separados. O canal de injeção e canaletas de distribuição estarão livres e caem da NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

15

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

ferramenta através das fendas na placa (6). Os pinos que suportam a terceira placa devem ter resistência adequada para esse fim e, para tal, é necessário assegurar-se que os pinos tenham o tamanho suficiente para manter as tensões dentro de valores seguros; e que a deflexão dos mesmos, sob a ação do peso da placa na posição de completamente distendida, não seja excessiva.

Tensão nos Pinos

É aconselhável admitir que toda a carga seja suportada apenas por dois pinos, porque, se o alinhamento não for perfeito, essa condição pode aparecer. Em muitos casos, os pinos que suportam a terceira placa também atuam como pinosguia, assim a carga de alinhamento da ferramenta excederá a de suporte da terceira placa e, podem ser especificados pinos de diâmetro maior do que o mostrado nos cálculos anteriores.

Deflexão dos Pinos

A máxima deflexão possível pode depender de diversos fatores; mas, ela não deve exceder 0,5 mm e, devem-se colocar limitadores positivos no fim do curso. Em muitos casos, essa deflexão é bem pequena e pode ser ignorada. As figuras A e B mostram a aplicação de uma ferramenta de três placas para alimentação capilar múltipla numa moldagem do tipo de bandeja. As vistas (a) e (b) ilustram, respectivamente, a seção lateral e plana dessa moldagem, onde se observa que os quatro canais de distribuição (2) divergem do canal de injeção para penetrar pelas quatro entradas capilares (3), moldagem (15). Os canais de distribuição são usinados na placa estacionária  A, e terminam na terceira placa ou placa flutuante B. A placa C é ligada diretamente á placa móvel. A terceira placa B é guiada pelos pinos (1), estes atuando também como pinos-guia para toda a ferramenta. Quando a ferramenta se abre, o canal é arrancado e as múltiplas entradas são destacadas por meio de seus respectivos ganchos. (4). Neste projeto, nenhuma provisão é feita para a extração completamente automática do sistema de canais, e após a separação inicial na forma descrita, o sistema de alimentação é manualmente removido após a abertura. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

16

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Figura: molde de três placas com alimentação múltipla de entradas capilares

A forma macho na placa B é localizada em relação à fêmea, por meio dos postiços cônicos (6). Estes servem para o desgaste e, a fim de que a ajustagem possa ser feita, se necessário, para o posicionamento relativo das duas metades da forma. Uma válvula de ar (5) é instalada, possuindo uma sede cônica, e é mantida fechada por meio de uma mola de compressão. Quando o ar é admitido por trás da Válvula, esta se abre ligeiramente e permite a penetração do ar comprimido entre a moldagem e a superfície da cavidade macho. Como a profundidade da moldagem é pequena, ela pode ser facilmente removida manualmente, ajudada pela quebra do vácuo e pela pequena pressão de ar fornecida pela válvula de ar. A vista (c) mostra um dos quatro parafusos limitadores (7). que evita a continuação do movimento da terceira placa após sua abertura de uma quantidade desejada.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

17

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Molde com Gavetas

Há muitas variedades de moldes deste tipo e um número correspondente de métodos de operação. Esse tipo de molde é empregado onde algum detalhe da moldagem forma um empecilho relativo à linha de extração, e o molde deve ser aberto numa segunda direção, antes que a peça possa ser extraída. Esta segunda abertura é freqüentemente em ângulo reto com a linha de ação do fechamento, mas isto depende da peça, e assim os ângulos de abertura podem variar. Em muitos casos, toda a cavidade está contida nas partes móveis mas, em outros, apenas algumas porções, sendo o restante extraído normalmente. Este último caso ocorre quando apenas um detalhe particular na moldagem forma um rebaixo ou rasgo. As principais formas de ferramenta com partes móveis são as seguintes: •

•

•

•

Partes móveis no lado estacionário da ferramenta e operadas por carnes ou pinos do lado móvel. Partes móveis no lado móvel da ferramenta e operadas por cames ou pinos no lado estacionário. Partes móveis operadas pelo mecanismo extrator. Ferramentas com partes móveis portáteis que são operadas manual-mente ou por meio de dispositivo.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

18

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Partes móveis no lado fixo do molde

As partes móveis são montadas em corrediças do lado fixo (injeção) da ferramenta, e são usualmente separadas por meio de molas de compressão adequadas, ou por molas externas de tensão; ou posicionadas por meio de prendedores de esfera embaixo dos blocos. Além de outras funções, esses dispositivos evitam o fechamento das partes móveis, sob a ação da gravidade, quando a ferramenta está aberta, com o conseqüente perigo de avaria da mesma, quando o fechamento for acionado. A forma externa das partes móveis é freqüentemente cônica, sendo as mesmas mantidas juntas pela localização em um recesso cônico na parte móvel da ferramenta. Quando a ferramenta se abre, as partes se separam sob a ação dos pinos colocados em ângulo, montados no lado móvel do molde. Durante o fechamento do molde, ocorre o inverso, sendo as partes juntadas pelos pinos. No desenho mostrado, os furos nas partes móveis para os pinos são feitos com folgas. Isto significa que a ferramenta se desloca de uma distância D antes que as partes móveis comecem a se separar. Durante esse período de retardamento, o núcleo macho começa a se retrair da moldagem, enquanto o resto da mesma é mantido firmemente preso. Isto significa que, com vários tipos de moldagem, não é necessário nenhum outro tipo de mecanismo de extração resultando numa ferramenta mais simples. Observa-se que, no tipo de molde com partes móveis que se segue, produzindo a mesma peça, é necessária uma camisa extratora adicional. A abertura R, em cada parte, não deve ser menor do que a necessária para livrar a interferência na extração da peça.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

19

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Partes móveis no lado móvel do molde

Neste tipo de molde, o retardamento D correspondente à folga do pino e do furo não serve para nada além da folga normal de operação e, não ocorre qualquer destacamento do núcleo macho. Assim, a extração deve ser feita por meio de uma camisa extratora e, no fechamento da ferramenta, deve-se ter algum meio de retornar esse extrator antes que as partes móveis se juntem . Aqui, dois núcleos machos são necessários em a e b, montados respectivamente nos lados móvel e fixo da ferramenta.

Se for empregada uma ferramenta com as partes móveis montadas do lado estacionário, o núcleo a seria extraído, mas a moldagem deveria ainda ser extraída do núcleo b, e para essa extração seria necessário a utilização de corrente ou barra. Entretanto, se a ferramenta for do segundo tipo, com as partes móveis no lado móvel, o retardamento correspondente à folga entre os pinos e os furos, possibilita ao núcleo b ser extraído antes das partes móveis se separarem, enquanto a moldagem é depois extraída do núcleo a, sendo a camisa de extração operada diretamente do mecanismo extrator da prensa. Será observada a existência de um gancho de retirada do canal de injeção neste tipo de ferramenta. Isto deve ser feito para extrair o canal com a moldagem, durante a abertura da prensa. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

20

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Um tipo alternativo de pino para uso com esses moldes é mostrados na próxima figura. Este é do tipo de “cão”, ou seja, um pino em ângulo, que dá um maior retardamento. Como anteriormente, D é a parte de retardamento do curso de abertura da ferramenta durante o qual não ocorre qualquer abertura das partes móveis, e R é a abertura em cada parte móvel, que não deve ser menor do que a necessária para livrar o recesso na peça.

Figura: pino tipo "cão"

É importante que o ângulo dos pinos seja menor do que o existente no bloco de travamento; especialmente se o tempo de retardamento for pequeno ou inexistente. Se o ângulo for o mesmo ou maior do que o do bloco, as partes tenderão a se abrir mais rapidamente do que o afastamento das faces angulares de fechamento com a possibilidade de séria danificação na ferramenta. O ângulo dos pinos não deve ser maior que 30 graus da vertical. Em muitas ferramentas, apenas uma parte da peça tem um recesso , e pode ser inconveniente a colocação de toda a ferramenta em partes móveis — especialmente com ferramentas maiores. Em tais casos, a parte com recesso pode ser livrada pela utilização de um bloco macho separado, que pode ser removido para permitir a extração do componente, da forma usual. Tal macho pode ser operado por meios pneumáticos ou hidráulicos mas, em muitos casos, o movimento mecânico do bloco é efetuado pelo mecanismo de extração.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

21

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Molde de Canal Quente

Também conhecido como um molde sem canal de injeção ou canais de distribuição, tem como principal objetivo não ser necessária a remoção de todo ou parte do sistema de alimentação que é inerente ao tipo convencional de molde. Com os moldes de cavidade simples, isto significa o encurtamento ou eliminação do canal de injeção e, nos moldes de cavidades múltiplas, a eliminação de ambos os sistemas. Na ferramenta convencional, esse sistema de alimentação é resfriado ao mesmo tempo que a moldagem, sendo removido da ferramenta ao mesmo tempo, para subseqüente reaproveitamento. Na moldagem de canal quente, todo o sistema de alimentação, ou parte dele, é mantido numa temperatura elevada, tal que o material no sistema de alimentação seja mantido fundido, pronto para o próximo ciclo. Isto tem diversas vantagens:  ciclos mais rápidos; eliminação de operações de acabamento na remoção do ponto de injeção; e redução de refugo que vem dos canais de injeção e de distribuição.

•

•

•

Os moldes desse tipo são mais adequadas para grande produção, porque geralmente o custo da ferramenta é mais elevado. A moldagem de canal quente é conseguida por vários métodos que usualmente são os seguintes: Pela extensão do bico aquecido do cilindro de injeção através da ferramenta, até que ele esteja em contato direto com a cavidade do molde. No caso das ferramentas de cavidades múltiplas, vários bicos aquecidos podem ser tomados de um distribuidor aquecido montado diretamente no cilindro de injeção, cada bico com comunicação direta para uma das cavidades. A menos que os bocais sejam próximos, podem aparecer dificuldades na passagem pelo furo de tamanho normal na placa fixa da prensa. A ferramenta com bico de extensão simples é a mais útil desse tipo. Pela sua utilização, são obtidas vantagens na facilidade de aquecimento, redução de problemas de isolação e facilidade de acesso pelo movimento do conjunto de injeção em relação a •

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

22

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

placa fixa. O bico de injeção é aquecido e extendido para passar na ferramenta e terminar num canal convencional, mas de comprimento considerávelmente reduzido. Isto produz uma moldagem com um toco de canal que, por vezes, pode ser deixado na moldagem. •

Moldes de canal quente nos quais o material do cilindro aquecido vai para um distribuidor (manifold) também aquecido, do qual vários bicos com aquecimento se estendem para as cavidades. Este método é normalmente empregado nos moldes de cavidades múltiplas mas, também pode ser usado nas de cavidade simples de múltiplas entradas ou quando a alimentação for efetuada numa entrada simples na moldagem afastada da linha de centro (evitando uma ferramenta excêntrica). Os bicos podem se estender diretamente para a cavidade, para dar um molde sem canal de injeção, conforme mostrado em (D) ou pode ser encurtado para dar um toco de canal. •

A operação dos moldes deste tipo depende de se manter o material de moldagem no interior do bico, numa temperatura suficientemente alta para evitar a solidificação, mas não tão alta para possibilitar o escorrimento do material na cavidade quando a ferramenta estiver aberta. De forma análoga, o resfriamento não deve provocar a solidificação do bico, mas deve ser suficiente para permitir a solidificação da moldagem na zona de entrada.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

23

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Figura: (A) Moldagem sem canal com bico de extensão de contato direto; (B) Moldagem sem canal na ferramenta de cavidades múltiplas com bicos de extensão múltiplos; (C) Bico de extensão com toco de canal; (D) Moldagem sem canal com molde de canal quente. As diversas partes e membros são designados da seguinte forma: a, cilindro dc aquecimento; b, placa estacionária; c  aquecedor de bico de extensão; d, aquecedores; ,

e bico de extensão;f, bicos múltiplos de extensão e distribuidor; g, toco de canal; h, ,

espaçadores isolantes; j, distribuidor de canal quente e bicos.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

24

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Figura: Bico de injeção direto

Esses requisitos significam um controle preciso do aquecimento do bico, área mínima de contato entre o bico e a ferramenta, e controle da temperatura do molde. A manutenção contínua do ciclo de moldagem é essencial porque os ciclos erráticos atrapalham o ajuste crítico de calor, especialmente nos moldes sem canal de enchimento. O primeiro requisito é preenchido pela utilização de controladores adequados no distribuidor separado e no sistema de aquecimento do bico e, é usual a colocação de um termopar tão próximo quanto possível da extremidade do bico. A redução das perdas de calor é conseguida por meio de áreas de alivio de material nos pontos de contato entre o bico e a ferramenta’, e a isolação adequada entre o bico de extensão ou distribuidor quente e o restante da ferramenta. O controle da temperatura do molde requer que os canais de resfriamento estejam tão próximos quanto possível da área do bico, e que a temperatura do meio de resfriamento possa ser controlada apropriadamente. Em alguns casos, o resfriamento diferencial entre as áreas adjacentes ao bico e o restante da ferramenta pode ser necessário, porque o resfriamento numa temperatura pode ser satisfatório para evitar a solidificação do bico, mas pode ser muito alta para uma temperatura total do molde, que permita a solidificação suficientemente rápida da moldagem. Assim, usam-se circuitos separados nessas duas áreas. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

25

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

O bico deve ser isolado efetivamente da cavidade, por meio de uma folga de 0,8 a 1,5 mm, que é preenchida com plástico fundido na injeção. O bico quase atinge a cavidade, sendo uma entrada usinada na mesma. Na injeção, o resfriamento da película isolada através do orifício do bocal é limitado pela isolação existente e é levada na injeção seguinte. A manutenção crítica do ajuste da temperatura no bico do molde sem canal de injeção é facilitada se a moldagem for produzida com um canal curto (toco), e esse comprimento é freqüentemente preferido. No caso das ferramentas de cavidades múltiplas, particularmente, tais moldes também economizam todo o sistema de canais frios, com a vantagem de condições mais fáceis de trabalho. O projeto de um molde de canal quente ou sem canal necessita de atenção a diversos pontos de detalhes da construção, além daqueles de aquecimento e resfriamento. O controle de qualquer vazamento de material de moldagem, no interior do molde, é de importância capital. Tal vazamento pode ocorrer na junção do bico e ferramenta, mas também pode aparecer nas juntas entre os bicos de extensão e o distribuidor de canal quente, e entre estes o cilindro de injeção. No projeto da ferramenta, é útil considerar tais possibilidades e, primeiramente, assegurar que tal vazamento possa ser prontamente detectado e, em segundo lugar, prover os meios de eliminação de tal vazamento para fora da ferramenta, sem afetar o sistema de aquecimento ou interferir com a operação do molde. Se a ferramenta ficar bloqueada pelo material de vazamento não detectado e retido, haverá considerável trabalho e conseqüente perda de tempo. Por isso, é essencial a ajustagem e aperto das partes do sistema de canal quente, incluindo a solda ou construção sólida quando possível. Deve-se empregar o número mínimo de partes que devam ser ajustadas. Para evitar o vazamento para trás do bico, não apenas deve ser bom o contato das faces mas, deve ser mantida pressão suficiente entre, o bico e a ferramenta. Entretanto, essa pressão não deve ser excessiva, para que não haja recalque do bico na ferramenta com a provável distorção da superfície da cavidade do molde em torno da entrada. Pelas mesmas razões, deve-se ter cuidado com uma ferramenta de cavidades múltiplas, para que todos os bicos se assentem na ferramenta ao mesmo tempo. De outra forma, ocorrerá o vazamento ou pressão excessiva NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

26

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

terá de ser aplicada aos bicos maiores, para assegurar o assentamento dos mais curtos. Tais discrepâncias de comprimento podem aparecer se os bicos de extensão não forem feitos ou ajustados apropriadamente ou feitos de várias peças ajustadas. Com distribuidores grandes, o efeito da expansão térmica deve ser considerado, porque isto pode acarretar distorção do bico, onde um extremo é mantido na sede e o outro se move para fora à medida que o distribuidor se aquece. Um método para evitar isto consiste em fazer uma face plana no bico que é firmemente mantido contra uma parede plana. O orifício na sede é feito maior do que o do bico. Assim, quando o distribuidor se expande, as faces planas deslizam entre si sem impedir a passagem. No caso dos distribuidores flutuantes, o sistema de canal quente é carregado pelo cilindro de injeção, com os bicos fazendo contato com a ferramenta. A pressão de contato é transmitida ao cilindro de aquecimento, e nenhum outro contato ou suporte substancial é feito entre o molde e o sistema de canal quente. Isto diminui os problemas de isolação de calor, mas significa que a ferramenta e o sistema de canal quente são duas partes separadas. É freqüentemente preferível construir o sistema de canal na ferramenta como uma unidade. A isolação térmica é feita por meio de um espaço de ar entre os distribuidores de canal quente e o bico de extensão, exceto para os pontos locais, onde o contato e a montagem são feitas por meio de apoios. Esses apoios são colocados atrás do distribuidor de canal quente (entre este e a placa de suporte), opostos a cada bico de extensão e, um apoio simples na frente do distribuidor oposto à entrada do cilindro de aquecimento. Os primeiros são para suportar e resistir a pressão dos bicos de extensão e das cavidades, e o último para evitar o movimento para frente do canal quente e para suportar qualquer pressão transmitida pela unidade de injeção. Esses apoios podem ser de amianto duro ou mesmo de aço. Além do espaço de ar de isolação, deve-se prover amplo resfriamento com água na placa das cavidades adjacente ao distribuidor. A montagem do sistema de canal quente na ferramenta deve ser exata para assegurar o contato apropriado entre os bicos e a ferramenta. No caso das ferramentas que empregam um bico de extensão direto do cilindro de aquecimento, o acesso aos aquecedores para manutenção pode ser facilmente conseguido pelo recuo da unidade de injeção ou movimento da placa estacionária. No caso dos moldes que empregam um sistema de canais quentes integrados, deve existir um acesso semelhante, porque a remoção e desmontagem da ferramenta para NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

27

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

substituição do elemento queimado pode ser difícil.

Figuras: Vistas do distribuidor de canal quente em cruz.

O distribuidor é montado de encontro à placa de suporte, sendo separado por espaçadores isolantes, e sua posição para frente é mantida por uma parte elevada no centro que se apóia na placa de acesso. Além desses apoios de localização, o distribuidor é isolado em volta por meio de um espaço de ar. Os bicos de extensão, em si, são aquecidos por meio de aquecedores elétricos de cinta. O acesso imediato aos bicos e aquecedores é conseguido por meio de uma placa. Esta placa de acesso é presa por parafusos de encontro à placa estacionária, quando em uso normal, e retém a forma macho. Se for necessária a inspeção ou manutenção dos aquecedores, ou se ocorrer um vazamento, os parafusos da placa de acesso são removidos e invertidos para fixar a placa de acesso na placa móvel. Nos moldes em que são empregadas cintas de aquecimento dos bicos, estes são feitos de cobre-berílio. Quando inúmeros bicos forem cogitados (por ex., nas f erramentas grandes de cavidades múltiplas), é difícil a manutenção das ótimas condições de temperatura em cada entrada. Nesses casos, é de boa prática prover cada aquecedor de bico com um controle de temperatura individual.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

28

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Abaixo é mostrado o esquema de montagem de bucha quente e manifold:

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

29

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Bicos longos do distribuidor são necessários a fim de estender a profundidade do núcleo-macho. Sempre que possível, entretanto, esses bicos são mantidos tão curtos quanto possível. Assim, quando é acionada a abertura, a placa móvel com a forma macho é separada do restante da ferramenta que fica no lado estacionário. Isto deixa o distribuidor e os blocos espaçadores (colunas) do lado fixo como os bicos de extensão salientes, com acesso total aos mesmos. A manutenção pode ser rapidamente executada sem a necessidade de remoção e desmontagem da ferramenta. Deve ser observada a provisão de bastante água de resfriamento, sendo os canais usinados nos blocos e vedados entre si por meio de anéis de borracha. Uma variante da ferramenta de canal quente, que foi originalmente desenvolvida para tirar vantagem das boas propriedades isolantes do polietileno, é a ferramenta de canal de distribuição isolado. Nesse molde, os canais na ferramenta do tipo de três placas são consideravelmente maiores em diâmetro. A terceira placa é fixa com a placa estacionária. Quando o material plástico é injetado, a camada externa do canal se solidifica, mas o núcleo permanece fundido para a próxima injeção. Nos ciclos subseqüentes, a camada externa inicial permanece no lugar como um isolante e o material novo flui continuamente pelo núcleo quente, enquanto o ciclo for mantido. Desta maneira é evitada a necessidade de remoção do sistema de canais, inerente à ferramenta de três placas. Uma técnica usada mais extensamente é empregada com uma ferramenta de duas placas, entrada central e cavidade simples. Por esse meio, a entrada restrita com as condições de alimentação quase direta pode ser conseguida simplesmente numa ferramenta de duas placas. A conicidade invertida no canal permite a remoção rápida pela separação do bico da bucha do canal, no caso de ocorrência de solidificação.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

30

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Molde de Extração por Seguimentos

Utilizado na moldagem de peças complexas – por exemplo, peças com reentrâncias no lado interno.

Figura: Exemplo de extração por etapas: 1) placa de montagem da cavidade; 2) placa

de montagem dos machos; 3) coluna-guia; 4) postiço de centragem cônico; 5) postiço; 6) coluna-guia; 7) anel de extração; 8) anel de extração; 9) tirante de extração; 10) coluna distanciadora; 11) válvula pneumática.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

31

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Molde de Pisos Múltiplos

Em moldes de pisos (placas múltiplas), praticamente dois ou mais moldes em série são montados no sentido do fechamento, sem que seja necessário o dobro de força de fechamento do equipamento. A condição prévia para este tipo de molde é uma elevada quantidade de peças relativamente fáceis, como, por exemplo, peças de forma plana ou tampas. Como vantagem essencial, é importante mencionar os baixos custos de produção. Os moldes de placas múltiplas hoje são equipados, sem exceção, com sistemas de canal quente com extremas exigências, principalmente no que se refere ao equilíbrio térmico.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

32

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Construções Especiais

Moldes com machos perdidos (núcleo termo-fusível)

A técnica de machos perdidos se utiliza para a fabricação de peças com interiores ou contra saídas não desmoldáveis. Aqui se usam ligas reutilizáveis com um ponto de fusão muito baixo baseadas no zinco; bromo, bismuto, cádmio, índio e antimônio, que segundo sua composição, se fundem a temperaturas muito diferentes (o ponto de fusão mais baixo é de 50 ºC). Mediante aplicação de calor (por exemplo, aquecimento por indução), o macho metálico pode ser extraído da peça injetada com muitos poucos restos de impurezas e resíduos da injeção.

Moldes protótipo de alumínio

A liga de alumínio-zinco-magnésio-cobre é um material idôneo termo-endurecível para a fabricação de protótipos, e também para fabricação de séries pequenas e medianas. As vantagens de utilizar este material são a redução de peso, fácil homenagem e boa condução térmica em relação ao aço, enquanto as desvantagens são a baixa resistência mecânica, baixa resistência ao desgaste, pouca rigidez como consequência do baixo módulo de elasticidade e o relativo elevado coeficiente de dilatação térmica. Cabe a possibilidade de combinar vantajosamente as propriedades do alumínio com o aço.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

33

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Moldes protótipo de plástico

Para reduzir os elevados custos de mecanização na fabricação de moldes, pode-se aplicar resinas endurecidas com moldes sensíveis. Reforçando estes moldes com elementos metálicos ou com fibras de vidro, estas resinas podem cumprir também exigências mais elevadas. Tem de se ter em conta à baixa resistência ao desgaste das resinas. Os moldes fabricados desta forma só servem para a fabricação de protótipos ou para a fabricação de séries reduzidas de injeção.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

34

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Moldes para injeção auxiliada por gás

A injeção de gás é feita: •

Junto com o material plástico, no mesmo ponto de entrada (bico de injeção)

•

Em forma separada do material plástico

Existem motivos para as duas versões de injeção de gás. A injeção através do bico injetor da máquina é especialmente vantajosa e recomendada em produtos grossos, hastiformes. Com isso o molde não precisará de execuções especiais. também oferece vantagens quando o ponto de entrada de gás deve ser lacrado após a injeção. Isso é possível com uma segunda injeção seqüente, através do canal de injeção que permaneceu oco.

Injeção Convencional

Injeção auxiliada por gás

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

35

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Bicos injetores da máquina

O bico aberto é empregado sempre que o material plástico não exige um bico de fechamento. Esse bico pode ser empregado como substituto do bico injetor normal da máquina.

Módulos de injeção de gás

Somente quando a agulha de injeção é suficientemente pequena, a instalação nos moldes pode ser executada sem problemas e o molde não sofre reduções nas suas capacidades de resfriamento. Agulhas (módulos) de injeção fixas

Existem agulhas de injeção instaladas em forma fixa. Essas agulhas são aplicadas quando a direção de montagem é a mesma direção de abertura do molde.

Agulhas de injeção móveis

Se a direção de montagem da agulha não é a mesma do movimento de abertura do molde, a agulha deve ser retraída antes de abrir o molde. Agulhas com movimentação por cilindro pneumático cumprem essa missão. Também esses módulos (agulhas) apresentam dimensões reduzidas. O acionamento desses cilindros é feito por módulos de movimentação, os quais tem as mesmas dimensões dos módulos de controle de pressão. As posições de cilindro avançado e cilindro recuado são supervisionadas por chaves fim de curso. Com a simples conexão com o comando eletrônico do sistema ativam-se esses cilindros acionadores. Os cilindros operam com o mesmo nitrogênio do sistema central pressurizado.

Produtos

Este processo é especialmente apropriado para produtos hastiformes (peças de seção grossa), com espessuras suficientemente grandes. Se o material de núcleo recebe a adição de um agente espumante, e a pressurização por gás é mantida por tempo curto, o material do núcleo é espumado no momento que a pressão do gás é aliviada. Dessa maneira o vão oco é praticamente preenchido com massa espumada, o que aumenta a estabilidade e resistência do produto. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

36

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Processo de injeção com gás entre a peça e a parede do molde

Em oposição ao processo de injeção do gás no interior da peça, o gás não é injetado ao interior do material plastificado, entre parede do molde e a massa plástica. Isso significa que a pressão de gás aplicada entre material e parede do molde age sobre uma área definida da peça em fase de resfriamento. Com isso, até peças com reforços acentuados podem ser produzidas sem o aparecimento de chupamentos ou deformações na face visível. Vantagens através deste processo

Este processo oferece vantagens decisivas para operador e usuário das peças produzidas. Essas vantagens podem ser definidas como: •

•

•

•

Peças sem chupamentos Pequenas ou nenhumas deformações Forças de fechamento reduzidas Tempos de ciclo reduzidos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

37

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Moldes para injeção de Termofixos

Construção do molde

Por regra geral, os moldes para injeção de termofixos são aquecidos por resistências elétricas, para que seja possível a reação de solidificação do material no interior do molde. Em contato com a parede do molde, a viscosidade do material é mínima, ou seja, é tão reduzida que pode penetrar em qualquer ranhura e formar rebarbas. Por isso, os moldes tem de ser fabricados com uma elevada estanqueidade, tendo a saída dos gases das cavidades. Para as zonas do molde em contato com o material termofixo são utilizados aços de têmpera integral, cuja temperatura de beneficiamento deve resistir as elevadas temperaturas do processo. Devido aos materiais termofixos serem modificados com componentes de ação abrasiva, tem de ter em conta o desgaste subseqüente. Os componentes que incrementam o desgaste são: cargas, fibras de vidro, mica e materiais similares. Nos setores do molde onde são submetidos ao desgaste, como o canal de injeção, tem de se construir postiços de metal duro.

Superfícies de contorno da peça

Tanto o aspecto das peças injetadas como a vida útil do molde são determinados pela superfície de conformação da peça. Com freqüência se exigem superfícies texturizadas.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

38

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

É importe evitar a texturização dos setores do molde expostos a um desgaste elevado,  já que é muito difícil sua reparação. Para dotar a superfície de moldagem da peça com uma maior resistência ao desgaste, pode-se cromar em duro. O recobrimento de poucos microns de espessura, melhora além da resistência ao desgaste e corrosão, a desmoldagem de peças e a limpeza do molde.

Desmoldagem / saída de gases

Segundo a geometria da peça e do tipo de material a injetar se tem de prever diferentes ângulos de moldagem que podem estar entre 1º e 3º. Ao desmoldar as peças de termofixos, elas não estão completamente endurecidas e são relativamente frágeis. Por isso, deve-se prever extratores suficientes ou superfícies para outros elementos de extração para evitar danos à peça durante a extração. Além da extração, os extratores têm de cumprir a função de purgar a cavidade de gases durante a fase de injeção. Este é o motivo pelo que os extratores têm de situar-se atrás de nervuras ou setores de perfil profundo onde possam produzir bolsas de gases. Deve ser evitado extrações forçadas de contra saídas devido a insuficiente tenacidade de peças de termofixo. A espessura dos canais de saída de gases tem de oscilar entre 0,01 e 0,03 mm. Estes canais devem ser bem polidos para desmoldar completamente a rebarba ali produzida.

Aquecimento

Para obter uma homogeneidade térmica suficiente é aplicado um sistema de aquecimento formado por resistências localizadas nas placas porta cavidades e porta moldes. Para cada circuito de regulagem tem de se dispor um termopar situado entre o elemento calefator e a zona conformadora da peça. Os moldes devem ser equipados com placas de isolamento, para evitar perdas de calor e com elas, diferenças de temperatura resultantes. Tais placas podem ser instaladas entre as placas de fixação do molde e da máquina, entre as placas porta cavidades e em possíveis setores móveis do molde.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

39

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Construção das entradas e canais de injeção

Basicamente pode-se aplicar todos os tipos de entradas conhecidas na injeção de termoplásticos, é igual a estes, o tipo de disposição das entradas influem nas propriedades físicas das peças injetadas. A diferença dos pontos de injeção de termoplásticos, é que devem ser o maior possível para evitar degradar o material por causa de efeitos de cisalhamento ou atrito, no caso dos termofixos as entradas tem a finalidade de elevar a temperatura do material pelo atrito. Os moldes para termofixos também podem utilizar sistemas de canais quentes, onde sua função é de apenas garantir a viscosidade do material transportado para as cavidades do molde, mas não poderá utilizar temperaturas altas por causa de sua reação de solidificação. Utilizar estes sistemas, é vantajoso em vista da economia de canal, já que não podem ser reaproveitados pelo método da reciclagem mecânica.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

40

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Aspectos fundamentais na construção de moldes

O caminho do material até a cavidade também merece atenção especial. O tipo do canal de distribuição e do ponto de injeção influi em aspectos como:  Produção econômica;  Propriedades da peça injetada;   Estabilidade dimensional; Uniões das linhas de fluxo; Acabamento da peça injetada; Tensões do material, etc.

•

•

•

•

•

•

Fluxo de Material

O sucesso do processo de injeção de termoplásticos está diretamente ligado ao comportamento do polímero durante o preenchimento do molde. As propriedades de uma peça moldada dependem de como este moldado é feito. A medida que o polímero começa a penetrar no molde, resfria-se muito rapidamente, formando numerosas camadas solidificadas junto às paredes frias do molde, passando a se locomover pela parte central da cavidade que permanece fundida.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

41

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Inicialmente a camada congelada é muito fina, e a troca de calor entre o polímero fundido e o molde é maior. Isto resulta em mais polímero sendo solidificado, aumentando a espessura desta camada e, conseqüentemente, diminuindo a área do núcleo por onde o polímero fundido passa. As camadas do polímero não se movem à mesma velocidade, pois ocorre um arrastamento das camadas, uma sobre as outras, resultando atrito entre as moléculas (figura abaixo).

Modelo esquemático de frente de fluxo durante preenchimento de molde

O atrito entre o polímero fundido e as camadas solidificadas do polímero geram uma tensão de cisalhamento entre essas diversas camadas, provocando uma orientação das cadeias moleculares no sentido do fluxo. Se o resfriamento é lento, as moléculas têm tempo para perder sua orientação. Caso o resfriamento seja brusco, as moléculas permanecem orientadas no moldado. O grau de orientação do polímero em uma peça varia do centro da cavidade (núcleo da peça) para as paredes da mesma. Esta diferença de orientação faz com que as camadas mais orientadas contraiam-se mais do que as camadas menos orientadas, gerando tensões internas.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

42

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Esquemas de camadas com diferentes níveis de orientação ao longo do espessura de uma peça moldada

Contração

Considerando-se a relação molde/produto final, devemos elaborar um estudo criterioso das dimensões das cavidades para obtermos o produto final dentro das especificações dimensionais pedidas em desenho de produto. No momento em que o material é resfriado dentro das cavidades ele se contrai e a moldagem final do produto fica menor que o original do molde. Sendo assim, quando no projeto de molde devemos prever a adição de uma porcentagem a mais sobre as medidas do produto citadas em desenho de produto. Este percentual deverá ser correspondente ao material a ser injetado que para maior segurança deverá ser informado pela fabricante da matéria prima. A contração é volumétrica, portanto todas as dimensões devem sofrer o acréscimo deste valor, podendo sofrer variações de acordo com o processo e o equipamento, a temperatura de trabalho e o empacotamento dado pela pressão de injeção e recalque são fatores que influenciam diretamente sobre as dimensões finais. A adição de cargas no material como, por exemplo, fibras de vidro, micro esferas de vidro e talco também alteram a contração.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

43

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

A contração do produto sempre ocorrerá por sobre o macho afastando-se da cavidade facilitando a extração, pelo fato do sistema extrator localizar-se do lado móvel. A medida final do molde será obtida de acordo com a seguinte formula:

D=P+S

D = Dimensão final do molde em mm. P = Dimensão do produto em mm. 5 = Valor da contração em porcentagem (%).

Tolerâncias dimensionais

As tolerâncias dimensionais solicitadas no desenho de produto devem garantir três fatores de muita importância na fabricação do molde e na produção das peças: Variação de contração no processo: os valores indicados pelo fabricante são obtidos através de testes efetuados em condições especificas, e não possuem as mesmas condições particulares da maquina injetora, podendo haver diferenças. •

Ângulos de saída: conicidade obrigatória para tomar possível a extração do produto dos machos. •

Tolerâncias de variação na confecção das cavidades: considerando-se que é impossível obtermos peças opinadas com tolerâncias zero, devemos prever os desvios no processo de homenagem das cavidades. Em casos que temos tolerâncias pequenas podemos prever um sobremetal nas peças usinadas de forma que possa ser retirado material (aço) para possibilitar a adequação do molde após o exame dimensional do produto. Para tal devemos executar os machos dentro das tolerâncias máximas e as cavidades dentro das tolerâncias mínimas •

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

44

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Verifique o exemplo abaixo: Material Polipropileno contração 0,4% Para se obter uma constante e tomar os cálculos mais ágeis podemos usar:

Constante 1,004 Tolerância = +1- 0,1

X=1+% 100

Para determinarmos as medidas para o molde, devemos inicialmente jogar com as tolerâncias do produto, observando sempre que no macho as tolerâncias vão para mais e na matriz as tolerâncias vão para menos. Disso resulta que devemos proceder da seguinte maneira:

Produto

Medidas para cavidade:

 _ Medidas da Matriz 25 – 0,1 toler. = 24,9 x 1.004 = 24,99 12 – 0,1 toler. = 11.9 x 1.004 = 12,12 R2 x 1.004 = 2,01 (arredondamento) R4 x 1.004 = 4,02 (arredondamento)

 _ Medidas para o macho 21 + 0,1 toler. = 21,1 x 1.004 = 21,18 10 + 0,1 toler. = 10,1 x 1.004 = 10,14

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

45

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Cavidades

A ferramenta fêmea pode ser construída pela usinagem de um bloco massiço de aço, eventualmente com a utilização de insertos, ou pela composição de blocos usinados separadamente. Sempre que possível, toda a altura do molde deve ser produzida no molde fêmea, a fim de evitar a formação de linhas de rebarba e para dar maior resistência à ferramenta. Às vezes a usinagem nestas condições não é possível, e a sub-divisão da altura da peça entre as duas partes da ferramenta se torna inviável. A fim de assegurar a correção da usinagem é usual produzir-se antes um modelo da peça a produzir, em um material de fácil usinagem (alumínio, latão), que é progressivamente comparado com modelos em gesso duro, sem contração, extraídos da ferramenta que se está usinando. No caso de perfis complicados, a usinagem pode ser grandemente facilitada fazendo-se a composição de insertos. A utilização de insertos apresenta as seguintes vantagens: usinagem facilitada de blocos individuais, polimento facilitado nas faces, possibilidade de substituição de insertos no caso de dano ou modificações de projeto. •

•

•

Como desvantagens, porém, tem-se a necessidade de uma carcaça para servir de base para os insertos e um tamanho normalmente maior da ferramenta em face da espessura combinada dos insertos e da carcaça. Cavidade de forma complexa e profundidade variável são confeccionados a partir de blocos individuais de usinagem mais fácil.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

46

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Canal de injeção

Canal de Injeção Principal ou Canal de Alimentação

De um modo geral, os moldes podem possuir várias cavidades ou cavidade única. Nesse último tipo de molde, a alimentação poderá ser feita pelo próprio canal de injeção principal (figura abaixo), suprimindo os canais de distribuição e os pontos de injeção. Este artifício é geralmente aplicado em peças de parede de espessura relativamente grossa e também para a transformação de materiais de elevada viscosidade.

No projeto deste tipo de canal deve haver um ajuste perfeito do bico de injeção da máquina ao bico de injeção do molde, evitando a ocorrência de rebarbas que possam impedir a extração do canal de alimentação (próxima figura).

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

47

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Cabe salientar que todas as superfícies envolvidas têm que estar bem.polidas para facilitar a extração do canal de alimentação.

Canais de Distribuição

Os canais de distribuição recebem o polímero fundido do canal de alimentação e o conduzem até as cavidades do molde, fazendo com que estas sejam preenchidas ao mesmo tempo e em condições iguais de temperatura e pressão. Por isso, o dimensionamento dos canais de distribuição assume grande importância. Canais de distribuição de seção circular são os mais próximos do ideal, porém sua complexa fabricação encarece o molde. Por isso, usam-se canais de seção parabólica. cujo formato aproxima-se do circular.

O comprimento dos canais de distribuição deve ser o menor possível, a fim de reduzir as perdas de pressão, evitar que o material se resfrie demais antes do molde estar completamente cheio e diminuir a orientação em torno do canal. Os canais de distribuição têm que ser construídos da forma o mais reta possível, sem ângulos desnecessários, para que, independentemente da situação, todas as cavidades de um molde múltiplo sejam preenchidas de forma simultânea e homogênea (supondo que as cavidades sejam idênticas). NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

48

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Geralmente os canais de distribuição localizam-se na placa móvel do molde e dispensam polimento especial. Nos moldes de cavidades múltiplas, recomenda-se prolongar os canais de distribuição principais para além do ponto de junção dos últimos canais. Este prolongamento, denominado “poço frio”, tem a função de reter a primeira porção de material que, sendo mais fria, prejudicaria a qualidade do produto.

Entradas ou Pontos de Injeção

Devem ser localizados criteriosamente de modo a facilitar o fluxo e a distribuição do material na cavidade e a evitar que o material penetre nela em forma de jato. Isso provocaria tensões internas e mau acabamento superficial da peça. Sempre que possível, o ponto de injeção deve localizar-se o mais perto possível do centro da cavidade, a fim de assegurar um preenchimento uniforme. Em geral o ponto de injeção localiza-se na região de maior espessura da peça, fazendo com que o material flua progressivamente para as regiões de menor espessura. Na produção de peças grandes ou retangulares, recomenda-se a utilização de vários pontos de injeção para se obter preenchimento e pressão de recalque uniforme. Neste caso é essencial evitar marcas críticas provocadas por linhas de emenda ou linhas de solda. Um resumo dos tipos de sistemas de pontos de injeção mais usados é descrito a seguir Entradas totais

São caracterizadas por possuir a seção de admissão relativamente grande. São utilizadas em moldagem de peças grandes e espessas e em moldagem de peças alimentadas diretamente pelo canal de injeção. Recomenda-se sua utilização na injeção de materiais de alta viscosidade como, por exemplo, resinas de sopro e extrusão.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

49

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

As entradas totais possibilitam maior tempo de recalque, pois a seção de entrada demora mais para se solidificar. Com isso pode-se compactar melhor o material na cavidade, minimizando os problemas de chupagem, distorção e empenamento.

Entradas restritas

Este tipo de entrada possui seção de admissão relativamente pequena e é utilizada normalmente em moldes de duas placas para produção de peças de paredes finas. Possui a vantagem de reduzir o tempo total do ciclo, pois a entrada se solidifica rapidamente após o material parar de fluir. Além disso, a entrada pode ser cortada ou removida com perfeição, melhorando o aspecto do produto sem requerer operações de acabamento. Normalmente, faz-se o diâmetro de entrada igual à metade da espessura da peça no ponto de injeção. As entradas restritas devem ser posicionadas de maneira que o fluxo de material seja direcionado perpendicularmente a uma das paredes do molde, a fim de evitarem-se marcas de fluxo indesejável, provocado pelo esguichamento do material.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

50

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Entrada capilar:

É utilizada geralmente em moldes de três placas ou em moldes de cavidade única, alimentados diretamente pelo bico da injetora, nas moldagens de peças de paredes finas e 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 origina um fluxo turbulento que pode ocasionar marcas de fluxo do material plástico, principalmente nas proximidades da entrada. Para compensar este inconveniente, recomenda-se aumentar a espessura do produto na região do ponto de injeção. A utilização de entrada capilar dificulta a aplicação do recalque à peça. Portanto recomenda-se evitar sua utilização em peças com espessura de paredes acima de 2,5 mm. A entrada capilar possibilita que as peças se separem de forma automática.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

51

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Entradas auto-extraíveis ou submarinas:

São utilizadas em moldes automáticos de alta produtividade, pois o produto já sai acabado. Estas entradas são submersas e perfuradas em ângulo, terminando em arestas finas que são cortadas automaticamente durante a extração do produto.

A entrada submarina é adequada para a injeção lateral das peças. Sem considerar os possíveis problemas por obstrução precoce, a entrada submarina permite seções muito pequenas e, com isso, se conseguem marcas residuais quase invisíveis sobre a peça.

Entradas em leque

Para produzir peças planas e finas, com um mínimo de contração e de tensão, é aconselhável a entrada em forma de leque.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

52

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

As entradas em leque possibilitam uma orientação do material e conseqüentemente uma contração mais uniforme da peça além de diminuir o efeito das marcas de fluxo.

Com uma largura igual à da peça, este tipo de entrada origina uma distribuição homogênea da matéria-prima dentro da cavidade. Recomenda-se a confecção da seção de entrada menor que a seção do canal de distribuição. No caso de moldes simples, a entrada situa-se fora do eixo de gravidade da peça, o que pode conduzir a um desgaste do molde e à formação de rebarbas. A lâmina de entrada é geralmente cisalhada e, por isso, não impede uma produção automática.

Balanceamento das Cavidades

A disposição das cavidades no molde deve permitir o equilíbrio de forças no momento da injeção. Nesse sentido é importante manter-se o ponto de injeção centralizado em relação aos canais de distribuição e cavidades, de forma que, durante a injeção, a resultante das forças tenha sua linha de atuação no centro do molde. A simetria na posição das cavidades também permite um preenchimento de todas as cavidades nas mesmas condições de temperatura, pressão e viscosidade, assegurando a manutenção das propriedades do material em todas as peças. Nos moldes pequenos e principalmente nos moldes maiores, um balanceamento ‘natural” ou “artificial” é aplicado nos pontos de injeção com o objetivo de obter uma equalização da pressão ou para equilibrar as perdas de pressão a fim de preencher as cavidades simultaneamente. No balanceamento “natural”, geralmente é escolhida a mesma distância dos pontos de injeção. Na simetria “artificial”, o objetivo é atingido por meio da variação correspondente dos diâmetros dos pontos de injeção.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

53

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

A simetria natural tem a vantagem da independência dos parâmetros de trabalho, tais como temperatura e velocidade, porém, em muitos casos, significa um molde mais complexo e maior.

Retenção dos Canais de Injeção (Poço frio)

Para que os canais de injeção e distribuição possam ser retirados do molde, é necessário que sejam retidos e arrastados pela placa móvel. A função do poço frio é captar a frente fria da massa a ser injetada, reter os canais de injeção na parte móvel do molde e sacar o resíduo da bucha injetora, por isso temos este detalhe com um ângulo reverso que funciona como retenção do lado da extração. Tipos mais usados:

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

54

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Controle de Temperatura nos Moldes de Injeção

Um correto resfriamento do molde é essencial para a perfeita moldagem por injeção. A posição dos canais de refrigeração depende de requisitos técnicos e considerações econômicas. A fabricação de um molde com apropriado sistema de refrigeração é normalmente muito caro, mas esses custos são compensados pela qualidade das peças e pelo ciclo rápido de injeção alcançado. A rentabilidade do molde pode ser muito influenciada desta forma. Os moldes para injeção de termoplásticos amorfos não são necessariamente adequados para a injeção de materiais parcialmente cristalinos. Uma maior contração durante o processo, tal como acontece com os materiais parcialmente cristalinos, tem que ser compensada, na maioria dos casos, com uma distribuição de temperatura mais homogênea e mais intensiva. A distribuição de temperatura não deve ser alterada pela situação de extratores, gavetas. etc. Além disso, a máxima diferença entre a temperatura de saída e a de entrada do meio refrigerante não deveria passar dos 5ºC. Desta forma é praticamente impossível a união em série de vários circuitos de refrigeração. Na maioria dos casos a melhor alternativa é a conexão em paralelo destes circuitos ou a aplicação de circuitos individuais com dispositivos de ajuste separados. A contração durante o resfriamento é função direta da temperatura da parede do molde. Diferenças de temperatura no molde e/ou diferentes velocidades de resfriamento podem ser responsáveis por empenamentos e deformações da peça. Se a água é usada como meio de refrigeração, a corrosão, e o depósito de calcário nos canais de distribuição têm que ser evitados, já que, desta forma, a intensidade da transmissão térmica no molde é reduzida. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

55

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Todo sistema de resfriamento de molde deve ser projetado de maneira que o material fundido tenha uma temperatura uniforme em todos os seus pontos até a conclusão do processo de injeção. As seções do molde mais próximas dos pontos de injeção que são mais aquecidas pelo fundido exigem resfriamento mais intensivo do que as regiões mais afastadas do ponto de injeção. A utilização de canais de resfriamento em paralelo deve ser evitada para peças axialmente simétricas. Nestes casos recomenda-se a utilização de sistemas de refrigeração em espiral. O fluido de resfriamento deve entrar no molde pelo centro da espiral. À medida que flui na direção da borda do molde, sua temperatura aumenta, equilibrando a temperatura do material fundido no molde. Para peças retangulares, recomenda-se a utilização de canais de resfriamento direcionados longitudinalmente à cavidade do molde. A relação entre o diâmetro dos canais e a distância entre os centros deles deve ser aproximadamente 1:5 (por exemplo, distância entre canais = 50 mm - diâmetro do canal = 10 mm). O líquido refrigerante deve entrar no sistema pelo ponto mais baixo do circuito e sair pelo ponto mais alto, de modo a evitar a retenção de ar preso nos canais que tem efeito isolante, prejudicando o resfriamento. O empenamento das paredes laterais de peças retangulares é freqüentemente causado por deficiências do resfriamento. A parede de um recipiente geralmente abaúla na direção do lado mais quente do molde. Se as paredes empenam para dentro, o núcleo do molde necessita resfriamento intensivo e vice-versa. É preciso, contudo, observar: a) O duto de resfriamento não deverá estar demasiado próximo (o que geraria pontos frios e falhas de moldagem) nem afastado (ação insuficiente) da superfície de moldagem, recomendando-se afastamentos da ordem de 24 a 45 mm; b) O fluxo do fluído refrigerante deve ser suficiente para garantir a eficiência do sistema de refrigeração sob a condição de máxima produção;

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

56

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

c) A fim de não obstruir a liberdade de acesso do operador à máquina, as conexões de entrada e saída do fluído refrigerante devem ser dispostos de um mesmo lado do molde; d) A temperatura de diferentes regiões do molde deve ser, tanto quanto possível, homogênea; e) Materiais como polietilenos, que são mais suscetíveis às distorções, devem Ter um fluxo de resfriamento que coincida com o fluxo de material; f) A refrigeração deve assegurar que a solidificação tenha início nas partes mais afastadas, e termine no canal de alimentação, do contrário ocorrerão bolhas e chupagens. Tipos de Refrigerações

•

Sistema de Refrigeração com núcleo roscado

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

57

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

•

Sistema de Refrigeração com Laminas ou chicanas

•

Sistema de Refrigeração de Cascata e Pino e Cobre Berílio ou Cápsula

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

58

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

•

Sistema de refrigeração com furos de Brocas

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

59

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

•

Sistema de Refrigeração lateral para cavidades Redondas

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

60

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Elementos do Molde

Função dos elementos do molde

•

Placa Base Superior 

Fixação do molde na parte fixa da injetora através de garras. Neste elemento estão fixados o anel de centragem e a bucha injetora. •

Anel de Centragem

Responsável pela centralização do molde na injetora e fixação da bucha injetora. •

Bucha de injeção

Faz a ligação do bico do cilindro de injeção com o interior do molde. •

Porta Cavidade

Placa onde são insertas as cavidades em forma de canecas ou placas inteiriças. Alojam-se em suas laterais as colunas do molde, responsáveis em guiar a parte superior com a inferior do molde. E possibilita a conexão dos bicos de mangueira. •

Porta Macho

Placa onde são insertados os machos em forma de postiços. Alojam-se em suas laterais as buchas das colunas do molde para ocorrer o deslizamento no momento da abertura e fechamento. A linha de fechamento acontece nas faces das placas porta machos e cavidades. •

Placa Suporte

Elemento fixado sobre os calços com a função de suportar a pressão de injeção que incide sobre a área projetada no momento do preenchimento das cavidades, devendo NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

61

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

ser previamente calculada sua espessura e prever suportes pilares que servem de sustentação para a placa suporte evitando sua deformação. •

Bucha do Molde

Guia o molde durante a abertura e fechamento. •

Coluna do Molde

Penetra a bucha no momento de abertura e fechamento do molde. Os desgastes e folgas devem ser o mínimo possível entre este conjunto, para não haver desencontros no produto e manter a guia. •

Parafusos

Elementos de fixação entre as placas. •

Bico de Mangueira

Conexão rápida das mangueiras de entrada e saída do f luído refrigerante, que irão fluir pelos dutos de refrigeração. •

Calços ou espaçadores

Responsáveis pela limitação do curso de extração bem como alojar todo o conjunto de extração. •

Placa Porta Extratora

Sua função é alojar e fixar os pinos extratores de retorno, molas de retorno e outros

sistemas de extração ou mecanismos. •

Placa Extratora

Aciona o conjunto extrator e suporta a pressão de injeção que incide sobre os extratores, fato este que justifica sua espessura ser maior que a placa porta extratora. Sendo sempre apoiada sobre os pinos topes. •

Suporte Pilar

Garante que a placa suporte não sofra flexão no momento da injeção. A pressão aplicada na área projetada é alta e pode ocasionar flexão da placa suporte, e originar rebarbas ou um mau funcionamento do molde. •

Buchas e Colunas da Extratora

Guiam o conjunto extrator. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

62

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

•

Pino Tope

Evita sujeira sob as placas extratoras, facilitam o ajuste e perpendicularidade em relação aos elementos extratores. •

Placa Base Inferior

Realiza a fixação do molde na parte móvel da injetora através de garras. •

Olhal

Elemento para acoplamento do gancho da talha para transporte. •

Tubo Trava

Posiciona o conjunto inferior (placa suporte, espaçador e placa base inferior). As demais placas são posicionadas com as cabeças de buchas e colunas. Pode-se usar pinos de guia em substituição dos tubos. •

Pino de Retorno

Levam as placas extratoras ao lugar correto após o fechamento, evitando que fiquem avançados no momento da injeção. •

Mola

Elementos espirais que retomam as placas extratoras. Anel de centragem

Tem a função de centralizar o molde em relação à linha de centro da injetora e fixação da bucha de injeção. É fixado no molde através de parafusos, e deve se encaixar no furo central da placa fixa da injetora com o ajuste H7n6, para proporcionar um alinhamento perfeito entre o bico do canhão da injetora e a bucha de injeção do molde. Seu diâmetro externo deverá ser compatível com o da máquina, porém para menor tempo de set-up é interessante que num parque de máquinas o diâmetro destes anéis sejam padronizados. A altura poderá variar de acordo com a necessidade de aplicação podendo ficar de 5 a 10 mm encaixado na placa da maquina e cerca de 5 mm alojado na placa base superior.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

63

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

O aço para confeccioná-la pode ser  ABNT 1020 ou ABNT 1045, não exige tratamento térmico por não ser um elemento que sofra solicitações de força ou atrito, o acabamento pode ser de torno não necessita ser retificado. Na extremidade superior deve-se prever um chanfro para facilitar o encaixe no orifício da máquina, o furo central para a penetração do bico injetor deve ser o maior possível com ângulos grandes, para proporcionar a expulsão de eventuais purgamentos de material do bico injetor.

Sua forma normalmente é um disco liso, porem podemos faze-lo em formatos especiais em casos onde seja necessário o encurtamento da bucha injetora . Bicos injetores

Elementos acoplados na ponta do cilindro de injeção com o intuito de facilitar e possibilitar o contato entre unidade de injeção e a bucha injetora, a fim de permitir a passagem do material fundido de dentro do cilindro para o molde. Não há possibilidade de usarmos um bico universal, levando em consideração que o comportamento do fluxo os materiais quando aquecidos são diferentes. Para um bom desempenho dos bicos devemos observar algumas características na sua concepção. • • • • • •

Evitar resistência no fluxo e manter uniforme a temperatura, Não permitir vazamento, Facilitar a homogeneização do material, Sem pontos onde o material possa se alojar permanecendo até a degradar, Possibilidade de fácil extração do canal de injeção, Não deve promover perda de carga excessiva.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

64

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Todos os bicos devem possuir um sistema de aquecimento por resistência independente do cilindro de plastificação a resistência deve ser alojada até perto da extremidade do bico a fim de cobrir toda a superfície possível para compensar as perdas térmicas no canal da bucha injetora. O ideal é a utilização de um termopar para o controle de temperatura nesta região, que também é considerada uma outra zona do cilindro. O ponto de contato pode ser cônico, reto ou esférico e devem ser usinados com precisão nas dimensões especificadas de modo a obter um ajuste satisfatório, para as buchas com raios esféricos devemos fazêlos 0,8mm maior do que o raio do bico injetor, isto promove um perfeito assentamento entre eles evitando vazamento. O diâmetro do orifício varia de acordo com o volume e o material a ser injetado podendo ficar entre 3 a 8 mm. Podemos, para um melhor rendimento do processo de injeção, utilizar bicos injetores aquecidos, construídos de forma funcional e econômica, eliminando as buchas injetoras entregando o material fundido direto na cavidade ou sobre o canal de alimentação para múltiplas cavidades.

Buchas quentes

Para melhor rendimento dos moldes podemos utilizar os bicos quentes, estes elementos são de concepção diferente dos convencionais pelo fato de manter o material fundido em seu interior não gerando o resíduo que ocorrem nos chamados bicos convencionais minimizando o fluxo do material por áreas frias. A aplicação em moldes de uma cavidade o resíduo é eliminado, onde temos a vantagem da redução do fluxo do material diminuindo assim as tensões e as fragilidades no ponto de injeção tomando o produto mais resistente. Ocorrem menores NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

65

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

perdas de temperatura e pressão. Em moldes de cavidades múltiplas podemos também utilizar os bicos quentes, porém não eliminamos totalmente os resíduos e sim minimizamos os mesmo reduzindo assim o volume de injeção. É importante sempre estudarmos a viabilidade da aplicação de elementos aquecidos em moldes, seja bico quente ou um conjunto de bicos que e chamado de câmara quente. Bucha do poço frio

Este elemento é utilizado para facilitar a confecção do poço frio e o ajuste do extrator do canal, seria muito trabalhoso levar toda a placa porta macho para a máquina só para executar este pequeno detalhe.

Buchas de injeção

Elemento que faz a ligação entre o bico injetor do canhão da injetora com a parte interna do molde, entregando a massa fundida aos canais de alimentação que por sua vez conduzirão o fluxo ao preenchimento das cavidades. Do ponto de vista prático este elemento deve ser o mais curto possível para reduzir o máximo a distancia do fluxo à percorrer, resultando assim em melhores características mecânicas para o produto final. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

66

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

O canal de fluxo deve ser redondo assumindo uma forma cônica, com um ângulo de 2 (dois) graus e 30 minutos aproximadamente, com superfície polida sem pontos de estagnação e retenção com o propósito de facilitar a extração e reduzir o atrito do fluxo do material. Deve ser tratado termicamente (temperado), por ser um elemento que sofre atrito e pressão no momento do encosto da unidade injetora. A região da cabeça deve possuir a forma de assentamento compatível com o bico injetor da máquina. E um elemento que pode variar nos equipamentos, caso não seja observada esta exigência, poderá ocorrer vazamentos de material e prender o resíduo do bico no lado fixo do molde. No caso de buchas raiadas, os raios das mesmas devem ser maiores cerca de 0. 8mm para promover um assentamento perfeito evitando assim vazamentos de material no momento da injeção. O diâmetro do furo do bico injetor em relação ao da bucha deve ser impreterivelmente menor para evitar pontos de estagnação de material.

Buchas e colunas guia

Estes componentes como o próprio nome diz, vão guiar o molde na montagem, bem como na abertura e fechamento do molde. A parte superior portará as quatro colunas e a parte inferior do molde alojará as buchas ou ao inverso de acordo com a necessidade, porém o mais comum é a primeira opção. É usual sempre manter uma das colunas deslocadas ou com o diâmetro menor para evitar a montagem e o fechamento do molde invertido o que poderia ocasionar amassamento ou travamento do sistema. As placas extratoras são guiadas por colunas, convém lembrar que elementos como suporte pilar, pino de retorno e pinos extratores não devem sob hipótese alguma servir NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

67

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

como guia para o conjunto extrator. São fixadas pelo sistema de cabeça, recebem um ajuste deslizante entre si do tipo H7g6, não podendo ter folgas maiores para não causar o deslocamento entre a partes. Outra característica importante nas buchas e colunas são os canais de lubrificação, por serem elementos de movimento e encaixe é necessário lubrificação para evitar atrito que pode gerar aquecimento e engripamento do sistema. Receberão tratamento térmico, têmpera e cementação e, posteriormente, deverão ser retificadas para suportar as solicitações de atrito que estão sujeitas. Seu comprimento irá variar de acordo o tamanho do molde e eventual mecanismo aplicado nos molde, como por exemplo, o comprimento das colunas da extratora terá seu comprimento de acordo com o curso de extração. As colunas do molde podem variar caso tenhamos um molde de placas flutuantes ou um molde com gavetas onde devem der mais longas que os pinos das gavetas. Bucha e Coluna do molde

Bucha e Coluna da extratora

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

68

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Elementos de Extração e Retorno

Os elementos de extração são responsáveis em expulsar o produto final dos machos, após a refrigeração e a abertura da máquina. São utilizados de acordo com a necessidade do produto, forma, tamanho, material e produção. Sempre que possível usar o sistema de extração automático. Extratores

Como conseqüência da contração durante a injeção, as peças injetadas se contraem sobre os machos do molde. Para sua desmoldagem, diferentes tipos de extratores são aplicados: O tipo de extrator depende da forma da peça a ser injetada. O esforço sobre a superfície da peça injetada deve ser o menor possível para evitar deformações e marcas na peça. A fim de facilitar a extração da peça deve-se prover suas paredes com um leve ângulo de saída. Normalmente os machos, e também os dispositivos de extração, estão situados na placa móvel da máquina de injeção. Em alguns casos especiais, pode ser conveniente situar os machos na placa fixa da máquina. O posicionamento dos extratores não deve, sob nenhuma circunstância, interferir no resfriamento. Todos elementos de extração possuem características de construção que são fundamentais para seu bom desempenho. Após a confecção em H-13 ou semelhantes, será retificado e receberá um tratamento termoquímico, cementação ou nitretação criando uma camada superficial endurecida seu núcleo fica com a dureza menor a fim de manter a tenacidade do aço.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

69

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Esta camada superficial com dureza elevada é necessária devido ao atrito constante com as partes do molde no momento da extração e seu núcleo tenaz para manter a flexibilidade do elemento para não se quebrar ou deformar com eventuais desencontros possíveis durante o funcionamento do molde. As folgas entre os pinos e as partes do molde devem ser em torno de 0,5 mm a 0,6 mm no diâmetro e ajuste H7g6 na altura de 1,5 a dois vezes o diâmetro do pino na região de deslizamento na área do produto. Na superfície das cavidades os extratores não devem possuir folgas, pois poderia ocasionar rebarbas no produto. Desnível em relação à superfície das cavidades gera um alto ou um baixo relevo no produto podendo enfraquecer ou causar chupagens no produto. Recomenda-se utilizar elementos de extração padronizados, que podemos adquirir de fabricantes especializados, em vários diâmetros e comprimentos, com melhor qualidade e rapidez. A área de extração deve ser a máxima possível, ou seja, o maior número de pinos e maior diâmetro possível dispostos de forma que a peça ao ser extraída mova-se equilibrada e a força de extração se distribua uniformemente ao longo da área do produto, evitando assim uma inconstância na posição do produto em relação à linha de abertura do molde, podendo gerar defeitos no produto. Devemos manter uma ótima perpendicularidade dos pinos em relação às placas extratoras e as demais partes para não se desgastar, quebrar ou travar os pinos no momento da extração, para isto podemos usar os pinos com cabeça forjada e retificada. As lâminas extratoras são usadas em peças de paredes delgadas e nervuras profundas região onde não é possível ou inviável a colocação de pinos redondos. As buchas extratoras são elementos de extração que empregamos para ejetar peças de forma tubular, onde a mesma envolve o macho central que molda o diâmetro interno do produto. Obrigando assim a fixação do postiço na placa base inferior. Peças com pequenas reentrâncias podem ser desmoldadas através de uma extração forçada desde que projetadas corretamente. Os extratores servem não só para a desmoldagem, mas também para a retirada dos gases da cavidade.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

70

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Tipos de extratores: lâminas extratoras

São utilizadas neste tipo de extração, lâminas finas feitas geralmente de aço cromo-níquel, cementadas, temperadas e retificadas, rigorosamente planas para um perfeito funcionamento. É freqüentemente usada para extrair produtos com nervuras finas e profundas, que por outro meio seriam de difícil extração. O extrator de lâmina deve se limitar à espessura da nervura, pois o mesmo, ao se mover para extrair o produto, não deve tocar nas partes laterais da cavidade onde este é moldado. As lâminas também podem ser empregadas quando o uso de pinos redondos é impraticável, isto é, quando o diâmetro é muito pequeno, para dar uma área maior de contato ao extrair o produto, usa-se o extrator de lâmina.

•

buchas extratoras

São elementos de extração que empregamos para ejetar peças de forma tubular, onde a mesma envolve o macho central que molda o diâmetro interno do produto. Obrigando assim a fixação do postiço na placa base inferior. É a técnica que consiste na extração do produto por uma bucha cilíndrica cementada , temperada e retificada; montada na placa porta extratora. A extração com bucha escalonada é utilizada quando as paredes do produto são muito finas, originando buchas frágeis (longas com paredes de pouca espessura).

Figura : Bucha escalonada e Bucha lisa

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

71

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

•

placas de extração

Podem substituir as buchas extratoras dependendo do tipo de molde, da quantidade de cavidades ou do produto em questão. Consiste na colocação de uma placa ajustada, que envolve a base do macho. Durante a extração, esta placa é deslocada a frente pelo acionamento do conjunto extrator, realizando a liberação do produto. Deve ser empregada onde à área de extração é uma aresta viva, tal como a parede fina de uma caixa ou um recipiente. Para tais condições, um extrator do tipo lâmina ou pino, teria área de atuação insuficiente, e a pressão exercida nesta pequena área poderia danificá-la, inutilizando o produto. Neste tipo de extração é essencial que a placa tenha guias adequadas durante a operação. Os pinos e as buchas guias são cementados, temperados e retificados. Entre a placa extratora e o macho deve haver uma folga mínima de 0,25 mm, com um ângulo mínimo de 5º, para evitar o atrito entre a placa e o macho. A extração por placa oferece uma retirada uniforme e segura do produto, mas constitui um método de alto custo com relação a sua usinagem e colocação no molde. •

pinos redondos

São os mais utilizados devido à versatilidade da usinagem e da própria furação no ferramental por ser feito com broca e ajustado com alargador. E notório que podemos utilizar mais de um tipo de elemento extrator no mesmo projeto. Esses pinos podem ser de aço cromo-níquel ou aço prata, usinadas, endurecidas e retificadas. A distribuição e a quantidade de pinos, deve ser cuidadosamente estudada, a fim de garantir a extração efetiva do produto sem provocar deformações localizadas. Após a extração, a placa extratora e os pinos extratores voltam a sua posição original, impulsionado pelos pinos de retorno, que são acionados no fechamento do molde. O sistema de extração pode ainda ser recuado, através de molas ou retorno mecânico.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

72

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Figura: Pino tipo A e tipo C

Métodos de fixação dos pinos ao sistema de extração: Cabeça plana Grampo de mola Cabeça remanchada •

•

•

O método de fixação de pinos mais vantajoso é o de cabeça plana, que dá maior firmeza e segurança. •

extração a ar comprimido

Representa uma alternativa eficiente e econômica para o problema da extração. O extrator é mantido retraído sob ação da mola, sendo acionado por ar comprimido. Consiste na introdução de ar comprimido entre a face do molde e o produto moldado. É um método eficiente de extração para uma moldagem adequada, geralmente do tipo de caixa ou recipiente. O ar é introduzido no ponto mais afastado em relação à linha de fechamento, de tal forma que separe definitivamente a moldagem da face do molde, antes que possa haver o escape do ar. Além de fazer uma extração positiva, a introdução do ar comprimido elimina o vácuo produzido, quando a moldagem do tipo balde é retirada da ferramenta macho. O detalhe da extração típica a ar, consiste invariavelmente em um pino do tipo válvula, que é operado pela introdução de ar comprimido por trás de sua cabeça. O retorno é feito geralmente, através de uma mola de compressão. O ar é controlado pelo operador da injetora, através de uma válvula operada externamente, que pode também ser ligada para operar automaticamente. A fim de eliminar arestas vivas, deixa-se um corpo paralelo de 0,5 mm na válvula e na sede.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

73

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Extração pelo lado fixo

Normalmente utilizada em moldagens com grandes áreas, onde a marca provocada pelo sistema de alimentação, não possa aparecer do lado visível do produto. Isto ocorre, quando as peças a serem injetadas são relativamente grandes, e o deslocamento do ponto de injeção para a periferia da mesma, provocaria dificuldade de preenchimento da cavidade e desbalanceamento do molde. Extração por tirantes

Pode ser utilizada, quando existe a necessidade de movimento de uma placa do lado fixo do molde. Seu uso ocorre principalmente em moldes de três placas, para realizar a abertura da placa central ou flutuante. Um lado do tirante é fixado a placa flutuante e o outro, ao conjunto móvel da máquina. Na abertura do molde, a placa flutuante é deslocada, permitindo a extração dos canais de alimentação. As correntes e os tirantes colocados nos moldes devem ter boa resistência. Empregamse materiais para suportar cargas de até 2.000 Kg. As correntes velhas e novas não devem ser usadas simultaneamente devido à diferença de resistência, que provoca o desbalanceamento dos extratores.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

74

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Núcleos Rotativos

Quando se requer moldes para produção rápida ou de grandes quantidades, a rosca pode ser desparafusada automaticamente, tanto durante como após a abertura da prensa. A maioria dos métodos usados baseia-se na rotação do pino ou núcleo roscado sendo os modos de operação, qualquer um entre os seguintes: •

Cremalheira e Pinhão

Neste método, o núcleo-macho é preso ao pinhão que é girado por uma cremalheira que atravessa a ferramenta. Somente um numero limitado de fios de rosca pode ser desrosqueado, em vista da limitação prática do comprimento da cremalheira. A cremalheira pode ser operada por um cilindro pneumático ou hidráulico. •

Engrenagens helicoidais

O núcleo-macho é preso a uma engrenagem em espiral ou a um pinhão na extremidade de um trem de engrenagens de redução. Este é movido, através de uma outra engrenagem em espiral, por um eixo rotativo, através da ferramenta; o eixo é, em geral, acionado por um motor elétrico. •

Engrenagem e parafuso-sem-fim

Neste método, o núcleo é preso à engrenagem, que é movida por um parafuso-sem-fim, operado por um motor elétrico no exterior da ferramenta. A potência necessária para girar os núcleos é difícil de se precisar, mas a carga inicial devida ao atrito, e ao inicio de rebarbas, ou do material plástico, é alta; portanto, todas as partes devem ser projetadas para suportar esta carga. As roscas do núcleo de moldagem devem ser de aço cromo-níquel, endurecidas, e retificadas.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

75

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

O método de desenroscar o núcleo, a ser adotado, dependerá dos seguintes fatores: •

O comprimento a ser desenroscado e o número de fios de rosca nele contidos

Para um grande número de fios de rosca, pode-se usar uma engrenagem helicoidal ou uma engrenagem e parafuso-sem-fim sendo, a engrenagem, acionada por um motor elétrico, ou por uma manivela manual externa. Com roscas curtas, ou com um pequeno número de fios de rosca, pode-se usar um acionamento de cremalheira e pinhão, sendo o movimento linear da cremalheira feito por cilindros externos, por rotação de uma manivela manual ou por operação de pinos de cames, dentro da ferramenta. •

O diâmetro da rosca

Para pequenas roscas de, por exemplo, menos de 12 mm de diâmetro, e de comprimento limitado, pode-se usar um cilindro pneumático ou uma manivela manual para acionar o núcleo, mas, para roscas maiores, deve-se empregar um meio mais eficaz, tal como cilindros hidráulicos ou motores elétricos com engrenagens. A potência necessária obviamente depende da área da moldagem em contato com o núcleo. •

Se o desenroscamento deve ocorrer:

a) Antes de a ferramenta se abrir; b) durante a abertura da ferramenta; c) após a abertura da ferramenta. Se os meios para manter o componente estacionário, contra à ação rotativa do núcleo, existirem apenas na metade da ferramenta oposta àquela da qual o núcleo deverá ser desenroscado, o desenroscamento deverá ocorrer: antes de o molde ser aberto, com o pino do núcleo girando e saindo da rosca, ou com o pino girando, enquanto a abertura inicial da ferramenta ocorre; neste caso, a peça move-se para diante, em relação ao pino do núcleo, o qual mantém-se estacionário no plano axial; neste caso, ainda, o componente é finalmente deixado na metade fêmea do molde, da qual a peça é, subseqüentemente, extraído, em separado. Em alguns casos, especialmente quando se executa operação manual para desenroscar o parafuso, a ferramenta deve ser aberta antes de se começar o desenroscamento.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

76

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Desenroscamento do núcleo roscado por cremalheira e pinhão

Pode ser usado em moldes de cavidades simples ou múltiplas mas, nesse último caso, os núcleos devem, obviamente, colocar-se ao longo da linha de ação da cremalheira. Neste molde, o desenroscamento ocorre enquanto a ferramenta permanece fechada, com o núcleo rodando em sua própria rosca e, assim, movendo-se para baixo, para dentro da ferramenta, na mesma proporção em que a extremidade roscada se desenrosca da peça. O passo dessas duas roscas deve ser o mesmo. Após o núcleo ser completamente desenroscado, a peça é deixada no mesmo lado do molde, do qual ele é extraído pelo pino extrator central que passa através do núcleo, após a ferramenta ter sido aberta. Em ferramentas desse tipo, a rosca de "desenroscamento" deve ser de grande resistência, para que suporte a pressão da cavidade que será transmitida para baixo, sobre o núcleo, durante a injeção, sendo essa rosca preferivelmente de forma quadrada ou rosca acame. O núcleo deve girar sobre mancais duros, de tipo adequado. A provisão de detalhes, na moldagem, para evitar rotação durante o desenroscamento, é essencial. A cremalheira é ligada a um cilindro, montado externamente em relação à ferramenta, e devem ser colocados limitadores positivos, do curso da cremalheira, de modo a controlar a quantidade de rotação do núcleo.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

77

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Desenroscamento por engrenagens

Esta forma é bastante adequada a ferramentas de cavidades múltiplas, nas quais as cavidades são arranjadas em torno da engrenagem central que, então, gira todos os núcleos simultaneamente. Este método de desenroscamento opera durante ou depois da abertura da ferramenta. O núcleo não se move axialmente, mas faz com que a peça suba na rosca rotativa, sendo assim extraída. São mostrados núcleos internos fixos que servem para evitar que o componente gire durante o desenroscamento; nota-se, porém, que o comprimento desses núcleos são feitos ligeiramente menor do que o da rosca, fazendo-se isso para assegurar que a moldagem seja extraída completamente. É essencial que o núcleo rotativo seja montado em mancais de resistência adequada e, particularmente, que se instalem mancais de encosto para resistir à carga axial proveniente da pressão da cavidade. Deve-se notar que é mais difícil posicionar o início da rosca no mesmo lugar, antes de cada injeção com uma ferramenta acionada a motor, do que com uma cremalheira operada por um cilindro. Entretanto freqüentemente isto não é necessário.

Estes exemplos ilustram dois métodos básicos de operar ferramentas de desenroscamento; cremalheira e pinhão ou engrenagens; mas usam-se muitos outros detalhes e mecanismos diferentes para tal fim.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

78

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Ambos os exemplos aplicam-se a moldagens alimentadas pelo lado oposto da rosca. Ocasionalmente, porém, as moldagens devem ser alimentadas pela superfície interna (por exemplo, tampas de garrafa nas quais nenhum ponto de alimentação deve aparecer na superfície de cima). Neste caso, o núcleo rosqueado está no lado da injeção.

Roscas para Extração Direta

A forma usual de rosca usada para extração direta é a do tipo arredondado. Com materiais plásticos flexíveis ou semiflexíveis geralmente elas podem ser extraídas diretamente do núcleo de maneira semelhante à que se emprega para a extração de recessos. Roscas de extração direta geralmente aplicam-se aos tamanhos maiores, isto é, roscas que tenham um diâmetro maior do que 20 vezes a espessura da parede em materiais semiflexíveis, e roscas consideravelmente menores, em materiais flexíveis. A extração direta não pode, usualmente, ser recomendada para materiais frágeis, tais como o poliestireno não modificado. Roscas-Macho Moldadas

Quase todas as roscas-macho são moldadas em ferramentas do tipo de partes móveis. São usados muitos métodos para operar ferramentas de partes móveis, porém, o mais comum é o emprego de cames ou pinos de acionamento de partes móveis (gavetas). O movimento mínimo de came necessário é aquele requerido para assegurar que o diâmetro menor da rosca seja livrado, também na linha de divisão das partes móveis.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

79

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Essas ferramentas podem ser completamente divididas em torno de uma peça na qual a rosca é o item mais importante, mas quando é apenas um detalhe, pequenas partes móveis locais podem ser usadas. O problema de rebarbas na linha de divisão deve ser considerado sempre, com roscas moldadas, pois a rebarba pode causar interferência na montagem com a correspondente rosca. Para eliminar a rebarba, é essencial uma grande precisão na ajustagem das roscas correspondentes nas partes móveis juntamente com ajuste preciso dos blocos opostos. Isto é particularmente verdadeiro quando se emprega um material de grande capacidade de penetração, como o “nylon”. Esta dificuldade, pode, algumas vezes, ser amenizada fazendo planos na rosca, ao longo da linha de divisão. Tais planos são feitos logo abaixo do diâmetro menor e, assim, qualquer vazamento ligeiro não vai interferir na montagem com a correspondente rosca. Os planos são formados por meio de postiços subsidiários, colocadas na rosca, na linha de abertura. Se for essencial que roscas completas sejam totalmente livres de rebarbas elas poderão ser moldadas em uma cavidade roscada, cortada no sólido, mas esse método pode aumentar o ciclo da prensa, pela necessidade de desenroscamento. Para roscas pequenas e profundas, isto é, de 8 mm de diâmetro e menores, um método conveniente consiste em produzir a rosca por eletrodeposição. Roscas na espessura total da moldagem podem, naturalmente, ser conseguidas utilizando-se um macho de abrir roscas. Quando as roscas vão até o fundo de uma cavidade fechada, a entrada da rosca para uma cavidade de rosca-macho é de preferência chanfrada; se tal não se fizer, a aresta fina de aço, no início da rosca, provavelmente quebrará.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

80

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Núcleos Móveis

Aberturas em peças muitas vezes podem ser obtidas meio de núcleos fixos, com faces que se encostam à ferramenta oposta. Quando o furo forma ângulos retos com a linha de centro da ferramenta, por exemplo, a base de uma moldagem, o núcleo é reto. Algumas vezes, porém, as aberturas são feitas nas paredes laterais das peças, usandose núcleos fixos que se fecham, na linha de retirada, de encontro às faces da ferramenta oposta. Este método de operação significa que a face de fechamento da ferramenta fêmea desliza de encontro à ferramenta macho quando o molde abre e quando fecha. Para evitar arranhões excessivos, as faces de fechamento são feitas com a máxima inclinação possível que não deve ser menor que 3 graus. Se as faces fixas de fechamento podem ser empregadas dessa maneira, para produzir furos laterais, a ferramenta é mais simples, mais confiável e mais barata. A face que forma a abertura pode estar na ferramenta macho ou na fêmea, dependendo do projeto da peça e da facilidade de usinar a ferramenta. Quando os furos devem ser produzidos fora da linha de abertura deve-se usar um núcleo móvel, que também fica de encontro à face oposta da ferramenta para formar a abertura desejada. Freqüentemente, o núcleo móvel é montado completamente no interior de apenas uma metade da ferramenta e fecha-se contra essa metade, evitando arranhões, pois o núcleo é introduzido antes que a ferramenta feche, sendo retirado antes que a moldagem seja extraída, a menos que o núcleo seja deixado em sua posição durante a abertura da ferramenta, para reter a moldagem no lado da extração. Se for essencial que o núcleo móvel esteja em uma metade da ferramenta, e que se fecha de encontro à metade oposta, deve-se considerar a possibilidade de interferência e de arranhões e, se necessário, o núcleo deve ser introduzido após a ferramenta ter sido fechada, e retirado antes que a ferramenta se abra. Os núcleos operados por pinos são montados no lado de extração da ferramenta, enquanto a metade oposta da ferramenta se fecha em torno do núcleo, até a linha de divisão. No caso dos dois furos a serem produzidos pelo bloco ligado ao cilindro hidráulico, isto não é conveniente. Além disso, esses dois furos estão na metade fixa da ferramenta e, portanto, os núcleos devem ser retirados antes que a ferramenta se abra, NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

81

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

pois a moldagem será retirada com a parte móvel da ferramenta, presa pelos núcleos operados pelos pinos. O emprego de um cilindro hidráulico, montado na ferramenta fixa, permite que esses pinos-núcleos sejam retirados antes da abertura da prensa. Na seção BB, da figura abaixo pode-se ver que ambos os blocos de núcleos formam parte da parede da cavidade, sendo que o bloco da direita forma dois recessos enquanto o bloco da esquerda forma um recesso e um furo moldado. Esses blocos são resfriados a água sendo, as conexões, feitas com tubos flexíveis.

Figura: Molde com núcleos operados hidraulicamente e por pinos acionadores: vista  plana da ferramenta

Quando se usam núcleos móveis ou partes móveis operadas mecanicamente através de pinos acionadores, devem-se tomar providências para evitar que o núcleo ou as partes móveis se desloquem quando o pino se desacoplar, ao ser completada a abertura da prensa. No ciclo seguinte, ao se fechar a prensa, o pino deve, novamente, ficar em seu furo de localização na parte móvel ou no núcleo, e, se este se houver deslocado, poderá resultar em avaria à ferramenta. Os pinos móveis não são, normalmente, menores do que 12,5 mm em diâmetro mas, em qualquer hipótese, deverão ser feitos tão fortes quanto possível, de modo a NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

82

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

minimizar a deflexão, e deverão ser aço cromo-níquel, endurecido e retificado. O ângulo de operação do pino não deverá exceder 300º pois, se tal acontecer, a componente de levantamento da força de abertura causará um aumento excessivo na pressão sobre as faces de guia e, portanto, torna os requisitos da força para a abertura do núcleo maiores que o necessário. Mesmo nesse ângulo e abaixo dele, as guias devem ser convenientemente presas para resistir à força de levantamento. Ocasionalmente, núcleos móveis são movidos por meio de parafusos ou por cremalheira e pinhão. Geralmente, entretanto, isto leva a dificuldades para se prover um bloco de travamento que suporte a pressão da extremidade. Entretanto, o uso generalizado de cilindros hidráulicos tem tornado este método obsoleto.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

83

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

Elementos que compõe a Extração

Além dos elementos de extração temos outros elementos que formam o conjunto extrator, que atuarão de forma simultânea, direta ou indiretamente no sistema completando o ciclo de ejeção. Estes são elementos que fazem parte do padronizado exceto o curso de extração que é ditado pela altura máxima do produto e os furos na placa base inferior que é estabelecido de acordo com o tamanho da injetora.

Função dos elementos

•

Calços

Estes elementos geram o alojamento para os demais e limita o curso de extração necessário, pré-estabelecido de acordo com o tamanho do produto. •

Porta extratores

Placa mais delgada, que aloja os elementos de extração. •

Placa extratora

Placa de maior espessura, responsável pelo avanço e retorno dos extratores, recebe o impacto do varão de extração da maquina injetora. •

Buchas e colunas

Tem como função guiar as placas extratoras e mantendo assim a perpendicularidade e o alinhamento dos extratores. •

Pinos Top’s

São pequenos discos sob a placa criando folga entre a placa base inferior e a placa NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

84

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

extratora, facilitando o assentamento e evitando o acumulo de sujeira. •

Molas

É um dos componentes responsáveis em retornar a placa extratora para a posição de injetar, recolhendo assim os pinos extratores evitando que os mesmos colidam com as cavidades. •

Pinos de retorno

Trabalhando em conjunto com as molas garante no momento final do fechamento que a placa extratora esta totalmente recuada e apoiada sobre os pinos top’s. Não corremos o risco da placa ficar avançada no período da injeção. •

Furo na placa base inferior

Estes furos são necessários para possibilitar o avanço das placas extratoras, pois o movimento das mesmas é feito pelo avanço do varão da maquina, podendo ser um único furo central ou mais, de acordo com o tamanho e recurso da maquina, podendo chegar até cinco, sendo um central e quatro nas laterais a uma distancia que pode ser encontrada nos catálogos da injetora a ser utilizada. O avanço e recuo da placa extratora também podem ser feitos pelo acoplamento deste varão na placa extratora através de rosca, este sistema pode eliminar as molas e os pinos de retorno, condição esta não muito aconselhável no que tange a segurança do molde. •

Curso de extração

O curso de extração é a distancia que as placas extratoras devem avançar para que os pinos extratores expulsem o produto preso no macho através da contração. Este vão compreende da superfície da placa porta extratora até a face de apoio da placa suporte. Normalmente este curso é a altura da peça mais uma pequena folga suficiente que proporcione a total liberação do produto e caia por ação da gravidade. •

Saídas de ar 

Deve-se assegurar que a injeção expulse totalmente os gases contidos no interior das cavidades do molde. Isto é conseguido posicionando as saídas de ar adequadamente nas faces de separação das placas, através das faces de união dos componentes do molde. Através dos pinos extratores ou através de pinos especiais construídos para este fim.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

85

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

O tamanho de um orifício de ventilação depende principalmente da viscosidade do material a ser injetado. A profundidade destes orifícios oscila entre 1/100 e 2/100mm.

Uma saída de ar inadequada pode ter as seguintes conseqüências: •

•

•

•

Enchimento parcial da cavidade; União deficiente da frente do material; Vazios internos na peça; O denominado efeito Diesel, ou seja, danos térmicos da peça (queimado).

Esses inconvenientes ocorrem principalmente na extremidade oposta ao canal de injeção, nas regiões de encontro dos fluxos, nas nervuras ou em seções de grande espessura. As saídas de ar devem estar localizadas próximas a essas regiões.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

86

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Seleção de Materiais para Moldes

Moldes de injeção são usinados a partir de blocos de aço ou pré-fabricados a partir de elementos normalizados. O custo de sua produção é extremamente alto e a escolha do material é, portanto, muito importante. Com o objetivo de conseguir a máxima eficiência e durabilidade, é necessário que os materiais utilizados na fabricação de moldes tenham as seguintes propriedades:

•

Alta resistência ao desgaste;

•

Alta resistência à corrosão;

•

Alta estabilidade dimensional;

•

Boa condutibilidade térmica.

 Aços com resistência de aproximadamente 60 kp/mm2 são usados para as partes do molde que não estão sujeitas a grandes tensões, tais como placas de montagem. Ligas de aço são utilizadas nas cavidades dos moldes. Os principais componentes das ligas são níquel e cromo, embora molibdênio e manganês possam ser usados. Durante a escolha do aço, recomenda-se avaliar a estabilidade dimensional do mesmo, pois a variação das medidas do molde devido a tratamentos térmicos (por exemplo, tempêra e cementação devem ser mínimas). Moldes com grandes diferenças de espessura correm o risco de apresentar deformações e fissuras durante o tratamento térmico. Na construção de moldes, recorre-se aos tratamentos de superfície com o objetivo de

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

86

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

obter ou melhorar as seguintes características do molde e das peças a serem produzidas:

•

Aumento da dureza superficial;

•

Aumento da pressão superficial permitida;

•

Aumento da resistência ao desgaste;

•

Melhoria do comportamento de deslizamento;

•

Melhoria da resistência à corrosão;

•

Mais brilho superficial;

•

Maior facilidade do fluxo da resina.

Os seguintes tratamentos superficiais são de ampla aplicação na construção de moldes:

•

Nitretação

 Através do nitrato se conseguem durezas superficiais extremas com ampliação da estabilidade dimensional por causa da modificação química da superfície, além de melhorar consideravelmente a resistência ao desgaste e a fadiga, mas reduz a resistência mecânica do núcleo. Quase todos os aços comuns na construção de moldes podem ser nitretados. Não se aconselha a nitretação de aços resistentes à corrosão, pois diminui esta propriedade.

•

Cementação

O processo de cementação é utilizado em aços de baixo conteúdo em carbono (C

≤ 0,3

%). Durante o tratamento, o carbono se difunde pela superfície do material. Os aços tratados desta forma experimentam um grande aumento de dureza na sua superfície e o núcleo permanece dúctil.

•

Cromado duro

 A aplicação eletrolítica dos recobrimentos de cromado duro tem sua aplicação sobre tudo, com o objetivo de conseguir superfícies duras e resistentes ao desgaste, onde são aplicados com êxito para injeção de matérias com efeitos abrasivos. Além do mais, o

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

87

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

cromado duro é utilizado para reduzir engripamentos e para aumentar a proteção contra a corrosão (cromado de múltiplas camadas). Igualmente, o cromado duro se aplica para a reparação de superfícies desgastadas.

•

Niquelado duro

No procedimento químico de niquelado duro, as camadas de níquel são depositadas sem aplicação de corrente externa. Ao contrário que nos procedimentos eletrolíticos, neste não se dá o efeito desagradável de formação de diferentes espessuras (pontos grossos), sobre tudo em quinas. Isto significa que é possível niquelar tubos, perfurações, superfícies perfiladas, etc., sem nenhum problema.

•

Recobrimento com metal duro

Para obtenção de elevada resistência ao desgaste junto com uma boa resistência anticorrosiva, é aplicado recobrimento baseados em nitratos de titânio e outros metais duros. Tabela de materiais para molde de plástico

Materiais para construção de moldes Elementos Placa base superior Placa base inferior Porta matriz Porta macho Placa suporte Espaçadores Placa extratora Porta extratores  Anel de centragem Bucha injetora Bucha guia Coluna de guia Bucha do poço frio Suporte pilar Pino tope Pino de retorno Pino extrator Bucha extratora Lâmina extratora Macho Cavidade Postiço Gaveta

Material

Villares

Tratamento

HRC

 ABNT 1045

ABNT 1020 ABNT 01 ABNT 8620 ABNT 8620 ABNT 01 ABNT 1020 ABNT 1020 ABNT H-13 ABNT H-13 ABNT H-13 ABNT H-13 ABNT H-13  ABNT P-20  Aço Inox

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

VND VB-20 VB-20 VND

Temperado Cem. Temp. Cem. Temp. Temperado

50/55 60/65 60/65 50/55

VND ABNT H-13 ABNT H-13 ABNT H-13 ABNT H-13 H-13 P-20

Temperado Nitretado Nitretado Nitretado Nitretado Temperado Nitret./Benef. Materiais clorados

50/55 50/55 50/55 50/55 50/55 50/55 50

88

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Postiço delgado Suporte para gaveta

ABNT 5160 ABNT 01

VR-60 VND

Temperado Temperado

50/55 50/55

O ajuste adequado da temperatura do molde tem grande importância, pois influi decisivamente no tempo de resfriamento e de ciclo. No caso de termoplásticos parcialmente cristalinos, tem muita influência na deformação, na estabilidade dimensional e, conseqüentemente, na qualidade da peça injetada. Para melhorar a transmissão de temperatura de algumas partes do molde, são utilizados com vantagens, materiais não-ferrosos puros ou em ligas, como: •  Cobre;

•

Cobre - berílio;

•

Cobre - cobalto - berílio;

•

Cobre - cromo - zircônio, etc.

 A condutibilidade destes materiais é, no geral, muito superior à dos aços, porém, sem chegar a ter a mesma dureza, resistência ao desgaste e resistência à fadiga. Freqüentemente é necessário um bom recobrimento da superfície como condição necessária para a aplicação destes materiais com sucesso.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

89

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Projeto de Peça

A ocorrência de defeitos típicos em moldados por injeção como empenamento, rechupes, deformações, distorções etc, está fundamentalmente associada às características de contração, contração diferencial e rigidez do polímero no momento da extração. Neste item estão apresentadas algumas características e propriedades específicas que devem ser consideradas durante o processamento, pois influenciam na qualidade dos moldados.

Relação entre espessura de parede e contração O nível de contração do moldado é afetado: • pelo projeto do molde; • pelo desenho da peça, principalmente em função da espessura de parede; • pelas características da resina empregada; • pelas condições de processamento (principalmente temperaturas de injeção e do molde). Como o resfriamento das seções mais espessas ocorre mais lentamente, o polímero tende a apresentar nestas regiões um maior grau de cristalinidade, resultando numa maior contração em relação às paredes mais finas. Outro fator que contribui para aumentar a contração em zonas mais espessas (como nervuras, por exemplo) é o fato de que nestas regiões a pressão exercida é menor do que nas paredes mais finas. Desta forma, nestas regiões há uma menor compensação NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

91

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

da contração devido ao recalque. O empenamento é causado pela contração diferencial na direção do fluxo e perpendicular a este. Alguns problemas associados à contração diferencial podem ser solucionados facilmente. Por exemplo, no carretel esquematizado no quadro nove, a ocorrência do “chupado” na face contrária (conforme aparece em a) é eliminada com a redução de sua largura conforme proposto em b.

De modo similar, no quadro abaixo, a distorção provocada na peça do desenho a, resultante da variação brusca da espessura, é resolvida utilizando-se um perfil modificado (conforme mostrado em b).

Materiais contendo agentes nucleantes são utilizados para a produção de peças com maior transparência e maior estabilidade dimensional. Além disso, a nucleação aumenta a temperatura de recristalização (Tx), de forma que a maior parte da contração ocorra ainda dentro do molde, reduzindo empenamento e chupagem, e permitindo ainda que as peças possam ser extraídas mais cedo. Isto implica em reduções consideráveis do NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

92

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

ciclo total de moldagem. Por outro lado, o uso de nucleantes pode acarretar numa redução da resistência ao impacto e aumento na tendência da formação de tensões residuais. Vale ressaltar que as grades clarificadas apresentam comportamento semelhante aos nucleados, porém com maior eficiência no aumento de transparência.

Considerações sobre o Fluxo Para determinar a espessura mínima de parede do ponto de vista de processabilidade, o fluxo da resina no molde deve ser considerado com respeito às temperaturas do fundido e do molde, profundidade/comprimento da cavidade e dimensões do canal e ponto de injeção. Em geral, moldes de peças maiores com paredes finas devem ser preenchidos por resinas de alta fluidez, enquanto moldes de paredes grossas permitem o uso de resinas com fluidez variando de média a baixa. Peças contendo dobradiças integrais freqüentemente requerem fluidez alta para assegurar rápido preenchimento e boa qualidade das dobradiças. Porém, cuidado deve ser tomado na escolha do tipo de material a ser usado, uma vez que para fluidez crescente há diminuição de resistência das dobradiças. A espessura de parede deve ser constante sempre que possível para diminuir chupagem, contração diferencial e conseqüente empenamento. Se isto não for possível, deve-se diminuir a espessura progressivamente na direção do fluxo.

Nervuras A principal função das nervuras é o aumento de rigidez e resistência mecânica da peça. As nervuras, quando localizadas convenientemente, podem ser utilizadas também para facilitar o fluxo do polímero, evitando assim o empenamento.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

93

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

O raio de curvatura da região de encontro entre a nervura e a parede da peça deve variar entre 20% e 50% da espessura nominal da parede (quadro). Estudos mostram que a concentração de tensões nesta região é minimizada quando este raio equivale a 50% da espessura da parede.

A espessura da base da nervura deve variar ente 50% e 75% da espessura da parede adjacente. As paredes da nervura devem possuir uma inclinação de 1º a 2º para facilitar a extração, e a altura deve ser 1,5 vez a espessura da parede. Alturas maiores podem ser usadas contanto que a espessura da base seja aumentada. Nestes casos podem ocorrer dificuldades na extração da peça.

Nervuras de grandes dimensões Em situações nas quais é necessária a utilização de nervuras de grandes dimensões, os eventuais “chupados” podem ser disfarçados por meio de artifícios como: a) utilização de seção em desnível, imediatamente acima da nervura;

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

94

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

b) incorporação de filete decorativo ;

c) uso de texturização da superfície oposta à nervura. Esse artifício é o mais indicado para caixas com divisórias.

Arestas O design de peças deve incluir raios de curvatura em qualquer tipo de canto vivo para minimizar a concentração de tensões.

Nos cantos internos o raio deve variar entre 0,25 e 0,5 vezes a espessura de parede e nos cantos externos, os raios de curvatura devem variar entre 1,25 e 1,5 vez a espessura, conforme ilustrado no quadro ao lado.

Ângulo de saída Para facilitar a extração, é recomendado que o molde apresente um ângulo de saída de pelo menos 1º nas paredes interna e externa da peça. Quanto maior o ângulo, maior será a facilidade de desmoldagem. Para o caso de superfícies texturizadas, é requerido um aumento de 1º no ângulo para cada aumento de 0,025 mm na profundidade de textura.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

95

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Ressaltos Ressaltos devem ser evitados. Contudo, para que o ressalto não provoque deformação da peça acima de limites toleráveis, devem ser obedecidos quatro critérios: 1. A altura máxima do ressalto para uma peça circular deve ser dada pela diferença percentual entre o diâmetro máximo (T) e o diâmetro mínimo (E) indicado no quadro abaixo:

h%= T - E X 100 T

2. Para artigos como tampas com rosca, os ressaltos devem ser desenhados com um angulo de inclinação de aproximadamente 25º para facilitar sua extração. 3. A base do ressalto e a espessura da parede onde está localizado devem ter dimensões suficientes para suportar a tensão de cisalhamento incidente. 4. Os ângulos envolvidos nos ressaltos não devem possuir raio de curvatura inferior a 1,5 mm.

Fundos e paredes laterais Peças com fundo plano apresentam distorções devidas a contração diferencial que ocorre nas direções paralela e perpendicular ao fluxo do polímero. O quadro A mostra como o desenho da base deve ser tal que permita ao polímero relaxar as tensões internas, acumuladas no preenchimento da cavidade. Em peças retangulares é comum ocorrer à flexão das paredes laterais para o lado interno (quadro B). Em peças pequenas isso pode ser corrigido com a utilização de paredes com perfil lenticular em forma de lente, como mostra o quadro.

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

96

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Quadro A

Quadro B

Um aumento de 20% a 30% na espessura de parede provocará o aumento local da contração, fazendo com que a parede permaneça reta. Em peças maiores, com ou sem dobradiças, é mais conveniente o uso de paredes convexas.

Perfis de borda A rigidez necessária às bordas de bacias, vasilhas e recipientes de grande capacidade são conseguidas com a utilização de perfis de reforço nessas arcas. É essencial manter a uniformidade da parede no desenho desses perfis. Perfis, como os mostrados no quadro, não são recomendáveis apesar de serem encontrados algumas vezes na prática, pois a maior concentração que ocorre na região da borda tende a abaular o corpo da peça. NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

97

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Ao contrário, pode-se obter bons resultados com os perfis mostrados no quadro abaixo.

Dobradiças integrais Dobradiças feitas em polipropileno possuem excelente vida útil. Porém, para alcançar esta performance, é necessário obedecer algumas regras de projeto. No quadro, está apresentada a seção transversal de um projeto de dobradiça integral. As dimensões indicadas são aquelas recomendadas para a maximização da vida útil da dobradiça, sendo que o projeto pode ser adaptado a requisitos funcionais de casos específicos. A escolha de raios adequados otimiza o fluxo do fundido e reduz a concentração de tensões na região onde ocorre a dobra. Além disso, a redução da seção transversal utilizando contornos arredondados assegura que a flexão ocorra na região mais fina da dobradiça, promovendo um melhor controle do encaixe entre a NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

98

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

tampa e o frasco. Devido à tendência ao arqueamento da dobradiça, o plano externo da mesma deve ser rebaixado em 0,3 mm ajudando no controle do encaixe da tampa. Comprimento de 1,5mm e espessura variando de 0,20 a 0,30 mm são recomendados para um bom equilíbrio entre processabilidade e propriedades mecânicas da dobradiça. Recomenda-se que imediatamente após o processamento da dobradiça, esta seja fletida algumas vezes para que ocorra orientação molecular e conseqüente aumento da vida útil da mesma. As linhas de refrigeração do molde devem ser concentradas na região da dobradiça, uma vez que nesta região há uma geração adicional de calor por fricção entre a massa fundida e as paredes do molde. Um cuidado adicional que deve ser tomado é o posicionamento adequado ponto de injeção que ajuda a evitar defeitos como linhas de solda e delaminação da dobradiça. Maiores detalhes são dados no item referente ao projeto do molde.

Inserções de metal Frequentemente ocorrem peças de metal em produtos moldados por injeção, especialmente roscas, porcas e componentes elétricos. A inserção de metal oferece ao produto maior resistência mecânica e estabilidade dimensional. As máquinas de moldagem por injeção vertical são bastante convenientes para a produção de produtos compartes metálicas com uma mesa horizontal giratória montada NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

99

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

sobre ela. Na maioria dos casos, a mesa giratória tem duas (às vezes quatro) partes inferiores do molde idênticas, e somente uma parte superior. O molde fica aberto na posição, e as peças de metal podem ser facilmente colocadas. Então a mesa circular gira 180º, posição em que o molde fecha e a moldagem de injeção tem lugar (neste ínterim, o operador coloca as peças de metal na outra cavidade. Depois da solidificação o molde abre-se, a mesa executa um meio-giro e o ejetor levanta o produto da primeira cavidade do molde). Figura: Injetora vertical

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

100

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Tabelas Padronizadas para Moldes

Colunas de Molde Tipo D1

D2

D3

L1

L2

L3

L4

Tipo D1

D2

D3

L1

L2

L3

L4

C1

16

21

25,4 20

20

5

40

C26

20

26

31,8 34

60

6

94

C2

16

21

25,4 34

20

5

54

C27

20

26

31,8 60

60

6

120

C3

16

21

25,4 60

20

5

80

C28

20

26

31,8 20

70

6

90

C4

16

21

25,4 20

26

5

46

C29

20

26

31,8 34

70

6

104

C5

16

21

25,4 34

26

5

60

C30

20

26

31,8 60

70

6

130

C6

16

21

25,4 58

26

5

84

C31

24

32

31,8 20

26

7

46

C7

16

21

25,4 20

34

5

54

C32

24

32

31,8 34

26

7

60

C8

16

21

25,4 34

34

5

68

C33

24

32

31,8 60

26

7

86

C9

16

21

25,4 60

34

5

94

C34

24

32

31,8 20

34

7

54

C10

16

21

25,4 20

46

5

66

C35

24

32

31,8 34

34

7

68

C11

16

21

25,4 34

46

5

80

C36

24

32

31,8 60

34

7

94

C12

16

21

25,4 60

46

5

106 C37

24

32

31,8 20

46

7

66

C13

16

21

25,4 20

60

5

80

C38

24

32

31,8 34

46

7

80

C14

16

21

25,4 34

60

5

94

C39

24

32

31,8 60

46

7

106

C15

16

21

25,4 60

60

5

120 C40

24

32

31,8 20

60

7

80

C16

20

26

31,8 20

26

6

46

C41

24

32

31,8 34

60

7

94

C17

20

26

31,8 34

26

6

60

C42

24

32

31,8 60

60

7

120

C18

20

26

31,8 60

26

6

86

C43

24

32

31,8 20

70

7

90

C19

20

26

31,8 20

34

6

54

C44

24

32

31,8 34

70

7

104

C20

20

26

31,8 34

34

6

68

C45

24

32

31,8 60

70

7

130

C21

20

26

31,8 60

34

6

94

C46

32

42

48

34

34

8

68

C22

20

26

31,8 20

46

6

66

C47

32

42

48

60

34

8

94

C23

20

26

31,8 34

46

6

80

C48

32

42

48

70

34

8

104

C24

20

26

31,8 60

46

6

106 C49

32

42

48

34

46

8

80

C25

20

26

31,8 20

60

6

80

32

42

48

60

46

8

106

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

C50

101

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Buchas de Injeção Padronizadas Tipo

D1

D2

D3

A

K

L

B-1

30

16

3,5

20

23

43

B-2

30

16

3,5

26

23

49

B-3

30

16

3,5

34

23

57

B-4 B-5

30 30

16 16

3,5 3,5

46 60

23 23

69 83

B-6

30

21

4,5

26

29

55

B-7

36

21

4,5

34

29

63

B-8

36

21

4,5

46

29

75

B-9

36

21

4,5

60

29

89

B10 B11

36 48

21 26

4,5 5

70 34

29 35

99 69

B12

48

26

5

46

35

81

B13

48

26

5

60

35

95

B14

48

26

5

70

35

105

B15

48

26

5

90

35

125

B16

48

26

5

115

35

150

B17

48

26

5

140

35

175

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

102

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Colunas para Moldes de Placas Flutuantes Tipo

D1

D2

D3

L1

L2

L3

L4

CF 1

16

21

25,4

58

26

5

84

CF 2

16

21

25,4

72

26

5

98

CF 3

16

21

25,4

86

26

5

112

CF 4

16

21

25,4

110

28

5

138

CF 5

16

21

25,4

162

28

5

190

CF 6

20

26

31,8

72

34

6

106

CF 7

20

26

31,8

92

34

6

126

CF 8

20

26

31,8

118

34

6

152

CF 9

20

26

31,8

146

34

6

180

CF10

20

26

31,8

195

34

6

229

CF11

24

32

38,1

72

34

7

106

CF12

24

32

38,1

92

34

7

126

CF13

24

32

38,1

118

34

7

152

CF14

24

32

38,1

146

46

7

192

CF15

24

32

38,1

195

46

7

241

CF16

32

42

48

86

46

8

132

CF17

32

42

48

119

46

8

165

CF18

32

42

48

149

46

8

195

CF19

32

42

48

185

58

8

243

CF20

32

42

48

245

58

8

303

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

103

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Colunas do Conjunto Extrator Tipo

D1

D2

D3

L1

L2

L3

L4

CE 1

16

21

25,4

50

20

5

70

CE 2

16

21

25,4

60

20

5

80

CE 3

16

21

25,4

80

20

5

100

CE 4

16

21

25,4

50

26

6

76

CE 5

16

21

25,4

58

26

6

86

CE 6

16

21

25,4

80

26

6

106

CE 7

16

21

25,4

50

34

6

84

CE 8

16

21

25,4

60

34

6

94

CE 9

16

21

25,4

80

34

6

114

CE10

20

26

31,8

60

26

6

86

CE11

20

26

31,8

70

26

6

96

CE12

20

26

31,8

90

26

6

116

CE13

20

26

31,8

60

34

6

94

CE14

20

26

31,8

72

34

6

106

CE15

20

26

31,8

92

34

6

126

CE16

20

26

31,8

60

46

6

106

CE17

20

26

31,8

70

46

6

116

CE18

20

26

31,8

90

46

6

136

CE19

24

32

38,1

70

32

6

102

CE20

24

32

38,1

90

32

6

122

CE21

24

32

38,1

110

32

6

142

CE22

24

32

38,1

70

46

6

116

CE23

24

32

38,1

90

46

6

136

CE24

24

32

38,1

110

46

6

156

CE25

32

42

48

96

32

6

128

CE26

32

42

48

116

32

6

148

CE27

32

42

48

146

32

6

178

CE28

32

42

48

96

70

6

166

CE29

32

42

48

116

70

6

186

CE30

32

42

48

146

70

6

216

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

104

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Buchas do Molde Tipo

D1

D2

D3

D4

L1

L2

L3

B1

16

16

21

25,4

20

5

20

B2

16

16,5

21

25,4

20

5

26

B3

16

16,5

21

25,4

20

5

34

B4

16

16,5

21

25,4

20

5

46

B5

16

16,5

21

25,4

20

5

60

B6

20

20

26

31,8

20

6

26

B7

20

20

26

31,8

34

6

34

B8

20

20,5

26

31,8

34

6

46

B9

20

20,5

26

31,8

34

6

60

B10

20

20,5

26

31,8

34

6

70

B11

24

24

32

38,1

20

7

26

B12

24

24

32

38,1

34

7

34

B13

24

24,5

32

38,1

34

7

46

B14

24

24,5

32

38,1

34

7

60

B15

24

24,5

32

38,1

34

7

70

B16

32

32

42

48

34

8

34

B17

32

32,5

42

48

34

8

46

B18

32

32,5

42

48

34

8

60

B19

32

32,5

42

48

34

8

70

B20

32

32,5

42

48

34

8

90

B21

42

42

52

60

60

10

60

B22

42

42,5

52

60

60

10

70

B23

42

42,5

52

60

60

10

90

B24

42

42,5

52

60

60

10

115

B25

42

42,5

52

60

60

10

140

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

105

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Buchas para Placas Extratoras

Tipo

D1

D2

D3

D4

L1

L2

L3

L4 L4

BE 1

16

16,5

21

25,4

23

4

29

29

BE 2

20

20,5

26

31,8

32

5

38

38

BE 3

24

24,5

32

38,1

32

5

38

38

BE 4

32

32,5

42

48

39

5

45

45

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

106

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Pinos Extratores e de Retorno

Pinos Tipo A D1

D2

K

L

2

4

2

100

125

150

175

200

250

2,5

5

2

100

125

150

175

200

250

300

3

6

3

100

125

150

175

200

250

300

350

400

4

8

3

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

5

10

3

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

6

12

5

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

600

8

14

5

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

600

10

16

5

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

600

12

20

7

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

600

14

22

7

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

600

16

22

7

100

125

150

175

200

250

300

350

400

500

600

20

26

8

150

175

200

250

300

350

400

500

600

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

107

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Pino Tipo C

D1

K

D2

D3

L1

L

1

2

4

2

50

100

1

2

4

2

75

1,5

3

6

3

50

1,5

3

6

3

75

2

3

6

3

50

2

3

6

3

75

2,5

3

6

3

50

2,5

3

6

3

75

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

100

100

100

125

125

125

125

150 175

200

175

200

175

200

175

200

150

150

150

108

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Tabela para Porta Moldes Dimen. A Tipo 12:15 15:20 18:20

20:25 20:30 25:25 25:30 25:35 30:30 30:35 30:40 30:45 34:40 34:50 40:45 39:50 45:65

B

C

150 150 20 150 200 26 180 200 34 46 60 200 200 250 250 250 300 300 300 300 340 340 400 390 450

250 300 250 300 350 300 350 400 450 400 500 450 500 650

26 34 46 60 70 34 46 60 70 90 60 70 90 115 140

D 20 26 34 46 60 26 34 46 60 70 34 46 60 70 90

E

F

G

H

I

H I   :  :  F   (   2  x  +  16 13  Q  G 26  )   +  = I   X  +  = E  4  +   ,  0  34  C  +  E  +  D

J

K

-

L M

N

O

P

72

122 144

144

1 108 88

144

144

120 100 160

160

154 134 200

200

92

-

20

26

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

R

306 282 370

370

100

26

26

140 180 290 130 160 210 160 198 238 278 238 320 280 300

T

U

-

114 130

-

160 180

200 250 200 240 290 330 290 370 330 340

206 256 200 250 300 250 286 336 386 336 436 386 420

240

236

2 224 200 236 336 266 26 22 284 260 326 336 30 22 274 250 316 320

30 25

210

250 192 172 190

S

180 70 20

-

46 22 16

60 70 90 70 25 20 115 140

Q

-

V

230 280 230 280 330 280 326 376 426 376 476 426 476

430 470 570 626

X

Ma

Mb

20

M10 M10

30

50

Mc

D1

D2 D3

10

21 20,4

20

26 31,8

24

32 38,1

32

42

M6

M12 M12

30 50

M16 M16 M8

48

70 50 70 M20 M20 M10 42 200

52 60

109

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

Tabela para Porta Moldes

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

110