Moldagem injeção

MOLDAGEM MOLDAGEM POR POR

INJEÇÃOINJEÇÃOFundamentos do Projeto de Fundamentos do Projeto de

MoldesMoldes

by Torres - 2012

PROCESSO PROCESSO DE DE

MOLDAGEMMOLDAGEM

MATÉRIA PRIMA

MOLDE

PRODUTO FINAL

MÁQUINA

3

A Máquina de InjeçãoA Máquina de InjeçãoFunil de Alimentação do MaterialFunil de Alimentação do Material

Unidade de Unidade de InjeçãoInjeção

MoldeMoldeSistema de Sistema de ExtraçãoExtração

Unidade de Unidade de FechamentoFechamento

4

O Molde de InjeçãoO Molde de Injeção

O MOLDEO MOLDE

5

O Molde de InjeçãoO Molde de Injeção

Funções do MoldeFunções do Molde Sistemas do MoldeSistemas do Molde

Dar forma ao material Cavidade e Machos

Conduzir material até a cavidade

Sistema de alimentação

Expelir ar da cavidade durante preenchimento

Sistema de ventagem

(saídas de ar)

Manter suas partes alinhadas durante todo processo

Sistema de alinhamento

Resfriar o material Sistema de resfriamento

Abrir para permitir extração Linha de separação

Extrair o produto moldado Sistema de extração

6

Cavidade e MachosCavidade e Machos

7

Cavidade e MachosCavidade e Machos

8

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação

9

Distribuir material para as cavidadesDistribuir material para as cavidadesBalancear preenchimento de múltiplas Balancear preenchimento de múltiplas cavidadescavidadesBalancear preenchimento de cavidades com Balancear preenchimento de cavidades com múltiplos pontos de injeçãomúltiplos pontos de injeçãoMinimizar refugoMinimizar refugoFacilitar extraçãoFacilitar extraçãoMaximizar eficiência de consumo de energiaMaximizar eficiência de consumo de energiaControlar tempo de preenchimento, Controlar tempo de preenchimento, pressurização e recalquepressurização e recalque

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação

10

Alimentação diretaAlimentação direta Alimentação indiretaAlimentação indireta

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Canal frio)(Canal frio)

11

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

Bucha de Bucha de EntradaEntrada

Placa portaPlaca porta manifoldmanifold

Bico QuenteBico Quente

ManifoldManifold

Elementos do SICQ

ControladorControlador

12

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

13

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

Bucha Quente ouBucha Quente ouBico QuenteBico Quente

14

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

SISTEMA COM SISTEMA COM MANIFOLDSMANIFOLDS

15

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

SISTEMA VALVULADOSISTEMA VALVULADO(VALVE GATE)(VALVE GATE)

16

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

ACIONAMENTO ACIONAMENTO HIDRÁULICO OU PNEUMÁTICOHIDRÁULICO OU PNEUMÁTICO

17

Redução do custo do produtoRedução do custo do produto de mão-de-obrade mão-de-obra de matéria-primade matéria-prima de energiade energia

Redução do tempo de cicloRedução do tempo de ciclo Menor tempo de resfriamentoMenor tempo de resfriamento Menor curso de aberturaMenor curso de abertura menor tempo de injeçãomenor tempo de injeção

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

18

Emprego de injetoras mais baratasEmprego de injetoras mais baratas Menor capacidade de plastificaçãoMenor capacidade de plastificação Menor pressão de injeçãoMenor pressão de injeção Menor força de fechamentoMenor força de fechamento

Melhoria na qualidade do produtoMelhoria na qualidade do produto Não há contaminação/degradação de moídos Não há contaminação/degradação de moídos

finosfinos Maior uniformidade de pressão na cavidadeMaior uniformidade de pressão na cavidade Melhor controle da velocidade de escoamentoMelhor controle da velocidade de escoamento Não há problemas de desbalanceamento Não há problemas de desbalanceamento

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Câmara Quente)(Câmara Quente)

19

Moldes desbalanceados:Moldes desbalanceados: Desequilíbrio na força de afastamento das facesDesequilíbrio na força de afastamento das faces Formação de rebarbasFormação de rebarbas Desgaste desequilibrado das colunas da máquinaDesgaste desequilibrado das colunas da máquina

Maior área Áreas iguais

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

Balanceamento

20

Moldes desbalanceados:Moldes desbalanceados: Preenchimento não Preenchimento não

simultâneo das simultâneo das cavidadescavidades

Variação de temperatura Variação de temperatura de massa, pressão e de massa, pressão e velocidade de velocidade de escoamento escoamento Irregularidade nas Irregularidade nas propriedades do produto propriedades do produto

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

21

Balanceamento natural:Balanceamento natural: Queda de pressão deve ser igual para todas as Queda de pressão deve ser igual para todas as

cavidades: cavidades: Disposição das cavidades Disposição das cavidades mesma distância do mesma distância do

canal de injeção à entrada da cavidadecanal de injeção à entrada da cavidade Canais de distribuição com tamanhos diferentesCanais de distribuição com tamanhos diferentes

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

Balanceamento

22

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

23

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

24

Molde “Família”Molde “Família”

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

25

Molde “Família”Molde “Família”

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Balanceamento)(Balanceamento)

26

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Bucha de Injeção)(Bucha de Injeção)

27

Não deve se solidificar antes de qualquer outra Não deve se solidificar antes de qualquer outra parte do sistema de alimentação ou cavidadeparte do sistema de alimentação ou cavidade

Deve permitir fácil desmoldagemDeve permitir fácil desmoldagem

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Bucha de Injeção)(Bucha de Injeção)

28

Considerações de projeto:Considerações de projeto: Resistência ao escoamentoResistência ao escoamento Troca de calor com o moldeTroca de calor com o molde Facilidade de fabricação do moldeFacilidade de fabricação do molde

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Geometria do Canal)(Geometria do Canal)

29

Diâmetro hidráulico Diâmetro hidráulico quanto maior, menor a quanto maior, menor a resistência ao escoamentoresistência ao escoamento

Dh= 4A/P (4*área/perímetro)Dh= 4A/P (4*área/perímetro)

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Geometria do Canal)(Geometria do Canal)

30

Dimensionamento em função de:Dimensionamento em função de: comprimento do caminho de fluxocomprimento do caminho de fluxo massa da peçamassa da peça espessura nominal da peçaespessura nominal da peça viscosidade do materialviscosidade do material Diâmetro do canal deve ficar entre 2 e 10 mmDiâmetro do canal deve ficar entre 2 e 10 mm

ABS ABS 4,8 a 9,6 mm 4,8 a 9,6 mm PS PS 3,2 a 9,6 mm 3,2 a 9,6 mm Nylon Nylon 1,6 a 9,6 mm 1,6 a 9,6 mm Acrílico Acrílico 8,0 a 9,6 mm 8,0 a 9,6 mm PVC rígido PVC rígido 6,4 a 16 mm 6,4 a 16 mm

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Geometria do Canal)(Geometria do Canal)

31

Exemplo: Peça em ABS com 300 g, espessura 3 m e Exemplo: Peça em ABS com 300 g, espessura 3 m e canais com comprimento 200 mm canais com comprimento 200 mm 5,8 *1,29 = 7,5 mm 5,8 *1,29 = 7,5 mm

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Geometria do Canal)(Geometria do Canal)

32

Canais de pequeno diâmetro:Canais de pequeno diâmetro: Aumentam geração de calor por dissipação Aumentam geração de calor por dissipação

viscosaviscosa Minimizam desperdício de materialMinimizam desperdício de material

Canais devem ter diâmetro menor que o do canal Canais devem ter diâmetro menor que o do canal da bucha de injeçãoda bucha de injeção

Diâmetro de ramificações dos canais:Diâmetro de ramificações dos canais: DDramoramo = D = Dprincipalprincipal* N* N1/31/3 (N= número de ramos) (N= número de ramos)

Polimento dos canais para facilitar extraçãoPolimento dos canais para facilitar extração

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Geometria do Canal)(Geometria do Canal)

33

Evitar que o material mais frio da frente de fluxo Evitar que o material mais frio da frente de fluxo entre na cavidadeentre na cavidade

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Poço Frio)(Poço Frio)

34

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Poço Frio)(Poço Frio)

35

Entrada diretaEntrada direta Entrada Entrada convencional (edge convencional (edge

gate) gate)

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Tipos de Entrada)(Tipos de Entrada)

36

Entrada em Entrada em disco ou disco ou

diafragma diafragma

Entrada em Entrada em anel anel

Entrada em Entrada em filme filme

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Tipos de Entrada)(Tipos de Entrada)

37

Entrada em Entrada em lequeleque

Entrada Entrada sobreposta sobreposta (overlap) (overlap)

Entrada Entrada em aba em aba (tab)(tab)

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Tipos de Entrada)(Tipos de Entrada)

38

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Separação do Canal)(Separação do Canal)

Canal submerso ou submarino

39

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Separação do Canal)(Separação do Canal)

Canal submerso ou submarino

40

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Separação do Canal)(Separação do Canal)

MOLDES COM 3 PLACAS

41

Sistema de AlimentaçãoSistema de Alimentação(Separação do Canal)(Separação do Canal)

MOLDES COM 3 PLACAS

42

Eliminar ar da cavidade Eliminar ar da cavidade durante o preenchimentodurante o preenchimento Canais na superfície de Canais na superfície de

fechamentofechamento Folga dos pinos extratoresFolga dos pinos extratores

Sistema de VentagemSistema de Ventagem(Saída de Ar)(Saída de Ar)

43

Sistema de VentagemSistema de Ventagem(Saída de Ar)(Saída de Ar)

44

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento

45

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento

46

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(Dimensionamento)(Dimensionamento)

47

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(Machos)(Machos)

48

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(Machos)(Machos)

49

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(zonas quentes)(zonas quentes)

50

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(zonas quentes)(zonas quentes)

51

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento

52

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(Pequenas peças)(Pequenas peças)

53

Sistema de ResfriamentoSistema de Resfriamento(Pequenas peças)(Pequenas peças)

54

Sistema de AlinhamentoSistema de Alinhamento

55

Pinos e buchas-guia:Pinos e buchas-guia: Evitar que pressão na Evitar que pressão na

cavidade desalinhe as cavidade desalinhe as placas porta-cavidade placas porta-cavidade

Garantir perfeito Garantir perfeito fechamento do molde fechamento do molde

Sistema de AlinhamentoSistema de Alinhamento(Colunas e Buchas)(Colunas e Buchas)

COLUNA DESLOCADA

56

Sistema de AlinhamentoSistema de Alinhamento(centralizadores)(centralizadores)

57

Linhas de separação com Linhas de separação com áreas cônicas:áreas cônicas: Evitar que pressão na Evitar que pressão na

cavidade desalinhe as cavidade desalinhe as placas porta-cavidade placas porta-cavidade

Garantir perfeito Garantir perfeito fechamento do moldefechamento do molde

Sistema de AlinhamentoSistema de Alinhamento(Áreas Cônicas)(Áreas Cônicas)

58

Sistema de AlinhamentoSistema de Alinhamento(Centralizadores)(Centralizadores)

Placa de Fechamento

Área Cônicacom Placa deFechamento

59

Anel centragem:Anel centragem: Garantir alinhamento Garantir alinhamento

do canal do bico de do canal do bico de injeção da máquina injeção da máquina com o canal da com o canal da bucha de injeção do bucha de injeção do molde molde

Sistema de AlinhamentoSistema de Alinhamento(Centragem)(Centragem)

60

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(pinos)(pinos)

61

Tipos:Tipos: Extração ManualExtração Manual Extração MecânicaExtração Mecânica Extração Mecânica acionada por hidráulicaExtração Mecânica acionada por hidráulica Extração PneumáticaExtração Pneumática Extração HidráulicaExtração Hidráulica Extração Rotativa (com acionamento Extração Rotativa (com acionamento

manual, mecânico ou elétrico)manual, mecânico ou elétrico)

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração

62

Extratores:Extratores: PinosPinos LâminasLâminas Camisas ou luvasCamisas ou luvas PlacaPlaca

Reposicionamento dos Reposicionamento dos extratores:extratores: Pino de retornoPino de retorno MolaMola HidráulicoHidráulico

Alinhamento / guiaAlinhamento / guia Pinos e buchas-guiaPinos e buchas-guia

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Mecânica – Convencional)(Mecânica – Convencional)

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Igual à convencional, Igual à convencional, porém com uma barra porém com uma barra de acionamento de acionamento hidráulico para hidráulico para possibilitar controle da possibilitar controle da extração independente extração independente da velocidade e pressão da velocidade e pressão de abertura do moldede abertura do molde

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Mecânica por Hidráulica)(Mecânica por Hidráulica)

64

Peças não podem ter paredes paralelas à Peças não podem ter paredes paralelas à direção de abertura do molde direção de abertura do molde ângulo de ângulo de extraçãoextração

Peças e canais devem ser deslocados para o Peças e canais devem ser deslocados para o lado móvel, pois é desse lado que está a barra lado móvel, pois é desse lado que está a barra extratora da máquina:extratora da máquina: Contração natural sobre o macho Contração natural sobre o macho macho macho

deve ficar do lado móveldeve ficar do lado móvel Uso de artifícios de retenção dos canaisUso de artifícios de retenção dos canais

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Regras Básicas)(Regras Básicas)

65

Gancho Gancho italiano italiano

Farpa Farpa

Colarinho Colarinho

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Retenção de Canal)(Retenção de Canal)

66

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Pneumática)(Pneumática)

67

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração

Extração por Placa

Faces Inclinadas

68

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Rotativa)(Rotativa)

69

Extração por placa acionada Extração por placa acionada por corrente, tirante ou molapor corrente, tirante ou mola

Sistema de ExtraçãoSistema de Extração(Lado Fixo)(Lado Fixo)

70

Machos laterais para moldagem e extração de Machos laterais para moldagem e extração de peças com detalhes perpendiculares à direção peças com detalhes perpendiculares à direção de aberturade abertura Gavetas ou mandíbulas acionadas por pinosGavetas ou mandíbulas acionadas por pinos Mandíbulas acionadas por sistema de Mandíbulas acionadas por sistema de

extraçãoextração Mandíbulas acionadas Mandíbulas acionadas

por tirantespor tirantes Gavetas hidráulicasGavetas hidráulicas

Machos LateraisMachos Laterais

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MandíbulasMandíbulas

72

Gavetas HidráulicaGavetas Hidráulica