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MOLDE PARA PLSTICO

GENERALIDADES O molde para plstico uma unidade completa, capaz de produzir moldagens (peas injetadas) na forma desejada quando colocada na prensa de injeo (injetora plstica). As ferramentas de injeo para plsticos so empregadas na produo de peas em larga escala, pois sua estrutura permite a construo de vrias cavidades, aumentando assim a produo e diminuindo ao mesmo o tempo e o custo. COMPONENTES BSICOS DOS MOLDES

2 NOMENCLATURA 1. Placa base inferior 2. Placa extratora inferior 3. Placa extratora superior 4. Espaador ou calo 5. Placa suporte 6. Placa porta - macho 7. Placa porta-matriz 8. Placa base superior 9. Parafuso cabea cilndrica 10. Anel de centragem 11. Parafuso cabea cilndrica 12. Pino de posio 13. Bucha de injeo 14. Pino postio 15. Cavidade matriz 16. Cavidade macho 17. Coluna guia 18. Bucha guia 19. Pino extrator do canal 20. Pino extrator do produto 21. Pino extrator do poo-frio 22. Pino de retorno 23. Encosto 24. Parafuso cabea cilndrica 25. Parafuso cabea cilndrica.

1. PLACA BASE INFERIOR Sua principal funo possibilitar a fixao do conjunto inferior do molde, placa mvel da mquina injetora. Em sua estrutura so feitas furos e rebaixos, para o alongamento dos parafusos de fixao do conjunto inferior. Tem como outra funo, fixar ou alojar os topes. O que diferencia a placa base inferior das demais um furo central que a mesma possui para a passagem da barra extratora da mquina injetora para acionar as placas extratoras. MATERIAL: So construdas geralmente em ao SAE 1020 ou 1045 sem tratamento trmico.

3 2. PLACA EXTRATORA OU PLACA IMPULSORA Sua principal funo transmitir o movimento recebido da barra extratora da mquina injetora aos pinos que formam o conjunto de extrao, com a finalidade de extrair o produto. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1020ou 1045 sem tratamento trmico.

3. PLACA EXTRATORA SUPERIOR OU PLACA PORTA EXTRATOR Sua principal funo alojar a cabea dos pinos, que formam o conjunto extrator. Possui tambm roscas para fixao de parafusos. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1020ou 1045 sem tratamento trmico.

4. ESPAADOR OU CALO Sua funo um vo pr-estabelecido, para formar o curso de extrao do produto, possibilitando assim que a placa extratora possa se movimentar no molde. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1020ou 1045 sem tratamento trmico. 5. PLACA SUPORTE Sua funo suportar a presso se injeo exercida no molde, durante a injeo do material plstico. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1045 ou P20. OBS.: quando feitas com P20 so temperadas e revenidas com dureza 48-50Rc.

4 6. PLACA PORTA MACHO Sua principal funo alojar os postios machos. Outras funes que a caracterizam so: alojar as buchasguias, assar furos para o sistema de refrigerao, distribuir o sistema de alimentao para a passagem dos pinos do conjunto extrator. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1020ou 1045 quando feitas com P20 ou similares so temperadas e revenidas com dureza 48-50Rc. 7. PLACA PORTA-MATRIZ Sua funo principal alojar os postios fmea (matriz). Outras funes que a caracterizam so: alojar as colunas guias, passar furaes para o sistema de refrigerao e passar parte da bucha de injeo e roscas para fixao dos parafusos. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1020ou 1045 quando feitas com P20 ou similares so temperadas e revenidas com dureza 48-50Rc. 8. PLACA BASE SUPERIOR Sua principal funo possibilitar a fixao do conjunto superior do molde de injeo a placa fixa da mquina injetora. Na sua construo so feitos furos e rebaixos, para o alojamento dos parafusos de fixao do conjunto superior; tambm possui outras funes tais como: alojar e dar apoio a bucha de injeo; apoiar cabeas de postios e colunas guia. MATERIAL: So construdos geralmente em ao SAE 1020ou 1045 sem tratamento trmico. 9. PARAFUSO DE CABEA CILINDRICA O parafuso com cabea cilndrica com sextavado interno, conhecido tambm como parafuso tipo ALLEN, muito utilizado na construo de ferramentas, pelo fato de no ocupar espao para o alojamento de sua cabea e de fcil montagem, um elemento de unio entre duas ou mais partes na ferramenta.

5 MATERIAIS: So feitos geralmente de aos ligas SAE 6320 oxidados e com dureza 38-42Rc. 10. ANEL DE CENTRAGEM Sua funo centralizar a bucha de injeo, com bico da mquina injetora. Na placa da maquina, existe um furo onde o mesmo se aloja. O anel de centragem, possui um furo central para a passagem da cabea de bucha de injeo, e geralmente possui 3(trs) furos para alojar os parafusos de fixao. MATERIAL: confeccionado geralmente de ao SAE 1010 ou 1020. 11. PARAFUSO DE CABEA CILINDRICA

12. PINO DE POSIAO Sua funo impedir que o componente gire. O pino de posio tambm conhecido como pino de trava. MATERIAL: confeccionado geralmente em AO PRATA com dureza entre 46-50 Rc. 13. BUCHA DE INJEAO Sua funo principal permitir a passagem do material plstico do bico da maquina injetora, ate os canais de distribuio. Outra funo que a caracteriza possibilita um perfeito acoplamento do bico da maquina injetora com o molde, a fim de facilitar a extrao do canal principal. O canal da bucha de injeo deve possuir uma conicidade de mais ou menos 2 a 5 e a superfcie devera ser polida para facilitar o fluxo do material e a extrao do canal principal. MATERIAL: So feitos geralmente de AO CROMO-NQUEL ou VH-13 temperados e revenido com dureza de 48-50Rc.

14. PINO POSTIO

6 Sua funo dar corte e fechamento ao produto, para formar furos ou rasgos no mesmo. MATERIAL: So geralmente de AO PRATA temperado e revenido com dureza de 48-50 Rc.

15. CAVIDADE MATRIZ Sua principal funo ser o elemento formador da pea desejada, com dimenses do produto desejado. normalmente na matriz que se reproduz a parte externa da pea. MATERIAL: so confeccionadas geralmente em aos especiais: VCO temperado e revenido com dureza 50-52 Rc. VMO temperado e revenido com dureza 48-50 Rc. VP-20 tempera de induo com dureza 46-48 Rc. SAE 420 MP temperado e revenido com dureza 48-50 Rc. PREMO muito utilizado para cunhagem temperado e revenido com dureza 54-56 Rc.

16. CAVIDADE MACHO Sua funo ser elemento formador

juntamente com a cavidade matriz. Este componente reproduz normalmente a parte interna do produto. OBS.: A utilizao de postios para as cavidades machos e matriz barateiam o custo do material empregado no molde e podem receber tratamento trmicos, sem deformao na estrutura do molde. E outra vantagem poderem ser substitudos quando ocorrer qualquer avaria, sem que haja alteraes dos demais elementos. MATERIAL: so confeccionadas geralmente em aos finos: VCO temperado e revenido com dureza 50-52 Rc. VMO temperado e revenido com dureza 48-50 Rc.

7 VP-20 tempera de induo com dureza 46-48 Rc. SAE 420 MP temperado e revenido com dureza 48-50 Rc. PREMO muito utilizado para cunhagem. 17. COLUNA GUIA A funo principal promover um perfeito alinhamento entre o conjunto superior inferior. O alinhamento ocorre, quando a coluna penetra na bucha guia durante o fechamento. MATERIAL: Feito em AO SAE 8620 cementado, temperado e retificado com dureza entre 44-46 Rc.

18. BUCHA GUIA A principal funo da bucha guia garantir uma perfeita centralizao entre o conjunto superior e o conjunto inferior, juntamente com a coluna guia durante o fechamento. MATERIAL: Feito em AO SAE 8620 cementado, temperado e retificado com dureza entre 44-46 Rc.

19. PINO EXTRATOR DO CANAL Sua funo extrair o canal de distribuio no momento da extrao do produto, do interior da cavidade macho. O pino extrator do canal, normalmente possui forma cilndrica. MATERIAL: so feitos normalmente de AO PRATA e VH-13 temperado e revenido com dureza de 40-42 Rc.

20. PINO EXTRATOR DO PRODUTO

8 Sua funo extrair o produto do inferior da cavidade macho. O pino extrator normalmente possui a forma cilndrica, pois seu custo de fabricao fica mais baixo em relao a outros formatos. Os pinos extratores so feitos em formatos cilndricos, mas suas formas dependem freqentemente dos requisitos da moldagem, assim, muitos extratores so feitos nos formatos de camisas, laminas, etc. MATERIAL: so feitos normalmente de AO PRATA e VH-13 temperado e revenido com dureza de 40-42 Rc. 21. PINO EXTRATOR DO POO-FRIO Sua principal funo extrair o canal poo-frio da bucha de injeo. Existem vrios formatos de ponta para estes pinos, a fim de possibilitar uma maior reteno. MATERIAL: so feitos normalmente de AO PRATA e VH-13 temperado e revenido com dureza de 40-42 Rc.

22. PINO DE RETORNO Sua principal funo retornar o conjunto extrator, parar que os pinos extratores fiquem paralelos ao fundo da cavidade. Os pinos de retorno so geralmente cilndricos. MATERIAL: so feitos normalmente de AO PRATA temperado e revenido com dureza de 44-46 Rc.

23. ENCOSTO Sua funo promover um assentamento perfeito do conjunto de extrao, e serve tambm de apoio para as placas extratoras. MATERIAL: so feitos normalmente de AO PRATA ou AO SAE 1060 temperado e revenido com dureza de 42-44 Rc. 24. PARAFUSO DE CABEA CILINDRICA.

9 25. PARAFUSO DE CABEA CILINDRICA.

Obs.: Os itens 24 e 25 so feitos de materiais idnticos ao item 9.

TIPOS DE MATERIAIS

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AOSO ao, usado para a construo do molde plstico deve ser resistente ao desgaste. A resistncia ao desgaste esta diretamente ligada a dureza da superfcie, especialmente a cavidade do molde e s partes do molde duras e resistentes ao atrito. O ao necessita ser bastante tenaz (duro) e resistente contra esforos e fadiga, porque necessrio uma compresso em torno de 1000 a 2000 Kgf/cm. Para a moldagem de injeo de alguns termoplsticos ou termofixos, as presses so um pouco menores, variando de 300 a 1400 Kgf/cm. Outro requisito bsico e importante que os aos no tenha distoro para prejudicar o paralelismo dos produtos, principalmente para a construo das cavidades. O material das cavidades deve ser de fcil usinagem, porm, se for muito macio, se espalhar e ser difcil de se polir. Por outro lado se for muito duro, somente podero ser usinadas com baixa velocidade de corte, aumentando consideravelmente o tempo de construo. O molde deve ser de fcil polimento, especialmente para a moldagem de materiais termoplsticos transparentes sendo que as superfcies com alto teor de carbono no so boas para polimento. Uma considerao final consiste na caracterstica do ao suportar a ao qumica de certos materiais plsticos, (particularmente o PVC), conseguidos freqentemente pela utilizao de aos normais de molde que, posteriormente so cromados. Uma prtica alternativa consiste no emprego de aos inoxidveis que tm a vantagem de permitir modificaes posteriores no molde, sem a retirada de qualquer revestimento, contornando a dificuldade de deposio de cromo (ou metalizao). Em geral, os aos inoxidveis so de usinagem mais difcil que os aos-liga. AOS PARA CONSTRUO DAS CAVIDADES Como as cavidades tm como principal funo ser o elemento formador da pea desejada, o material para sua construo tem de ser o melhor possvel. As classes de aos normalmente empregadas para moldes so:

11 A. AOS CROMO-NQUEL E AOS NQUEL-CROMO MOLIBDNIO Estes aos, endurecidos diretamente no leo, no ar, ou cementados, so os mais usados para os moldes de injeo. So encontrados em lingotes ou barras, normalmente recozidos, e tambm termicamente tratados para usinagem direta e utilizao imediata. Os aos cromo-nquel de fadiga. A liga de 1,5% de melhor usinagem, mas as variaes de 2,5 a 3% de nquel tm maior tenacidade. Os aos cromo-nquel de 4 a 4,5% de nquel tm tima resistncia trao, e portanto, so os mais usados. Os aos cromo-nquel mais usados so: VCO Ao cromo-nquel-molibdnio (0,55C-1, OCr-3, 5Ni-0,30Mo) grande tenacidade. Sua tmpera feita ao ar para evitar deformaes. fornecido recozido, com dureza mxima 255 Brinell. VMO Ao cromo-nquel-molibdnio (0,55C-0, 70Cr-1, 5Ni-0, 35Mo) alta tenacidade e resistncia ao desgaste. Vem forjado, assegurando mxima durabilidade em trabalho. Podem ser fornecidos em duas diferentes condies de tratamento trmico. 1. Recozido, com dureza entre 220 a 250 Brinell, facilmente usinvel, para ser para ser posteriormente endurecido. 2. Com dureza integral conforme solicitado, pelo usurio. UHB IMPAX Ao cromo-nquel-molibdnio (0,36C-14Cr-1, 4Ni-0,20Mo) para endurecimento tempera. ABNT P20 Aos cromo-nquel-molibdnio (0,36C-1, 8Cr-1, 0Ni-0,30Mo) para endurecimento tempera. RECOMENDAES GERAIS SOBRE A UTILIZAO DO ABNT P20 1. Para matrizes grandes que tenham acabamento texturizado ou polimento espelhado. 2. Para outras aplicaes: postios pequenos, peas que faam o interno do produto, cavidade para produtos de mdias ou pequenas solicitaes. OBS: Em toda compra deste ao deve ser solicitado o envio de certificado de qualidade, onde constem composio qumica e o resultado do teste de ultra-som.

TRATAMENTO TRMICO RECOMENDADOS 1. Tmpera e revestimento com 50-52Rc.

12 2. Tmpera por chama com 42-44Rc. 3. Beneficiamento com 32.34Rc (300-320 HB). ABNT H12 Ao cromo-nquel (0,35C-5Cr-1,5Mo), endurecido por tmpera. RECOMENDAES GERAIS 1. Utilizado como substitudo do ao Sae 1050 na construo de: apoios para extratores, limitadores de cursos para extrao e conjuntos de extrao para moldes pequenos. 2. Utilizado tambm na construo de: bico de injeo, buchas para canal, postios pequenos, lminas ou pinos postios que faam o interno do produto com pequenas solicitaes de acabamento e buchas extratoras especiais. 3. Por ser um ao de grande resistncia, quando temperado, e alta estabilidade dimensional quando aquecido, empregado tambm na construo de gavetas e postios de grande dimenses, porm nunca em superfcies que requeiram texturizao e alto brilho superficial. TRATAMENTOS TRMICOS RECOMENDADOS 1. Tmpera e revenimento com dureza 52-54Rc. 2. Tmpera por chama com dureza 42-44Rc. ABNT 8620 Ao cromo-nquel-molibdnio (0,23-0,60Cr-0,70Ni-0,25Mo), tratamento trmico por cementao. RECOMENDAES GERAIS 1. Utilizado na construo de pinos de retorno, coluna e bucha de guia para as placas extratoras, colunas e guias do bloco do molde, pinos inclinados para gavetas e tirantes limitadores por placas. 2. Ao de mdia temperabilidade, boa resistncia ao desgaste na camada cementada, ncleo tenaz e com limite de resistncia entre 70 a 110 kgf/mm. TRATAMENTO TRMICO RECOMENDADO Cementao com camada de 0,5 a 1,5 de profundidade e dureza entre 58 a 60 Rc. Aos equivalentes ao ABNT 8620: Villares..................................VB20

13 Eletrometal............................E 8620 SAE.......................................8620 B. AOS DE ALTO TEOR DE CARBONO E CROMO Estes aos possuem geralmente 1,25 a 2,5% de carbono e 12 a 14% de cromo, no so to extensamente usados para a usinagem de moldes, como a variedade de cromo-nquel, mas so adequadas para os moldes que necessitam de mnima distoro e alta dureza para resistncia as abrases (atrito). Os aos de alto teor de carbono e cromo mais utilizados so: VC-130 Aos cromo-vanadio (1,8C-12Cr-0,20V) indeformvel, podendo ser temperado em leo e banho de sal para dureza at 63 a 65Rc. fornecido recozido com dureza mxima de 240 Brinell (24Rc). VC-131 Aos cromo-vanadio (2,0C-12Cr, 5Cr-0,2V), indeformvel. Quando temperado em leo ou banho de sal alcana dureza de 63 a 65Rc. fornecido recozido com dureza mxima de 250 Brinell (25Rc). UHB SVERKER 3 Ao de Alta liga cromo-tungstnio (2,05C-1, 3W-13Cr-0,75Mn) indeformvel de grande resistncia ao desgaste.Endurecido em leo, pois apresenta maior dureza superficial. VW3 Ao de alta dureza (0,46C-1, 0CR-0, 2Mo-2, 0W-0, 1V) podendo atingir dureza entre 56-58Rc, quando temperado em leo. fornecido recozido com 191 a 219 Brinell (9 a 21Rc).

APLICAES

MATERIAL

TRAT. TRMICO

14Placas do molde, Calos, Colunas de apoio Placas de Fechamento para moldes grandes Itens do PM de dimenses muito grandes SAE 1045 SAE 1045 FF H12 VND VPCM ALUMNIO SAE 8620 SAE 1020 P20 P20 P20 VPCM VC-130 VND AO PRATA VEP FOLHA DE SERRA SAE 8620 SAE 8620 SAE 1045 SAE 8620 VND Cementado Temp./Rev. 52-54 Rc Temp./Rev. 52-54 Rc Cementado Temp./Rev. 58-60 Rc Cementado Temp./Rev. 58-60 Rc Temp. por chama Benef. 42-44 Rc Benef. 34-40 Rc Temp./Rev. 50-52 Rc Temp./Rev. 52-54 Rc Temp./Rev. 50-52 Rc Temp./Rev. 52-54 Rc Temp./Rev. 50-52 Rc Cementado Temp./Rev. 52-54 Rc RECOZER Temp./Rev. 44-46 Rc RECOZER Temp./Rev. 48-50 Rc Temp./Rev. 58-60 Rc Temp./Rev. 52-54 Rc RECOZER

ESTRUTURA CAVIDADEGUIA E ACIONAMENTO

Apoio p/ Placa Extratora, Bucha Central Placas de Choque, Deslize e Ajuste Bico de Injeo Tampo para Refrigerao Itens padronizados para usinagem Flanges, Bases para Dispositivos Cavidade tipo placa inteiria Postios, Cavidades e Gavetas simples Postios em geral, Gavetas c/ gravuras Postios pequenos, Lminas, Pinos postios Gavetas internas Postios Postios , Pinos postios pequenos Postios para cunhagem Lminas at 2,5mm Colunas de guia, Colunas cnicas Buchas de guia, Buchas cnicas Itens do conjunto para extrao Pino inclinado p/ Gaveta, Limitadores Cunhas p/ Gaveta, Guias, Corpo da Gaveta e Postios grandes

EXTRAO

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TIPOS DE EXTRAO PARA MOLDES Extrao o meio pelo qual se retira a pea do molde, sem prejudicar a sua aparncia, pois o material plstico tende a aderir em torno do macho, aps a injeo da moldagem. Na maioria dos projetos de molde, a cavidade fmea posicionada no lado de injeo, com a moldagem ento extrada pelo lado mvel do molde. Este procedimento aplica-se s ferramentas de duas ou trs placas. Como regra geral, os extratores so colocados para operar na face inferior da moldagem, as marcas de extratores na face visvel da pea assim evitada. Sempre que possvel, o curso do extrator deve tirar completamente a moldagem da cavidade do molde. Devido ao grande desenvolvimento dos projetos de molde para plstico, houve a necessidade do aprimoramento no sistema de extrao. Criaram-se ento variados tipos de extrao. As mais conhecidas so: 1.1 Extrao por pinos 1.2 Extrao por camisa 1.3 Extrao por lmina 1.4 Extrao por placa extratora 1.5 Extrao por ar comprimido 1.6 Extrao dupla 1.7 Extrao pelo lado fixo 1.1 - EXTRAO POR PINOS A extrao da moldagem por meio de pinos extratores, o mtodo mais comum e barato. Os extratores so distribudos conforme a necessidade do molde, sendo tomado cuidado no posicionamento para que a carga do extrator seja satisfatoriamente balanceada, e que hajam suficientes extratores a fim de evitar a deformao loca da moldagem.

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EXTRAO POR PINO

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PINOS EXTRATORES EM MILMETROS

D1 1,5 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0

D2 6 6 6 6 8 10 12 14 17 20 22 24 26 28

D3 3 3 3 -

r 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,5 0,5 0,5 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

k 3 3 3 3 3 3 5 5 5 7 7 7 7 7

L1 50 75 50 75 50 75 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 150 100 150 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 100 150 200 100 150 200

L 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 400 400 400 400 400 400 400 600 600 600 600 600 600

1.2 - EXTRAO POR CAMISA A extrao por meio de camisa usada normalmente para moldagens circulares ou partes circulares das moldagens. O extrator feito em formato tubular que envolve o ncleomacho, e o revenimento para frente da camisa extrai a pea.

EXTRAO POR BUCHA

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1.3 - EXTRAO POR LMINA As lminas extratoras, em geral, so empregadas quando parte da moldagem presa entre as faces opostas da cavidade. Isto ocorre principalmente nas nervuras delgadas e profundas, que podem facilmente resistir trao. Estas lminas so colocadas nas posies mais efetivas, freqentemente prximas as nervuras, e devem ser em nmero suficiente para extrair a moldagem. As lminas tambm podem ser empregadas quando o uso de extratores de pino redondo for invivel, por exemplo, quando o dimetro for pequeno para dar uma rea suficiente ao produto, j com a lmina a rea de contato pode ser aumentada atravs de seu comprimento. As lminas extratoras podem ser usinadas de uma barra cilndrica slida, ou tambm serem fabricadas pela soldagem ou rebitagem da lmina mantida num comprimento mnimo para evitar que ela se flambe (entorte), e ento toma o dimetro completo. 1.4 - EXTRAO POR PLACA EXTRATORA A extrao por placa extratora consiste na colocao de uma placa ajustada, que envolve a base da cavidade macho. Durante a extrao, a placa se move ao longo da cavidade macho, levando a moldagem. Este tipo de extrao principalmente utilizado onde o local da extrao uma aresta fina, tal como a parede delgada de uma caixa. Para tais condies, um extrator de lmina ou pino, extrator teriam rea de apoio insuficiente e a presso exercida na pequena face, poderia ser suficiente para esmagar a moldagem atravs do extrator. EXTRAO POR PLACA (3)

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Neste tipo de extrao, essencial que a placa tinha guias adequadas durante a operao. A extrao por placa exerce uma retirada uniforme e segura do produto, mas constituem um alto custo em relao a usinagem. 1.5 - EXTRAO POR AR COMPRIMIDO A extrao da moldagem pela introduo de ar comprimido entre a pea e a face da cavidade, propicia um mtodo bastante eficiente. O emprego deste processo geralmente para peas cilndricas tipo balde. O ar comprimido deve ser introduzido no ponto mais afastado da linha de contato, de tal maneira que separe a moldagem da face do molde antes que possa esperar. Um exemplo comum do uso de ar comprimido uma bacia, que normalmente extrada da cavidade macho por meio de ar. O extrator consiste de um pino tipo vlvula, feito de ao cromo-nquel que adicionado pela introduo de ar comprimido por trs da cabea. O ar controlado pelo operador da injetora, atravs de registros, mas tambm pode ser acionado automaticamente. O retorno da vlvula normalmente efetuado por meio de mola de compresso.

1.6 - EXTRAO DUPLA o mtodo de extrao que aplica em moldes que tivessem apenas a extrao simples, a pea continuaria presa no molde, sendo necessria a extrao manual, o processo tornaria improdutivo. A extrao dupla permite que aps a pea ser extrada da cavidade, e se caso continuasse presa, a segunda extrao viria e extrairia a pea mecanicamente ou automaticamente. O processo consiste em colocar dois pares de placas extratoras e dois ou quatro cames de acionamento, preso a placa extratora inferior, que tambm est em contato com a placa superior. No movimento de extrao, primeiro aciona-se o curso de extrao normal, em seguida o came movimentado, fazendo com que a placa extratora superior tenha um segundo curso.

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1.7 - EXTRAO PELO LADO FIXO A extrao do lado fixo normalmente usada em casos especiais de moldagem de peas, que no possa aparecer a marca de injeo na parte visvel do produto. Isto ocorre quando as peas so relativamente grandes, e se deslocar o ponto de injeo para a lateral, alem de provocar o desbalanceamento do molde, poderia haver o problema de no preencher a cavidade por causa da m distribuio do material plstico.

EXTRAO POR PINA a = 5 a 15

23 a curso

Tg a =

TOLERNCIAS E AJUSTESTOLERNCIAS MAIS USADAS PARA AJUSTE EM MOLDE

AJUSTES RECOMENDADOS SISTEMA FURO BASE H7 Tolerncias em milsimos de milmetros = 1 Dimenso Nominal mm Acim at a de 3 3 6 10 18 30 50 65 80 100 6 10 18 30 50 65 80 100 120 FURO H7 0 +9 0 +12 0 +15 0 +18 0 +21 0 +25 0 +30 0 +35 f6-7 -16 -10 -22 -13 -28 -16 -34 -20 -41 -25 -50 -30 -60

EIXO g6-3 -10 -4 -12 -5 -14 -6 -17 -7 -20 -9 -25 -10 -29

h60 -7 0 -8 0 -9 0 -11 0 -13 0 -16 0 -19

j6+6 -1 +7 -1 +7 -2 +8 -3 +9 -4 +11 -5 +12 -7

k6+6 0 +9 +1 +10 +1 +12 +1 +15 +2 +18 +2 +21 +2

m6+9 +2 +12 +4 +15 +6 +18 +7 +21 +8 +25 +9 +30 +11

n6+13 +6 +16 +8 +19 +10 +23 +12 +28 +15 +33 +17 +39 +20

r6+10 +12 +23 +15 +28 +19 +34 +23 +41 +28 +50 +34 +60 +41 +62 +43 +73 +51 +76 +54

s6+22 +15 +27 +19 +32 +23 +39 +28 +48 +35 +59 +43 +72 +53 +78 +59 +93 +71 +101 +79

-36 -71

-12 -34

0 -22

+13 -9

+25 +3

+35 +13

+45 +23

24 120 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 140 160 180 200 225 250 280 315 355 400 450 500 0 +52 0 +57 0 +63-56 -108 -17 -49 0 -32 +16 -16 +36 +4 +52 +20 +66 +34 +88 +63 +90 +65 +93 +68 +106 +77 +109 +80 +113 +84 +126 +94 +130 +98 +144 +108 +150 +114 +166 +126 +180 +172 +117 +92 +125 +100 +133 +108 +151 +122 +159 +130 +169 +140 +190 +158 +202 +170 +226 +190 +244 +208 +272 +232 +292 +252

0 +40

-43 -83

-14 -39

0 -25

+14 -11

+28 +3

+40 +15

+52 +27

0 +46

-50 -96

-15 -44

0 -29

+16 -13

+33 +4

+46 +17

+60 +31

-62 -119

-18 -54

0 -36

+18 -18

+40 +4

+57 +21

+73 +37

-68 -131

-20 -60

0 -40

+20 -20

+45 +5

+63 +23

+80 +40

CANAIS DE ALIMENTAOCANAIS DE ALIMENTAO PARA MOLDESO conjunto de dutos percorridos pelo material termoplstico, desde o bico de injeo at o interior da cavidade chamado CANAIS DE ALIMENTAO. O sistema de canais de alimentao escolhido, em funo da tipo de pea e do material que sai do bico das mquina, com destino cavidade. Com grande desenvolvimento do emprego de materiais plsticos, houve a necessidade do aprimoramento dos canais de alimentao, impostas pelas prprias exigncias do mercado. Os tipos de canais de alimentao mais utilizados so: 1. entrada direta 2. entrada indireta 3. canal de injeo 4. canal de distribuio 5. canal de reteno

25 6.1 - entrada restrita 6.2 - entrada capilar 6.3 - entrada submarina 6. Ponto de injeo 6.4 - entrada tnel 6.5 - entrada em leque 6.6 - entrada em disco 6.7 - entrada em aba 6.8 - entrada mltipla 1. ENTRADA DIRETA A entrada direta utilizada em moldes que possuem apenas uma cavidade, onde o material penetra atravs do prprio canal de injeo. O ponto de injeo deve ser o mais prximo possvel do centro geomtrico da pea. Na injeo direta no existe canal de corte, o material plstico que se solidifica no interior do canal de injeo, extrado junto com a pea.

O formato e as dimenses da bucha de injeo do molde podem variar de acordo com o tamanho e o tipo de maquina, mas o tipo de alojamento esfrico o mais comum. O alojamento esfrico deve ser usinado, com preciso, nas dimenses especficas, de modo que se obtenha, uma vedao satisfatria em todos os moldes, permitindo que o bico da maquina assente perfeitamente no alojamento da bucha, evitando assim vazamento de material plstico durante a injeo. Para disfarar a chupagem provocada pela presena do canal de injeo, costuma-se fazer uma pequena protuberncia em forma de caloria esfrica na regio da superfcie da pea. Exemplo: bacia, balde, cadeira, etc... 2. A ENTRADA INDIRETA A entrada indireta utilizada em moldes que possuam mais de umas cavidades,. Como as cavidades do molde so idnticas, a localizao do ponto de injeo em relao forma geomtrica da pea tem que ser rigorosamente a mesma em todas as cavidades, para que as cavidades sejam preenchidas simultaneamente e nas mesmas condies.

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Observando-se a figura, pode-se notar um outro detalhe na regio em que se bifurcam os canais de distribuio que por sua vez saem do canal sem sada, que chamado de POO FRIO. A entrada indireta pode ter tambm o sistema de alimentao com canais de distribuio primrio e secundrio.

1. canal de injeo da bucha. 2. canal de distribuio primrio. 3. canal de distribuio secundrio. 4. entradas ou ponto de injeo. 5. produto moldado. 6. poo frio. Normalmente aplica-se este processo no caso de moldagem simultnea de vrias peas pequenas. 3. CANAL DE INJEO O canal de injeo o canal de entrada do material plstico no molde. A dimenso do orifcio do bico varia de acordo com o tamanho do molde, e com o material a ser injetado.

4. CANAL DE DISTRIBUIO. O canal de distribuio o responsvel pela distribuio do material plstico para as diversas cavidades do molde. Os canais de distribuio tm que ser balanceados, ou seja, as seces transversais dos mesmos necessitam ser idnticas, e o percurso dos canais deve ser to semelhantes entre si

27 quanto possvel, para que os produtos sejam preenchidos simultaneamente e nas mesmas condies. O comprimento dos canais de distribuio deve ser to pequeno quanto possvel, para minimizar a troca de calor do termoplstico com o molde ao longo da trajetria de injeo, e evitar a perda de presso de injeo. O dimetro dos canais de distribuio depende das caractersticas da pea a ser injetada, da construo do molde e principalmente da reologia (estudo do fluxo) do material plstico. Na tabela, so dados os valores aproximados dos dimetros dos furos dos canais de distribuio. DIMETRO DO CANAL EM MM 4,5 9,5 4,5 9,5 3,2 9,5 8 9,5 8 - 10 5 9,5 1,6 9,5 5 9,5 1,6 9 5 9,5 3,2 9,5 3,2 9,5

SIGLA ABS SAN PC

NOME TCNICO Acitilonitrila Butacieno Stireno Stireno Actilonitrila Acetal (polionimetileno) Acrlico normal Acrlico de impacto Acetato de celulose Nylon Policarbonato Polietileno Polipropileno Poliestireno Polivinil - clorito

Ni PC PE PP PS PVI

Em peas pequenas com canais curtos, podemos trabalhar com valores mnimos enquanto em peas grandes ser conveniente usar valores mnimos enquanto em peas grandes ser conveniente usar valores mximo, independente dos canais serem curtos ou no. O desenho abaixo, ilustra alguns formatos de canais de distribuio, usados com freqncia.

O formato do canal de injeo de distribuio e as peas prontas, lembram uma arvore, razo pela qual os canais de distribuio s vezes so chamados de GALHO. 5. CANAL DE RETENO OU POO FRIO As funes do poo-frio so:

28 A) receber e reter a primeira poro de termoplsticos que vem pelo canal de injeo, pois que este estando normalmente a uma temperatura levemente mais baixa que o material que vem a seguir, poderia dar origem a marcas e outros defeitos prejudicando o produto final. B) Prender os canais de alimentao do lado mvel do molde para quando for acionado o sistema de extraao.

6. PONTO DE INJEO Ponto de injeo e o espao entre o produto final e o canal de distribuio. Esse espao tambm chamado de canal de corte um estrangulamento que serve de passagem para o material plstico penetrar na cavidade.

Existem vrios tipos de ponto de injeo, que devero ser adotados conforme o tipo do molde e a pea a ser injetada. So eles: 6.1 Entrada restrita. Entrada restrita um orifcio estreito que liga o canal de distribuio cavidade. O orifcio no somente assegura a remoo da pea como tambm o fluxo de material. O fluxo do material acelerado, devido a seco transversal da entrada restrita, ser estreita, provocando assim, um atrito entre o material plstico e a passagem, fazendo a solidificao prematura neste ponto. As principais vantagens da entrada restrita so: A) A entrada restrita solidifica rapidamente, aps o material plstico parar de fluir, reduzindo assim o tempo do ciclo. B) O resfriamento mais rpido da entrada reduz a necessidade de recalque, com diminuio das tenses na rea de injeo. C) A pode ser eliminada com perfeio, melhorando a aparncia do produto. A entrada usada para a alimentao lateral ou central. particularmente adequada para materiais de boa fluidez, por exemplo: nylon, polipropileno, etc.

29 6.2 Entrada capilar. Entrada capilar um pequeno orifcio que forma o ponto dr injeo da moldagem. Este pequeno ponto de injeo rompe-se na abertura da ferramenta, e desta maneira nenhum canal precisa ser cortado da moldagem aps a extrao, ficando somente uma pequena marca no produto acabado. Quando o dimetro de uma entrada restrita for menor eu 0,8mm, ela chamada de alimentao capilar. Este tipo de entrada pe usado para materiais de voa fluidez. So aplicados nos casos em que a marca de alimentao deva ser a menor possvel.Para evitar rachos na pea, pode-se fazer a conicidade reversa, conforme figura acima.

Este tipo de entrada comumente utilizada nos moldes com trs placas. 6.3 Entrada submarina. Estrada submarina aquela perfurada em ngulo com o canal de distribuio para encontrar o produto. A moldagem sair do molde pelo lado mvel, cisalhando a entrada do material no ponto de injeo. Em moldes totalmente automticos, a entrada submarina permite que as peas j saiam prontas para uso, ou para serem embaladas.

6.4 Entrada tnel. Entrada tnel aquela que perfurada em ngulo, at encontrar um pino faceado, ira conduzir o material at o produto. Para este tipo de entrada, o onde ter mais de uma cavidade, e o ponto de injeo ser na parte inferior da pea.

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H casos especiais, em que ser necessrio fazer uma entrada em tnel especial, chamada tipo UNHA, utilizada para peas muito pequenas e de difcil acesso.

O tnel formado pela injeo, ser eliminado da pea por rebarbagem aps a moldagem. Este tipo de entrada usado em peas que no permitem marcas na parte externa (visvel), tem grande utilidade, pois o molde poder ser de duas placas. 6.5 Entrada em leque. A entrada em leque aquela que espalha o fluxo desse material, diminuindo as manchas provenientes da injeo. Este tipo de entrada distribui o material plstico uniformemente no interior da cavidade. normalmente usada em peas planas, de colorao clara ou transparente. Exemplo: tampas, bandejas, etc...

6.6 Entrada em disco. Entrada em disco aquela que distribui o material plstico uniformemente em circulo, devera ser utilizada para produto de formato cilndrico e de preferncia que contenha um furo central. Depois de injetada a pea, deve-se eliminar o canal de injeo e o disco atravs de um dispositivo de estampar. EXEMPLO: copo de liquidificador. 6.7 Entrada em aba. Entrada em aba aquela utilizada para materiais com grande transparncia, por exemplo, o acrlico, pois este material necessita de obstculos no ponto de injeo, para obter uma boa mistura, isto faz com que crie menos tenso no material. O material plstico sempre vem de encontro cavidade, atravs do canal de distribuio, passando pela entrada restrita, em seguida pela aba, ate chegar na cavidade.

31 A conduo do material indiretamente para a cavidade, faz com que ele a preencha sem esguichamento, que poderia aparecer na pea, prejudicando sua aparncia.

Canal de Entrada Restrita Distribuio Injetora at 120 gr Acima de 120 gr Dimetro 8 10 C 2 4 L 3 5 P 1,2 3 Comprim. 12 a 23 24 a 35

ABA Largura 6a9 10 a 12 Profund. 0,5 esp. pea 0,5 esp. pea

C = comprimento em mm L = largura em mm P = profundidade em mm. 6.8 Entradas mltiplas. As entradas mltiplas so vrios pontos de injeo, numa mesma pea, para permitir um bom fluxo de material e sem provocar distores no produto. So usadas principalmente em peas grandes ou planas, onde no possa apresentar distores. Usa-se tambm em moldes com trajeto longo, onde poder acontecer resfriamento prematuro do material plstico. Para evitar chupagem, as entradas devem estar prximas as paredes grossas do produto, de modo a manter suficiente presso de recalque.

CONCLUSO: Os pontos de injeo e canais de injeo para moldes, devem ser localizados convenientemente conforme as solicitaes do produto, a fim de fornecerem as melhores

32 condies de fluxo para o material plstico, e a marca por eles deixada no afete a eficincia e a esttica do produto. Alguns exemplos de ponto para o mais variado tipo de peas:

As peas representadas mostram suas particularidades quanto ao ponto de injeo, cuja escolha depende da aplicao do produto.

TIPOS DE MOLDE

MOLDE COM SISTEMA DE DUPLA EXTRAO. Este tipo de molde muito usado para fazer peas que necessitam de uma extrao forada. Onde a pea injetada em 1 lugar precisa ser extrada do macho (1 extrao), para que em seguida seja extrada totalmente (2 extrao). FUNCIONAMENTO. Quando o molde se abre, praticamente o came j comea a acionar a placa extratora para a 1 extrao, o came acionado por um postio fixado na placa suporte, liberando a placa

33 extratora que est sendo puxada. O molde se abre totalmente quando feita a 2 extrao, pelo prprio sistema da mquina. (ver figura a seguir).

MOLDE COM SISTEMA DE DUPLA AAO.

1) O molde se abre, a bucha no pode fazer a extrao. A pea deve ser em 1 lugar, liberada do postio macho, para que ela possa ceder na extrao. 2) O macho sobe junto com a bucha, p/ extrao da pea; at liber-la do macho postio; Em seguida o macho pra, e a bucha continua p/ fazer a extrao.

SISTEMA E DUPLA EXTRAAO.

34 SISTEMA DE DUPLA EXTRAAO.

SISTEMA DE DUPLA EXTRAAO. C = curso total C = X+Y+Z F = Folga X = 1 curso Y = 2 curso Z = Movimento da alavanca.

MOLDE DE TRES PLACAS O molde de trs placas muito usado em injees de tampas plsticas para frascos em geral, e em peas grandes como: bandejas, painis de carro, etc. Usa-se muito neste tipo de molas o sistema de entrada capilar, no qual o processo de extrao das peas e do galho de injeo requer um molde de trs placas. A figura abaixo mostra o molde fechado com o material injetado, sendo que nas figuras a seguir, mostra-se abrindo em partes. Notamos que o molde abre-se em trs etapas. A, B e C.

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O desenho acima mostra o molde se abrindo na parte (A) para destacar o canal de injeo da pea desejada, onde a bucha de nylon serve para manter a placa (n 1) na mesma posio. A abertura deve ser aproximadamente o dobro do tamanho do galho. O desenho a seguir mostra o molde se abrindo nas partes (B) e (C). A placa (n 1) se abre, ela bate no pino (n 2) forando a abertura (B), para destacar totalmente o galho. Sendo assim o molde continua se abrindo, dando a abertura (C), para que as peas possam ser extradas. A abertura ser conforme a abertura da injetora.

SISTEMA DE GUIAS DAS 3 PLACAS.

Sistema de puxar a placa flutuante p/ extrao do galho.

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MOLDE DE TRES PLACAS (QUATRO COLUNAS)

ESQUEMA DE INJEAO CAPILAR PARA PEAS PEQUENAS.

a) A aberturar da parte cilndrica entre a cavidade e o cnico do capilar no deve passar de 0,5 a 0,8 mm. b) Sempre arredondar o canto do canal de injeo com o cnico do capilar. c) A distancia entre o centro da bucha de injeo com centro capilar deve ser o menor possvel. d) A altura do capilar, sempre que tiver mais que uma cavidade, no deve passar de 15mm. e) A passagem mxima da entrada para o canal de injeo no deve ser menor que a soma dos perfis de canais utilizados. f) As profundidades e larguras dos canais de injeo varia entre 2,5 x 5 a 3 x 6 mm. Nota: Causas que podem dificultar o funcionamento do molde. 1) Dimetro do furo da bucha de injeo pequeno.

37 2) canais de injeo estreitos e poucos profundos. 3) Mal polimento em geral. 4) A dimenso (C) fazer o menor possvel.

MOLDE DE TRES PLACAS Extrao por placa.

MOLDE COM BICO QUENTE O molde com bico quente muito usado em moldes, com o interesse de reduzir o tempo de injeo, diminuir ou praticamente eliminar o canal de injeo, quando for muito cumprido, sendo assim, sua finalidade de manter o material plstico que est sendo injetado sempre aquecido em sua temperatura de injeo, pouco antes de chegar diretamente na cavidade. Este tipo de molde tambm usado em casos que quando o molde se abre, a pea injetada fica presa no lado fixo do molde, exigindo assim a extrao do lado fixo, que aumentar a distancia entre o bico de injeo da injetora e a cavidade, tendo a necessidade de usar o bico quente (pg. 132). TIPOS DE BICO QUENTE. O bico quente pode ser normal (pg. 71), sem vlvula de vedao, ou com a vlvula de vedao. A vlvula de vedao tem como finalidade vedar o fluxo do material injetado, para que ele no escoe demasiadamente, dando melhor acabamento na pea e desperdiando menos material (pgs. 72, 73, 74 e 75). Os moldes com extrao do lado fixo so muitos usados em casos de peas como painis de computador, toca fitas e outros, onde as marcas de extratores e de injeo teriam de ficar do lado interno do produto.

BICO QUENTE NORMAL

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BICO QUENTE NORMAL

MOLDE DE BICO QUENTE Com extrao do lado fixo

BICO QUENTE COM VLVULA DE VEDAO

GAVETASMOLDE COM BICO QUENTE VALVULADO

MOLDE COM CANAL QUENTE O molde com canal quente muito usado em injeo de peas grandes, onde em uma injeo normal o material injetado normal o material injetado demoraria muito tempo para encher a cavidade, por ela ser muito extensa, endurecendo o material antes de formar a pea (figura abaixo). Aplica-se tambm o sistema de canal quente quando o molde tem mltiplas cavidades, sendo necessrio uma grande produo, com bastante economia, total automatismo e ciclos bem

39 curtos, portanto, eliminando-se os canais de injees distribuio, eliminando automaticamente a operao de moer o material para poder recuper-lo, pois neste caso o desperdcio de material praticamente zero. Para que funcione o processo de injeo normal, temos que aumentar muito as dimenses do bico de injeo e dos prprios canais de distribuio (se existir), perdendo assim muito material, o que elevaria o custo final do produto. O bloco do canal quente aquecido geralmente por resistncia tipo cartucho, onde sua temperatura regulada por termostato (pg. 79).

MOLDE COM CANAL QUENTE.

Molde exemplificado o sistema de injeo por canal e bico quente, mostrando em corte o bloco canal quente (Manifold), bico quente, sistema de refrigerao e extrao por placa.

GAVETA (MOLDE COM PARTES MVEIS) Usa-se muito em moldes, o sistema de gavetas, para fazer rasgos, furos, e outros detalhes externos ou internos na pea injetada. Detalhes estes que seriam impossveis de serem feitos, sem a utilizao da gaveta, pois os detalhes so feitos no sentido transversal da abertura do molde, e tem que ser liberados antes da extrao da pea. Existem basicamente dois tipos de gavetas:

40 1. Gavetas que nelas mesmas so usinados os formatos necessrios da pea (pg. 65). 2. Gavetas que servem de intermediarias para acionamento de alguns postios, pinos, que por sua vez, tambm do os formatos necessrios da pea (pg. 87). SISTEMA DE ACIONAMENTO As gavetas podem ser acionadas das seguintes formas: 1. Acionamento por pino acionador, sendo que o prprio pino faz o retorno (pgs. 85 e 87). 2. Acionamento por cunha, sendo o retorno feito por molas (pg. 89). 3. Acionamento por cunha mecnica, sendo que o prprio cunha faz o retorno (pg. 91). 4. Acionamento por pisto hidrulico, sendo que o prprio pisto faz o retorno (pg. 93). Estes tipos de gavetas so acionados por pinos acionadores, onde os mesmos fazem o avano e o retorno das gavetas, sendo que neste caso as gavetas tm usinadas entre si o formato externo da pea desejada. Por serem tipos de gavetas cavidades, geralmente so confeccionados com matrias prprios para cavidades, como: VH-13, VC-150, VND, etc.

MOLDE COM SISTEMA DE GAVETA

Estes tipos de gavetas tambm so acionados e retornados por pinos acionadores, porm, neste caso, as gavetas somente servem como intermedirias, sendo que nas mesmas so fixados postios, que por sua vez so acionados e recuados pela gaveta, e estes sim do formatos externos ou internos na pea injetada. Neste caso, os materiais usados para confeco das gavetas podem ser: VND ou o prprio VH-13.

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MOLDE COM SISTEMA DE GAVETA

Estes tipos de gavetas no so muitos recomendados para uso, tendo s como vantagens sua aplicao em espaos reduzidos. O acionamento feito atravs da prpria cunha trava, sendo que o recuo das gavetas feito atravs de molas, tendo a desvantagem que no podemos confiar nas molas, porque por melhor que seja a qualidade das mesmas, dependendo da maneira como so utilizadas, elas vo se desgastando, podendo at ocorrer uma quebra e ocasionar at um prejuzo maior em termos gerais.

MOLDE COM SISTEMA DE GAVETA

Sistemas de gavetas acionadas e recuadas por cunhas acionadoras, quadradas ou retangulares, e suas sees, usadas em casos de cursos de acionamento muito grandes, servindo como opo para outros casos especficos.

MOLDE COM SISTEMA DE GAVETA

O acionamento de gavetas por pisto hidrulico ou pneumtico geralmente usado em casos que a gaveta trabalha na parte fixa do molde, sendo necessrio que o pisto seja acionado quando o molde se feche e recue antes mesmo que o molde se abra, liberando, assim, o detalhe desejado, para que a pea injetada fique presa no macho quando o molde se abrir. O pisto tambm pode ser usado em casos de cursos muito grandes, onde em determinados casos seria impossvel o sistema convencional de gavetas.

42 ACIONAMENTO POR PISTO

Este tipo de gaveta geralmente usado em peas que tm detalhes internos e no haveria possibilidades de fazer a extrao por pinas. Somente so usadas em peas relativamente grandes, que determinem um bom espao para a localizao das gavetas. Os pinos acionadores das gavetas so posicionados com inclinaes ao contrrio das inclinaes normais. SISTEMA DE GAVETA COM DETALHE INTERNO

TABELA DE CALCULO DE H

H=(

f cos a

)+(

E cos a

)+(

K sen a

) + (R x tang a)+ X

Onde: X = de 5 a 10 mm C = Curso da gaveta f = de 1 a 3 mm K=C+ f

cos a E = espessura da placa

43

SISTEMA DE TRAVA DAS GAVETAS

PINO TRAVA (GAVETA FECHADA)

FORMATOS DE GAVETAS MAIS USADOS

CUNHAS TRAVA DE GAVETA A funo das cunhas em um molde com sistema de gaveta muito importante pois, alm de suportar a presso de injeo do material injetado, ao mesmo tempo proporciona um bom fechamento junto cavidade ou macho. O 1 e o 2 desenho representam tipos de cunhas quase semelhantes, sendo que so usadas na maioria dos moldes com gavetas. O 3 desenho representa outro tipo de cunha, que j no muito usada, por ter um sistema de fixao fraco, podendo no suportar a presso de injeo. Somente usada em casos especiais, ou moldes com baixa presso de injeo.

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CUNHA DE TRAVA DA GAVETA

importante observar a altura a altura das colunas de guia em moldes com gavetas, pois as mesmas devem ter a sua altura H sempre maior do que a altura X do pino acionador da gaveta, pois quando o molde se fecha necessrio que esteja guiado pelas colunas e buchas, antes mesmo da gaveta ser acionada. Exemplificao de um molde com sistemas de gaveta e desenho do produto injetado. Molde com uma cavidade central, injeo direta e duas gavetas para fazer furos redondos no sentido horizontal da pea.

RETORNO MECNICO

45 O retorno mecnico usado com finalidade de permitir que os pinos extratores em alguns casos retornem ao ponto inicial, antes da gaveta se feche sem bater nos pinos extratores. usado tambm para o retorno antecipado da placa extratora. Molas que so alojadas da placa suporte at a placa extratora. No indicado somente o uso de molas, sendo assim, necessrio o uso do retorno mecnico por garantia, pois a mola com um determinado tempo de uso, vai perdendo sua fora.

Funcionamento correto com auxlio do retorno mecnico.

Funcionamento incorreto, sem auxlio do retorno mecnico (mola fraca).

CONTRAOCLCULO DE CONTRAO PARA MOLDES Quando o material plstico quente penetra na cavidade resfriado, ele se contrai, e a moldagem final menor que o molde original. Portanto, quando a ferramenta projetada, devese adicionar uma tolerncia de contrao para dar as dimenses correspondente a ferramenta. Os materiais plsticos possuem diferentes valores de contrao, e essa informao fornecida pelo fabricante do material. Normalmente, especificada uma faixa de valores de contrao, o valor exato depende do tipo de pea e das condies da mquina injetora. A contrao de moldagem volumtrica, portanto todas as dimenses do produto devem ter essa tolerncia de contrao. TOLERNCIAS DA PEA

46 As tolerncias apresentadas no desenho da pea, devem cobrir no apenas e desempenho funcional do produto, mas tambm os trs fatores que so: a. variaes de contrao b. ngulo de sada do molde c. tolerncias para a confeco da cavidade. a. Variaes de contrao Os valores de contrao, indicado pelo fabricante do material caseiam-se em moldagens de teste efetuadas em condies especiais da prtica, entretanto, a contrao que ocorre, no depende apenas do tamanho e da seco transversal do produto, mas tambm das condies da injetora. Assim haver uma diferena entre a contrao permissvel e aquela realmente obtida. b. ngulo de sada do molde ngulo de sada a conicidade dada nas cavidades para facilitar a extrao da moldagem. Nas paredes da cavidade do molde no sentido de sada da pea, deve ter uma inclinao variando entre 0 30 a 3, com o propsito de facilitar a extrao. OBS: No desenho de produto, quando for necessrio inclinao mnima, dever ser adotado 0 30. c. Tolerncias para confeco da cavidade Se uma pea tiver tolerncias rigorosas, necessrio acomodar essas tolerncias, deixando a mxima quantidade de material possvel nas cavidades macho e fmea, para que, aps a primeira amostra, as correes possam ser facilmente efetuadas, porque mais fcil usinar o material da cavidade para corrigir as dimenses do que adicionar metal. Ento usa-se a seguinte regra: 1. faz-se todas as cavidades machos to grande quanto possvel, dentro das tolerncias permitidas. 2. faz-se todas as cavidades fmeas to pequenas quanto possvel, dentro das tolerncias permitidas. A dimenso da cavidade obtida atravs da seguinte relao: Fc = 1 x %

47 100 onde: Fc = fator de contrao % = tolerncia de contrao (pg. 49) Para a cavidade matriz, usa-se as dimenses mnimas ao produto multiplicado pelo fator de contrao. A dimenso da cavidade calculada pela seguinte frmula: Dc = dp . fc onde: Dc = dimenso da cavidade em mm dp = dimenso da pea em mm Fc = fator de contrao em % EXEMPLO: Calcular as dimenses da cavidade para o produto abaixo: Dados: Material ABS Tolerncia de Usinagem= 0,02

Dp = dimenso da pea Dp1 = 40 0,05 = 39,95 Dp2 = 18 + 0,1 = 18,10 Dp3 = 60 0,1 = 59,90 Dp4 = 10 + 0,2 = 10,20

Dc = Dimenso da Cavidade Dc1 = 39,95 . 1,006 = 40,19 Dc2 = 18,10 . 1,006 = 18,20 Dc3 = 59,90 . 1,006 = 60,25 Dc4 = 10,20 . 1,006 = 10,260 - 0,02 + 0,02 0 + 0,02 0 + 0,02 0

48 Dp5 = 20 0,1 = 19,90 Dp6 = 2,1 + 0,2 = 2,30 Dc5 = 19,90 . 1,006 = 20,01 Dc6 = 2,30 . 1,006 = 2,31+ 0,02 0 + 0,02 0

Para a cavidade matriz usa-se as dimenses mnimas.

Para a cavidade macho usa-se as dimenses mximas. Fatores que influenciam diretamente na contrao de um produto moldado esto relacionados com:

REA DA ENTRADA OU PONTO DE INJEO (maior rea, menor contrao) MOLDE ESPESSURA DA PAREDE DO PRODUTO (maior espessura, maior contrao) TEMPERATURADO MOLDE (maior temperatura, maior contrao)

MQUINA INJETORA

CICLO DE MONTAGEM (ciclo maior, menor contrao) PRESSO DE INJEO (maior presso, menor contrao)

MATERIAL PLSTICO

DENSIDADE (maior densidade, maior contrao) TEMPERATURA (maior temperatura, maior contrao)

49 EXERCCIOS PROPOSTOS

1) Calcular as dimenses da cavidade para a pea abaixo: Dados: Material: Poliestireno Tolerncia usinagem 0,05 de

2) Calcular as dimenses da cavidade para o produto abaixo:

Dados: Material: Polipropileno Tolerncia de usinagem 0,05

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TABELA DE CONTRAO Abreviaturas ABS SAN PC CA Nome tcnico Acntonitrito Butadieno Estireno Acntonitrilo Estireno Policarbonato Acetado de Celulose Nylon 6.6 c/ 30% F. V. Nylon 6.6 Nylon PA Nylon 6.6 c/ 20% F. V. Nylon 6.6 c/ 30% Micro Esferas Nylon 6 Nylon 6 c/ 30% F. V. OS PP PE Poliestireno Polipropileno Polietileno baixa densidade Polietileno alta densidade Polietileno baixa densidade Polietileno alta densidade Poliaceta Contrao % 0,3 0,5 0,4 0,6 0,3 0,6 0,2 0,6 0,4 1,5 1,2 0,5 1,1 0,9 0,6 0,4 0,6 1,0 2,0 1,5 3,0 1,5 2,5 2,5 3,5 2,2 1,0 2,5 0,2 0,8

PVC POM DELRIN ACRILICO

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REFRIGERAO

SISTEMA DE REFRIGERAO EM MOLDES DE INJEO O sistema de refrigerao em um molde de injeo um dos detalhes mais importantes para o bom funcionamento do mesmo, influenciando, diretamente, na qualidade da pea injetada. A idia de uma boa refrigerao baseia-se em obter uma boa estabilidade dimensional, um baixo ndice de deformao e uma boa esttica da pea injetada, sabendo-se, tambm, que para cada tipo de pea existe um caso diferente, notando que cada material plstico tem suas prprias caractersticas tcnicas, geralmente fornecida em catlogos dos fabricantes. Resumindo em poucas palavras: a refrigerao, em si, no usada para resfriar o molde inteiro, e sim para manter os machos e a cavidade em uma temperatura estabilizada sendo que estes esto em contato direto com o material plstico e, por motivo, sofrem um maior aquecimento. Nota: Sabe-se das caractersticas diferentes de cada material plsticos, os machos e a cavidade devem ser resfriados conforme o tipo de material injetado.Por exemplo: a) Casos em que a refrigerao tem que ser feita com gua gelada, devido ao super aquecimento dos machos e cavidades.

52 b) Casos que a refrigerao feita com gua normal, ou seja, em sua temperatura ambiente (80%) c) Casos em que a refrigerao, ou seja , o aquecimento tem que ser feito com leo quente, com peas transparentes de policarbonato.

REFRIGERAO NO BLOCO DA CAVIDADE

REFRIGERAO NAS PLACAS DO MOLDE

Este sistema de refrigerao em moldes de injeo , em geral, um dos tipos mais usados, que resulta em uma boa refrigerao, permitindo melhor qualidade das peas injetadas. A gua entra por um lado, praticamente d a volta por outro lado, mantendo assim o postio e sai por outro lado, mantendo assim o postio bem resfriado. Este sistema de refrigerao pode ser usado em moldes com 1 (uma), 2 (duas), ou mais cavidades.

53

MATERIAIS PLSTICOS Os Materiais plsticos so obtidos de diferentes origens, cada material tem caractersticas especificas, porm com uma propriedade em comum, que de se tornarem Plsticos, e, portanto possvel de serem injetados(moldados). Os Materiais Plsticos sofrem transformaes quando expostos a presso, e se conservam na forma em que foram moldados, e s se transformam novamente quando submetido a um novo esforo. Os Materiais Plsticos podem ser definidos como um grupo de Materiais Artificiais de origem orgnica, principalmente o petrleo e o carvo mineral. Os Materiais Plsticos so divididos em dois grandes grupos de classificao: MATERIAIS TERMOFIXOS MATERIAIS TERMOPLSTICOS

MATERIAIS TERMOFIXOS Quando nos referimos a Materiais Termofixos, falamos basicamente daqueles Materiais Sintticos que atravs da aplicao de calor e presso se tornam slidos, infusveis ao de solventes orgnicos (querosene, lcool, acetona, etc...). So eles: Plsticos Fenlicos, Aminoplsticos, Polisteres Insaturados, Epxies e Plsticos Allicos. MATERIAIS TERMOPLSTICOS Os termoplsticos so Materiais que necessitam de calor (TERMO) para se tornarem moldveis (PLSTICOS), e uma vez resfriados, retm geometricamente na qual foram moldados. Se forem novamente aquecidos, voltaram a se tornar Plsticos, podendo ser moldados em novas formas. Os Materiais Termoplsticos podem ser subdivididos em trs classes: PLSTICOS COMUNS PLSTICOS DE ENGENHARIA PLSTICOS ESPECIAIS PLSTICOS COMUNS

54 Plsticos Comuns ou de Massa, so aqueles produzidos e consumidos em grande quantidade e tem baixo custo em comparao a outros Materiais Termoplsticos, porm no apresentam caractersticas fsicas compatveis aos Plsticos de Engenharia. So eles: Polietileno Poliestireno Polipropileno Cloruro de Polivinile Acronitrilo Butadieno Strireno Stireno Acronitrila PLSTICOS DE ENGENHARIA Plsticos de Engenharia so Termoplsticos mais nobres os quais apresentam propriedades fsicas e qumicas diferenciadas e melhores.So produzidos em quantidades menores e tem custo consideravelmente mais alto em relao aos plsticos Comuns. So eles: Poliacetais Poliamida Policarbonato Polister Poliemetil Metacrilato PLSTICOS DE USO ESPECIAL Plsticos de uso especial so as ltimas conquistas de desenvolvimento de Termoplsticos, pesquisados para fins especficos. So eles: Polisulfeto de Fenileno Polister Imida RYTON ULTEM CA PA ( Nylon ) PC PET e PBT PMMA (Acrlico) PE PS PP PVC ABS SAN

Os Termoplsticos quando so aquecidos at uma determinada temperatura tm sua viscosidade diminuda e enquanto esta temperatura for mantida eles permanecero com a mesma viscosidade.Voltando-se temperatura inicial eles se solidificaro e estar pronto para iniciar um novo ciclo, por isso, aps serem moldados, podero ser modos e misturados com material

55 virgem para sofrer uma nova moldagem. Normalmente misturam-se 70% de material virgem e 30% de material recuperado. AQUECIDO AMOLECIDO ESFRIADO ENDURECIDO

Os Materiais Termofixos tm comportamento diferenciado em relao aos Termoplsticos. Sob a ao do calor, em uma temperatura definida eles se fundem, tem viscosidade diminuda at o ponto de mnima viscosidade, a qual permanece por um determinado tempo e logo a seguir aumenta at o material solidificar. AQUECIDO AMOLECIDO ESFRIADO ESTADO IRREVERSVEL

Assim podemos concluir, que para obter peas por injeo de Termoplsticos, aps a fuso do material, temos necessidade de retirar o calor (refrigerao das cavidades). Enquanto para os Termofixos precisamos fornecer mais calor s cavidades (repetncias eltricas). Os Materiais Termofixos alm da transformao de estado fsico tm tambm paralelamente uma qumica de carter irreversvel. PRINCIPAIS ELEMENTOS DOS MATERIAIS PLASTICOS Os elementos so substncias acrescentadas um Termoplstico para conferir, eliminar, aumentar ou diminuir determinada propriedade. So eles: CATALIZADORES: So produtos necessrios ao controle da velocidade de polimerizao (Unio entre molculas iguais) da resina plstica. CORANTES: Utilizados para colorao ao material plstico. ESTABILIZADORES: Tem por finalidade, impedir que o material plstico se deteriore (perca vida), conservando as caractersticas originais tais como: cor, aparncia, etc. MASSA: Material de aspecto fibroso que tem por finalidade dar maior resistncia ao plstico, reduzindo o custo de fabricao. Exemplo de massa:

56 P de serragem Algodo Talco Mica Microesferas de vidro Etc. PLASTIFICANTE: So substncias aquosas que fervem temperaturas entre 96 a 200c. Tem por finalidade melhorar o fluxo de materiais durante o processo de injeo. RESINA: o elemento bsico que nomeia e classifica o material plstico. ANTI-OXIDANTE: So aditivos com a finalidade de evitar ou retardar a degradao dos Termoplsticos, causada pela oxidao, por influncias atmosfricas ou por temperaturas elevadas atingidas durante o processo de injeo. RETARDANTES DE CHAMA: So aditivos incorporados aos Termofisicos e Termoplsticos com o objetivo de modificar o comportamento dos mesmos quando expostos chama. Finalmente existe uma grande variedade de materiais Termoplsticos, cada um apresentando um comportamento diferente durante a elaborao. Portanto, ao se iniciar um projeto de molde necessrio obter do fabricante todas as informaes relativas quanto ao comportamento do material pretendido. Geralmente a Matria-Prima chega ao mercado sob a forma granular, cilndrica, prsmatica ou esfrica. Os gros devero ser de igual dimenso (uniformes), lisos e de preferncia sem rebarbas, com a finalidade de evitar bloqueios do sistema de alimentao e plastificao, e serem bem secos (sem umidade), pois a formao de vapores resultaram em problemas no produto acabado. Os Materiais Termoplsticos so recuperveis, as peas refugadas, as purgas e os canais de injeo so novamente reprocessados. Existem porm, algumas excees: por exemplo peas transparentes e de colorao clara, NO SO RECUPERAVEIS. PROCESSO DE REAPROVEITAMENTO DOS TERMOPLASTICOS

57 Os canais de injeo as purgas e refugos so modos, tornando-se grnulos, que so misturados ao material virgem dentro da seguinte proporo: 70% de material virgem de 30% de material recuperado, para no alterar no alterar as propriedades e a cor do material.Feito isso o material levado para estufas para eliminao de possveis umidades. O tempo de estufagem de aproximadamente (duas horas com temperaturas de 80c. Terminado este processo o material conduzido para o funil da mquina a fim de ser reutilizado).

CLCULOS PARA PROJETOSCLCULOS PARA PROJETOS

PESO DE MOLDAGEM Ao iniciar qualquer projeto de moldes para plsticos, deve-se calcular primeiramente o peso da moldagem, para determinada escolha correta da mquina injetora. O peso da moldagem formado pela pea, canais de injeo, canais de distribuio e canal de reteno (poo frio). O peso de moldagem calculado por: PM = V . Pe Onde: PM = Peso da moldagem em gramas V = Volume total de moldagem em cm3 Pe = Peso especifico do material a ser injetado (valor tabelado) em gr/cm3 EXERCCIO RESOLVIDO: Calcular o peso de moldagem para a pea abaixo: MATERIAL= Policarbonato N CAV.= 02

58

Clculo do volume da bucha de injeo: D = (tg2 x 42) x 2+3 D = (0,035 x 42) x 2+3 D = 1,47 x 2 + 3 D = 2,94 + 3 D = 5,94mm V = 0,2618 x h x (D2+ d2+ D x d) V = 0,2618 x 4,2 (0,5942+ 0,32+ 0,594 x 0,3) V = 0,2618 x 4,2 (0,442 + 0,178) V = 0,2618 x 4,2 x 0,62 V = 0,68cm3 Clculo do volume do canal de distribuio: V= p x d2 4 3,14 x 0.62 4 xh+ p x d3 6 3,14 x 0,63 6

V=

x 3,4 +

V = 0,96 + 0,113 V = 1,073 cm Clculo do volume do canal de reteno: V= p x d2 4 xh

V=

3,14 x 0,82 4

x 0,7

V = 0,35 cm

59

Clculo do volume do produto:

V=

p . D2 4 3,14 . 4,4 4

.h+

p 4 3,14 4

. (D2 d2) . h

V=

. 1,8 +

. (4,4 - 4) . 1,6

V = 27 . 35 + 0,785 . (3,6) . 16 V = 27 . 35 + 4,22 V = 31,58 V = 31,58 . 2 = 63,16 cm Soma dos volumes: Vt = V1 + V2 + V3 + V4 Vt = 0,68 + 1,15 + 0,35 + 63,16 Vt = 65,34 cm Clculo do peso de moldagem: PM = Vt . pe PM = 65,34 . 1,2 PM = 78,48 gramas FRMULAS DE REA E VOLUME DAS FIGURAS MAIS UTILIZADAS EM PROJETOS QUADRADOS OU RETNGULO CILINDRO CORA

60

rea = L . l Volume = L . l . h

. D 4 . D V= .h 4 A=

A= V=

4 4

. (D - d) . (D - d) . h

ESFERA

TRONCO DE CONE

V=

. D 6

V = 0,2618 . h . (D + d + D . d)

CAPACIDADE MXIMA DE INJEO Capacidade mxima de injeo a quantidade mxima de material plstico padro que a mquina injetora consegue injetar por ciclo. O material padro para as mquinas injetoras o poliestireno. O fabricante da injetora realiza teste com poliestireno e padroniza a mesma com este material. Como os materiais plsticos tm peso especfico diferentes, automaticamente o fator volumtrico tambm ser. Assim quando se necessitar injetar qualquer outro material termoplstico que no seja poliestireno para saber qual a capacidade mxima de injeo, devamos utilizar a relao abaixo: Cm1 = Cap. inj. do Poliestireno . P esp. do mat. a ser inj. P esp. do poliestireno . FV do poliestireno FV do mat. a ser injetado

Onde: Cm1 = Capacidade mxima de injeo.....................................................................gramas Cap. inj. do poliestireno = Capacidade de injeo do poliestireno......................... g/cm P esp. do mat. a ser inj. = Peso especfico do material plstico a ser injetado........g/cm

61 FV = Fator Volumtrico do material plstico. NOTA: O peso especfico e o fator volumtrico dos materiais plsticos so valores tabelados pelo fabricante da matria prima. A mquina injetora tem capacidade de injeo somente quando a capacidade mxima de injeo for maior que o peso de moldagem. EXEMPLO: Calcular a capacidade mxima de injeo para um produto com peso de moldagem de 35 gramas em policarbonato (PC), cuja capacidade mxima de injeo conforme o manual da injetora [e de 40 gramas com poliestileno (PS). Cm1 = Cap. inj. do Poliestireno . P esp. do mat. a ser inj. P esp. do poliestireno . FV do PS FV do mat. a ser injetado

Cm1 = 40 .

1,2 2,02 . 1,04 1,8

Cm1 = 40 . 1,15 . 1,12 Cm1 = 51,80 gramas OBSERVAAO: possvel utilizar esta maquina, porque a capacidade mxima de injeo maior que o peso de moldagem. Cm1 > Pm CAPACIDADE DE PLASTIFICAO Capacidade de plastificao a quantidade mxima material padro que a maquina injetora consegue amolecer por hora, a fim de ser moldado. Normalmente a capacidade de plastificao mxima padronizada com o material plstico poliestireno pelos fabricantes das maquinas. Como visto anteriormente, o peso especifico e fator volumtrico dos materiais so diferentes uns dos outros, assim quando se for injetar qualquer outro material termoplstico que no seja poliestireno, devemos utilizar a relao abaixo:

62 Cp = Capacidade de plastific. do Poliestireno . Cal. esp. do PS Cal. esp. do material a ser injetado

Na pratica devemos utilizar apenas 80% da capacidade da injetora , ento a relao ficara a seguinte. Cp = Capacidade de plastific. do PS . Cal. esp. do PS Cal. esp. do material a ser injetado . 0,8

ONDE: Cp = Capacidade de plastificao em kg / h. Cal. esp. do PS = Calor especifico do poliestireno kcal / h. Cal. esp. do Mat. = Calor especifico do material a ser injetado kcal / h. NOTA: O calor especifico dos materiais so valores tabelados conforme o fabricante da matria prima. (tabela pg. 49). EXEMPLO: Calcular a capacidade de plastificao para injetor poliestireno, cuja capacidade de plastificao conforme manual de injetora de 50 kg / hora em poliestireno. Cp = Capacidade de plastific. do PS . Cal. esp. do PS Cal. esp. do Polipropileno . 0,8

Cp = 50 .

Cal. esp. do PS Cal. esp. do PP Cp = 50 . 0,42 . 0,8

. 0,8

Cp = 16,62 Kg / hora

MATERIAIS TERMOPLSTICOS FATOR Em KCAL/KGCALOR ESPECFICO VOLUMTRICO 2,02 2,05 1,94 1,9 1,81 2,07 1,9 2,3 2,3 2,4 1,9 2,03 1,8 1,9 0,3 0,8 2,03 181 0,7 - 1 135 325 275 181 325 275 155 92 92 124 122 135 200 135

NOME 1,04 1,14 0,9 1,42 0,95 0,92 1,04 1,35 1,35 1,25 1,18 1,05 1,2 1,42 1,05 0,7 0,8 0,5 0,8 0,2 0,8 0,2 0,5 2-5 2-5 0,5 0,8 2-5 2-5 0,7 - 1 2,5 0,7 - 1 0,2 0,6

Pe g/cmPESO ESPECFICO %CONTRAO FV

POLIESTIRENO

NYLON / 6

POLIPROPILENO

DELRIN

POLIETILENO ALTA DENSIDADE

POLIETILENO BAIXA DENSIDADE

ABS

PVC RGIDO

PVC FLEXVEL

ACETATO DE CELULOSE

ACRLICO

ESTIRENO ACRILONITRILA

POLICARBONATO

CELCON

POLIESTIRENO MDIO E ALTO IMPACTO

63

64

MATERIAIS TERMO-PLSTICOS NOME QUMICO Polietileno Alta Densidade Polietileno Mdia Densidade Polietileno Baixa Densidade Polipropileno Poliestireno Alto Impacto Poliestireno Mdio Impacto Poliestireno Natural Poliestireno Acrilonitrila A.B.S. Nylon .6 Nylon 6.6 Nylon 6.10 Acrlico Poliacetal Policarbonato P.V.C. Rgido P.V.C. Flexvel P.V.C. Copolmero TEMPER. DE INJ. EM C 150 250 150 250 115 140 150 - 250 120 150 180 280 140 190 200 300 140 190 200 300 140 190 200 - 300 190 - 300 120 160 170 215 140 180 190 300 160 200 210 320 220 320 180 220 160 260 190 240 230 315 150 215 80 140 150 190 160 - 190 PRESSO DE INJ. TEMPER. EM KG/CM DO MOLDE EM C MN. MX. 700 600 400 600 405 700 750 700 750 700 750 700 700 500 700 700 700 700 700 700 800 700 700 980 700 720 500 500 1400 1400 1200 1400 1200 1400 1200 1400 1200 1400 1200 1400 1400 1200 1400 1100 1400 1200 1400 1400 1400 1400 1400 1400 1400 1200 1400 1400 30 - 70 30 - 70 30 - 70 30 - 80 30 80 30 80 60 - 80 40 - 80 70 - 80 80 - 120 80 120 80 120 50 - 70 60 - 70 80 30 70 30 70 30 - 70

65 Nota: - Presso na Cavidade: P.I 2

CICLO DE OPERAO Ciclo de operao a quantidade por hora ou por minuto que a maquina injetora consegue realizar, o ciclo esta em funo da capacidade mxima de injeo e o peso de moldagem. O ciclo pode ser determinado por: 1) Injees por hora: Ih = Capac. de plastif. do material a ser injetado Peso de moldagem do mat. a ser injetado (Inj/horas)

OBSERVAO: O peso de moldagem para a formula acima = gramas 1000

2) Injees por minuto: Im = Onde: Im = Injees por minuto em Inj/min Ih = Injees por hora em Inj/h 3) Tempo do ciclo: Tc = Onde: Tc = Tempo de ciclo em segundo Im = Injees por minuto em Inj/min. EXEMPLO: 60 Im (segundo) lh 60 (Injees/minuto)

66 Uma injetora tem capacidade de plastificao de 8kg/hora. Quer-se injetar 100g de poliamida. Verificar se possvel utilizar esta injetora, quantas injees sero feitas por hora e qual ser o tempo do ciclo.

Capacidade mxima de injeo Cm1 = Capac. Inj. do PS x P esp. do mat. a ser inj. P esp. Do PS 2,02 2,05 x FVolume PS FVolume mat. a ser injet.

Cm1 =

120 x

1,14 1,04

x

Cm1 = 129,6 gramas. RESPOSTA: possvel utilizar esta injetora, porque a capacidade mxima de injeo maior eu o peso da moldagem. Capacidade de plastificao Cp = Capac. de plastif. do PS x Cal. espec. do PS Cal. espec. do mat. a ser injetado x 0,8

Cp =

8x

135 325

x 0,8

Cp = 8 . 0,450 . 0,8 Injees por hora. Ih = Capac. de plastif. do mat. a ser injet. Peso da moldagem gramas 1000 100 1000

Cp = 2,658 Kg / hora

Peso de moldagem =

PM =

PM = 0,1 Kg

Ih =

2,658 0,1

67

Ih = 26,58 injees / hora

Injees por minuto. Im = lh 60 lh 60 26,58 60

Im =

lm =

lm = 0,443 Injees / minuto

Tempo do ciclo. Tc = 60 lm Tc = 60 0,443

Tc = 135 segundos ou 2 15 Observao: o ciclo ser de 2 min. e 15 seg. PRESSO DE INJEO E FORA DE FECHAMENTO As caractersticas com que um termoplstico flui para o interior da cavidade do molde durante a injeo, precisam ser completa e perfeitamente entendidas para que se possa projetar adequadamente pea. A cavidade a parte oca, dentro do molde, que ao ser preenchida pelo termoplstico d a ele a forma da pea desejada. A presso aplicada para injetar o termo plstico dentro da cavidade chamada de presso de injeo, e a presso mantida durante a solidificao da pea chamada presso de recalque. As presses de injeo e de recalque, atuando sobre a superfcie da cavidade originam uma fora que tenta abrir o molde, para resistir a essa fora, o mecanismo de fechamento do molde tem que comprimir o lado do macho do molde contra o lado da matriz com uma fora denominada fora de fechamento. Esta fora proporcionada reas projetadas da moldagem, no plano de abertura do molde e deve ser suportada pela fora de fechamento da mquina injetora.

68 Devido as perdas ocorridas no bico da mquina, nos canais de injeo e de canais de distribuio, apenas uma porcentagem da presso de injeo fornecida na cavidade. A presso de injeo varia entre 300 400 kgf/cm 2na rea de moldagem no plano de abertura do molde. A presso nas cavidades calculada como metade da presso de injeo total fornecida pela mquina injetora. A fora de fechamento que impede a abertura do molde durante a injeo calculada acrescentando presso da cavidade mais 20% da fora que age na cavidade. Para calcular a presso total de injeo, utilizamos a relao abaixo: Pti = PI . S Onde: Pti = Presso total de injeo em kgf PI = Presso de injeo em kgf/cm2 (tabelado PG . 50) S = rea da superfcie da(s) cavidade(s), no plano de abertura do molde, em cm2 Para calcular a presso nas cavidades no molde, utilizamos a relao abaixo: Pc = Onde: Pc = Presso na (s) cavidade (s) em kgf Pti = Presso total de injeo em kgf/cm2 (tabelado) Para calcular a fora de fechamento que impede a abertura do molde utilizamos a relao abaixo: Ff = 1,2 . Pc Onde: Ff = Fora de fechamento em kgf Pc = Presso na(s) cavidade(s) em kgf Para calcular a presso manomtrica (presso de injeo obtida atravs do manmetro do painel da mquina). Pm = PI x Onde: di2 de2 Pti 2

69 Pm = Presso manomtrica em kgf/cm2 PI = Presso de injeo em kgf/cm2 di = Dimetro do cilindro de injeo em cm de = Dimetro do embolo de injeo em cm Nota: Exemplo: Calcular a presso total de injeo, presso nas cavidades, a fora de fechamento e a presso manomtrica para o produto abaixo: PRODUTO Dados: Material PVC flexvel Calculo da presso total de injeo Pti = PI . S a) Calculando a rea S= P x D 4 S= 3,14 x 6 4 O dimetro do mbolo so fornecidos pelo fabricante da mquina.

S = 28,26 cm2 b) Calculando a presso total de injeo: Pti = PI . S Pti = 19782 Kgf Calculo de presso na (s) cavidade (s) Pc = Pti 2 Pc = 19782 2 Pti = 700 . 28,26

Calculo da fora de fechamento Ef = 1,2 . Pc Ef = 1,2 . 9891 Ef = 11869,90 Kgf

70 Clculo da presso manomtrica Dados: di = 60mm de = 200 mm Pm = PI x . di de Pm = 700 x 6 20 Pm = 700 . 0,09

Pm = 63 Kgf / cm CLCULO DA ESPESSURA DA PLACA SUPORTE A placa suporte tem como funo suportar a presso de injeo, exercida no molde durante a injeo do material plstico. Esta placa deve ser calculada cuidadosamente para que possa resistir com segurana, aos esforos nele aplicados. A sua espessura deve ser dimensionada , pois desta depende a segurana do molde. A largura e o comprimento so determinadas conforme a necessidade do projeto.

e = 0,75 x Onde:

Pct. I L . tadm

e = Espessura da placa suporte em cm Pct = presso total na(s) cavidades(s) em Kgf / cm Pot = Pc . S I = distancia entre apoios em cm L = lagura da placa em cm tadm = Tenso admissvel do ao em Kgf/cm

Valores de tadm AO SAE 1010 / 1020 AO SAE 1030 / 1040 AO SAE 1045 / 1050 AO temperado 840 Kgf / cm 1000 Kgf / cm 1250 Kgf / cm 1400 Kgf / cm

71 Quando utilizar-se blocos padronizados tipo POLIMOLDE a espessura da placa suporte j estar determinada. Devera verificar-se , a mesma suportara a presso solicitada. Primeiramente verificam-se em catlogos as dimenses entre apoios, largura e a espessura da placa suporte. Em seguida calcula-se o modulo da seco com a seguinte formula. MODULO DA SECAO M= Onde: M = modulo da seco em cm L = largura da placa suporte em cm e = espessura da placa suporte em cm Aps calculado o modulo da seco , deve-se determinar a presso mxima que a placa suportar. PRESSO MXIMA QUE A PLACA SUPORTE RESISTIR Pct = Onde: Pct = presso mxima de resistncia em Kgf M = modulo da seco em cm tadm = tenso admissvel da ao da placa em Kgf/cm I= distancia entre apoios em cm Exemplo: 1) Calcular a espessura da placa suporte , para o molde com os seguintes dados: Material a ser injetado ABS Material da placa suporte ao SAE 1045 L = 400mm l = 150mm PI 800 Kgf / cm (tabelado) rea de moldagem = 110 cm tadm = 1250 Kgf / cm 8 x M x tadm l L . e 2

72 e = 0,75 Pct x l L x tadm

a) Calculando a presso total na cavidade: Pct = PC . S Pct = 400 . 100 Pct = 40000Kgf e = 0,75 x 600000 40 x 1250 e = 0,75 x 600000 50000 e = 0,75 . 12

e = 9cm

e = 3 cm

e = 30mm

2) Tendo um molde com bloco padronizado, verificar presso de injeo total, que a placa suporte resistir. Dados: L = 300mm l = 100mm e = 34mm tadm = 1000Kgf/cm Clculo do modulo da seco. M= L . e 6 M= 30 . 3 . 4 6 M = 57,80 cm

Clculo da presso mxima de resistncia. Pct = 8 . M . tadm l Pct = 8 . 57,80 . 1000 10 Pct = 462400 10

Pct = 46240 Kgf

CLCULO DA ESPESSURA DA PLACA SUPORTE PARA MOLDES REDONDOS Quando o molde for de formato redondo, a placa suporte deste dever ser calculada para que possa resistir os esforos nela aplicados.

73

e = Onde:

PC . R tadm

e = espessura da placa suporte em cm R = raio do vo em cm Pc = presso da cavidade em Kgf / cm (tabelado) tadm = tenso admissvel do ao em Kgf / cm EXEMPLO: Calcular a espessura da placa suporte para um molde redondo com os seguintes dados: Material a ser injetado: Nylon 6 PI = 700 Kgf / cm (tabelado) D = 125 mm R = 62,5 mm tadm = 1250 Kgf / cm e = PC . R tadm

a) Clculo da presso na cavidade Pc = PI 2 Pc = 700 2 Pc = 350 Kgf / cm

b) Clculo da espessura da placa suporte. e = 350 x 6,25 1250 e = 10,937 e = 3,30cm e = 33mm

CALCULO PARA DIMENCIONAMENTO DA CAVIDADE. A cavidade submetida a alta presso interna do material plstico injetado, portanto deve-se observar que a mesma necessita ser dimensionada, prevendo-se as solicitaes de esforos nela aplicada. A cavidade recebe a presso da maquina injetora, sendo que o trabalho com altas temperaturas, e se no for dimensionadas adequadamente, poder ocorrer deformaes. Para o dimensionamento usamos a seguinte frmula:

74

EM CAVIDADES CILINDRICAS e = 0,625 . d . Pc tr

h= Onde: e = espessura da parede da cavidade em cm H = espessura do fundo da cavidade em cm d = dimetro externo do produto em cm Pc = presso na(s) cavidade(s) em Kgf / cm (tabelado)

d 2

x (1,2 x

Pc tf

)

tr = tenso a trao do ao empregado na cavidade em Kgf / cm (tabelado) tf = tenso a flexo do ao empregado na cavidade em Kgf / cm (tabelado). EM CAVIDADES QUADRADAS OU RETANGULARES

e = (0,5 x E1 = (0,5 x h1 = 0,66 x l x (1,2 x Z= l L

l h1 L h1 2 l x Z

x x x

Pc ) tr Pc ) tr Pc ) tf

Onde: e = espessura da parede longitudinal em cm e1 = espessura da parede transversal em cm L = comprimento da cavidade em cm l = largura da cavidade em cm h = espessura do fundo da cavidade em cm H1 = espessura total do produto em cm tr = tenso a trao do ao empregado na cavidade em Kgf / cm tf = tenso a flexo do ao empregado na cavidade em Kgf / cm (tabelado)

FORMULA PARA CLCULO DA POTENCIA PARA MOLDES COM CMARA QUENTE

75 O aquecimento da cmara quente dever ser feito atravs do uso de resistncias eltricas tipo cartucho. Para determinar a voltagem correta, aplica-se a seguinte formula: P= Onde: P = potencia necessria em watts m = peso do bloco a aquecer em kg T = diferena de temperatura em C (T1 T2) T1 final T2 inicial C = condutibilidade trmica do ao = 0,14 kcal C t = temperatura de aquecimento em minutos. n = constante obtida na pratica. (0,6) Nota: 1 kwatt = 1000 Watts Exemplo: Determinar a potencia necessria para aquecer o bloco da cmara quente com f15 kg, num tempo de 30 minutos a uma temperatura de 250C , considerandose que o bloco esteja a uma temperatura de 20C (temperatura ambiente). A quantidade de resistncia ser de: P= m x T x c t x n P= 15 . (250 20) . 0,14 0,5 . 0,6 P= 483 0,3 m x DT x c DT x n

P = 1610 Watts TABELA DAS TENSES ADMISSVEIS TENSO ADMISSVEL PARA AO MATERIAL AO SAE 1010 AO SAE 1020 AO SAE 1030 AO SAE 1040 AO SAE 1050 AO TEMPERADO Exemplo: tf em kgf / cm 550 700 950 1050 1400 1400 tr em Kgf / cm 500 650 850 950 1250 1250

76 Dimensionar a cavidade para o produto abaixo, tendo os seguintes dados: Presso na cavidade 320 kgf / cm Resistncia a flexo 1400 kgf / cm Resistncia a trao 1250 kgf / cm

a) Espessura da parede longitudinal e = (0,5 x e = 0,862 cm l Pc x ) h1 tr e = (0,5 x 16 320 x ) 3 1250 e = (0,5 x 5,333 x 0,25)

e = 8,26 mm (mnimo)

b) Espessura da parede transversal. e1 = (0,5 x e1 = 1,032 cm L Pc x ) h1 tr e1 = (0,5 x 25 320 x ) 3 1250 e1 = (0,5 x 8,333 x 0,25)

e1 = 10,66 mm (mnimo)

c) Espessura do fundo da cavidade. Z= l L Z= 16 25 Z = 0,64

h = 0,66 x l x 1,2 x

2 l x Z

x

Pc tf

h = 0,66 x 16 x 1,2 x h = 10,56 x 0,289

2 16 x 0,64

x

320 1400

h = 10,56 x 1,2 x 0,305 x 0,228 h = 3,055 cm Exemplo:

h = 30,55 mm

Dimensionar uma cavidade cilndrica, com os seguintes dados: Presso na cavidade 280 kgf / cm Resistncia a flexo 1400 kgf / cm Resistncia a trao 1250 kgf / cm

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a) Clculo espessura da parede da cavidade. e = 0,625 x d x Pc tr e = 0,625 x 6 x 280 1250 e = 0,84 cm

e = 8,4 mm (mnimo) b) Espessura do fundo da cavidade. h= d 2 x (1,2 x Pc tf ) h= 6 2 x (1,2 x 280 2400 ) h = 1,47 cm

h = 14,7 mm (mnimo)

CLCULO DE CAVIDADE PARA MOLDE TERMOPLSTICO

CAVIDADE CILINDRICA.

e = 0,25 x D h = 0,65 x D 2

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CAVIDADE QUADRADA OU RETANGULAR.

e =

30000 x L 253440 x h1

h = 0,66 x l x (0,42 x

2 l x X

)

X=

l L

CLCULO DE PRESSO TOTAL NA CAVIDADE (PTC)

PTC = Pi x A ........ Kg1. Determinar a linha de fechamento do produto. 2. Desenha-se com certa simetria as distncias entre centro das cavidades (se forem mais que uma). 3. Determina-se as dimenses dos canais de distribuio. 4. Calcula-se a rea projetada na linha de fechamento. Pi = presso de injeo do plstico (500 kg / cm) base para calculo. A = rea projetada na linha de fechamento ...... cm

79 CALCULAR A PRESSO TOTAL NA CAVIDADE

Dados: Qtde. = 2 cavidades.

a) rea da pea = 2 . (2 . 5) . 0,5 4

rea da pea = 20 cm (2 peas)

b) rea do canal = 0,5 . 2,6 + (

)

rea do canal = 1,49cm

c) rea total = 20 + 1,49 = 21,49 cm d) PTC = Pi x A PTC = 500 . 21,49 PTC = 10745 kg

OBS.: Para efeito de clculo desprezar medidas pequenas.