148
Moldes de Injeção

Apostila de Moldes

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Apostila de Moldes

Citation preview

  • Moldes de

    Injeo

  • Moldes de Injeo

    ndice

    Captulo 1 - Processos de fabricao e transformao de plsticos...................... 4

    Termoformagem ............................................................................................... 6

    Extruso ............................................................................................................ 9

    Sopro............................................................................................................... 14

    Injeo............................................................................................................. 18

    Seleo de mquinas injetoras ........................................................................ 26

    Exerccios ....................................................................................................... 27

    Bibliografia ..................................................................................................... 29

    Captulo 2 - Generalidades dos moldes de injeo............................................. 30

    Cavidades........................................................................................................ 30

    Linhas de Fechamento .................................................................................... 35

    Contrao........................................................................................................ 43

    Exerccios ....................................................................................................... 47

    Captulo 3 Projeto de peas plsticas............................................................... 52

    Exerccios ....................................................................................................... 66

    Captulo 4 - Componentes bsicos de um molde de injeo .............................. 67

    Captulo 5 Tipos de moldes ............................................................................. 71

    Critrios para classificao dos moldes.......................................................... 73

    Duas placas (Standard Mold): ........................................................................ 75

    Moldes de trs placas (Three-plate Mold): ..................................................... 77

    Moldes com mandbulas ou partes mveis (Split-Cavity Mold): ................... 80

    Moldes com desenroscador ou ncleo rotativo (Unscrewing Mold):............. 81

    Moldes com placa flutuante (Stripper Mold): ................................................ 83

    Exerccios: ...................................................................................................... 84

    Captulo 6 - Porta-moldes................................................................................... 86

    Captulo 7 Sistemas de injeo ........................................................................ 91

    Fluxo de injeo.............................................................................................. 91

    Buchas de Injeo ........................................................................................... 92

    Canais de distribuio..................................................................................... 93

    Tipos de canais ............................................................................................... 94

    Pontos de Entrada de Injeo.......................................................................... 95

    Bico-quente:.................................................................................................. 101

    Sistema de cmara-quente ............................................................................ 103

    - 2 -

  • Moldes de Injeo

    Sada de Gases .............................................................................................. 106

    Exerccios: .................................................................................................... 107

    Captulo 8 Sistemas de extrao .................................................................... 108

    Extrao por pino.......................................................................................... 109

    Extrao por lmina...................................................................................... 109

    Extrao por bucha ....................................................................................... 110

    Extrao por desenroscador.......................................................................... 111

    Extrao por placa ........................................................................................ 112

    Extrao por anel .......................................................................................... 113

    Extrao por vlvula de ar ............................................................................ 113

    Extrao por gaveta ...................................................................................... 114

    Captulo 9 Sistemas de refrigerao .............................................................. 116

    Projeto de refrigerao.................................................................................. 117

    Canais de refrigerao .................................................................................. 118

    Mtodos de refrigerao ............................................................................... 120

    Resfriamento com gua ................................................................................ 122

    Conexes....................................................................................................... 123

    Direcionadores.............................................................................................. 124

    Tampes........................................................................................................ 124

    Anis de vedao (Oring)............................................................................ 125

    Captulo 10 - Consideraes iniciais no projeto de moldes de injeo ............ 126

    Peso da moldagem ........................................................................................ 126

    Capacidade de injeo .................................................................................. 128

    Capacidade de plastificao.......................................................................... 129

    Fora de fechamento..................................................................................... 130

    Exerccio ....................................................................................................... 132

    - 3 -

  • Moldes de Injeo

    Captulo 1 - Processos de fabricao e transformao de

    plsticos

    Da produo da matria-prima por processos qumicos at o produto plstico que

    ser utilizado pelo consumidor so necessrias algumas etapas intermedirias. A

    matria-prima produzida em gros (chamado de granulado), de p, pasta ou liquido e

    ento transformada em semi-manufaturado ou pea pronta.

    Semi-manufaturados so produtos intermedirios que sero ainda processados

    em produto final por meio de diferentes tcnicas de fabricao, como por exemplo

    atravs de termoformagem. Exemplos de semi-manufaturados so placas, filmes, tubos

    e perfis de plstico. Peas prontas so produtos finais fabricados por exemplo atravs do

    processo de injeo. Exemplos de produtos acabados so baldes, engrenagens e carcaas

    de plstico conforme mostrado no diagrama da figura 1.1.

    MATRIA-PRIMAPROCESSOS DE

    TRANSFORMAOE FABRICAO

    SEMI-MANUFATURADOS

    PEA PRONTA

    - PLACAS

    - FILMES

    - TUBOS

    - PERFIS

    - FARIS

    - ENGRENAGENS

    - CARCAAS DE FAROL

    - BALDES

    Fig. 1.1 Diagrama da matria-prima at o produto final

    Na tabela 1.1 mostrada uma panormica sobre processos de fabricao e

    transformao para o grupo dos termoplsticos e durmeros.

    Tabela 1.1 Fabricao e transformao de termoplstico e durmeros

    PROCESSOS Durmeros Termoplsticos

    Moldagem

    Massa fundida ser transformada ao mesmo tempo que ocorre uma reao qumica: - Massa rgida - Resina reativa fluida

    Massa fundida ser moldada em estado termoplstico.

    Extruso Massa fundida ser extrudada em estado termoplstico. F

    abri

    ca

    o

    Sopro Pea ser moldada por sopro no estado termoplstico

    Termoformagem Semi-manufaturados sero moldados em estado termoplstico.

    Separao Moldagem sob tenso Moldagem sob tenso

    Tra

    nsfo

    rma

    o

    Unio Processos de unio mecnica: colagem.

    Processos de unio mecnica Colagem Soldagem (ultrassom, termofuso, etc...)

    - 4 -

  • Moldes de Injeo

    Na tabela 1.1 possvel verificar que no foi citado nenhum processo de

    transformao para os elastmeros, pois funciona de forma semelhante aos durmeros ,

    com exceo da extruso. Plsticos encadeados no possuem uma faixa de estado

    termoplstico e, devido a este fato, no podem mais ser transformados aps o processo

    de endurecimento.

    A moldagem de plsticos sob tenso, da qual fazem parte os processos de

    torneamento, fresagem, serra, entre outros, caracterizada pela designao genrica de

    separao.

    Os processos de unio dos plsticos, dos quais fazem parte da colagem e a

    soldagem, bem como os processos mecnicos de parafusar, rebitar e assim por diante,

    so caracterizados pela designao genrica de unio.

    A termoformagem, separao e unio so agrupadas sob a designao de

    processos de transformao, pois operam com produtos semi-manufaturados, enquanto

    que os processos de moldagem, como a extruso, o sopro e a injeo, compem a

    fabricao, pois j convertem a matria-prima em pea pronta.

    Processos de moldagem dos termoplsticos

    A tabela 1.2 mostra uma coletnea dos processos em relao ao estado fsico de

    termoplsticos.

    Tabela 1.2- Execuo de processos em relao ao estado fsico do material

    ESTADO PROCESSOS

    Rgido Termoelstico Termoplstico

    Moldagem

    Extruso Fundio Calandragem Injeo Prensagem Sinterizao

    Termoformagem

    Chanfro/dobra Estampo Repuxo Repuxo profundo Processos combinados

    Separao

    Furao Torneamento Fresagem Aplainamento Serra Corte Retificao

    Unio Parafusagem Rebitagem Colagem

    - 5 -

  • Moldes de Injeo

    Termoformagem

    Entende-se por termoformagem a transformao do plstico sob ao de calor e

    fora. Para este fim existe um grande nmero de tcnicas de processamento. Para a

    termoformagem de termoplsticos tem sido disseminado o uso de ar e/ou vcuo para a

    produo da fora necessria formao.

    A seqncia normal do processo : o plstico aquecido a uma temperatura na

    qual ele atinge a elasticidade (zona termoelstica, como pode ser observado na figura

    1.2), moldado atravs da fora do ar e novamente resfriado.

    Re

    sist

    n

    cia

    t

    ra

    o

    B

    Alo

    ng

    am

    en

    to

    B

    Faixa de transformao

    Rgido

    Temperatura

    Termoelstico Termoplstico

    Tg Tf Tz

    VH

    Fig. 1.2 Grfico Temperatura x Resistncia trao

    Como os termoplsticos podem ser levados, por aquecimento, do estado fixo at

    o elstico, somente eles podem ser termoformados, enquanto que, por exemplo, os

    durmeros, que no se tornam elsticos com o aquecimento, no podem ser moldados

    por este processo.

    O processamento feito principalmente com filmes e placas, com espessura

    entre 0,1 e 12 mm. O material, tambm chamado de semi-manufaturado, pode ser

    encontrado em placas individuais ou em rolos.

    Etapas do processo

    O processo ocorre em trs passos: o aquecimento, a moldagem e o resfriamento.

    Na primeira etapa o semi-manufaturado aquecido. Para isto existem trs

    possibilidades de processos: o aquecimento por conveco, por contato ou por radiao

    infra-vermelha.

    - 6 -

  • Moldes de Injeo

    O mtodo mais empregado o por radiao infra-vermelha, j que sua energia

    avana diretamente ao interior do plstico. Assim ele aquecido muito rapidamente e de

    forma homognea, sem que a superfcie fique danificada por sobre-aquecimento.

    A segunda etapa a moldagem da pea, onde o plstico estirado. O semi-

    manufaturado aquecido preso em um suporte e pressionado, por ar ou vcuo, para o

    interior do molde ou puxado sobre o mesmo. Uma desvantagem do processo que

    somente o lado da pea que entra em contato com o molde formado perfeitamente.

    Dependendo se o lado interno ou externo da pea que ser moldado, distingue-

    se entre processo positivo e negativo. O processo negativo apresentado na figura 1.3.

    Fig. 1.3 Termoformagem negativa

    No processo negativo o semi-manufaturado puxado para o interior da

    ferramenta, enquanto que no processo positivo ele aspirado sobre a ferramenta. Neste

    processo o semi-manufaturado preso e esticado. Desta forma ocorrem variaes nas

    espessuras de parede das peas, principalmente os cantos tornam-se finos.

    Para reduzir este efeito, muitas vezes o semi-manufaturado pr-estirado antes

    da moldagem propriamente dita. No processo negativo isto executado por um estampo

    - 7 -

  • Moldes de Injeo

    e no processo positivo por sopro. Como exemplo apresentado na figura 1.4 o processo

    positivo com estiramento prvio.

    Fig. 1.4 Termoformagem Positiva

    A terceira etapa, o resfriamento, inicia assim que o semi-manufaturado encosta

    na ferramenta fria. Para reduzir o tempo de resfriamento, por exemplo na produo em

    srie, a ferramenta pode ser refrigerada. Pode-se elevar ainda mais a velocidade atravs

    do resfriamento do lado da pea que no est em contato com a ferramenta. Para isto

    utilizado o resfriamento por jato de ar.

    Instalaes para termoformagem

    A realizao prtica das etapas de processamento ocorre em mquinas de uma

    ou mltiplas estaes. Na mquina de uma estao os equipamentos se deslocam

    enquanto o semi-manufaturado mantm sua posio desde o aquecimento at a extrao.

    Na mquina de mltiplas estaes o semi-manufaturado movimenta-se de uma

    estao para outra como pode-se ver na figura 1.5.

    Fig. 1.5 Instalao de uma estao de termoformagem

    - 8 -

  • Moldes de Injeo

    A desvantagem da mquina de uma estao o seu longo ciclo, que a soma

    dos tempos individuais de cada etapa, enquanto que nas mquinas de mltiplas estaes

    o ciclo igual ao tempo para a etapa mais longa.

    O processo de termoformagem aplicado para a produo em larga escala de

    embalagens, como por exemplo, copos de iogurte, mas tambm para grandes peas

    como piscinas ou peas de automveis.

    Extruso

    A extruso a fabricao de um semi-manufaturado contnuo de plstico. O

    espectro de produtos estende-se de simples semi-manufaturados como tubos, placas e

    filmes at perfis completamente complicados. Tambm possvel um processamento

    adicional direto do semi-manufaturado ainda quente, por exemplo, por sopro. Como o

    plstico completamente fundido durante a extruso e adquire uma forma

    completamente nova classifica-se a extruso como processo de moldagem.

    A extrusora o componente padro em todas as instalaes e processos

    baseados em extruso. Ela tem como funo produzir um fundido homogneo do

    plstico alimentado (normalmente em p ou granulado) e conduzi-lo com a presso

    necessria atravs da ferramenta. Uma extrusora composta pelas partes mostradas na

    figura 1.6:

    Fig. 1.6 Elementos do canho de uma extrusora

    O parafuso exerce vrias funes como, por exemplo puxar, transportar, fundir e

    homogeneizar o plstico que a matria-prima da extrusora. O mais difundido o

    parafuso de trs zonas (figura 1.7), pois com ele pode ser processada trmica e

    economicamente a maioria dos termoplsticos.

    - 9 -

  • Moldes de Injeo

    Zona de calibragemZona de compressoZona de entrada

    Fig. 1.7 Parafuso de trs zonas de uma extrusora

    Na zona de entrada (alimentao) o material em sua forma rgida introduzido e

    transportado para frente.

    Na zona de compresso o material compactado e fundido pela variao do

    dimetro do parafuso.

    Na zona de sada (calibragem) o material fundido homogeneizado e elevado a

    temperatura de processamento desejada.

    Independente da sua forma construtiva so colocadas as seguintes exigncias

    para as extrusoras:

    x Avano constante, sem pulsao; x Produo de um fundido homogeneizado trmica e mecanicamente; x Processamento do material abaixo de seus limites de degradao trmica,

    qumica e mecnica.

    Do ponto de vista econmico exigida uma produo em grande escala e com

    baixo custo. No entanto, estas exigncias sero preenchidas apenas se houver uma boa

    combinao entre o cilindro e parafuso.

    A diferena entre cada extrusora reside no tipo de construo de cada cilindro,

    como mostrado na tabela 1.3.

    Tabela 1.3 Tipos de parafuso de uma extrusora

    Extrusora Tipo de cilindro

    Parafuso nico x Convencional ou Extrao

    rgida;

    Duplo parafuso x Mesmo sentido de giro ou

    Sentido de giro inverso;

    A extrusora de parafuso nico central possui um cilindro interno liso.

    Caracterstico para ela que a presso necessria para vencer a resistncia da

    - 10 -

  • Moldes de Injeo

    ferramenta formada na zona de sada. O material transportado pelo atrito entre os

    prprios pedaos de material bem como entre os pedaos e a parede do cilindro.

    Na extrusora de parafuso nico com extrao rgida a parede do cilindro

    guarnecida ao longo da zona de entrada com ranhuras longitudinais. Estas ranhuras

    proporcionam um melhor transporte e com isso melhor compactao do material. A

    formao de presso acontece j na zona de entrada. Todavia, necessria a utilizao

    de peas especiais para a obteno da mistura na zona de sada, j que a

    homogeneizao do material neste tipo de extrusora pior que na convencional.

    A extrusora de duplo parafuso com sentido inverso de giro utilizada para

    materiais em p e especialmente para o PVC. A vantagem deste tipo de extrusora que

    os aditivos so facilmente misturados no plstico sem exigir em demasia o material

    mecnica ou termicamente.

    No cilindro em forma de 8 (figura 1.8) os parafusos so construdos de maneira

    que so formados por cmaras fechadas entre os eixos, obrigando o material a avanar.

    Somente no final do parafuso onde a presso gerada aparece um fluxo escorrido e o

    material funde graas ao atrito.

    Fig. 1.8 Parafuso de extruso duplo

    Sistema de aquecimento

    A fuso do material na extrusora no ocorre somente devido ao atrito, mas

    tambm por introduo externa de calor. Para isto existe o sistema de aquecimento. O

    sistema dividido em vrias zonas, que podem ser aquecidas ou resfriadas

    isoladamente. So utilizadas resistncias em tiras, no entanto outros sistemas tambm

    so empregados, como por exemplo, serpentinas de lquidos.

    Desta forma pode-se obter uma determinada distribuio de temperatura ao

    longo do cilindro. Para o processamento de materiais termicamente sensveis, so

    utilizados parafusos aquecidos.

    - 11 -

  • Moldes de Injeo

    Materiais utilizados

    Na extruso so processados materiais que tambm so utilizados na injeo.

    Todavia, existe uma grande diferena entre os dois processos e a partir disso resultam

    variadas exigncias ao material. Enquanto que na injeo e outros processos desejvel

    baixa viscosidade e alta fluidez, na extruso exigida alta viscosidade. Esta alta

    viscosidade garante que o material no escoe entre a sada do bico e a entrada do

    calibrador. Na tabela 1.4 esto listados alguns exemplos de aplicao (extrudados),

    obtidos atravs do processo de extruso.

    Tabela 1.4 Tabela de materiais plsticos, temperatura e aplicao

    Plstico Faixa de Temperatura de

    Processamento Exemplo de Aplicao

    PE 130-200 C Tubos, tablet, filmes e revestimentos.

    PP 180-260 C Tubos, tablet, filmes planos e fitas.

    PVC 180-210 C Tubos, tablet e perfis

    PMMA 160-190 C Tubos, tablet e perfis

    PC 300-340 C Tablet, perfis e copos ocos

    Principio de funcionamento da extrusora

    O principio de funcionamento da extrusora se assemelha com o moedor de

    carne. O material puxado na zona de entrada e empurrado para a zona de compresso.

    Ento compactado pela diminuio gradativa da altura de passagem, eventualmente

    aerado e levado ao estado de fundido. Na zona de sada o material ainda mais

    homogeneizado e igualmente aquecido.

    Dependendo de cada tipo de extrusora, a presso obtida na zona de entrada ou

    na zona de sada. Como o processo de fuso no fornece sempre uma massa fundida

    completamente homognea as extrusoras para estes casos so construdas com um

    parafuso que possui uma zona de mistura diferentes como pode ser visto na figura 1.9.

    - 12 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 1.9 Parafusos com zonas de misturas diferentes

    Ferramentas

    Enquanto a extrusora se encarrega de preparar o material para obter um fundido

    homogeneizado, a ferramenta nela flangeada determina a forma do semi-manufaturado,

    tambm denominado de extrudado. Os extrudados diferenciam-se entre si pela sua

    forma, conforme mostrado na figura 1.10.

    Fig. 1.10 Exemplos de extrudados

    Todas as ferramentas contm um canal de escoamento, denominado de

    distribuidor, que atravessado pelo fluxo de massa e d a forma desejada. Via de regra,

    todas as ferramentas so aquecidas eletricamente.

    Ferramenta de deslocamento ou de torpedo

    Para a produo de tubos, mangueiras e filmes tubulares so utilizadas

    preponderantemente as ferramentas de torpedo.

    - 13 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 1.11 Torpedo de uma extrusora

    Estas ferramentas possuem um deslocador, colocado de maneira a permitir o

    fluxo mais favorvel possvel, que unido parede externa do canal de escoamento por

    meio de pinos. No lado da extrusora ele de forma cnica e vai at a sada da

    ferramenta adquirindo o formato interno do extrudado. A vantagem est na posio

    central do torpedo, que resulta em boa distribuio do fundido. Efeito desvantajoso

    causam os suportes do torpedo, uma vez que o fluxo ao seu redor gera marcas de

    escoamento, que so visveis no semi-manufaturado em forma de pontos finos

    localizados e riscos.

    Sopro

    Com o processo de sopro podem ser

    fabricados nos dias de hoje produtos de

    termoplstico vazado, como por exemplo, tanque de

    veculos, latas, pranchas de surf, tanques para leos

    de aquecimento e garrafas.

    A fabricao de garrafas, vasilhames e

    recipientes para lquidos de plstico atravs de

    moldes de injeo seria extremamente anti-

    econmica. Seria muito difcil remover a parte do

    molde de injeo responsvel por moldar parte

    interna da garrafa. Conseqentemente o tempo de ciclo seria extremamente longo. Alm

    - 14 -

  • Moldes de Injeo

    disso a moldagem por injeo necessita de produtos com paredes de um milmetro ou

    mais, o que aumentaria o custo da produo de garrafas.

    Tais peas podem ser fabricadas a partir de um modelo (produto base ou pr-

    forma) obtido por moldagem por injeo ou por extruso.

    Para o processo de sopro por extruso so necessrias duas partes principais do

    equipamento:

    x Uma extrusora (normalmente extrusoras de parafuso nico) com cabeote mvel;

    x A ferramenta de sopro e a estao de sopro. Seqncia do processo

    A seqncia do processo de sopro apresentada abaixo:

    x Extruso da pr-forma ou tambm chamado de parison. x Posicionamento da ferramenta de sopro. x Agarramento e separao da pr-forma. x Moldagem atravs da presso do ar nas paredes internas e resfriamento. x Desmoldagem e extrao.

    Fig. 1.12 Seqncia do processo de sopro

    De uma forma mais detalhada se pode dizer que a extrusora processa o plstico

    at um fundido homogneo. O cabeote mvel direciona o fundido, que vem da

    extrusora em posio horizontal, para a posio vertical, onde uma ferramenta conforma

    uma pr-forma similar a uma mangueira (parison). Esta pr-forma est pendurada

    verticalmente para baixo. No caso de garrafas ou vasilhames retangulares est pr-forma

    poder ser elptica para melhor acomodar-se no molde de sopro.

    - 15 -

  • Moldes de Injeo

    A ferramenta de sopro composta de duas metades mveis, que contm um

    negativo do produto a ser soprado. Aps a pr-forma ter sado do cabeote mvel, a

    ferramenta fecha-se sobre esta e solda o fundo por esmagamento. A seguir a mquina

    movimenta a ferramenta para a estao de sopro.

    Na estao de sopro o mandril de sopro penetra na ferramenta e, com isso, na

    pr-forma. Desta forma, o mandril forma e calibra o pescoo do corpo vazado, ao

    mesmo tempo em que introduz ar na pr-forma, como se pode observar na figura 1.13.

    Com o ar surge uma presso na pr-forma, pela qual ela soprada e acomoda-se

    nas paredes da ferramenta. Assim ela obtm a forma desejada. Neste instante inicia

    tambm o resfriamento da ferramenta.

    Para reduzir o tempo de resfriamento cria-se na pea uma circulao de ar, por

    meio de um furo no mandril de sopro. O ar pode ento sair por um estrangulamento, que

    serve para manter a presso de sopro. Como fluido de sopro pode ser usado tanto ar

    comprimido como CO2, bem como nitrognio resfriado.

    Aps a pea ser suficientemente resfriada e obter, com isto, uma resistncia

    mnima, o cabeote de sopro retorna, a ferramenta abre e a pea pode ser retirada.

    Entrada de ar

    Mandril de sopro

    Ncleo

    Cavidade

    Solda inferior Canais de refrigerao

    Fig. 1.13 Molde de sopro e mandril de sopro

    - 16 -

  • Moldes de Injeo

    Molde de sopro

    Se a garrafa for um corpo de seo redonda o produto-base poder ser um cano

    de seo circular. Se for ou angular como alguns frascos de amaciante, ento dever ser

    utilizado um produto-base injetado ou um tubo extrudado angular.

    A figura 1.14 mostra uma simulao do processo de sopro. Percebe-se que o

    processo mesmo descrito anteriormente, porm neste exemplo o extrudado vem de

    cima e o ar de baixo, enquanto no exemplo anterior, tanto o ar quanto o extrudado

    estavam localizados acima do molde.

    Fig. 1.14 Processo de sopro com mandril na parte inferior

    No molde de sopro deve-se observar os seguintes critrios:

    - Quanto mais eficiente o circuito de refrigerao, menor o ciclo do

    processo e conseqentemente mais rentvel torna-se o produto.

    - O molde de sopro construdo em liga de alumnio com postios de

    ao especial nas reas de corte e esmagamento. Como exemplo poderia

    ser utilizado Duralumnio para o corpo do molde e ao P-20 para os

    postios nas reas de esmagamento.

    - O molde de sopro dever conter escapes de gs distribudos nas

    cavidades e com nfase nos cantos vivos do produto.

    A figura 1.15 mostra exemplos de moldes de sopro. Na parte de cima est

    demonstrado exemplos de moldes para soprar garrafas e as fotos da parte de

    baixo mostram um molde para soprar um reservatrio de gua para caminho.

    - 17 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 1.15 Exemplos de moldes de sopro

    Injeo

    A injeo o principal processo de fabricao de peas plsticas. Grande parte

    das mquinas de processamento de plsticos so injetoras. Com elas podem ser

    fabricadas peas de miligramas at 90kg. A injeo classifica-se como um processo da

    moldagem. Na figura 1.16 apresentado a seqncia do processo de moldagem por

    injeo.

    - 18 -

  • Moldes de Injeo

    O processo por injeo adequado para produo em massa, uma vez que a

    matria-prima pode geralmente ser transformada em pea pronta em uma nica etapa.

    Ao contrrio da fundio de metais e da prensagem de durmeros e elastmeros, na

    injeo de termoplsticos com moldes de boa qualidade no surgem rebarbas. Desta

    forma o retrabalho de peas injetadas pouco ou nenhum. Assim podem ser produzidas

    peas de geometria complexa em uma nica etapa.

    Fig. 1.16 Processo de moldagem por injeo

    Em geral, apenas os materiais termoplsticos so moldados por injeo, mas os

    durmeros e elastmeros tambm podem ser moldados. A tabela 1.5 apresenta os tipos

    de resinas mais utilizados de cada classe.

    Tabela 1.5 Alguns materiais plsticos para injeo

    Termoplsticos Durmeros Elastmeros x Poliestireno (PS) x Acrilonitrilabutadieno estirol (ABS) x Polietileno (PE) x Polipropileno (PP) x Policarbonato (PC) x Polimetilmetacrilato (PMMA) x Poliamida (PA)

    x Resina polister insaturada (UP) x Resina fenol formaldehdo (PF)

    x Borracha nitril butadieno (NBR) x Borracha estirol butadieno (SBR) x Poli-isoprene (IR)

    - 19 -

  • Moldes de Injeo

    possvel listar as seguintes caractersticas sobre a injeo:

    x Passagem direta de material fundido para pea pronta; x No necessrio nenhum ou apenas pouco retrabalho da pea; x Processo totalmente automatizvel; x Elevada produtividade; x Elevada qualidade;

    Ciclo de injeo

    O ciclo de injeo o intervalo total entre o instante em que o molde se fecha

    durante o ciclo e o perodo correspondente em que ele se encerra no ciclo seguinte. O

    ciclo total a soma do ciclo da mquina mais o tempo que o operador leva para abrir a

    porta, retirar a pea e fechar a porta (em moldes no automticos). O termo ciclo da

    mquina refere-se parte do ciclo total que controlado pelo painel da mquina. As

    operaes que se seguem (fechamento do molde, injeo, e abertura do molde), ocorrem

    automaticamente. O ciclo da mquina termina quando os tempos pr-programados so

    finalizados e a mquina entra em espera aguardando o incio do prximo ciclo.

    O ciclo da mquina a soma do tempo de injeo, do tempo de resfriar a pea

    injetada (at atingir o estado slido) e do tempo de abertura e fechamento do molde.

    Estas duas ltimas fases so caractersticas da mquina e, portanto so independentes

    dos controles usuais das variveis de injeo e do tipo de material utilizado. O tempo de

    resfriamento mais longo e dependente da espessura da pea, da temperatura do molde

    e das caractersticas do termoplstico. Na figura 1.17 apresentada como funciona um

    ciclo de injeo.

    Abertura

    Extrao

    Fechamento Injeo

    Recalque

    Plastificao

    Resfriamento

    Fig. 1.17 Ciclo de injeo

    - 20 -

  • Moldes de Injeo

    Normalmente, deseja-se obter ciclos de injeo curtos. O custo operacional por

    hora de uma mquina injetora constante e, portanto, os ciclos mais rpidos daro peas

    de menor custo. Contudo, ciclos excessivamente curtos podem causar maior quantidade

    de peas defeituosas.

    Em muitos casos, usa-se gua a baixa temperatura para resfriamento dos moldes

    para obter ciclos mais curtos. Embora esta seja uma prtica comum e decisiva para a

    rentabilidade do processo, deve-se tomar cuidado para que a temperatura do molde no

    seja excessivamente baixa (o que causaria peas tensionadas, quebradias e com

    superfcies sem brilho). O tempo de resfriamento cresce com o quadrado da espessura

    da parede. Por motivos econmicos muito rara a produo de peas com grandes

    espessuras de parede. Normalmente no se encontram paredes maiores que 8 mm.

    No grfico da figura 1.18 se pode ver claramente que os passos do processo

    ocorrem um aps o outro at o processo de resfriamento, que se sobrepe aos outros

    processos.

    Abre moldeUnid. Inj. RetornaResfriamentoRecalqueInjeoUnid. Inj. AvanaFecha molde

    PASSOSTEMPO (s)

    1Ciclo

    Fig. 1.18 Sobreposio do processo de resfriamento

    Mquinas Injetoras

    H uma grande variedade de injetoras para plstico. Algumas injetoras de pisto

    so equipadas com um dispositivo de dosagem que permite fornecer ao cilindro a

    quantidade exata de material para encher o molde. O cilindro injetor pode ser de pisto

    (utilizado em mquinas mais antigas) ou de rosca (possui melhor homogenizao do

    material plstico), entre muitas outras caractersticas das mquinas injetoras. Na figura

    1.19 possvel ver esquemas de diversas mquinas injetoras.

    - 21 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 1.19 Tipos de mquinas injetoras

    A figura 1.20 mostra os dois principais tipos de injetoras encontradas na

    indstria: a injetora horizontal e a injetora vertical.

    Fig. 1.20 Exemplo de uma injetora horizontal e uma vertical

    Os principais componentes da mquina injetora so:

    x A unidade de injeo que compreende o dispositivo de alimentao e dosagem, plastificao e injeo;

    x A unidade de fechamento que responsvel pela abertura, fechamento e extrao do molde.

    - 22 -

  • Moldes de Injeo

    Unidade de injeo

    Na unidade de injeo o plstico fundido, homogeneizado, transportado,

    dosado e injetado no molde. A unidade de injeo tem assim duas funes. Uma a

    plastificao do plstico e outra sua injeo no molde. Estas injetoras trabalham com

    um parafuso que serve de mbolo de injeo. O parafuso gira em um cilindro aquecvel,

    ao qual o material alimentado por cima atravs de um funil. Na figura 1.21 possvel

    observar o canho de uma injetora e perceber que muito semelhante ao de uma

    extrusora.

    Fig. 1.21 Elementos de uma injetora

    A unidade de injeo move-se, geralmente, sobre a mesa da mquina. Via de

    regra podem ser substitudos o cilindro, o parafuso e o bico de injeo, de formas que

    podem ser ajustados ao material a ser processado ou ao volume de injeo.

    Unidade de fechamento

    A unidade de fechamento das injetoras assemelha-se a uma prensa horizontal. A

    placa de fixao no lado do bico de injeo fixa e a placa de fixao no lado do

    fechamento mvel, de maneira que ela desliza sobre colunas ou barramentos. Sobre

    estas placas so fixados os moldes de maneira que as peas prontas possam cair aps

    extradas do molde pela fora da gravidade.

    Os dois sistemas de acionamento da placa de fixao mvel so:

    - Alavancas articuladas acionadas hidraulicamente;

    - Puramente hidrulico;

    Os sistemas de alavancas articuladas so utilizados em mquinas de pequeno e

    mdio porte. A alavanca acionada hidraulicamente.

    - 23 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 1.22 Unidade de fechamento com alavancas articuladas

    As vantagens destes sistemas so o ciclo de movimentao e velocidade rpidas,

    alm da auto-regulao. As desvantagens so a possibilidade de quebra das colunas, a

    deformao permanente do molde por mau ajuste do sistema ou o elevado trabalho de

    manuteno.

    O perigo de quebra das colunas no aparece nos casos puramente hidrulicos,

    uma vez que o fluido hidrulico varivel resistindo assim a grandes deformaes.

    Fig. 1.23 Unidade de fechamento puramente hidrulica

    A vantagem deste sistema sua alta preciso de posicionamento sem perigo de

    deformao inadmissvel do molde e quebra das colunas. Desvantagens so sua baixa

    velocidade de fechamento, a baixa rigidez da unidade de fechamento e o elevado

    consumo de energia.

    Placa Estacionria ou Fixa

    Tem sua estrutura fundida e serve de apoio parte do molde onde fica localizada

    a bucha de injeo. Suporta as colunas da mquina, nas quais so efetuados os

    - 24 -

  • Moldes de Injeo

    movimentos da placa mvel. Possui furos ou ranhuras que permitem a fixao do molde

    e uma furao central onde se aloja o anel de centragem do molde, garantindo o

    alinhamento da bucha de injeo com o conjunto injetor da mquina.

    Fig. 1.24 - Exemplo de placa fixa (mquina Arburg 420/470S)

    Placa Mvel

    Tem sua estrutura fundida e serve de suporte para a parte do molde que contm o

    sistema de extrao. Seu deslocamento e regulagens so realizados atravs das colunas

    das mquinas. Esta placa tambm contm furos ou ranhuras para a fixao do molde,

    porm diferencia-se da placa fixa, pois no lugar do furo para o anel de centragem existe

    o furo para o acionador do sistema de extrao.

    Fig. 1.25 - Exemplo de placa mvel (mquina Arburg 420/470S)

    - 25 -

  • Moldes de Injeo

    Seleo de mquinas injetoras

    Quando se desenvolve um novo molde, tambm se faz necessrio que se faa um

    estudo do parque de mquinas de empresa. Se as mquinas que a empresa possui, tem

    capacidade para aceitar o novo molde desenvolvido no que se refere aos itens abaixo:

    x Abertura mxima de placa mvel; x Distncia entre colunas; x Capacidade de injeo; x Capacidade de plastificao; x Fora de fechamento; x Presso de injeo suficiente; x Horas disponveis deste equipamento no que se refere programao de

    produo.

    No anexo A esto os dados da injetora Himaco 150-80. Pode-se citar como

    principais caractersticas:

    - Fora de fechamento de 80 ton;

    - Peso mximo injetvel de 172g de Poliestireno;

    - Distncia entre colunas de 305x305mm;

    - Curso de abertura de 300mm;

    - Dimetro da rosca de 40mm.

    - 26 -

  • Moldes de Injeo

    Exerccios

    1 A injeo um processo de _____________________________________. (transformao/eroso/fabricao). 2 A injeo serve para produo de ________________________________. (peas individuais/produto em massa) 3 Pelo processo de injeo so produzidas, em primeira linha, _____________. (peas prontas/semi-manufaturados) 4 Os produtos na extruso so produzidos _____________________________. (continuamente/descontinuamente) 5 Tanques de veculos, pranchas de surf e garrafas em geral so produzidas

    pelo processo de _____________________. (Extruso/Sopro/Termoformagem) 6 Na termoformagem o plstico inicialmente________________, antes de

    poder ser moldado. (resfriado/aquecido/fundido) 7 Somente os ____________________ podem ser termoformados, pois apenas

    eles tornan-se elsticos quando aquecidos. (termoplsticos/elastmeros/durmeros) 8 Na extruso a ferramenta determina __________________ do extrudado. (o comprimento/a forma/a temperatura) 9 No resfriamento do molde de injeo a pea _______________________. (expande/contrai/permanece esttica) 10 Qual a fase do processo de injeo que se sobrepe as outras? Por qu? 11 Quais so as trs fases do processo de injeo? 12 No processo de injeo, qual a funo do molde? 13 Quais as funes da unidade de injeo? 14 Qual a classe de polmeros normalmente utilizada na moldagem por

    injeo? 15 Cite quatro itens existentes no catalogo da mquina Himaco 150-80t? 16 Quanto ao tamanho fsico do molde, quais as dimenses da mquina mais

    importantes a serem levadas em conta? 17 Dadas s dimenses do molde, determine em quais mquinas o molde

    poderia ser utilizado:

    - 27 -

  • Moldes de Injeo

    Modelo da mquina A B C D Curso de abertura (mx. mm) 275 350 250 575 Altura mnima do molde (mm) 150 200 200 225 Altura mxima do molde (mm) 425 550 680 800 Distncia entre colunas (mm) 221 x 221 270 x 270 320 x 320 420 x 420 Tamanho das placas fixa e mvel 400 x 400 446 x 446 476 x 476 650 x 650

    18 - Observe o desenho da injetora abaixo:

    PLACA MVELPLACA FIXA

    SANDRETTO SB UNO - 110T

    Considere que: - Altura mxima do molde: 380mm - Altura mnima do molde: 150mm

    - 28 -

  • Moldes de Injeo

    CURSO DE ABERTURA: 200 A

    C

    B

    LADO FIXOLADO MVEL

    Responda:

    A B C O molde pode ser utilizado nesta injetora?

    Molde 1 400 600 140

    Molde 2 420 420 350

    Molde 3 410 500 360

    Molde 4 400 400 400

    Molde 5 370 450 380

    Molde 6 380 400 350

    Molde 7 350 460 370

    Molde 8 250 350 420

    Bibliografia

    MICHAELI, Walter,GREIF, Helmut, KAUFMANN, Hans, VOSSEBRGER,

    Franz-Josef. Tecnologia dos plsticos. 1a. Ed., So Paulo: Editora Edgar Blcher Ltda.,

    2000. 205 p.

    HARADA, Jlio. Moldes para injeo de termoplsticos projetos e

    princpios bsicos. 1a. Ed., So Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.

    MANRICH, Silvio. Processamento de termoplsticos. 1a. Ed., So Paulo:

    Artliber Editora, 2005. 431 p.

    ARBURG, Technical data Allrounder 420/470s.

    - 29 -

  • Moldes de Injeo

    Captulo 2 - Generalidades dos moldes de injeo

    Cavidades

    O molde um componente do processo de injeo que no pertence a mquina

    injetora, uma vez que normalmente para cada pea tem-se um molde diferente. O molde

    composto por duas partes principais, sendo que uma fixada na placa fixa da injetora

    e outra na parte mvel da injetora. Estas partes do molde contm os perfis e formas da

    pea a injetar e cumprem essencialmente as seguintes funes:

    x Receber e distribuir o plstico fundido. x Modelar o fundido na forma da pea. x Resfriar o fundido (termoplstico) ou introduzir energia de ativao

    (elastmeros ou durmeros).

    x Desmoldar a pea injetada. A cavidade de moldagem normalmente composta por duas partes: a unidade

    fmea, que modela a parte externa da pea; e o ncleo ou unidade macho, que modela a

    parte interna da pea. Tanto a parte fmea como a parte macho, podem ser formadas por

    um conjunto de outras peas chamadas postios ou insertos.

    Os blocos que contm as cavidades de moldes podem conter mais que um

    produto, pode ser usinado a quantidade que melhor se adaptar a necessidade de

    produo e a mquina injetora. Na figuras 2.1 so mostrados exemplos de cavidades de

    moldes para injetar chaveiros.

    Fig. 2.1 Exemplos de cavidades de moldes de injeo

    - 30 -

  • Moldes de Injeo

    O tamanho dos blocos das cavidades varia conforme o produto a moldar. Os

    moldes montados podem pesar entre 100 quilogramas e 50 toneladas.

    Os insertos tem a funo de completar detalhes do macho ou fmea e facilitar a

    usinagem e o polimento. Na figura 2.2 mostrado um produto com seus respectivos

    macho e fmea.

    Fig. 2.2 Produto, macho e fmea

    As cavidades de um molde podem ser obtidas por:

    I Usinagem, que utiliza trs mtodos distintos:

    - Fresamento: utilizando mquinas fresadoras do tipo ferramenteiras, copiadoras

    ou com CNC Comando Numrico Computadorizado, trabalhando com

    material no temperado ou temperado.

    Eletroeroso: por meio de descargas eltricas realiza uma usinagem de preciso,

    mesmo em materiais endurecidos. Utiliza ferramentas (eletrodos) de cobre eletroltico

    ou de grafite com perfil inverso ao da cavidade que ser produzida. O acabamento da

    eletroeroso do tipo texturizado e no polido ou espelhado. As descargas eltricas

    utilizadas na remoo de material produzem endurecimento superficial e no causam

    tenso, excetuando-se a tenso superficial correspondente ao endurecimento produzido

    pela centelha.

    - 31 -

  • Moldes de Injeo

    - Cunhagem: obtm a cavidade pela prensagem de uma ou vrios modelos contra

    um bloco de ao especial, montado sobre blocos de apoio. Necessita de

    tratamento trmico entre uma cunhagem e outra; apara alvio de tenses, alm de

    produzir acabamento excelente. Este processo muito pouco utilizado nos dias

    atuais.

    II Fundio, que tambm pode ser de trs tipos:

    Simples: feita com ligas de zinco ou alumnio. Consiste em fundir estes metais

    com um modelo de ao similar pea plstica a ser moldada, dando a forma desejada

    cavidade. O modelo deve ser polido, tratado com grafite, e ter ngulos de sada que

    permitam sua retirada da massa fundida. Deve tambm ser previsto sobremetal para

    compensar a contrao.

    Metalizao: de utilizao recente, este metido permite obter ambas as metades

    de uma molde. Consiste em metalizar diretamente um modelo padro em madeira,

    metal, plstico ou qualquer outro material que esteja montado em uma placa de apoio.

    Aps a obteno da casca metlica de 1 mm de espessura em metal de baixo ponto de

    fuso, atravs de um maarico especial, coloca-se araldite na parte de trs da casca para

    criar a primeira metade da cavidade. Neste momento podem ser colocados tambm os

    tubos para refrigerao. O processo deve repetir-se para a obteno da segunda metade.

    Os fabricantes responsveis por este mtodo, o recomendado para pequenas sries de

    produo e afirmam ser possvel conceber um molde completo em um dia.

    Fundio de preciso: consiste em fazer um modelo do produto em cera e cobri-

    lo com cermica refratria. A cermica necessita de secagem e deve ser levada ao forno

    para que a cera se funda e deixe a cavidade moldada na cermica, que ser

    posteriormente preenchida com o metal desejado. Este processo tambm conhecido

    como microfuso. A preciso deste sistema to grande que alguns fabricantes injetam

    pentes de mquinas de corte de cabelo, em poliestireno, para servirem de padro de

    fundio. Aps ser fundido, retifica-se a face de deslizamento do pente e ele est pronto.

    III Eletrodeposio:

    Consiste em recobrir um modelo de acrlico, ou qualquer outro plstico rgido,

    com uma camada condutiva de prata por deposio qumica, sobre a qual so

    depositados 5 a 8 mm de liga de nquel-cobalto. Essa camada de liga novamente

    recoberta com cobre, numa espessura suficiente para usinagem e que permita o encaixe

    na matriz. A qualidade de reproduo perfeita, atingindo at mesmo tima qualidade

    - 32 -

  • Moldes de Injeo

    ptica, o que permite seu uso, por exemplo, na produo dos refletivos de olho-de-gato

    dos tringulos de segurana.

    IV Composio de postios:

    Utilizado para cavidades com alto poder de refrao, como placas reflexivas

    rodovirias, o fundo da cavidade composto por centenas de pinos sextavados de ao

    inoxidvel temperado, em cujas pontas lapidada uma pirmide. As faces da pirmide

    tm ngulos projetados para igualar o ngulo de refrao da resina utilizada, obtendo

    mxima luminosidade e visibilidade a 50 metros.

    Obstrues

    No devero existir cortes na cavidade ou componentes que impeam a retirada

    da pea do molde. Estes cortes podem ser feitos por partes mveis ou pinos laterais, que

    necessitam ser retirados antes que o mecanismo de injeo expulse a pea injetada. Os

    pinos laterais devem ser desenhados com preciso, para que o molde possa trabalhar

    automaticamente. s vezes mais econmico e fcil fazer os furos da pea com uma

    furadeira ou os cortes com mquinas apropriadas aps a pea ter sido moldada. Uma

    pea complexa pode ser moldada em duas ou mais partes e montada posteriormente, em

    alguns casos com custo inferior ao de uma nica pea injetada.

    Materiais para cavidades

    A seleo dos materiais com os quais se confeccionar as cavidades ir depender

    dos seguintes fatores:

    - Preciso.

    - Nmero esperado de produo.

    - Processo de obteno da cavidade escolhida.

    - Acabamento e tratamento trmico disponvel.

    - Facilitar a usinagem.

    - Caractersticas de condutibilidade trmica.

    Na tabela 2.1 existem alguns exemplos de aos para moldes e suas

    caractersticas gerais.

    Tabela 2.1 Aos mais utilizados em cavidades

    Caractersticas P20 P50 P420 H13

    Usinabilidade Boa, tanto recozido como beneficiado

    Excelente Boa Boa

    Soldabilidade Boa Excelente Difcil Mdia

    Reprodutibilidade Boa Boa Boa Boa

    - 33 -

  • Moldes de Injeo

    Condio normal de

    entrega

    Beneficiado para

    30/34 HRC

    Solubilizado,

    dureza na faixa de

    30/35 HCR. Pode

    ser entregue

    envelhecido com

    40/42 HCR

    Recozido, dureza

    de 200 HB ou na

    verso VP420

    TIM temperado e

    revenido para

    28/32 HCR

    Recozido, dureza

    mxima de 197

    HB

    Aplicaes tpicas

    -Moldes para

    injeo de

    termoplsticos

    no clorados.

    - Matrizes para

    extruso de

    termoplsticos

    no corados.

    - Moldes para

    sopro

    - Moldes para

    injeo de

    termoplsticos

    no clorados.

    - Matrizes para

    extruso de

    termoplsticos

    no corados.

    - Moldes para

    termoplsticos

    reforados com

    carga. Plsticos

    de Engenharia.

    -Moldes para

    sopro

    -Moldes para

    plsticos

    corrosivos

    (clorados) acetato

    e PVC.

    -Resistncia a

    atmosfera midas.

    -Moldes para

    sopro

    - Mandris e outros

    componentes de

    extrusoras.

    -Moldes para

    injeo de

    termoplsticos

    no clorados que

    requer alto grau

    de polimento.

    Nitretao Sim Sim No Sim

    Cementao Sim, antes de

    temperar No No No

    Na tabela 2.1 pode-se observar alguns exemplos de aos, mas cada fabricante de

    ao utiliza uma nomenclatura prpria e uma tabela de equivalncia com as normas

    internacionais. Alm de possurem materiais patenteados desenvolvidos por eles

    mesmos, como por exemplo, o SPAL 36, ao da empresa Thyssen que, segundo o

    fabricante, no apresenta similares ou equivalentes no mercado.

    importante observar que os materiais empregados na construo das cavidades

    e dos machos requerem, normalmente, tratamentos trmicos, como normalizao,

    recozimento, tmpera, carbonitretao, cementao, teniferizao, nitretao, entre

    outros.

    Em alguns casos, os moldes podem ser construdos com materiais no-ferrosos,

    como ligas de cobre ou ligas de alumnio. Mais informaes sobre materiais ferrosos e

    no-ferrosos para moldes podem ser vistos nos endereos da internet abaixo:

    www.diferro.com.br - Empresa fornecedora de aos Diferro;

    - 34 -

  • Moldes de Injeo

    www.villaresmetals.com.br - Villares Metals;

    www.bohler-brasil.com.br - Bohler Aos Especiais;

    www.uddeholm.com.br - Empresa Uddeholm;

    www.coppermetal.com.br - Coppermetal Alumnios para moldes;

    www.ampcoalloy.com - Ampco Metal Ligas de bronze e cobre para moldes;

    Linhas de Fechamento

    Para entender melhor o que linha de fechamento necessrio observar alguns

    conceitos bsicos, conforme os indicados na figura 2.3.

    Fig. 2.3 Elementos do fechamento de um molde

    Planos de fechamento:

    So as faces formadas a partir das linhas de fechamento. Os planos de

    fechamento so importantes para fazer a vedao entre o macho e a cavidade, evitando

    que no momento da injeo o material plstico ultrapasse os limites do produto e ocorra

    o aparecimento de rebarbas na pea injetada.

    Com a utilizao de softwares de CAD, a criao dos planos de fechamento

    tornam-se muito mais importantes, pois atravs deles que sero gerados os modelos

    matemticos das cavidades macho e fmea.

    - 35 -

  • Moldes de Injeo

    1 2

    3 4

    5 6

    7 8

    Fig. 2.4 Exemplos de fechamentos

    Na figura 2.4 pode-se observar diversos exemplos de fechamentos, machos e

    cavidades. Note que nos exemplos 4 e 7 o molde contm dispositivo auxiliar de

    extrao.

    O primeiro ponto a ser determinado no projeto da ferramenta a posio da

    linha de fechamento do molde em relao ao componente, isto , a linha de separao

    do macho e da cavidade.

    Na determinao das linhas de fechamento importante observar alguns

    critrios:

    - 36 -

  • Moldes de Injeo

    1 - Marcas no produto:

    importante que as linhas de fechamento no deixem marcas ou rebarbas no

    produto.

    A linha de fechamento normalmente deixa uma linha testemunha onde o

    material da moldagem tende a formar uma leve rebarba. Nos casos crticos, esta linha

    pode se estender e formar uma rebarba maior, que deve ser removida posteriormente de

    forma manual. Assim importante que as linhas de fechamento do molde ocorram

    numa parte da pea em que esta marca seja visual e funcionalmente aceitvel.

    Deve-se ter ateno as tolerncias do produto na moldagem. indesejvel que

    dimenses de alta preciso sejam divididas por linhas de fechamento, pois marcas e

    rebarbas afetaro a preciso da pea.

    2 - Desmoldagem do produto:

    A relao da face plana com a direo de abertura da injetora deve ser tal que

    permita que a moldagem seja extrada sem interferncias. Os casos bvios de

    interferncia raramente so omitidos, mas interferncias quase imperceptveis

    comumente aparecem em concordncias de perfis geomtricos e estes casos necessitam

    de maior ateno.

    Interferncia

    Linha de Fechamento

    Direo deAbertura

    Fig. 2.5 Fechamento com interferncia

    A linha de fechamento no deve interferir na extrao do produto e tornando-a o

    mais eficiente possvel. Em geral conveniente que a ferramenta abra com a moldagem

    no lado mvel, pois deste lado que se encontra o mecanismo de extrao.

    Quanto ao produto, todas as superfcies perpendiculares linha de separao dos

    dois moldes deve existir uma conicidade adequada. Com isso a extrao da pea torna-

    se mais fcil. Para a maioria dos materiais plsticos conveniente projetar as paredes do

    - 37 -

  • Moldes de Injeo

    produto com ngulos de no mnimo 0,5 em cada parede. Em alguns casos, e quando

    necessrio, pode-se utilizar ngulos menores de 0,5 por lado.

    3 - Facilitar a usinagem

    A linha de fechamento deve ser criada o simples possvel. Um grande nmero de

    ferramentas tem fechamentos planos que podem ser facilmente usinados dando o

    mnimo de problemas em servio. Se a linha de fechamento possui ressaltos ou perfis a

    dificuldade para usinar o macho e a cavidade aumenta. Deve-se sempre que possvel

    evitar a escolha dessas linhas.

    O problema de linhas de fechamento mais complexas se deve ao fato de

    dificultar a usinagem e a ajustagem das cavidades (macho e fmea). Nos ltimos anos

    com o projeto do produto exigindo um design mais moderno e arrojado, tornou-se

    comum encontrar moldes com linhas de fechamento impossveis de serem usinadas por

    mquinas convencionais e se tornou quase obrigatrio ter mquinas de usinagem CNC

    nas ferramentarias.

    Fig. 2.6 Exemplos de diviso de postios para facilitar ou diminuir a usinagem

    - 38 -

  • Moldes de Injeo

    Caractersticas das linhas de fechamento:

    As linhas de fechamento de um produto so responsveis pela determinao de

    diversos parmetros no projeto de um molde de injeo, como por exemplo:

    - Tipo de molde (duas placas, trs placas, com gavetas, com placa flutuante,

    etc...);

    - Tipo de extrao (com articulado, pino, bucha, mecanismo retrtil, etc...);

    - Posio da entrada de injeo;

    - Posicionamento das cavidades em molde multi-cavidades;

    Tipos bsicos de linhas de fechamento:

    Plano Ressalto Ressalto

    PerfilPerfilAngular Fig. 2.7 Tipos de linhas de fechamento

    A linha de fechamento principal pode ser de forma plana e simples, com

    ressaltos em dois ou mais nveis, faces angulares ou cnicas e faces perfiladas. No caso

    de ferramentas que abrem lateralmente, as linhas ocorrem na diviso das partes mveis

    e em outros casos na linha extrema da cavidade.

    Entretanto, alm da linha de fechamento principal que considerada como

    inicial para o projeto de um molde, outras naturalmente ocorrero em outras faces do

    produto. Estas linhas podem ser de furos, diviso de partes mveis (gavetas, articulados

    e outros) ou em postios inseridos nas cavidades para facilitar a usinagem.

    - 39 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 2.8 Linhas de fechamento principal e secundria

    Observaes quanto as linhas de fechamento:

    Quando se projeta o fechamento de um molde de injeo necessrio:

    - Evitar criar fechamentos com ngulos muito agudos, pois estes criam paredes

    frgeis no molde que se tornam muito suscetveis quebra;

    - Evitar criar fechamentos sem ngulos que favoream a abertura do molde (As

    paredes com ngulo de 90 podem sofrer engripamento e desgastes precoces).

    Nestes casos sempre interessante deixar um ngulo de fechamento maior do

    que 3.

    - Observar os intervalos entre ressaltos de fechamento, pois se forem muito

    pequenos podem acarretar dificuldades na usinagem.

    - O fechamento sempre dever conter superfcies o mais suaves possvel.

    - Todo projeto deve ser elaborado levando em considerao o equipamento

    disponvel na ferramentaria.

    Nas figuras abaixo so mostrados exemplos de linhas de fechamento diferentes

    das convencionais e como influenciam na escolha do tipo de molde, acessrios,

    mecanismos, sistema de extrao, entre outros.

    - 40 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 2.9 Exemplo de pea que exige um molde com partes mveis

    - 41 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 2.10 Exemplo de pea que exige mecanismo retrtil na parte interna

    Fig. 2.11 Exemplo de pea com fechamento inclinado

    - 42 -

  • Moldes de Injeo

    Contrao

    Entende-se por contrao ou encolhimento, a diferena entre as dimenses da

    pea injetada, aps alcanar o equilbrio trmico em temperatura ambiente, e o tamanho

    da cavidade em que a pea foi moldada.

    Essa propriedade caracterstica de todos os materiais que, ao contrrio da

    dilatao, ao serem esfriados se contraem ou encolhem, resultando num produto final

    menor que o molde original. Assim, o tamanho do molde a ser confeccionado a partir

    das dimenses do projeto que deve levar em considerao a contrao do material.

    Na produo de peas de material plstico a contrao muito importante,

    devendo ser atentamente considerada, pois refletir nas dimenses de produto moldado,

    alm de influenciar sobre os seguintes itens:

    - A solidez: a contrao pode provocar, em pontos do produto com espessuras

    distintas, tenses que podem causar rachaduras, rupturas, chupagens, etc.

    - Devido instabilidade dimensional, a contrao pode no ser uniforme em toda

    a superfcie da pea moldada, causando empenamentos e deformaes. Isto

    acontece geralmente em peas que tm diferentes espessuras em vrias partes, as

    quais conseqentemente, no sofrem contrao uniforme.

    - Inserto de partes metlicas: a contrao do metal diferente da do plstico. Este,

    ao resfriar-se, pode contrair duas a cinco vezes mais que os metais.

    Conseqentemente, a fora desta contrao agindo sobre o metal, que tem maior

    resistncia mecnica, poder provocar o rompimento do plstico.

    - As tolerncias dimensionais obtidas de acordo com o coeficiente de contrao

    dos plsticos nem sempre so constantes, pois dependem de diversos fatores, tais

    como: inconstncia das propriedades das matrias-primas empregadas em sua

    preparao, variaes das fases do processo de fabricao, cujo controle exato

    nem sempre possvel, condies de moldagem, etc. as tolerncias mdias

    adotadas para determinar as dimenses de uma pea a ser moldada com material

    plstico no devem ser inferiores a um certo limite dado.

    - A incidncia nas dimenses do molde: a desmoldagem das peas, as quais ainda

    no se encontram em um estgio totalmente frio, ter o seu resfriamento

    completo temperatura ambiente, continuando assim a contrao, aumentando

    ou diminuindo as dimenses do molde, conforme o coeficiente de contrao ou

    dilatao do material a ser processado.

    - 43 -

  • Moldes de Injeo

    - No molde, a forma da pea reproduzida em negativo. Por esta razo, deve-se

    calcular um aumento na contrao do material plstico ligeiramente inferior na

    fmea e superior no macho. Isto feito para possibilitar pequenos ajustes na

    obteno das dimenses requeridas.

    Para a maioria dos plsticos deve-se levar em considerao, para reduzir as

    contraes, as seguintes recomendaes:

    1. Diminuir a temperatura do material;

    2. Aumentar a presso da injeo;

    3. Reduzir o limite da carga a ser injetada;

    4. Reduzir a temperatura do molde;

    5. Aumentar o tamanho da entrada da cavidade;

    6. Aumentar o tamanho do bico;

    7. Colocar entradas mltiplas;

    8. Aumentar o tempo de avano;

    9. Aumentar a velocidade de injeo;

    10. Aumentar o tempo de molde fechado;

    11. Aumentar a sada de ar da cavidade.

    Os materiais plsticos, em sua variedade, tm diferentes valores de contrao,

    dependendo do seu fabricante. Geralmente, especificada uma faixa de valores de

    contrao por material, valores esses que podem variar de acordo com o projeto do

    molde ou com as condies de moldagem na mquina injetora. Qualquer fator que

    aumente a presso dentro da cavidade do molde reduzir a contrao.

    A contrao da pea acabada volumtrica, ou seja, resultando em uma

    diminuio em todas as dimenses do produto de acordo com o coeficiente de contrao

    do material plstico. No anexo B encontra-se uma tabela com diferentes materiais

    composta de dados como densidade, contrao, temperatura de injeo e temperatura do

    molde.

    Os fatores que influenciam diretamente na contrao de uma pea moldada

    relacionam-se com:

    Molde

    - rea da entrada ou ponto de injeo (maior rea, menor contrao). - Espessura da parede do produto (maior espessura, maior contrao). - Temperatura do molde (maior temperatura, maior contrao).

    - 44 -

  • Moldes de Injeo

    Mquina injetora

    - Ciclo de moldagem (ciclo maior, menor contrao). - Presso de injeo (maior presso, menor contrao).

    Material plstico

    - Cristalinidade (maior densidade, maior contrao). - Temperatura (maior temperatura, maior contrao).

    A espessura da parede da pea faz com que a contrao seja afetada

    sensivelmente pela velocidade de resfriamento. Observe no grfico da figura 2.12, que a

    espessura da parede da pea tem influncia direta com a porcentagem de contrao.

    Neste caso estamos analisando um grfico para o Polipropileno, mas acontece o mesmo

    efeito em praticamente todos os materiais plsticos.

    Fig. 2.12 Relao do efeito da contrao em funo da espessura da parede

    Como podemos verificar na figura acima, a diferena de contrao varia bastante

    conforme a espessura, por este motivo que os fabricantes de material plstico

    especificam em seus catlogos uma faixa de valores para a contrao.

    As cavidades do molde so dimensionadas com um valor maior que j leva em

    conta a porcentagem de contrao do material que ser injetado a pea. Este clculo

    feito somando o valor da dimenso nominal com o valor da porcentagem de contrao.

    Uma observao importante que as dimenses angulares no sofrem alterao

    com a contrao da pea. Por isso no se deve aplicar o fator de contrao em

    dimenses angulares de cavidades.

    No exemplo abaixo, a pea ser injetada em Polipropileno que tem fator de

    contrao entre 1,5 e 2%. Para os clculos das cavidades macho e fmea utiliza-se um

    valor mdio (1,75%), mas vale lembrar que alguns projetistas mais experientes utilizam

    - 45 -

  • Moldes de Injeo

    outros valores entre o mximo e mnimo indicado pelo fabricante do material, de acordo

    com o tipo de produto a moldar ou de acordo com simulaes computacionais

    realizadas atravs de softwares de CAE, como por exemplo, o Moldflow.

    Nas dimenses nominais do produto devem ser somados os valores de contrao

    encontrados para cada uma das dimenses. Para este clculo utiliza-se a seguinte

    associao: Dimenso Nominal + (Dimenso Nominal * Contrao em %)

    Exemplo:

    Dimenso Nominal: 40mm

    Contrao mdia para o material Polipropileno: 1,75%

    Dimenso na Cavidade: 40 + (40 * 1,75%) = 40 + (0,7) = 40,70

    Uma segunda forma de calcular este valor seria somando o valor de

    porcentagem a cota: 40 + 1,75% = 40,70

    Um clculo prtico para ser utilizado em qualquer calculadora converter o

    fator de contrao em fator de multiplicao. Exemplo:

    - Fator de contrao: 1,75%

    - Fator de multiplicao: (1.75/100)+1 = 1.0175

    Fig. 2.13 - Exemplo de produto com fator de contrao aplicado no macho e na cavidade

    Todas as dimenses que sofrem efeito da contrao devem ser multiplicadas

    pelo fator de multiplicao. Desta forma aplica-se a contrao especificada pelo

    fabricante do material plstico no produto a moldar. Na figura 2.13 mostrado um

    exemplo de um produto onde em suas cavidades (macho e fmea) foi aplicada contrao

    de 1.75%.

    - 46 -

  • Moldes de Injeo

    Exerccios

    1- Determine as linhas de fechamento nos produtos abaixo e os possveis

    postios que possam facilitar a usinagem das cavidades.

    - 47 -

  • Moldes de Injeo

    2 Determine os fechamentos para as peas a seguir e desenhe o macho e fmea

    para cada uma delas:

    PRODUTO A

    PRODUTO B

    3 Nos desenhos de produto a seguir aplique o fator de contrao em todas as

    dimenses que sofrem alterao. Considere o material indicado na legenda e consulte a

    tabela do apndice B para obter o valor de contrao mdia a utilizar.

    - 48 -

  • Moldes de Injeo

    Introduo ao Projeto de

    Ferramentaria

    FERRAMENTARIATCNICO EM

    Data

    Escala:

    Denominao:

    Material:

    PROFESSOR:

    - 49 -

  • Moldes de Injeo

    PROFESSOR:

    Material:

    Denominao:

    Escala:

    Data

    TCNICO EMFERRAMENTARIA

    Introduo ao Projeto de

    Ferramentaria

    - 50 -

  • Moldes de Injeo

    Bibliografia

    GLANVILL, A. B., DENTON, E. N.. Moldes de injeo Princpios bsicos e

    projetos. 2a. Ed., So Paulo: Editora Edgar Blcher Ltda., 1989. 308 p.

    PROVENZA, Francesco. Moldes para plsticos. 1a. Ed., So Paulo: Editora F.

    Provenza, 1976. 210 p.

    CRUZ, Srgio da. Moldes de injeo. 2a. Ed., Curitiba: Editora Hemus, 2002.

    242 p.

    MICHAELI, Walter,GREIF, Helmut, KAUFMANN, Hans, VOSSEBRGER,

    Franz-Josef. Tecnologia dos plsticos. 1a. Ed., So Paulo: Editora Edgar Blcher Ltda.,

    2000. 205 p.

    HARADA, Jlio. Moldes para injeo de termoplsticos projetos e

    princpios bsicos. 1a. Ed., So Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.

    MANRICH, Silvio. Processamento de termoplsticos. 1a. Ed., So Paulo:

    Artliber Editora, 2005. 431 p.

    - 51 -

  • Moldes de Injeo

    Captulo 3 Projeto de peas plsticas

    A ocorrncia de defeitos tpicos em moldados por injeo (empenamento,

    rechupes, deformaes, distores, etc...) est diretamente associado com as

    caractersticas de contrao, contrao diferencial e rigidez do polmero no momento da

    extrao.

    O principal fator a ser considerado para a obteno de um moldado de boa

    qualidade o nvel de contrao da pea que afetado:

    Pelo projeto do molde; Pelo desenho da pea, principalmente em funo da espessura de parede; Pelas caractersticas da resina empregada; Pelas condies de processamento (principalmente temperaturas de injeo e

    do molde).

    Como o resfriamento das sees mais espessas ocorre mais lentamente, o

    polmero tende a apresentar nestas regies um maior grau de cristalinidade, resultando

    numa maior contrao em relao s paredes mais finas.

    Outro fator que contribui para aumentar a contrao em zonas mais espessas

    (como nervuras, por exemplo) o fato de que nestas regies a presso exercida menor

    do que nas paredes mais finas. Desta forma, nestas regies h uma menor compensao

    da contrao devido ao recalque.

    O empenamento causado pela contrao diferencial entre a direo do fluxo e

    sua perpendicularidade. Se o polmero apresentar menor contrao e uma boa rigidez

    ele estar menos sujeito a empenamentos.

    Alguns problemas associados contrao diferencial podem ser solucionados

    facilmente. Por exemplo, no carretel esquematizado na figura 3.1, a ocorrncia do

    chupado na face contrria (conforme aparece em a) eliminada com a reduo da

    largura do reforo interno conforme proposto em b.

    a) Desenho original mostrando "chupado". b) Desenho da pea mostrando amodificao que evita o "chupado".

    Fig. 3.1 Carretel com chupagem devido espessura excessiva

    - 52 -

  • Moldes de Injeo

    De modo similar, na figura 3.2, a distoro provocada na pea do desenho a,

    resultante da variao brusca da espessura, resolvida utilizando-se um perfil

    modificado (conforme mostrado em b).

    b) Desenho modificado.a) Desenho original mostrando distoresprovocadas pela contrao diferencial.

    Fig. 3.2 Pea com distoro e pea modificada

    Para determinar a espessura mnima de parede do ponto de vista de

    processabilidade, o fluxo da resina do moldado deve ser considerado com respeito s

    temperaturas do fundido e do molde, profundidade/comprimento da cavidade e

    dimenses do canal e ponto de injeo.

    Em geral, moldes de peas maiores com paredes finas devem ser preenchidos

    por resinas de alta fluidez, enquanto moldes de paredes grossas permitem o uso de

    resinas com fluidez variando de mdia a baixa.

    Peas contendo dobradias integrais requerem polmeros de fluidez alta para

    assegurar rpido preenchimento e boa qualidade de dobradias. Porm, cuidado deve ser

    tomado na escolha do tipo de polmero a ser utilizado, uma vez que para fluidez

    crescente h diminuio de resistncia das dobradias.

    A espessura de parede deve ser constante sempre que possvel para diminuir

    chupagem, contrao diferencial e um conseqente empenamento. Se isto no for

    possvel, deve-se diminuir a espessura progressivamente na direo do fluxo.

    As peas ao serem projetadas, precisam, preferencialmente apresentar paredes

    com espessuras uniformes (Figura 3.3). Peas macias ou de paredes grossas devem,

    sempre que possvel, ser evitadas, pois seu resfriamento no uniforme, o que pode

    provocar defeitos.

    A principal funo das nervuras o aumento de rigidez e resistncia

    mecnica da pea. As nervuras, quando localizadas convenientemente, podem ser

    utilizadas tambm para facilitar o fluxo do polmero, evitando assim o

    empenamento. Mas nervuras mal dimensionadas podem causar rechupes e

    empenamentos nas peas.

    - 53 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 3.3 rea de peas com chupagem e bolhas

    A figura 3.4 mostra um boto de rdio com peso aliviado na parte posterior. Para

    assegurar sua resistncia durante sua aplicao, a pea foi reforada por meio de

    nervuras.

    Fig. 3.4 Pea com alvio interno e reforo em sua estrutura

    Como no exemplo anterior, a figura 3.5 mostra um volante para registro que

    tambm foi aliviado na parte posterior, sendo reforado com quatro nervuras radiais.

    Fig. 3.5 Produto com alivio e reforo interno

    A figura 3.6 mostra uma base aliviada posterior e reforada por meio de

    nervuras.

    - 54 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 3.6 Produto com nervuras na parte interna

    Em situaes nas quais necessria a utilizao de nervuras de grandes

    dimenses, os eventuais chupados podem ser disfarados por meio de artifcios como:

    1. Utilizao de seo em desnvel, imediatamente acima da nervura (figura

    3.7a).

    2. Incorporao de filete decorativo (figura 3.7b).

    3. Uso de texturizao da superfcie oposta nervura. Esse artifcio o

    mais indicado para caixas com divisrias.

    b)a)

    Fig. 3.7 Alternativas para disfarar possveis rechupes

    Os furos devem estar longe das proximidades de nervuras em uma distncia

    (dimenso G) que seja equivalente metade ou pelo menos a um tero do seu dimetro.

    A figura 3.8 exemplifica a distncia mnima do furo em relao nervura.

    Fig. 3.8 Distncia minima entre um furo e uma parede de produto

    A figura 3.9 mostra um produto com nervuras, furos, ressaltos e pinos

    posicionadores.

    - 55 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 3.9 Produto com nervuras, furos, ressaltos e castelos

    A figura 3.10 mostra uma caixa interna de rdio, onde se pode observar um

    castelo com reforo (3) e outros sem reforos (1, 2 e 4).

    Fig. 3.10 Exemplo de pea com diversos castelos

    A figura 3.11 ilustra propores de um castelo prximo parede do produto em

    relao espessura do mesmo.

    Fig. 3.11 Propores de castelos prximos a paredes do produto

    - 56 -

  • Moldes de Injeo

    A figura 3.12 ilustra a propores do castelo longe da parede do produto em

    relao espessura do mesmo.

    Fig. 3.12 Proporo de castelos longe de paredes do produto

    A figura 3.13 ilustra a proporo da espessura da pea em relao parte externa

    do produto.

    Fig. 3.13 Espessura da pea x parede externa do produto

    - 57 -

  • Moldes de Injeo

    Evitar, sempre que possvel, castelos muito prximos parede externa, uma vez

    que isso pode causar uma seo fraca no molde (Figura 3.14) e aumentar a quantidade

    de massa prximo a nervura.

    Fig. 3.14 Exemplo de castelos prximos a paredes do produto

    Deve-se evitar tambm os cantos vivos nos castelos que conseqentemente

    causam maior custo na confeco dos moldes (Figura 3.15).

    Fig. 3.15 Exemplo de pea com e sem cantos vivos

    Para obteno de melhores produtos devem ser utilizados reforos que podem

    ser de forma lateral ou longitudinal. As figuras 3.16a, 3.16b e 3.17 ilustram propores

    da nervura.

    Fig. 3.16 Dimensionamento de nervuras e reforos

    - 58 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 3.17 Dimensionamento de reforos

    Os cantos dos produtos devero ser projetados conforme a figura 3.18, a fim de

    evitar problemas de tenses. Na figura percebe-se que utilizando a regra a espessura do

    produto se mantm constante no raio.

    Fig. 3.18 Recomendao de raios para peas plsticas

    A figura 3.19 ilustra raios de concordncia para nervuras e castelos. Estes raios

    servem para reforar a ligao das nervuras e castelos com a pea, porm se exagerados

    deixam marcas de rechupe do outro lado do produto.

    Fig. 3.19 Observaes sobre raios

    As curvas nos produtos moldados eliminam concentraes de tenses e ajudam a

    eliminar peas torcidas, a figura 3.20a mostra uma condio no-aconselhvel e a

    figura 3.20b uma condio mais recomendvel.

    - 59 -

  • Moldes de Injeo

    Projeto Ruim Projeto Bom

    a) b)

    Fig. 3.20 Exemplo de projeto com e sem raios

    Para facilitar a extrao do produto no molde, recomendado que o produto

    apresente um ngulo de sada de pelo menos 1 nas paredes interna e externa da pea.

    Quanto maior o ngulo, maior ser a facilidade de desmoldagem. Para o caso de

    superfcies texturizadas, requerido um aumento de 1 no ngulo para cada aumento de

    0,025mm na profundidade de textura.

    Ressaltos devem ser evitados, mas em alguns produtos estes detalhes so

    necessrios. Contudo, para que o ressalto no provoque deformao da pea acima de

    limites tolerveis, devem ser obedecidos quatro critrios:

    1. A altura mxima do ressalto para uma pea circular deve ser dada pela diferena

    percentual entre o dimetro mximo (T) e dimetro mnimo (E) indicado na

    equao:

    100% u T

    ETh

    R>1,5mm

    Fig. 3.21 Pea com ressalto interno

    Os limites mximos de h para diversos termoplsticos esto na tabela 3.1:

    Tabela 3.1 Valores recomendveis para a varivel h

    Polmero h mximo (%) PP 5 7

    PEAD 7 8

    PEBD 10 12

    OS 1 15

    PSAI 2

    SAN 1 2

    ABS 3

    PC 1 2

    PA 4 5

    - 60 -

  • Moldes de Injeo

    2. Para artigos como tampas com rosca, os ressaltos devem ser desenhados com um

    ngulo de inclinao de aproximadamente 25 para facilitar sua extrao.

    3. A base do ressalto e a espessura da parede onde est localizado devem ter

    dimenses suficientes para suportar a tenso de cisalhamento incidente.

    4. Os ngulos envolvidos nos ressaltos no devem possuir raio de curvatura

    inferior a 1,5mm.

    Perfis de borda

    A rigidez necessria s bordas de bacias, vasilhas e recipientes de grande

    capacidade conseguida com a utilizao de perfis de reforo nessas reas.

    essencial manter a uniformidade da parede no desenho desses perfis.

    Perfis como os mostrados na figura 3.22a no so recomendveis (apesar de

    serem encontrados algumas vezes na prtica), pois a maior concentrao que ocorre

    na regio da borda tende a abaular o corpo da pea. Ao contrrio, pode-se obter bons

    resultados com os perfis mostrados na figura 3.22b.

    b)a)

    Perfis de borda recomendadosPerfis de borda no-recomendados

    Fig. 3.22 Perfis de borda

    Dobradias integrais

    Dobradias feitas em polipropileno possuem excelente vida til. Porm, para

    alcanar esta performance, necessrio obedecer algumas regras de projeto.

    Na figura 3.23, est apresentada a seo transversal de um projeto de dobradia

    integral. As dimenses indicadas so aquelas recomendadas para a maximizao da vida

    til da dobradia, sendo que o projeto pode ser adaptado a requisitos funcionais de casos

    especficos. A escolha de raios adequados otimiza o fluxo do fundido e reduz a

    concentrao de tenses na regio onde ocorre a dobra. Alm disso, a reduo da seo

    transversal utilizando contornos arredondados assegura que a flexo ocorra na regio

    mais fina da dobradia, promovendo um melhor controle do encaixe entre a tampa e o

    frasco.

    Devido tendncia ao arqueamento da dobradia, o plano externo da mesma

    deve ser rebaixado em 0,3mm ajudando no controle do encaixe da tampa.

    - 61 -

  • Moldes de Injeo

    Comprimento de 1,5mm e espessura variando de 0,20 a 0,30mm so

    recomendados para um bom equilbrio entre processabilidade e propriedades mecnicas

    da dobradia.

    Recomenda-se que imediatamente aps o processamento da dobradia, esta seja

    flexionada algumas vezes para que ocorra orientao molecular e conseqente aumento

    da vida til da mesma.

    As linhas de refrigerao do molde devem ser concentradas na regio da

    dobradia, uma vez que nesta regio h uma gerao adicional de calor por frico entre

    a massa fundida e as paredes do molde. Um cuidado adicional que deve ser tomado o

    posicionamento adequado do ponto de injeo que ajuda a evitar defeitos como linhas

    de solda e de laminao da dobradia. Maiores detalhes so dados no item referente ao

    projeto do molde.

    Fig. 3.23 Proporo para dobradia integral

    Fixao de peas plsticas

    Em determinados tipos de produto surge a necessidade de montar peas plsticas

    entre si. Estas montagens podem ser por parafusos, colagem, ultrasom ou por encaixes

    entre as peas.

    - 62 -

  • Moldes de Injeo

    No caso de peas fixadas por parafusos existem caractersticas quanto ao

    dimensionamento das torres para enroscamento do parafuso. Este dimensionamento

    varia de acordo com o tipo de parafuso utilizado e seu fabricante. Na figura 3.24 so

    mostrados os dois principais tipos de parafusos utilizados na fixao de peas plsticas.

    No lado esquerdo o parafuso mittoplastic da Industria Micheletto (www.mitto.com.br) e

    no lado direito um parafuso auto-atarraxante que produzido por diversos fabricantes.

    Fig. 3.24 Tipos de parafusos para fixao de peas plsticas

    Devido s caractersticas como ngulo do filete, resistncia das fixaes em

    peas plsticas, melhor enroscamento e a no gerao de tenses na fixao ser

    discutido o tipo de parafuso Mittoplastic que tem como principais caractersticas:

    x Rosca desenhada para minimizar probabilidades de rachaduras nas peas de plstico.

    x Pequeno volume deslocado pela rosca reduz consideravelmente o conjugado a ser aplicado para o parafusamento.

    x Filete alto e agudo (30 graus), forma no termoplstico rosca com grande dimetro efetivo, o que aumenta a resistncia ao arrancamento.

    x Ponta plana coloca disposio maior comprimento til de rosca. x Consistncia na aplicao em funo da grande diferena entre

    conjugados de espanamento e de enroscamento.

    A figura 3.25 mostra a especificao da torre para o parafuso mittoplastic, que

    varia de acordo com o tipo de material onde o parafuso ser fixado. Segundo o

    fabricante recomendvel que o perfil da torre seja conforme especificado para

    conseguir distribuir melhor as tenses das arestas do filete.

    - 63 -

  • Moldes de Injeo

    Fig. 3.25 Torre para fixao de parafusos Mittoplastic

    A tabela 3.2 lista os fatores de multiplicao de acordo com o tipo de material

    plstico que se est utilizando.

    Tabela 3.2 Propores para fixao por parafusos do tipo Mittoplastic

    Material Furo Externo Prof. de aparafusamento Pa

    ABS 0.80 x d 2.00 x d 2.00 x d

    ABS com PC 0.80 x d 2.00 x d 2.00 x d

    ASA 0.78 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PA 4.6 0.73 x d 1.85 x d 1.80 x d

    PA 4.6 GF 30 0.78 x d 1.85 x d 1.80 x d

    PA 6 0.75 x d 1.85 x d 1.70 x d

    PA 6 GF 30 0.80 x d 2.00 x d 1.90 x d

    PA 6.6 0.75 x d 1.85 x d 1.70 x d

    PA 6.6 GF 30 0.82 x d 2.00 x d 1.80 x d

    PBT 0.75 x d 1.85 x d 1.70 x d

    PBT GF 30 0.80 x d 1.80 x d 1.70 x d

    PC 0.85 x d 2.50 x d 2.20 x d

    PC GF 30 0.85 x d 2.20 x d 2.00 x d

    PE-LD 0.70 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PE-HD 0.75 x d 1.80 x d 1.80 x d

    PET 0.75 x d 1.85 x d 1.70 x d

    PET GF 30 0.80 x d 1.80 x d 1.70 x d

    PMMA 0.85 x d 2.00 x d 2.00 x d

    POM 0.75 x d 1.95 x d 2.00 x d

    PP 0.70 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PP GF 30 0.72 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PP TF 20 0.72 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PPO 0.85 x d 2.50 x d 2.20 x d

    PS 0.80 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PVC (duro) 0.80 x d 2.00 x d 2.00 x d

    PPEK 0.85 x d 2.00 x d 2.00 x d

    SAN 0.77 x d 2.00 x d 1.90 x d

    PPS Contactar Dep. Tcnico MITTO

    - 64 -

  • Moldes de Injeo

    Bitola K22 K25 K30 K35 K40 K50 K60

    P 0,98 1,12 1,34 1,57 1,79 2,24 2,69

    d1 2,2 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 6,0

    d2 1,25 1,40 1,66 1,91 2,17 2,68 3,19

    X mx. 2,2 2,5 3,0 3,5 4,0 5,0 6,0

    m ref. 2,4 2,6 2,9 4,0 4,3 4,9 6,5

    Chave N 1 1 1 2 2 2 3

    D 3,9 4,4 5,3 6,1 7,0 8,8 10,5

    K 1,5 1,7 2,0 2,5 2,