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Moldes de
Injeção
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Índice Capítulo 1 - Processos de fabricação e transformação de plásticos...................... 4
Termoformagem ............................................................................................... 6
Extrusão ............................................................................................................ 9
Sopro............................................................................................................... 14
Injeção............................................................................................................. 18
Seleção de máquinas injetoras ........................................................................ 26
Exercícios ....................................................................................................... 27
Bibliografia ..................................................................................................... 29
Capítulo 2 - Generalidades dos moldes de injeção............................................. 30
Cavidades........................................................................................................ 30
Linhas de Fechamento .................................................................................... 35
Contração........................................................................................................ 43
Exercícios ....................................................................................................... 47
Capítulo 3 – Projeto de peças plásticas............................................................... 52
Exercícios ....................................................................................................... 66
Capítulo 4 - Componentes básicos de um molde de injeção .............................. 67
Capítulo 5 – Tipos de moldes ............................................................................. 71
Critérios para classificação dos moldes.......................................................... 73
Duas placas (Standard Mold): ........................................................................ 75
Moldes de três placas (Three-plate Mold): ..................................................... 77
Moldes com mandíbulas ou partes móveis (Split-Cavity Mold): ................... 80
Moldes com desenroscador ou núcleo rotativo (Unscrewing Mold):............. 81
Moldes com placa flutuante (Stripper Mold): ................................................ 83
Exercícios: ...................................................................................................... 84
Capítulo 6 - Porta-moldes................................................................................... 86
Capítulo 7 – Sistemas de injeção ........................................................................ 91
Fluxo de injeção.............................................................................................. 91
Buchas de Injeção ........................................................................................... 92
Canais de distribuição..................................................................................... 93
Tipos de canais ............................................................................................... 94
Pontos de Entrada de Injeção.......................................................................... 95
Bico-quente:.................................................................................................. 101
Sistema de câmara-quente ............................................................................ 103
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Saída de Gases .............................................................................................. 106
Exercícios: .................................................................................................... 107
Capítulo 8 – Sistemas de extração .................................................................... 108
Extração por pino.......................................................................................... 109
Extração por lâmina...................................................................................... 109
Extração por bucha ....................................................................................... 110
Extração por desenroscador.......................................................................... 111
Extração por placa ........................................................................................ 112
Extração por anel .......................................................................................... 113
Extração por válvula de ar ............................................................................ 113
Extração por gaveta ...................................................................................... 114
Capítulo 9 – Sistemas de refrigeração .............................................................. 116
Projeto de refrigeração.................................................................................. 117
Canais de refrigeração .................................................................................. 118
Métodos de refrigeração ............................................................................... 120
Resfriamento com água ................................................................................ 122
Conexões....................................................................................................... 123
Direcionadores.............................................................................................. 124
Tampões........................................................................................................ 124
Anéis de vedação (O´ring)............................................................................ 125
Capítulo 10 - Considerações iniciais no projeto de moldes de injeção ............ 126
Peso da moldagem ........................................................................................ 126
Capacidade de injeção .................................................................................. 128
Capacidade de plastificação.......................................................................... 129
Força de fechamento..................................................................................... 130
Exercício ....................................................................................................... 132
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Capítulo 1 - Processos de fabricação e transformação de
plásticos Da produção da matéria-prima por processos químicos até o produto plástico que
será utilizado pelo consumidor são necessárias algumas etapas intermediárias. A
matéria-prima é produzida em grãos (chamado de granulado), de pó, pasta ou liquido e
então transformada em semi-manufaturado ou peça pronta.
Semi-manufaturados são produtos intermediários que serão ainda processados
em produto final por meio de diferentes técnicas de fabricação, como por exemplo
através de termoformagem. Exemplos de semi-manufaturados são placas, filmes, tubos
e perfis de plástico. Peças prontas são produtos finais fabricados por exemplo através do
processo de injeção. Exemplos de produtos acabados são baldes, engrenagens e carcaças
de plástico conforme é mostrado no diagrama da figura 1.1.
MATÉRIA-PRIMAPROCESSOS DE
TRANSFORMAÇÃOE FABRICAÇÃO
SEMI-MANUFATURADOS
PEÇA PRONTA
- PLACAS- FILMES- TUBOS
- PERFIS
- FARÓIS
- ENGRENAGENS- CARCAÇAS DE FAROL- BALDES
Fig. 1.1 – Diagrama da matéria-prima até o produto final
Na tabela 1.1 é mostrada uma panorâmica sobre processos de fabricação e
transformação para o grupo dos termoplásticos e durômeros. Tabela 1.1 – Fabricação e transformação de termoplástico e durômeros
PROCESSOS Durômeros Termoplásticos
Moldagem
Massa fundida será transformada ao mesmo tempo que ocorre uma reação química: - Massa rígida - Resina reativa fluida
Massa fundida será moldada em estado termoplástico.
Extrusão Massa fundida será extrudada em estado termoplástico. Fa
bric
ação
Sopro Peça será moldada por sopro no estado termoplástico
Termoformagem Semi-manufaturados serão moldados em estado termoplástico.
Separação Moldagem sob tensão Moldagem sob tensão
Tran
sfor
maç
ão
União Processos de união mecânica: colagem.
Processos de união mecânica Colagem Soldagem (ultrassom, termofusão, etc...)
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Na tabela 1.1 é possível verificar que não foi citado nenhum processo de
transformação para os elastômeros, pois funciona de forma semelhante aos durômeros ,
com exceção da extrusão. Plásticos encadeados não possuem uma faixa de estado
termoplástico e, devido a este fato, não podem mais ser transformados após o processo
de endurecimento.
A moldagem de plásticos sob tensão, da qual fazem parte os processos de
torneamento, fresagem, serra, entre outros, é caracterizada pela designação genérica de
“separação”.
Os processos de união dos plásticos, dos quais fazem parte da colagem e a
soldagem, bem como os processos mecânicos de parafusar, rebitar e assim por diante,
são caracterizados pela designação genérica de “união”.
A termoformagem, separação e união são agrupadas sob a designação de
processos de transformação, pois operam com produtos semi-manufaturados, enquanto
que os processos de moldagem, como a extrusão, o sopro e a injeção, compõem a
fabricação, pois já convertem a matéria-prima em peça pronta.
Processos de moldagem dos termoplásticos
A tabela 1.2 mostra uma coletânea dos processos em relação ao estado físico de
termoplásticos. Tabela 1.2- Execução de processos em relação ao estado físico do material
ESTADO PROCESSOS Rígido Termoelástico Termoplástico
Moldagem
Extrusão Fundição Calandragem Injeção Prensagem Sinterização
Termoformagem
Chanfro/dobra Estampo Repuxo Repuxo profundo Processos combinados
Separação
Furação Torneamento Fresagem Aplainamento Serra Corte Retificação
União Parafusagem Rebitagem Colagem
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Termoformagem
Entende-se por termoformagem a transformação do plástico sob ação de calor e
força. Para este fim existe um grande número de técnicas de processamento. Para a
termoformagem de termoplásticos tem sido disseminado o uso de ar e/ou vácuo para a
produção da força necessária à formação.
A seqüência normal do processo é: o plástico é aquecido a uma temperatura na
qual ele atinge a elasticidade (zona termoelástica, como pode ser observado na figura
1.2), moldado através da força do ar e novamente resfriado.
Res
istê
ncia
à tr
ação
B
Alo
ngam
ento
B
Faixa de transformação
Rígido
Temperatura
Termoelástico Termoplástico
Tg Tf Tz
σε
Fig. 1.2 – Gráfico Temperatura x Resistência à tração
Como os termoplásticos podem ser levados, por aquecimento, do estado fixo até
o elástico, somente eles podem ser termoformados, enquanto que, por exemplo, os
durômeros, que não se tornam elásticos com o aquecimento, não podem ser moldados
por este processo.
O processamento é feito principalmente com filmes e placas, com espessura
entre 0,1 e 12 mm. O material, também chamado de semi-manufaturado, pode ser
encontrado em placas individuais ou em rolos.
Etapas do processo
O processo ocorre em três passos: o aquecimento, a moldagem e o resfriamento.
Na primeira etapa o semi-manufaturado é aquecido. Para isto existem três
possibilidades de processos: o aquecimento por convecção, por contato ou por radiação
infra-vermelha.
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O método mais empregado é o por radiação infra-vermelha, já que sua energia
avança diretamente ao interior do plástico. Assim ele é aquecido muito rapidamente e de
forma homogênea, sem que a superfície fique danificada por sobre-aquecimento.
A segunda etapa é a moldagem da peça, onde o plástico é estirado. O semi-
manufaturado aquecido é preso em um suporte e pressionado, por ar ou vácuo, para o
interior do molde ou puxado sobre o mesmo. Uma desvantagem do processo é que
somente o lado da peça que entra em contato com o molde é formado perfeitamente.
Dependendo se é o lado interno ou externo da peça que será moldado, distingue-
se entre processo positivo e negativo. O processo negativo é apresentado na figura 1.3.
Fig. 1.3 – Termoformagem negativa
No processo negativo o semi-manufaturado é puxado para o interior da
ferramenta, enquanto que no processo positivo ele é aspirado sobre a ferramenta. Neste
processo o semi-manufaturado é preso e esticado. Desta forma ocorrem variações nas
espessuras de parede das peças, principalmente os cantos tornam-se finos.
Para reduzir este efeito, muitas vezes o semi-manufaturado é pré-estirado antes
da moldagem propriamente dita. No processo negativo isto é executado por um estampo
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e no processo positivo por sopro. Como exemplo é apresentado na figura 1.4 o processo
positivo com estiramento prévio.
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 produção em
série, a ferramenta pode ser refrigerada. Pode-se elevar ainda mais a velocidade através
do resfriamento do lado da peça que não está em contato com a ferramenta. Para isto é
utilizado o resfriamento por jato de ar.
Instalações para termoformagem
A realização prática das etapas de processamento ocorre em máquinas de uma
ou múltiplas estações. Na máquina de uma estação os equipamentos se deslocam
enquanto o semi-manufaturado mantém sua posição desde o aquecimento até a extração.
Na máquina de múltiplas estações o semi-manufaturado movimenta-se de uma
estação para outra como pode-se ver na figura 1.5.
Fig. 1.5 – Instalação de uma estação de termoformagem
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A desvantagem da máquina de uma estação é o seu longo ciclo, que é a soma
dos tempos individuais de cada etapa, enquanto que nas máquinas de múltiplas estações
o ciclo é igual ao tempo para a etapa mais longa.
O processo de termoformagem é aplicado para a produção em larga escala de
embalagens, como por exemplo, copos de iogurte, mas também para grandes peças
como piscinas ou peças de automóveis.
Extrusão
A extrusão é a fabricação de um semi-manufaturado contínuo de plástico. O
espectro de produtos estende-se de simples semi-manufaturados como tubos, placas e
filmes até perfis completamente complicados. Também é possível um processamento
adicional direto do semi-manufaturado ainda quente, por exemplo, por sopro. Como o
plástico é completamente fundido durante a extrusão e adquire uma forma
completamente nova classifica-se a extrusão como processo de moldagem.
A extrusora é o componente padrão em todas as instalações e processos
baseados em extrusão. Ela tem como função produzir um fundido homogêneo do
plástico alimentado (normalmente em pó ou granulado) e conduzi-lo com a pressão
necessária através da ferramenta. Uma extrusora é composta pelas partes mostradas na
figura 1.6:
Fig. 1.6 – Elementos do canhão de uma extrusora
O parafuso exerce várias funções como, por exemplo puxar, transportar, fundir e
homogeneizar o plástico que é a matéria-prima da extrusora. O mais difundido é o
parafuso de três zonas (figura 1.7), pois com ele pode ser processada térmica e
economicamente a maioria dos termoplásticos.
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Zona de calibragemZona de compressãoZona de entrada
Fig. 1.7 – Parafuso de três zonas de uma extrusora
Na zona de entrada (alimentação) o material em sua forma rígida é introduzido e
transportado para frente.
Na zona de compressão o material é compactado e fundido pela variação do
diâmetro do parafuso.
Na zona de saída (calibragem) o material fundido é homogeneizado e elevado a
temperatura de processamento desejada.
Independente da sua forma construtiva são colocadas as seguintes exigências
para as extrusoras:
• Avanço constante, sem pulsação;
• Produção de um fundido homogeneizado térmica e mecanicamente;
• Processamento do material abaixo de seus limites de degradação térmica,
química e mecânica.
Do ponto de vista econômico é exigida uma produção em grande escala e com
baixo custo. No entanto, estas exigências serão preenchidas apenas se houver uma boa
combinação entre o cilindro e parafuso.
A diferença entre cada extrusora reside no tipo de construção de cada cilindro,
como mostrado na tabela 1.3. Tabela 1.3 – Tipos de parafuso de uma extrusora
Extrusora Tipo de cilindro
Parafuso único • Convencional ou Extração
rígida;
Duplo parafuso • Mesmo sentido de giro ou
Sentido de giro inverso;
A extrusora de parafuso único central possui um cilindro interno liso.
Característico para ela é que a pressão necessária para vencer a resistência da
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ferramenta é formada na zona de saída. O material é transportado pelo atrito entre os
próprios pedaços de material bem como entre os pedaços e a parede do cilindro.
Na extrusora de parafuso único com extração rígida a parede do cilindro é
guarnecida ao longo da zona de entrada com ranhuras longitudinais. Estas ranhuras
proporcionam um melhor transporte e com isso melhor compactação do material. A
formação de pressão acontece já na zona de entrada. Todavia, é necessária a utilização
de peças especiais para a obtenção da mistura na zona de saída, já que a
homogeneização do material neste tipo de extrusora é pior que na convencional.
A extrusora de duplo parafuso com sentido inverso de giro é utilizada para
materiais em pó e especialmente para o PVC. A vantagem deste tipo de extrusora é que
os aditivos são facilmente misturados no plástico sem exigir em demasia o material
mecânica ou termicamente.
No cilindro em forma de 8 (figura 1.8) os parafusos são construídos de maneira
que são formados por câmaras fechadas entre os eixos, obrigando o material a avançar.
Somente no final do parafuso onde a pressão é gerada aparece um fluxo escorrido e o
material funde graças ao atrito.
Fig. 1.8 – Parafuso de extrusão duplo
Sistema de aquecimento
A fusão do material na extrusora não ocorre somente devido ao atrito, mas
também por introdução externa de calor. Para isto existe o sistema de aquecimento. O
sistema é dividido em várias zonas, que podem ser aquecidas ou resfriadas
isoladamente. São utilizadas resistências em tiras, no entanto outros sistemas também
são empregados, como por exemplo, serpentinas de líquidos.
Desta forma pode-se obter uma determinada distribuição de temperatura ao
longo do cilindro. Para o processamento de materiais termicamente sensíveis, são
utilizados parafusos aquecidos.
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Materiais utilizados
Na extrusão são processados materiais que também são utilizados na injeção.
Todavia, existe uma grande diferença entre os dois processos e a partir disso resultam
variadas exigências ao material. Enquanto que na injeção e outros processos é desejável
baixa viscosidade e alta fluidez, na extrusão é exigida alta viscosidade. Esta alta
viscosidade garante que o material não escoe entre a saída do bico e a entrada do
calibrador. Na tabela 1.4 estão listados alguns exemplos de aplicação (extrudados),
obtidos através do processo de extrusão.
Tabela 1.4 – Tabela de materiais plásticos, temperatura e aplicação
Plástico Faixa de Temperatura de
Processamento Exemplo de Aplicação
PE 130-200 ºC Tubos, tablet, filmes e revestimentos.
PP 180-260 ºC Tubos, tablet, filmes planos e fitas.
PVC 180-210 ºC Tubos, tablet e perfis
PMMA 160-190 ºC Tubos, tablet e perfis
PC 300-340 ºC 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 é puxado na zona de entrada e empurrado para a zona de compressão.
Então é compactado pela diminuição gradativa da altura de passagem, eventualmente
aerado e levado ao estado de fundido. Na zona de saída o material é ainda mais
homogeneizado e igualmente aquecido.
Dependendo de cada tipo de extrusora, a pressão é obtida na zona de entrada ou
na zona de saída. Como o processo de fusão não fornece sempre uma massa fundida
completamente homogênea as extrusoras para estes casos são construídas com um
parafuso que possui uma zona de mistura diferentes como pode ser visto na figura 1.9.
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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,
também denominado de extrudado. Os extrudados diferenciam-se entre si pela sua
forma, conforme é mostrado na figura 1.10.
Fig. 1.10 – Exemplos de extrudados
Todas as ferramentas contêm um canal de escoamento, denominado de
distribuidor, que é atravessado pelo fluxo de massa e dá a forma desejada. Via de regra,
todas as ferramentas são aquecidas eletricamente.
Ferramenta de deslocamento ou de torpedo
Para a produção de tubos, mangueiras e filmes tubulares são utilizadas
preponderantemente as ferramentas de torpedo.
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Fig. 1.11 – Torpedo de uma extrusora
Estas ferramentas possuem um deslocador, colocado de maneira a permitir o
fluxo mais favorável possível, que é unido à parede externa do canal de escoamento por
meio de pinos. No lado da extrusora ele é de forma cônica e vai até a saída da
ferramenta adquirindo o formato interno do extrudado. A vantagem está na posição
central do torpedo, que resulta em boa distribuição do fundido. Efeito desvantajoso
causam os suportes do torpedo, uma vez que o fluxo ao seu redor gera marcas de
escoamento, que são visíveis 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
termoplástico vazado, como por exemplo, tanque de
veículos, latas, pranchas de surf, tanques para óleos
de aquecimento e garrafas.
A fabricação de garrafas, vasilhames e
recipientes para líquidos de plástico através de
moldes de injeção seria extremamente anti-
econômica. Seria muito difícil remover a parte do
molde de injeção responsável por moldar à parte
interna da garrafa. Conseqüentemente o tempo de ciclo seria extremamente longo. Além
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disso a moldagem por injeção necessita de produtos com paredes de um milímetro ou
mais, o que aumentaria o custo da produção de garrafas.
Tais peças podem ser fabricadas a partir de um modelo (produto base ou pré-
forma) obtido por moldagem por injeção ou por extrusão.
Para o processo de sopro por extrusão são necessárias duas partes principais do
equipamento:
• Uma extrusora (normalmente extrusoras de parafuso único) com cabeçote
móvel;
• A ferramenta de sopro e a estação de sopro.
Seqüência do processo
A seqüência do processo de sopro é apresentada abaixo:
• Extrusão da pré-forma ou também chamado de parison.
• Posicionamento da ferramenta de sopro.
• Agarramento e separação da pré-forma.
• Moldagem através da pressão do ar nas paredes internas e resfriamento.
• Desmoldagem e extração.
Fig. 1.12 – Seqüência do processo de sopro
De uma forma mais detalhada se pode dizer que a extrusora processa o plástico
até um fundido homogêneo. O cabeçote móvel direciona o fundido, que vem da
extrusora em posição horizontal, para a posição vertical, onde uma ferramenta conforma
uma pré-forma similar a uma mangueira (parison). Esta pré-forma está pendurada
verticalmente para baixo. No caso de garrafas ou vasilhames retangulares está pré-forma
poderá ser elíptica para melhor acomodar-se no molde de sopro.
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A ferramenta de sopro é composta de duas metades móveis, que contém um
negativo do produto a ser soprado. Após a pré-forma ter saído do cabeçote móvel, a
ferramenta fecha-se sobre esta e solda o fundo por esmagamento. A seguir a máquina
movimenta a ferramenta para a estação de sopro.
Na estação de sopro o mandril de sopro penetra na ferramenta e, com isso, na
pré-forma. Desta forma, o mandril forma e calibra o pescoço do corpo vazado, ao
mesmo tempo em que introduz ar na pré-forma, como se pode observar na figura 1.13.
Com o ar surge uma pressão na pré-forma, pela qual ela é soprada e acomoda-se
nas paredes da ferramenta. Assim ela obtém a forma desejada. Neste instante inicia
também o resfriamento da ferramenta.
Para reduzir o tempo de resfriamento cria-se na peça uma circulação de ar, por
meio de um furo no mandril de sopro. O ar pode então sair por um estrangulamento, que
serve para manter a pressão de sopro. Como fluido de sopro pode ser usado tanto ar
comprimido como CO2, bem como nitrogênio resfriado.
Após a peça ser suficientemente resfriada e obter, com isto, uma resistência
mínima, o cabeçote de sopro retorna, a ferramenta abre e a peça pode ser retirada.
Entrada de ar
Mandril de sopro
Núcleo
Cavidade
Solda inferior Canais de refrigeração
Fig. 1.13 – Molde de sopro e mandril de sopro
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Molde de sopro
Se a garrafa for um corpo de seção redonda o produto-base poderá ser um cano
de seção circular. Se for ou angular como alguns frascos de amaciante, então deverá ser
utilizado um produto-base injetado ou um tubo extrudado angular.
A figura 1.14 mostra uma simulação do processo de sopro. Percebe-se que o
processo é mesmo descrito anteriormente, porém 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 critérios:
- Quanto mais eficiente o circuito de refrigeração, menor o ciclo do
processo e conseqüentemente mais rentável torna-se o produto.
- O molde de sopro é construído em liga de alumínio com postiços de
aço especial nas áreas de corte e esmagamento. Como exemplo poderia
ser utilizado Duralumínio para o corpo do molde e aço P-20 para os
postiços nas áreas de esmagamento.
- O molde de sopro deverá conter escapes de gás distribuídos nas
cavidades e com ênfase nos cantos vivos do produto.
A figura 1.15 mostra exemplos de moldes de sopro. Na parte de cima está
demonstrado exemplos de moldes para soprar garrafas e as fotos da parte de
baixo mostram um molde para soprar um reservatório de água para caminhão.
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Fig. 1.15 – Exemplos de moldes de sopro
Injeção
A injeção é o principal processo de fabricação de peças plásticas. Grande parte
das máquinas de processamento de plásticos são injetoras. Com elas podem ser
fabricadas peças de miligramas até 90kg. A injeção classifica-se como um processo da
moldagem. Na figura 1.16 é apresentado a seqüência do processo de moldagem por
injeção.
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O processo por injeção é adequado para produção em massa, uma vez que a
matéria-prima pode geralmente ser transformada em peça pronta em uma única etapa.
Ao contrário da fundição de metais e da prensagem de durômeros e elastômeros, na
injeção de termoplásticos com moldes de boa qualidade não surgem rebarbas. Desta
forma o retrabalho de peças injetadas é pouco ou nenhum. Assim podem ser produzidas
peças de geometria complexa em uma única etapa.
Fig. 1.16 – Processo de moldagem por injeção
Em geral, apenas os materiais termoplásticos são moldados por injeção, mas os
durômeros e elastômeros também podem ser moldados. A tabela 1.5 apresenta os tipos
de resinas mais utilizados de cada classe.
Tabela 1.5 – Alguns materiais plásticos para injeção
Termoplásticos Durômeros Elastômeros • Poliestireno (PS) • Acrilonitrilabutadieno estirol (ABS) • Polietileno (PE) • Polipropileno (PP) • Policarbonato (PC) • Polimetilmetacrilato (PMMA) • Poliamida (PA)
• Resina poliéster insaturada (UP) • Resina fenol formaldehído (PF)
• Borracha nitril butadieno (NBR) • Borracha estirol butadieno (SBR) • Poli-isoprene (IR)
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É possível listar as seguintes características sobre a injeção:
• Passagem direta de material fundido para peça pronta;
• Não é necessário nenhum ou apenas pouco retrabalho da peça;
• Processo totalmente automatizável;
• Elevada produtividade;
• Elevada qualidade;
Ciclo de injeção
O ciclo de injeção é o intervalo total entre o instante em que o molde se fecha
durante o ciclo e o período correspondente em que ele se encerra no ciclo seguinte. O
ciclo total é a soma do ciclo da máquina mais o tempo que o operador leva para abrir a
porta, retirar a peça e fechar a porta (em moldes não automáticos). O termo “ciclo da
máquina” refere-se à parte do ciclo total que é controlado pelo painel da máquina. As
operações que se seguem (fechamento do molde, injeção, e abertura do molde), ocorrem
automaticamente. O ciclo da máquina termina quando os tempos pré-programados são
finalizados e a máquina entra em espera aguardando o início do próximo ciclo.
O ciclo da máquina é a soma do tempo de injeção, do tempo de resfriar a peça
injetada (até atingir o estado sólido) e do tempo de abertura e fechamento do molde.
Estas duas últimas fases são características da máquina e, portanto são independentes
dos controles usuais das variáveis de injeção e do tipo de material utilizado. O tempo de
resfriamento é mais longo e dependente da espessura da peça, da temperatura do molde
e das características do termoplástico. Na figura 1.17 é apresentada como funciona um
ciclo de injeção.
Abertura
Extração
Fechamento Injeção
Recalque
Plastificação
Resfriamento
Fig. 1.17 – Ciclo de injeção
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Normalmente, deseja-se obter ciclos de injeção curtos. O custo operacional por
hora de uma máquina injetora é constante e, portanto, os ciclos mais rápidos darão peças
de menor custo. Contudo, ciclos excessivamente curtos podem causar maior quantidade
de peças defeituosas.
Em muitos casos, usa-se água a baixa temperatura para resfriamento dos moldes
para obter ciclos mais curtos. Embora esta seja uma prática comum e decisiva para a
rentabilidade do processo, deve-se tomar cuidado para que a temperatura do molde não
seja excessivamente baixa (o que causaria peças tensionadas, quebradiças e com
superfícies sem brilho). O tempo de resfriamento cresce com o quadrado da espessura
da parede. Por motivos econômicos é muito rara a produção de peças com grandes
espessuras de parede. Normalmente não se encontram paredes maiores que 8 mm.
No gráfico da figura 1.18 se pode ver claramente que os passos do processo
ocorrem um após o outro até o processo de resfriamento, que se sobrepõe aos outros
processos.
Abre moldeUnid. Inj. RetornaResfriamentoRecalqueInjeçãoUnid. Inj. AvançaFecha molde
PASSOSTEMPO (s)
1Ciclo
Fig. 1.18 – Sobreposição do processo de resfriamento
Máquinas Injetoras
Há uma grande variedade de injetoras para plástico. Algumas injetoras de pistão
são 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 pistão
(utilizado em máquinas mais antigas) ou de rosca (possui melhor homogenização do
material plástico), entre muitas outras características das máquinas injetoras. Na figura
1.19 é possível ver esquemas de diversas máquinas injetoras.
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Fig. 1.19 – Tipos de máquinas injetoras
A figura 1.20 mostra os dois principais tipos de injetoras encontradas na
indústria: a injetora horizontal e a injetora vertical.
Fig. 1.20 – Exemplo de uma injetora horizontal e uma vertical
Os principais componentes da máquina injetora são:
• A unidade de injeção que compreende o dispositivo de alimentação e dosagem,
plastificação e injeção;
• A unidade de fechamento que é responsável pela abertura, fechamento e
extração do molde.
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Unidade de injeção
Na unidade de injeção o plástico é fundido, homogeneizado, transportado,
dosado e injetado no molde. A unidade de injeção tem assim duas funções. Uma é a
plastificação do plástico e outra é sua injeção no molde. Estas injetoras trabalham com
um parafuso que serve de êmbolo de injeção. O parafuso gira em um cilindro aquecível,
ao qual o material é alimentado por cima através de um funil. Na figura 1.21 é possível
observar o canhão de uma injetora e perceber que é muito semelhante ao de uma
extrusora.
Fig. 1.21 – Elementos de uma injetora
A unidade de injeção move-se, geralmente, sobre a mesa da máquina. Via de
regra podem ser substituídos o cilindro, o parafuso e o bico de injeção, de formas que
podem ser ajustados ao material a ser processado ou ao volume de injeção.
Unidade de fechamento
A unidade de fechamento das injetoras assemelha-se a uma prensa horizontal. A
placa de fixação no lado do bico de injeção é fixa e a placa de fixação no lado do
fechamento é móvel, de maneira que ela desliza sobre colunas ou barramentos. Sobre
estas placas são fixados os moldes de maneira que as peças prontas possam cair após
extraídas do molde pela força da gravidade.
Os dois sistemas de acionamento da placa de fixação móvel são:
- Alavancas articuladas acionadas hidraulicamente;
- Puramente hidráulico;
Os sistemas de alavancas articuladas são utilizados em máquinas de pequeno e
médio porte. A alavanca é acionada hidraulicamente.
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Fig. 1.22 – Unidade de fechamento com alavancas articuladas
As vantagens destes sistemas são o ciclo de movimentação e velocidade rápidas,
além da auto-regulação. As desvantagens são a possibilidade de quebra das colunas, a
deformação permanente do molde por mau ajuste do sistema ou o elevado trabalho de
manutenção.
O perigo de quebra das colunas não aparece nos casos puramente hidráulicos,
uma vez que o fluido hidráulico é variável resistindo assim a grandes deformações.
Fig. 1.23 – Unidade de fechamento puramente hidráulica
A vantagem deste sistema é sua alta precisão de posicionamento sem perigo de
deformação inadmissível do molde e quebra das colunas. Desvantagens são sua baixa
velocidade de fechamento, a baixa rigidez da unidade de fechamento e o elevado
consumo de energia.
Placa Estacionária ou Fixa
Tem sua estrutura fundida e serve de apoio à parte do molde onde fica localizada
a bucha de injeção. Suporta as colunas da máquina, nas quais são efetuados os
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movimentos da placa móvel. Possui furos ou ranhuras que permitem a fixação do molde
e uma furação central onde se aloja o anel de centragem do molde, garantindo o
alinhamento da bucha de injeção com o conjunto injetor da máquina.
Fig. 1.24 - Exemplo de placa fixa (máquina Arburg 420/470S)
Placa Móvel
Tem sua estrutura fundida e serve de suporte para a parte do molde que contém o
sistema de extração. Seu deslocamento e regulagens são realizados através das colunas
das máquinas. Esta placa também contém furos ou ranhuras para a fixação do molde,
porém diferencia-se da placa fixa, pois no lugar do furo para o anel de centragem existe
o furo para o acionador do sistema de extração.
Fig. 1.25 - Exemplo de placa móvel (máquina Arburg 420/470S)
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Seleção de máquinas injetoras
Quando se desenvolve um novo molde, também se faz necessário que se faça um
estudo do parque de máquinas de empresa. Se as máquinas que a empresa possui, tem
capacidade para aceitar o novo molde desenvolvido no que se refere aos itens abaixo:
• Abertura máxima de placa móvel;
• Distância entre colunas;
• Capacidade de injeção;
• Capacidade de plastificação;
• Força de fechamento;
• Pressão de injeção suficiente;
• Horas disponíveis deste equipamento no que se refere à programação de
produção.
No anexo A estão os dados da injetora Himaco 150-80. Pode-se citar como
principais características:
- Força de fechamento de 80 ton;
- Peso máximo injetável de 172g de Poliestireno;
- Distância entre colunas de 305x305mm;
- Curso de abertura de 300mm;
- Diâmetro da rosca de 40mm.
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Exercícios
1 – A injeção é um processo de _____________________________________. (transformação/erosão/fabricação). 2 – A injeção serve para produção de ________________________________. (peças individuais/produto em massa) 3 – Pelo processo de injeção são produzidas, em primeira linha, _____________. (peças prontas/semi-manufaturados) 4 – Os produtos na extrusão são produzidos _____________________________. (continuamente/descontinuamente) 5 – Tanques de veículos, pranchas de surf e garrafas em geral são produzidas
pelo processo de _____________________. (Extrusão/Sopro/Termoformagem) 6 – Na termoformagem o plástico é inicialmente________________, antes de
poder ser moldado. (resfriado/aquecido/fundido) 7 – Somente os ____________________ podem ser termoformados, pois apenas
eles tornan-se elásticos quando aquecidos. (termoplásticos/elastômeros/durômeros) 8 – Na extrusão a ferramenta determina __________________ do extrudado. (o comprimento/a forma/a temperatura) 9 – No resfriamento do molde de injeção a peça _______________________. (expande/contrai/permanece estática) 10 – Qual a fase do processo de injeção que se sobrepõe as outras? Por quê? 11 – Quais são as três fases do processo de injeção? 12 – No processo de injeção, qual a função do molde? 13 – Quais as funções da unidade de injeção? 14 – Qual a classe de polímeros normalmente utilizada na moldagem por
injeção? 15 – Cite quatro itens existentes no catalogo da máquina Himaco 150-80t? 16 – Quanto ao tamanho físico do molde, quais as dimensões da máquina mais
importantes a serem levadas em conta? 17 – Dadas às dimensões do molde, determine em quais máquinas o molde
poderia ser utilizado:
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Modelo da máquina A B C D Curso de abertura (máx. mm) 275 350 250 575 Altura mínima do molde (mm) 150 200 200 225 Altura máxima do molde (mm) 425 550 680 800 Distância entre colunas (mm) 221 x 221 270 x 270 320 x 320 420 x 420 Tamanho das placas fixa e móvel 400 x 400 446 x 446 476 x 476 650 x 650
18 - Observe o desenho da injetora abaixo:
PLACA MÓVELPLACA FIXA
SANDRETTO SB UNO - 110T
Considere que:
- Altura máxima do molde: 380mm - Altura mínima do molde: 150mm
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CURSO DE ABERTURA: 200 A
C
B
LADO FIXOLADO MÓVEL
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, VOSSEBÜRGER,
Franz-Josef. Tecnologia dos plásticos. 1a. Ed., São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda.,
2000. 205 p.
HARADA, Júlio. Moldes para injeção de termoplásticos – projetos e
princípios básicos. 1a. Ed., São Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.
MANRICH, Silvio. Processamento de termoplásticos. 1a. Ed., São Paulo:
Artliber Editora, 2005. 431 p.
ARBURG, Technical data Allrounder 420/470s.
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Capítulo 2 - Generalidades dos moldes de injeção
Cavidades
O molde é um componente do processo de injeção que não pertence a máquina
injetora, uma vez que normalmente para cada peça tem-se um molde diferente. O molde
é composto por duas partes principais, sendo que uma é fixada na placa fixa da injetora
e outra na parte móvel da injetora. Estas partes do molde contêm os perfis e formas da
peça a injetar e cumprem essencialmente as seguintes funções:
• Receber e distribuir o plástico fundido.
• Modelar o fundido na forma da peça.
• Resfriar o fundido (termoplástico) ou introduzir energia de ativação
(elastômeros ou durômeros).
• Desmoldar a peça injetada.
A cavidade de moldagem é normalmente composta por duas partes: a unidade
fêmea, que modela a parte externa da peça; e o núcleo ou unidade macho, que modela a
parte interna da peça. Tanto a parte fêmea como a parte macho, podem ser formadas por
um conjunto de outras peças chamadas postiços ou insertos.
Os blocos que contém as cavidades de moldes podem conter mais que um
produto, pode ser usinado a quantidade que melhor se adaptar a necessidade de
produção e a máquina injetora. Na figuras 2.1 são mostrados exemplos de cavidades de
moldes para injetar chaveiros.
Fig. 2.1 – Exemplos de cavidades de moldes de injeção
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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 função de completar detalhes do macho ou fêmea e facilitar a
usinagem e o polimento. Na figura 2.2 é mostrado um produto com seus respectivos
macho e fêmea.
Fig. 2.2 – Produto, macho e fêmea
As cavidades de um molde podem ser obtidas por:
I – Usinagem, que utiliza três métodos distintos:
- Fresamento: utilizando máquinas fresadoras do tipo ferramenteiras, copiadoras
ou com CNC – Comando Numérico Computadorizado, trabalhando com
material não temperado ou temperado.
Eletroerosão: por meio de descargas elétricas realiza uma usinagem de precisão,
mesmo em materiais endurecidos. Utiliza ferramentas (eletrodos) de cobre eletrolítico
ou de grafite com perfil inverso ao da cavidade que será produzida. O acabamento da
eletroerosão é do tipo texturizado e não é polido ou espelhado. As descargas elétricas
utilizadas na remoção de material produzem endurecimento superficial e não causam
tensão, excetuando-se a tensão superficial correspondente ao endurecimento produzido
pela centelha.
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- Cunhagem: obtém a cavidade pela prensagem de uma ou vários modelos contra
um bloco de aço especial, montado sobre blocos de apoio. Necessita de
tratamento térmico entre uma cunhagem e outra; apara alívio de tensões, além de
produzir acabamento excelente. Este processo é muito pouco utilizado nos dias
atuais.
II – Fundição, que também pode ser de três tipos:
Simples: feita com ligas de zinco ou alumínio. Consiste em fundir estes metais
com um modelo de aço similar à peça plástica a ser moldada, dando a forma desejada à
cavidade. O modelo deve ser polido, tratado com grafite, e ter ângulos de saída que
permitam sua retirada da massa fundida. Deve também ser previsto sobremetal para
compensar a contração.
Metalização: de utilização recente, este metido permite obter ambas as metades
de uma molde. Consiste em metalizar diretamente um modelo padrão em madeira,
metal, plástico ou qualquer outro material que esteja montado em uma placa de apoio.
Após a obtenção da casca metálica de 1 mm de espessura em metal de baixo ponto de
fusão, através de um maçarico especial, coloca-se araldite na parte de trás da casca para
criar a primeira metade da cavidade. Neste momento podem ser colocados também os
tubos para refrigeração. O processo deve repetir-se para a obtenção da segunda metade.
Os fabricantes responsáveis por este método, o recomendado para pequenas séries de
produção e afirmam ser possível conceber um molde completo em um dia.
Fundição de precisão: consiste em fazer um modelo do produto em cera e cobri-
lo com cerâmica refratária. A cerâmica necessita de secagem e deve ser levada ao forno
para que a cera se funda e deixe a cavidade moldada na cerâmica, que será
posteriormente preenchida com o metal desejado. Este processo também é conhecido
como microfusão. A precisão deste sistema é tão grande que alguns fabricantes injetam
pentes de máquinas de corte de cabelo, em poliestireno, para servirem de padrão de
fundição. Após ser fundido, retifica-se a face de deslizamento do pente e ele está pronto.
III – Eletrodeposição:
Consiste em recobrir um modelo de acrílico, ou qualquer outro plástico rígido,
com uma camada condutiva de prata por deposição química, sobre a qual são
depositados 5 a 8 mm de liga de níquel-cobalto. Essa camada de liga é novamente
recoberta com cobre, numa espessura suficiente para usinagem e que permita o encaixe
na matriz. A qualidade de reprodução é perfeita, atingindo até mesmo ótima qualidade
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óptica, o que permite seu uso, por exemplo, na produção dos refletivos de olho-de-gato
dos triângulos de segurança.
IV – Composição de postiços:
Utilizado para cavidades com alto poder de refração, como placas reflexivas
rodoviárias, o fundo da cavidade é composto por centenas de pinos sextavados de aço
inoxidável temperado, em cujas pontas é lapidada uma pirâmide. As faces da pirâmide
têm ângulos projetados para igualar o ângulo de refração da resina utilizada, obtendo
máxima luminosidade e visibilidade a 50 metros.
Obstruções
Não deverão existir cortes na cavidade ou componentes que impeçam a retirada
da peça do molde. Estes cortes podem ser feitos por partes móveis ou pinos laterais, que
necessitam ser retirados antes que o mecanismo de injeção expulse a peça injetada. Os
pinos laterais devem ser desenhados com precisão, para que o molde possa trabalhar
automaticamente. Às vezes é mais econômico e fácil fazer os furos da peça com uma
furadeira ou os cortes com máquinas apropriadas após a peça ter sido moldada. Uma
peça complexa pode ser moldada em duas ou mais partes e montada posteriormente, em
alguns casos com custo inferior ao de uma única peça injetada.
Materiais para cavidades
A seleção dos materiais com os quais se confeccionará as cavidades irá depender
dos seguintes fatores:
- Precisão.
- Número esperado de produção.
- Processo de obtenção da cavidade escolhida.
- Acabamento e tratamento térmico disponível.
- Facilitar a usinagem.
- Características de condutibilidade térmica.
Na tabela 2.1 existem alguns exemplos de aços para moldes e suas
características gerais. Tabela 2.1 – Aços mais utilizados em cavidades
Características P20 P50 P420 H13
Usinabilidade Boa, tanto recozido como beneficiado
Excelente Boa Boa
Soldabilidade Boa Excelente Difícil Média
Reprodutibilidade Boa Boa Boa Boa
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Condição 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
versão VP420
TIM temperado e
revenido para
28/32 HCR
Recozido, dureza
máxima de 197
HB
Aplicações típicas
-Moldes para
injeção de
termoplásticos
não clorados.
- Matrizes para
extrusão de
termoplásticos
não corados.
- Moldes para
sopro
- Moldes para
injeção de
termoplásticos
não clorados.
- Matrizes para
extrusão de
termoplásticos
não corados.
- Moldes para
termoplásticos
reforçados com
carga. Plásticos
de Engenharia.
-Moldes para
sopro
-Moldes para
plásticos
corrosivos
(clorados) acetato
e PVC.
-Resistência a
atmosfera úmidas.
-Moldes para
sopro
- Mandris e outros
componentes de
extrusoras.
-Moldes para
injeção de
termoplásticos
não clorados que
requer alto grau
de polimento.
Nitretação Sim Sim Não Sim
Cementação Sim, antes de
temperar Não Não Não
Na tabela 2.1 pode-se observar alguns exemplos de aços, mas cada fabricante de
aço utiliza uma nomenclatura própria e uma tabela de equivalência com as normas
internacionais. Além de possuírem materiais patenteados desenvolvidos por eles
mesmos, como por exemplo, o SPAL 36, aço da empresa Thyssen que, segundo o
fabricante, não apresenta similares ou equivalentes no mercado.
É importante observar que os materiais empregados na construção das cavidades
e dos machos requerem, normalmente, tratamentos térmicos, como normalização,
recozimento, têmpera, carbonitretação, cementação, teniferização, nitretação, entre
outros.
Em alguns casos, os moldes podem ser construídos com materiais não-ferrosos,
como ligas de cobre ou ligas de alumínio. Mais informações sobre materiais ferrosos e
não-ferrosos para moldes podem ser vistos nos endereços da internet abaixo:
www.diferro.com.br - Empresa fornecedora de aços Diferro;
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www.villaresmetals.com.br - Villares Metals;
www.bohler-brasil.com.br - Bohler Aços Especiais;
www.uddeholm.com.br - Empresa Uddeholm;
www.coppermetal.com.br - Coppermetal – Alumínios para moldes;
www.ampcoalloy.com - Ampco Metal – Ligas de bronze e cobre para moldes;
Linhas de Fechamento
Para entender melhor o que é linha de fechamento é necessário observar alguns
conceitos básicos, conforme os indicados na figura 2.3.
Fig. 2.3 – Elementos do fechamento de um molde
Planos de fechamento:
São as faces formadas a partir das linhas de fechamento. Os planos de
fechamento são importantes para fazer a vedação entre o macho e a cavidade, evitando
que no momento da injeção o material plástico ultrapasse os limites do produto e ocorra
o aparecimento de rebarbas na peça injetada.
Com a utilização de softwares de CAD, a criação dos planos de fechamento
tornam-se muito mais importantes, pois é através deles que serão gerados os modelos
matemáticos das cavidades macho e fêmea.
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1 2
3 4
5 6
7 8
Fig. 2.4 – Exemplos de fechamentos
Na figura 2.4 pode-se observar diversos exemplos de fec
cavidades. Note que nos exemplos 4 e 7 o molde contém di
extração.
O primeiro ponto a ser determinado no projeto da ferram
linha de fechamento do molde em relação ao componente, isto é,
do macho e da cavidade.
Na determinação das linhas de fechamento é importa
critérios:
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h
s
n
amentos, machos e
positivo auxiliar de
enta é a posição da
a linha de separação
te observar alguns
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1 - Marcas no produto:
É importante que as linhas de fechamento não 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 críticos, esta linha
pode se estender e formar uma rebarba maior, que deve ser removida posteriormente de
forma manual. Assim é importante que as linhas de fechamento do molde ocorram
numa parte da peça em que esta marca seja visual e funcionalmente aceitável.
Deve-se ter atenção as tolerâncias do produto na moldagem. É indesejável que
dimensões de alta precisão sejam divididas por linhas de fechamento, pois marcas e
rebarbas afetarão a precisão da peça.
2 - Desmoldagem do produto:
A relação da face plana com a direção de abertura da injetora deve ser tal que
permita que a moldagem seja extraída sem interferências. Os casos óbvios de
interferência raramente são omitidos, mas interferências quase imperceptíveis
comumente aparecem em concordâncias de perfis geométricos e estes casos necessitam
de maior atenção.
Interferência
Linha de Fechamento
Direção deAbertura
Fig. 2.5 – Fechamento com interferência
A linha de fechamento não deve interferir na extração do produto e tornando-a o
mais eficiente possível. Em geral é conveniente que a ferramenta abra com a moldagem
no lado móvel, pois é deste lado que se encontra o mecanismo de extração.
Quanto ao produto, todas as superfícies perpendiculares à linha de separação dos
dois moldes deve existir uma conicidade adequada. Com isso a extração da peça torna-
se mais fácil. Para a maioria dos materiais plásticos é conveniente projetar as paredes do
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produto com ângulos de no mínimo 0,5º em cada parede. Em alguns casos, e quando
necessário, pode-se utilizar ângulos menores de 0,5º por lado.
3 - Facilitar a usinagem
A linha de fechamento deve ser criada o simples possível. Um grande número de
ferramentas tem fechamentos planos que podem ser facilmente usinados dando o
mínimo de problemas em serviço. Se a linha de fechamento possui ressaltos ou perfis a
dificuldade para usinar o macho e a cavidade aumenta. Deve-se sempre que possível
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 fêmea). Nos últimos anos
com o projeto do produto exigindo um “design” mais moderno e arrojado, tornou-se
comum encontrar moldes com linhas de fechamento impossíveis de serem usinadas por
máquinas convencionais e se tornou quase obrigatório ter máquinas de usinagem CNC
nas ferramentarias.
Fig. 2.6 – Exemplos de divisão de postiços para facilitar ou diminuir a usinagem
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Características das linhas de fechamento:
As linhas de fechamento de um produto são responsáveis pela determinação de
diversos parâmetros no projeto de um molde de injeção, como por exemplo:
- Tipo de molde (duas placas, três placas, com gavetas, com placa flutuante,
etc...);
- Tipo de extração (com articulado, pino, bucha, mecanismo retrátil, etc...);
- Posição da entrada de injeção;
- Posicionamento das cavidades em molde multi-cavidades;
Tipos básicos 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 níveis, faces angulares ou cônicas e faces perfiladas. No caso
de ferramentas que abrem lateralmente, as linhas ocorrem na divisão das partes móveis
e em outros casos na linha extrema da cavidade.
Entretanto, além da linha de fechamento principal que é considerada como
inicial para o projeto de um molde, outras naturalmente ocorrerão em outras faces do
produto. Estas linhas podem ser de furos, divisão de partes móveis (gavetas, articulados
e outros) ou em postiços inseridos nas cavidades para facilitar a usinagem.
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Fig. 2.8 – Linhas de fechamento principal e secundária
Observações quanto as linhas de fechamento:
Quando se projeta o fechamento de um molde de injeção é necessário:
- Evitar criar fechamentos com ângulos muito agudos, pois estes criam paredes
frágeis no molde que se tornam muito suscetíveis à quebra;
- Evitar criar fechamentos sem ângulos que favoreçam a abertura do molde (As
paredes com ângulo de 90º podem sofrer engripamento e desgastes precoces).
Nestes casos é sempre interessante deixar um ângulo de fechamento maior do
que 3º.
- Observar os intervalos entre ressaltos de fechamento, pois se forem muito
pequenos podem acarretar dificuldades na usinagem.
- O fechamento sempre deverá conter superfícies o mais suaves possível.
- Todo projeto deve ser elaborado levando em consideração o equipamento
disponível na ferramentaria.
Nas figuras abaixo são mostrados exemplos de linhas de fechamento diferentes
das convencionais e como influenciam na escolha do tipo de molde, acessórios,
mecanismos, sistema de extração, entre outros.
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Fig. 2.9 – Exemplo de peça que exige um molde com partes móveis
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Fig. 2.10 – Exemplo de peça que exige mecanismo retrátil na parte interna
Fig. 2.11 – Exemplo de peça com fechamento inclinado
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Contração
Entende-se por contração ou encolhimento, a diferença entre as dimensões da
peça injetada, após alcançar o equilíbrio térmico em temperatura ambiente, e o tamanho
da cavidade em que a peça foi moldada.
Essa propriedade é característica de todos os materiais que, ao contrário da
dilatação, 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 dimensões do projeto que deve levar em consideração a contração do material.
Na produção de peças de material plástico a contração é muito importante,
devendo ser atentamente considerada, pois refletirá nas dimensões de produto moldado,
além de influenciar sobre os seguintes itens:
- A solidez: a contração pode provocar, em pontos do produto com espessuras
distintas, tensões que podem causar rachaduras, rupturas, chupagens, etc.
- Devido à instabilidade dimensional, a contração pode não ser uniforme em toda
a superfície da peça moldada, causando empenamentos e deformações. Isto
acontece geralmente em peças que têm diferentes espessuras em várias partes, as
quais conseqüentemente, não sofrem contração uniforme.
- Inserto de partes metálicas: a contração do metal é diferente da do plástico. Este,
ao resfriar-se, pode contrair duas a cinco vezes mais que os metais.
Conseqüentemente, a força desta contração agindo sobre o metal, que tem maior
resistência mecânica, poderá provocar o rompimento do plástico.
- As tolerâncias dimensionais obtidas de acordo com o coeficiente de contração
dos plásticos nem sempre são constantes, pois dependem de diversos fatores, tais
como: inconstância das propriedades das matérias-primas empregadas em sua
preparação, variações das fases do processo de fabricação, cujo controle exato
nem sempre é possível, condições de moldagem, etc. as tolerâncias médias
adotadas para determinar as dimensões de uma peça a ser moldada com material
plástico não devem ser inferiores a um certo limite dado.
- A incidência nas dimensões do molde: a desmoldagem das peças, as quais ainda
não se encontram em um estágio totalmente frio, terá o seu resfriamento
completo à temperatura ambiente, continuando assim a contração, aumentando
ou diminuindo as dimensões do molde, conforme o coeficiente de contração ou
dilatação do material a ser processado.
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- No molde, a forma da peça é reproduzida em negativo. Por esta razão, deve-se
calcular um aumento na contração do material plástico ligeiramente inferior na
fêmea e superior no macho. Isto é feito para possibilitar pequenos ajustes na
obtenção das dimensões requeridas.
Para a maioria dos plásticos deve-se levar em consideração, para reduzir as
contrações, as seguintes recomendações:
1. Diminuir a temperatura do material;
2. Aumentar a pressão da injeção;
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 múltiplas;
8. Aumentar o tempo de avanço;
9. Aumentar a velocidade de injeção;
10. Aumentar o tempo de molde fechado;
11. Aumentar a saída de ar da cavidade.
Os materiais plásticos, em sua variedade, têm diferentes valores de contração,
dependendo do seu fabricante. Geralmente, é especificada uma faixa de valores de
contração por material, valores esses que podem variar de acordo com o projeto do
molde ou com as condições de moldagem na máquina injetora. Qualquer fator que
aumente a pressão dentro da cavidade do molde reduzirá a contração.
A contração da peça acabada é volumétrica, ou seja, resultando em uma
diminuição em todas as dimensões do produto de acordo com o coeficiente de contração
do material plástico. No anexo B encontra-se uma tabela com diferentes materiais
composta de dados como densidade, contração, temperatura de injeção e temperatura do
molde.
Os fatores que influenciam diretamente na contração de uma peça moldada
relacionam-se com:
Molde
- Área da entrada ou ponto de injeção (maior área, menor contração). - Espessura da parede do produto (maior espessura, maior contração). - Temperatura do molde (maior temperatura, maior contração).
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Máquina injetora - Ciclo de moldagem (ciclo maior, menor contração). - Pressão de injeção (maior pressão, menor contração).
Material plástico - Cristalinidade (maior densidade, maior contração). - Temperatura (maior temperatura, maior contração).
A espessura da parede da peça faz com que a contração seja afetada
sensivelmente pela velocidade de resfriamento. Observe no gráfico da figura 2.12, que a
espessura da parede da peça tem influência direta com a porcentagem de contração.
Neste caso estamos analisando um gráfico para o Polipropileno, mas acontece o mesmo
efeito em praticamente todos os materiais plásticos.
Fig. 2.12 – Relação do efeito da contração em função da espessura da parede
Como podemos verificar na figura acima, a diferença de contração varia bastante
conforme a espessura, é por este motivo que os fabricantes de material plástico
especificam em seus catálogos uma faixa de valores para a contração.
As cavidades do molde são dimensionadas com um valor maior que já leva em
conta a porcentagem de contração do material que será injetado a peça. Este cálculo é
feito somando o valor da dimensão nominal com o valor da porcentagem de contração.
Uma observação importante é que as dimensões angulares não sofrem alteração
com a contração da peça. Por isso não se deve aplicar o fator de contração em
dimensões angulares de cavidades.
No exemplo abaixo, a peça será injetada em Polipropileno que tem fator de
contração entre 1,5 e 2%. Para os cálculos das cavidades macho e fêmea utiliza-se um
valor médio (1,75%), mas vale lembrar que alguns projetistas mais experientes utilizam
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outros valores entre o máximo e mínimo indicado pelo fabricante do material, de acordo
com o tipo de produto a moldar ou de acordo com simulações computacionais
realizadas através de softwares de CAE, como por exemplo, o Moldflow.
Nas dimensões nominais do produto devem ser somados os valores de contração
encontrados para cada uma das dimensões. Para este cálculo utiliza-se a seguinte
associação: Dimensão Nominal + (Dimensão Nominal * Contração em %)
Exemplo:
Dimensão Nominal: 40mm
Contração média para o material Polipropileno: 1,75%
Dimensão 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 cálculo prático para ser utilizado em qualquer calculadora é converter o
fator de contração em fator de multiplicação. Exemplo:
- Fator de contração: 1,75%
- Fator de multiplicação: (1.75/100)+1 = 1.0175
Fig. 2.13 - Exemplo de produto com fator de contração aplicado no macho e na cavidade
Todas as dimensões que sofrem efeito da contração devem ser multiplicadas
pelo fator de multiplicação. Desta forma aplica-se a contração especificada pelo
fabricante do material plástico no produto a moldar. Na figura 2.13 é mostrado um
exemplo de um produto onde em suas cavidades (macho e fêmea) foi aplicada contração
de 1.75%.
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Exercícios
1- Determine as linhas de fechamento nos produtos abaixo e os possíveis
postiços que possam facilitar a usinagem das cavidades.
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2 – Determine os fechamentos para as peças a seguir e desenhe o macho e fêmea
para cada uma delas:
3 – Nos desenhos de produto a seguir aplique o fator de co
dimensões que sofrem alteração. Considere o material indicado na
tabela do apêndice B para obter o valor de contração média a utiliza
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PRODUTO A
ntra
lege
r.
PRODUTO B
ção em todas as
nda e consulte a
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Introdução ao Projeto de
Ferramentaria
FERRAMENTARIATÉCNICO EM
Data
Escala:
Denominação:
Material:
PROFESSOR:
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PROFESSOR:
Material:
Denominação:
Escala:
Data
TÉCNICO EMFERRAMENTARIA
Introdução ao Projeto de
Ferramentaria
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Bibliografia
GLANVILL, A. B., DENTON, E. N.. Moldes de injeção – Princípios básicos e
projetos. 2a. Ed., São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda., 1989. 308 p.
PROVENZA, Francesco. Moldes para plásticos. 1a. Ed., São Paulo: Editora F.
Provenza, 1976. 210 p.
CRUZ, Sérgio da. Moldes de injeção. 2a. Ed., Curitiba: Editora Hemus, 2002.
242 p.
MICHAELI, Walter,GREIF, Helmut, KAUFMANN, Hans, VOSSEBÜRGER,
Franz-Josef. Tecnologia dos plásticos. 1a. Ed., São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda.,
2000. 205 p.
HARADA, Júlio. Moldes para injeção de termoplásticos – projetos e
princípios básicos. 1a. Ed., São Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.
MANRICH, Silvio. Processamento de termoplásticos. 1a. Ed., São Paulo:
Artliber Editora, 2005. 431 p.
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Capítulo 3 – Projeto de peças plásticas A ocorrência de defeitos típicos em moldados por injeção (empenamento,
rechupes, deformações, distorções, etc...) está diretamente associado com as
características de contração, contração diferencial e rigidez do polímero no momento da
extração.
O principal fator a ser considerado para a obtenção de um moldado de boa
qualidade é o nível de contração da peça que é afetado:
Pelo projeto do molde;
Pelo desenho da peça, principalmente em função da espessura de parede;
Pelas características da resina empregada;
Pelas condições de processamento (principalmente temperaturas de injeção e
do molde).
Como o resfriamento das seções mais espessas ocorre mais lentamente, o
polímero tende a apresentar nestas regiões um maior grau de cristalinidade, resultando
numa maior contração em relação às paredes mais finas.
Outro fator que contribui para aumentar a contração em zonas mais espessas
(como nervuras, por exemplo) é o fato de que nestas regiões a pressão exercida é menor
do que nas paredes mais finas. Desta forma, nestas regiões há uma menor compensação
da contração devido ao recalque.
O empenamento é causado pela contração diferencial entre a direção do fluxo e
sua perpendicularidade. Se o polímero apresentar menor contração e uma boa rigidez
ele estará menos sujeito a empenamentos.
Alguns problemas associados à contração diferencial podem ser solucionados
facilmente. Por exemplo, no carretel esquematizado na figura 3.1, a ocorrência do
“chupado” na face contrária (conforme aparece em a) é eliminada com a redução da
largura do reforço interno conforme proposto em b.
a) Desenho original mostrando "chupado". b) Desenho da peça mostrando amodificação que evita o "chupado".
Fig. 3.1 – Carretel com chupagem devido à espessura excessiva
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De modo similar, na figura 3.2, a distorção provocada na peça do desenho a,
resultante da variação brusca da espessura, é resolvida utilizando-se um perfil
modificado (conforme mostrado em b).
b) Desenho modificado.a) Desenho original mostrando distorçõesprovocadas pela contração diferencial.
Fig. 3.2 – Peça com distorção e peça modificada
Para determinar a espessura mínima de parede do ponto de vista de
processabilidade, o fluxo da resina do moldado deve ser considerado com respeito às
temperaturas do fundido e do molde, profundidade/comprimento da cavidade e
dimensões do canal e ponto de injeção.
Em geral, moldes de peças maiores com paredes finas devem ser preenchidos
por resinas de alta fluidez, enquanto moldes de paredes grossas permitem o uso de
resinas com fluidez variando de média a baixa.
Peças contendo dobradiças integrais requerem polímeros de fluidez alta para
assegurar rápido preenchimento e boa qualidade de dobradiças. Porém, cuidado deve ser
tomado na escolha do tipo de polímero a ser utilizado, uma vez que para fluidez
crescente há diminuição de resistência das dobradiças.
A espessura de parede deve ser constante sempre que possível para diminuir
chupagem, contração diferencial e um conseqüente empenamento. Se isto não for
possível, deve-se diminuir a espessura progressivamente na direção do fluxo.
As peças ao serem projetadas, precisam, preferencialmente apresentar paredes
com espessuras uniformes (Figura 3.3). Peças maciças ou de paredes grossas devem,
sempre que possível, ser evitadas, pois seu resfriamento não é uniforme, o que pode
provocar defeitos.
A principal função das nervuras é o aumento de rigidez e resistência
mecânica da peça. As nervuras, quando localizadas convenientemente, podem ser
utilizadas também para facilitar o fluxo do polímero, evitando assim o
empenamento. Mas nervuras mal dimensionadas podem causar rechupes e
empenamentos nas peças.
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Fig. 3.3 – Área de peças com chupagem e bolhas
A figura 3.4 mostra um botão de rádio com peso aliviado na parte posterior. Para
assegurar sua resistência durante sua aplicação, a peça foi reforçada por meio de
nervuras.
Fig. 3.4 – Peça com alívio interno e reforço em sua estrutura
Como no exemplo anterior, a figura 3.5 mostra um volante para registro que
também foi aliviado na parte posterior, sendo reforçado com quatro nervuras radiais.
Fig. 3.5 – Produto com alivio e reforço interno
A figura 3.6 mostra uma base aliviada posterior e reforçada por meio de
nervuras.
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Fig. 3.6 – Produto com nervuras na parte interna
Em situações nas quais é necessária a utilização de nervuras de grandes
dimensões, os eventuais “chupados” podem ser disfarçados por meio de artifícios como:
1. Utilização de seção em desnível, imediatamente acima da nervura (figura
3.7a).
2. Incorporação de filete decorativo (figura 3.7b).
3. Uso de texturização da superfície oposta à nervura. Esse artifício é o
mais indicado para caixas com divisórias.
b)a) Fig. 3.7 – Alternativas para disfarçar possíveis rechupes
Os furos devem estar longe das proximidades de nervuras em uma distância
(dimensão G) que seja equivalente à metade ou pelo menos a um terço do seu diâmetro.
A figura 3.8 exemplifica a distância mínima do furo em relação à nervura.
Fig. 3.8 – Distância minima entre um furo e uma parede de produto
A figura 3.9 mostra um produto com nervuras, furos, ressaltos e pinos
posicionadores.
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Fig. 3.9 – Produto com nervuras, furos, ressaltos e castelos
A figura 3.10 mostra uma caixa interna de rádio, onde se pode observar um
castelo com reforço (3) e outros sem reforços (1, 2 e 4).
Fig. 3.10 – Exemplo de peça com diversos castelos
A figura 3.11 ilustra proporções de um castelo próximo à parede do produto em
relação à espessura do mesmo.
Fig. 3.11 – Proporções de castelos próximos a paredes do produto
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A figura 3.12 ilustra a proporções do castelo longe da parede do produto em
relação à espessura do mesmo.
Fig. 3.12 – Proporção de castelos longe de paredes do produto
A figura 3.13 ilustra a proporção da espessura da peça em relação à parte externa
do produto.
Fig. 3.13 – Espessura da peça x parede externa do produto
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Evitar, sempre que possível, castelos muito próximos à parede externa, uma vez
que isso pode causar uma seção fraca no molde (Figura 3.14) e aumentar a quantidade
de massa próximo a nervura.
Fig. 3.14 – Exemplo de castelos próximos a paredes do produto
Deve-se evitar também os cantos vivos nos castelos que conseqüentemente
causam maior custo na confecção dos moldes (Figura 3.15).
Fig. 3.15 – Exemplo de peça com e sem cantos vivos
Para obtenção de melhores produtos devem ser utilizados reforços que podem
ser de forma lateral ou longitudinal. As figuras 3.16a, 3.16b e 3.17 ilustram proporções
da nervura.
Fig. 3.16 – Dimensionamento de nervuras e reforços
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Fig. 3.17 – Dimensionamento de reforços
Os cantos dos produtos deverão ser projetados conforme a figura 3.18, a fim de
evitar problemas de tensões. Na figura percebe-se que utilizando a regra a espessura do
produto se mantém constante no raio.
Fig. 3.18 – Recomendação de raios para peças plásticas
A figura 3.19 ilustra raios de concordância para nervuras e castelos. Estes raios
servem para reforçar a ligação das nervuras e castelos com a peça, porém se exagerados
deixam marcas de rechupe do outro lado do produto.
Fig. 3.19 – Observações sobre raios
As curvas nos produtos moldados eliminam concentrações de tensões e ajudam a
eliminar peças “torcidas”, a figura 3.20a mostra uma condição não-aconselhável e a
figura 3.20b uma condição mais recomendável.
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Projeto Ruim Projeto Bom
a) b)
Fig. 3.20 – Exemplo de projeto com e sem raios
Para facilitar a extração do produto no molde, é recomendado que o produto
apresente um ângulo de saída de pelo menos 1º nas paredes interna e externa da peça.
Quanto maior o ângulo, maior será a facilidade de desmoldagem. Para o caso de
superfícies texturizadas, é requerido um aumento de 1º no ângulo para cada aumento de
0,025mm na profundidade de textura.
Ressaltos devem ser evitados, mas em alguns produtos estes detalhes são
necessários. Contudo, para que o ressalto não provoque deformação da peça acima de
limites toleráveis, devem ser obedecidos quatro critérios:
1. A altura máxima do ressalto para uma peça circular deve ser dada pela diferença
percentual entre o diâmetro máximo (T) e diâmetro mínimo (E) indicado na
equação:
100% ×−
=T
ETh
R>1,5mm
Fig. 3.21 – Peça com ressalto interno
Os limites máximos de h para diversos termoplásticos estão na tabela 3.1: Tabela 3.1 – Valores recomendáveis para a variável “h”
Polímero h máximo (%) 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
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2. Para artigos como tampas com rosca, os ressaltos devem ser desenhados com um
ângulo de inclinação de aproximadamente 25º para facilitar sua extração.
3. A base do ressalto e a espessura da parede onde está localizado devem ter
dimensões suficientes para suportar a tensão de cisalhamento incidente.
4. Os ângulos envolvidos nos ressaltos não devem possuir raio de curvatura
inferior a 1,5mm.
Perfis de borda
A rigidez necessária às bordas de bacias, vasilhas e recipientes de grande
capacidade é conseguida com a utilização de perfis de reforço nessas áreas.
É essencial manter a uniformidade da parede no desenho desses perfis.
Perfis como os mostrados na figura 3.22a não são recomendáveis (apesar de
serem encontrados algumas vezes na prática), pois a maior concentração que ocorre
na região da borda tende a abaular o corpo da peça. Ao contrário, pode-se obter bons
resultados com os perfis mostrados na figura 3.22b.
b)a)
Perfis de borda recomendadosPerfis de borda não-recomendados
Fig. 3.22 – Perfis de borda
Dobradiças integrais
Dobradiças feitas em polipropileno possuem excelente vida útil. Porém, para
alcançar esta performance, é necessário obedecer algumas regras de projeto.
Na figura 3.23, está apresentada a seção transversal de um projeto de dobradiça
integral. As dimensões indicadas são aquelas recomendadas para a maximização da vida
útil da dobradiça, sendo que o projeto pode ser adaptado a requisitos funcionais de casos
específicos. A escolha de raios adequados otimiza o fluxo do fundido e reduz a
concentração de tensões na região onde ocorre a dobra. Além disso, a redução da seção
transversal utilizando contornos arredondados assegura que a flexão ocorra na região
mais fina da dobradiça, promovendo um melhor controle do encaixe entre a tampa e o
frasco.
Devido à tendência ao arqueamento da dobradiça, o plano externo da mesma
deve ser rebaixado em 0,3mm ajudando no controle do encaixe da tampa.
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Comprimento de 1,5mm e espessura variando de 0,20 a 0,30mm são
recomendados para um bom equilíbrio entre processabilidade e propriedades mecânicas
da dobradiça.
Recomenda-se que imediatamente após o processamento da dobradiça, esta seja
flexionada algumas vezes para que ocorra orientação molecular e conseqüente aumento
da vida útil da mesma.
As linhas de refrigeração do molde devem ser concentradas na região da
dobradiça, uma vez que nesta região há uma geração adicional de calor por fricção entre
a massa fundida e as paredes do molde. Um cuidado adicional que deve ser tomado é o
posicionamento adequado do ponto de injeção que ajuda a evitar defeitos como linhas
de solda e de laminação da dobradiça. Maiores detalhes são dados no item referente ao
projeto do molde.
Fig. 3.23 – Proporção para dobradiça integral
Fixação de peças plásticas
Em determinados tipos de produto surge a necessidade de montar peças plásticas
entre si. Estas montagens podem ser por parafusos, colagem, ultrasom ou por encaixes
entre as peças.
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No caso de peças fixadas por parafusos existem características 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 são
mostrados os dois principais tipos de parafusos utilizados na fixação de peças plásticas.
No lado esquerdo o parafuso mittoplastic da Industria Micheletto (www.mitto.com.br) e
no lado direito um parafuso auto-atarraxante que é produzido por diversos fabricantes.
Fig. 3.24 – Tipos de parafusos para fixação de peças plásticas
Devido às características como ângulo do filete, resistência das fixações em
peças plásticas, melhor enroscamento e a não geração de tensões na fixação será
discutido o tipo de parafuso Mittoplastic que tem como principais características:
• Rosca desenhada para minimizar probabilidades de rachaduras nas peças
de plástico.
• Pequeno volume deslocado pela rosca reduz consideravelmente o
conjugado a ser aplicado para o parafusamento.
• Filete alto e agudo (30 graus), forma no termoplástico rosca com grande
diâmetro efetivo, o que aumenta a resistência ao “arrancamento”.
• Ponta plana coloca à disposição maior comprimento útil de rosca.
• Consistência na aplicação em função da grande diferença entre
conjugados de espanamento e de enroscamento.
A figura 3.25 mostra a especificação da torre para o parafuso mittoplastic, que
varia de acordo com o tipo de material onde o parafuso será fixado. Segundo o
fabricante é recomendável que o perfil da torre seja conforme especificado para
conseguir distribuir melhor as tensões das arestas do filete.
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Fig. 3.25 – Torre para fixação de parafusos Mittoplastic
A tabela 3.2 lista os fatores de multiplicação de acordo com o tipo de material
plástico que se está utilizando. Tabela 3.2 – Proporções para fixação por parafusos do tipo Mittoplastic
Material Ø Furo Ø 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. Técnico MITTO
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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 máx. 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 Nº 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 2,7 3,4 4,0 Cabeça Panela
Pen.
Cal.
0,74
1,20
0,92
1,38
1,19
1,65
1,23
1,86
1,51
2,14
2,12
2,75
2,44
3,10
D 3,8 4,7 5,5 7,3 8,4 9,3 11,3
K 1,1 1,4 1,6 2,4 2,8 2,9 3,6 Cabeça Chata
Pen.
Cal.
0,20
0,35
0,97
1,43
1,10
1,56
1,33
1,96
1,59
2,22
2,04
2,67
2,59
3,22
D 4,4 5,0 6,0 7,0 8,0 10,0 12,0
K 1,6 1,8 2,1 2,4 2,5 3,4 4,0 Cabeça
Flangeada Pen.
Cal.
0,68
1,14
0,82
1,28
1,15
1,61
1,07
1,70
1,33
1,96
1,98
2,61
2,24
2,90
S - - - 5,5 5,5 7,0 8,0
D - - - 7,0 8,0 10,0 12,0
K - - - 2,8 2,8 3,5 4,2
Cabeça
Sextavada
C - - - 0,7 0,8 0,8 1,0
Comprimento (L) Linha de Fabricação
5
6
8
10
12
14
16
20
25
30
35
40
45
50
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Exercícios
1- Qual o efeito causador do empenamento em peças injetadas?
2- Quais as principais formas de eliminar os rechupes (chupados) em peças
injetadas?
3- Cite as principais funções das nervuras em produtos plásticos?
4- O produto a seguir necessita das nervuras A e B devido a esforços mecânicos
que está peça sofrerá. Determine a dimensão E referente à espessura da nervura
e o raio R referente ao raio de junção da nervura com o topo do produto.
5- Na peça acima será necessário acrescentar dois castelos nos pontos C e D e este
deverá ser como mostrado em F. Considere que o material do produto é
polipropileno e dimensione o diâmetro externo e o detalhe interno da torre para
utilização de um parafuso mittoplastic Ø3.
Bibliografia
HARADA, Júlio. Moldes para injeção de termoplásticos – projetos e
princípios básicos. 1a. Ed., São Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.
MITTO, Catálogo de parafusos mittoplastic.
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Capítulo 4 - Componentes básicos de um molde de
injeção Para cada produto que se deseje injetar haverá um molde de injeção com
características, tamanho, formas de montagens próprias, mas no geral existem alguns
componentes básicos que são encontrados em todos os moldes independentes dos
mecanismos, acessórios ou componentes especiais que este possa ter.
Para iniciar pode-se dizer que todos os moldes têm duas partes e que a linha de
fechamento principal é responsável pela linha de abertura de molde e conseqüentemente
pela divisão do molde em duas partes, sendo elas as seguintes:
- Lado Fixo ou lado da injeção: Esta parte do molde é denominada desta forma,
pois é fixada na placa fixa da máquina injetora e neste mesmo lado encontra-se o
bico de injeção que é responsável por conduzir o material até as cavidades.
- Lado móvel ou lado da extração: Esta parte do molde é fixada na placa móvel da
máquina injetora e contém as placas e os elementos de extração.
A figura 4.1 mostra um exemplo de um molde fixado numa máquina injetora.
PLACA FIXA DA INJETORA
PLACA MÓVEL DA INJETORA
LADO FIXO
LADO MÓVEL
ABERTURA
MÁQUINA ABERTAMÁQUINA FECHADA
Fig. 4.1 – Fixação do molde na máquina injetora
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Todo o molde deverá conter um sistema de guiamento principal entre o lado fixo
e o lado móvel, um guiamento do conjunto extrator, placas que formam a estrutura do
molde, componentes de apoio, componentes para injeção, componentes para extração e
componentes de fixação.
As nomenclaturas encontradas nas literaturas sobre moldes de injeção
apresentam algumas diferenças. Devido a este fato, no exercício a seguir será montado
uma lista de material (lista de compra) de um molde de injeção, onde será descrito as
nomenclaturas mais utilizadas, a função de cada componente, o tipo de ajuste
recomendado, o material e o tratamento térmico aplicado em cada peça.
É importante observar que alguns componentes são comprados prontos para
montagem, como por exemplo, os parafusos que tem características próprias quando são
especificadas na lista de material. Da mesma forma como os componentes padronizados
que são requisitados através de códigos extraídos dos catálogos do fabricante.
Os materiais que serão usinados são requisitados com sobre-metal em suas
dimensões externas. Já o tratamento térmico não é especificado na lista de material e
sim no desenho individual de cada componente.
Comumente é utilizada a forma descrita na figura 4.2 para demonstrar o desenho
de conjunto de um molde de injeção e sua lista de material.
ITEM MED. PRONTASQTD. DENOMINAÇÃO MATERIAL MED. BRUTAS
Eduardo Eduardo
Eduardo Eduardo
MED. BRUTASMATERIALDENOMINAÇÃOQTD. MED. PRONTASITEM
AprovadoData
Nº do molde:
Elab./ Revis.
Escala:
DATA
Denominação:
Descrição da Alteração
APROVADOELAB. / REVIS. DATA
Material:
Alteração
VISTA DE PLANTALADO MOVEL LADO FIXO
VISTA DE PLANTA
VISTA DE CORTE TRANSVERSAL VISTA DE CORTE LONGITUDINAL
DESENHO DE CONJUNTO
LISTA DE MATERIAL
Alteração
Material:
DATAELAB. / REVIS. APROVADO
Descrição da Alteração
Denominação:
DATA
Escala:
Elab./ Revis.
Nº do molde:
Data Aprovado
A
A
B
B
CORTE A-ACORTE B-B
01
03
12
02
11
10
09
08 23
24
07
17
26
13
1406
25
0520
15
19
21
04
22
18
29 28
27
16
P20 7X8.50X160417 POSTIÇO DA GAVETA 1/2"X1/2"X22
Ø38X136
Ø38X37
20X85X286
20X85X286
Ø24.5X80
Ø32X76
32X300X450
60X300X450
46X300X450
16X192X450
46x300X450
Ø48X95
32X300X450
52X92X450
22X192X450
Ø48X58
PLACA SUPORTE
PLACA PORTA-EXTRATORES
PLACA FIXAÇÃO INFERIOR
PLACA EXTRATORA
01
01
04
05
01
02
01
02
0103
CALÇOS
SAE 1045
SAE 1045
SAE 1045
SAE 1045
SAE 1045
COLUNA-GUIA EXTRAÇÃO
BUCHA-GUIA EXTRAÇÃO
POSTIÇO CAVIDADE A
POSTIÇO CAVIDADE B
PLACA CAVIDADE
PLACA FIXAÇÃO SUPERIOR
0411
04
01
01
09
08
07
0106
0410
COLUNA-GUIA
PLACA MACHO
BUCHA-GUIA
04
04
01
16
15
14
0412
13 01
GAVETA B
GAVETA A
SAE 8620
P20
SAE 8620
SAE 1045
P20
SAE 8620
AMPCOLOY 940
P20
AMPCOLOY 940
SAE 8620
P20
1"X197X455
1"1/2X305X455
3/4"X197X455
2"X305X455
57X97X455
Ø1"1/2X141
1"1/4X305X455
65X305X455
2"X305X455
Ø2"X63
Ø2"X100
Ø1"1/2X42
1"X90X291
1"X90X291
Ø1"X85
Ø1"1/4X81
M5X30
M5X15
M4X12
M8X35
M10X40
M16X40
M8X30
M8X25
M16X180
Ø24X19
Ø38X92
Ø40X86
Ø14X172
CONF. PADRÃO
10X60X270
M6X25
27X27X38
20X20X150
Ø27X123
6X40X70
33X46X215
Ø16X60
SAE 8620PILARES0228
PINO DE RETORNO
BICO DE INJEÇÃO
PROLONGADOR EXTRAÇÃO
TAMPA REFRIGERAÇÃO
GUIA DA GAVETA
POSTIÇO DO MACHO
COLUNA DA GAVETA
CHAPA DE DESLIZE
CUNHOS DA GAVETA
06
02
21
22
04
0419
18
20 04
0427
01
01
25
24
26 01
23 03 CASQUILHOS
VND
VND
AMPCOLOY 940
VND
SAE 8620
SAE 8620
SAE 8620
SAE 1020
---*---
VND
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
PARAFUSO ALLEN C/ CABEÇA
0234
04
04
04
30
31
32
33 02
0429 BATENTES
08
07
04
38
37
39
0635
36 12
---*---
---*---
---*---
---*---
---*---
SAE 8620
---*---
---*---
---*---
---*---
---*---
Ø1"1/2X97
1"1/4X32X43
1"1/2X51X220
1"X1"X155
Ø1"1/4X128
3/8"X45X75
1/2"X65X275
Ø14X200
Ø1"3/4X91
----*----
Ø3/4"X65
----*----
----*----
Ø1"X24
----*----
----*----
----*----
----*----
----*----
----*----
----*----
----*----
2-113
2-113
2-112
Ø5X15
M5X12
Ø4X166
Ø2X141
1/4" BSP
Ø6X166
PINO EXTRATOR
PINO EXTRATOR CANAL Ø4
PINO EXTRATOR CANAL Ø6
PARAFUSO ALLEN CAB. CHATA
NÍPEL1245
01
0143
44
2440
41 24+06
42 02
PINO-GUIA
04
04
04
46
47
48
ANEL O'RING
ANEL O'RING
ANEL O'RING
----*----
---*---
----*----
----*----
---*---
----*----
CÓD. PARKER
CÓD. PARKER
CÓD. PARKER
----*----
Ø6X175
----*----
Ø2X150
----*----
Ø4X175
----*----
----*----
----*----
Ø1"1/4X81
Ø1"X85
1"X90X291
1"X90X291
Ø1"1/2X42
Ø2"X100
Ø2"X63
2"X305X455
65X305X455
1"1/4X305X455
Ø1"1/2X141
57X97X455
2"X305X455
3/4"X197X455
1"1/2X305X455
1"X197X455
P20
SAE 8620
AMPCOLOY 940
P20
AMPCOLOY 940
SAE 8620
P20
SAE 1045
SAE 8620
P20
SAE 8620
GAVETA A
GAVETA B
0113
12 04
14
15
16
01
04
04
BUCHA-GUIA
PLACA MACHO
COLUNA-GUIA
10 04
06 01
07
08
09
01
01
04
11 04
PLACA FIXAÇÃO SUPERIOR
PLACA CAVIDADE
POSTIÇO CAVIDADE B
POSTIÇO CAVIDADE A
BUCHA-GUIA EXTRAÇÃO
COLUNA-GUIA EXTRAÇÃO
SAE 1045
SAE 1045
SAE 1045
SAE 1045
SAE 1045
CALÇOS
03 01
02
01
02
01
05
04
01
01
PLACA EXTRATORA
PLACA FIXAÇÃO INFERIOR
PLACA PORTA-EXTRATORES
PLACA SUPORTE
Ø48X58
22X192X450
52X92X450
32X300X450
Ø48X95
46x300X450
16X192X450
46X300X450
60X300X450
32X300X450
Ø32X76
Ø24.5X80
20X85X286
20X85X286
Ø38X37
Ø38X136
Fig. 4.2 – Exemplo de um desenho de conjunto de um molde de injeção
- 68 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
A
A
B
B
CO
RTE
A-A
CO
RTE
B-B
010312021110090823 24 07
17 26 13 1406 25 05
20 15 19
21 04 22
18 29282716
- 69 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
ITEM DENOMINAÇÃOQTD. MED. BRUTASMED. PRONTASMATERIAL
- 70 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
ITEM DENOMINAÇÃOQTD. MED. BRUTASMED. PRONTASMATERIAL
- 71 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
ITEM DENOMINAÇÃOQTD. MED. BRUTASMED. PRONTASMATERIAL
- 72 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Capítulo 5 – Tipos de moldes Existem diversas variações de moldes de injeção quanto a sua montagem. As
configurações dependem principalmente do tipo de produto a moldar. Outros fatores
como custo do molde e as características da máquina injetora também são importantes
para determinação do tipo de molde a utilizar.
As literaturas apresentam a classificação dos moldes de injeção de formas bem
diferentes. A seguir serão descritos os tipos de classificações de moldes de injeção e
após exemplificados os tipos de molde mais utilizados na indústria.
Critérios para classificação dos moldes
Os moldes podem ser classificados em grupos de acordo com o projeto do molde
e as características das peças a serem moldadas. As características das peças podem
determinar um ou vários tipos de moldes. Veja a tabela 5.1: Tabela 5.1 – Características do molde quanto ao produto e ao projeto
Características que dependem do
produto
Características que determinam o
projeto
Transmissão de movimento Cavidade
Sistema de extração Distribuição das cavidades
Número de linhas de fechamento Sistema de injeção
Número de placas flutuantes Sistema de troca de calor
Alinhamento Gavetas e articulados
Transmissão das forças Sistema de extração
Montagem na placa da máquina
Outra distinção é de acordo com os itens da tabela 5.2 que mostra como os tipos
de moldes podem ser determinados por diferentes critérios: Tabela 5.2 – Critérios para a escolha do tipo do molde
Distinção de acordo
com:
Fatores de influência Tipo do molde
Número de linhas de
fechamento
Geometria do molde
Número de cavidades
Tipo da entrada de injeção
Princípio da extração
Molde de duas placas
Molde com placa
flutuante
Stack mold (duas linhas
de fechamento)
- 73 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Sistema de extração Formato da moldagem
Material plástico
Parâmetros de processamento
Tamanho do molde
Posição do molde relativo à linha
de fechamento
Molde com gavetas
Molde com mandíbulas
Molde com placa
flutuante
Molde com dispositivo de
desenroscamento
Sistema de troca de
calor (refrigeração)
Máquina injetora
Tempo de ciclo
Material plástico
Economia
Molde com canal quente
ou sistema de câmara-
quente
Transmissão de forças Resistência do molde
Geometria do molde
Pressão de injeção
Material plástico
Molde com mandíbulas
Molde de duas placas
Geralmente a designação de um molde é baseada na especificação dos
componentes, em função da extração ou indicações para uma aplicação particular. A
tabela 5.3 apresenta os tipos de moldes mais utilizados e os critérios para aplicação. Tabela 5.3 – Tipos de moldes mais utilizados e suas funções
Designação Critérios
1 - Molde de duas placas Moldes com uma linha de fechamento, movimento de
abertura unidirecional, com pinos extratores ou
articulados.
2 - Molde com gavetas Moldes com uma linha de fechamento, movimento de
abertura principal e transversal com gaveta atuada por
pino came ou coluna angular.
3 - Molde com placa flutuante Moldes com uma linha de fechamento, movimento de
abertura unidirecional, extração através de placa
flutuante.
4 - Molde com três placas Moldes com uma linha de fechamento, movimento de
abertura unidirecional e mais o movimento de separação
do canal através da adição de uma placa no lado fixo do
molde.
- 74 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
5 - Molde com mandíbulas Molde com uma linha de fechamento principal e
algumas laterais, movimento de abertura principal e
movimento transversal para abertura das mandíbulas
(partes móveis).
6 - Molde com dispositivo de
desenroscamento (unscrewing
mold)
Molde com movimento rotacional para desmoldar
roscas automaticamente. Estes dispositivos podem ter
acionamento mecânico, hidraúlico ou elétrico.
7 - Stack mold (duas linhas de
fechamento)
Molde com duas linhas de fechamento (uma para cada
produto)e sistema de câmara-quente. Abertura
unidirecional em dois estágios. Neste tipo são injetadas
duas peças no mesmo eixo axial.
8 - Molde com câmara-quente Molde multi-cavidades com injeção sem canais (ver
sistemas de injeção).
9 - Molde com canal quente Molde uni-cavidades com injeção sem canais (ver
sistemas de injeção).
10 - Moldes Especiais Combinação dos itens 2 e 8. Para moldes que não
permitam uma solução simples.
Duas placas (Standard Mold):
Este tipo de molde é denominado molde de duas placas devido a ter dois grupos
de placas. Não existe abertura especial ou outro tipo de mecanismo auxiliar.
No aspecto construtivo os moldes de duas placas são os mais simples e também
os mais encontrados dentro das indústrias.
1
2
3
4
5
6
7
8
12345678
Item DenominaçãoPlaca de fixação superior
Placa cavidadePlaca machoPlaca suporte
EspaçadorPlaca porta-extratoresContra-placa extratora
Placa de fixação inferior
Conj. Extrator
Lado
Fix
oLa
do M
óvel
Fig. 5.1 - Molde de duas placas com placa suporte
- 75 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
É muito comum encontrar moldes de duas placas sem a placa suporte. Neste
caso, a placa macho deve ter uma espessura maior para poder alojar as colunas que
guiam o conjunto extrator e reforçar melhor o lado móvel do molde.
7
6
5
4
3
2
1
Placa de fixação inferiorContra-placa extratoraPlaca porta-extratores
EspaçadorPlaca macho
Placa cavidadePlaca de fixação superior
DenominaçãoItem
7654321
Lado
Móv
elLa
do F
ixo
Conj. Extrator
Fig. 5.2 - Molde de duas placas sem placa suporte
Na figura abaixo são mostradas as principais normas de porta-moldes que podem
ser encontrados à venda no mercado nacional e internacional, são elas: DME, DML,
PCS, Hasco, Fodesco, Futaba, Moldman, Rabourdin, Strack e Pedrotti. Todas estas
normas internacionais possuem placa suporte em sua versão padrão. Será discutido mais
sobre este assunto no capítulo 6.
Polimold Fodesco Futaba
Hasco Moldman PCS Fig. 5.3 - Tipos de normas para porta-molde
- 76 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Moldes de três placas (Three-plate Mold):
Além das duas placas já conhecidas em moldes, uma do lado fixo e outra do lado
móvel, este molde apresenta uma terceira placa no lado fixo que tem a finalidade de
proporcionar uma outra abertura e possibilitar a extração do canal de injeção.
Os moldes de três placas são ideais para cavidades múltiplas com injeção central
ou para moldagem de produtos com grande área e entradas múltiplas como: bandejas,
painéis de carro, etc. Este sistema é utilizado juntamente com injeção capilar e na maior
parte dos moldes o canal deve ser retirado manualmente. O sistema também necessita de
um puxador e limitadores para a 3ª placa.
Usa-se muito neste tipo de molde o sistema de entrada capilar, no qual o
processo de extração das peças e do galho de injeção requer um molde de três placas.
A figura 5.4 mostra o molde fechado com o material injetado, sendo que nas
figuras 5.5 e 5.6, mostra-se abrindo em partes.
Fig. 5.4 - Molde de três placas fechado
- 77 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Notamos que o molde abre em três etapas, A, B e C.
O desenho da figura 5.5 mostra o molde se abrindo na parte (A) para destacar o
canal de injeção da peça desejada, onde a bucha de nylon serve para manter a placa
(nº1) na mesma posição.
Fig. 5.5 - Molde de três placas com a primeira abertura
A abertura deve ser aproximadamente o dobro do tamanho do galho. O desenho
da figura 5.6 mostra o molde se abrindo nas partes (B) e (C). A placa (nº 1) se abre, ela
bate no pino (nº2), forçando a abertura (B), para destacar totalmente o galho. Sendo
assim o molde continua se abrindo, dando a abertura (C), para que as peças possam ser
extraídas.
A abertura (C) será conforme a abertura da injetora.
- 78 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Fig. 5.6 - Abertura total de um molde de três placas
Podem ser utilizados vários tipos de puxadores para mover a terceira placa. No
exemplo anterior foi mostrado um puxador utilizando uma bucha de nylon. Este tipo de
puxador apesar de parecer muito simples funciona perfeitamente bem se bem
dimensionado.
Fig. 5.7 - Exemplo de puxador para terceira placa
Atualmente, com o advento e a diminuição do custo dos sistemas de bico e
câmara-quente, este tipo de molde tem se tornado muito pouco utilizado devido ao
processo ser, em alguns casos, um tanto manual e a manutenção do molde ser difícil.
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Moldes com mandíbulas ou partes móveis (Split-Cavity Mold):
Moldes com partes móveis são aqueles que, em suas cavidades ou em parte
delas, apresentam elementos que se movem em uma segunda direção. Estes moldes são
empregados quando algum detalhe do produto provoca uma retenção que impede sua
extração. Este segundo movimento forma freqüentemente um ângulo reto em relação à
linha de abertura da máquina injetora.
Partes móveis no lado fixo do molde, operados por pinos ou cames presos no
lado móvel são como os mostrados na figura 5.8.
Fig. 5.8 – Molde com mandíbulas com acionamento no lado móvel
Partes móveis no lado móvel do molde, operadas por pinos ou cames presos no
lado fixo são como os mostrados na figura 5.9.
Fig. 5.9 – Molde com gaveta com acionadores no lado fixo
As partes móveis também podem ser operadas por dispositivos hidráulicos ou
pelo sistema de extração, conforme é mostrado na figura 5.10.
- 80 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Fig. 5.10 – Molde com mandíbulas acionado pelo mecanismo de extração
Moldes com desenroscador ou núcleo rotativo (Unscrewing Mold):
Quando é confeccionado um molde para injetar peças com rosca externa pode-se
construir um molde com sistema de gavetas, onde a rosca é usinada nas duas gavetas,
mas se a peça tiver rosca interna utiliza-se um molde com sistema de núcleo rotativo,
que permite uma alta produção pelo fato de funcionar automaticamente. Este tipo de
molde necessita de um acionamento que pode ser por cremalheira, sistema com motor e
redutor ou ainda com sistema de motor hidráulico.
Fig. 5.11 - Molde com núcleo rotativo acionado por cremalheira
- 81 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Fig. 5.12 - Sistema de funcionamento através de cremalheira
Fig. 5.13 - Molde com núcleo rotativo acionado por motor e redutor
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Moldes com placa flutuante (Stripper Mold):
Este tipo de molde é uma boa alternativa em produtos que permitam a extração
apenas nas bordas do produto. A placa flutuante é deslocada pelo conjunto extrator e
extrai a peça forçando nas extremidades do produto, conforme é mostrado na figura
5.14.
PLACA CAVIDADE
PLACA FLUTUANTE
PLACA MACHO
MACHO
PRODUTO
ÁREA DE EXTRAÇÃO
Fig. 5.14 - Sistema de atuação do sistema de placa flutuante
Percebe-se na figura 5.14 que a área de extração é pequena, mas este tipo de
extração não deixa marcas no produto como os demais tipos de extração (extração por
pino, bucha, articulado ou outros mecanismos).
Se o molde tiver mais de uma cavidade será necessário alojar os canais de
injeção somente no lado fixo e colocar pinos retentores no lado móvel. Quando o molde
abrir, o canal de injeção ficará preso aos retentores e liberado quando a placa flutuante
for acionada pelo extrator da máquina injetora (fig. 5.15).
Este tipo de molde também é conhecido como molde com placa extratora.
Na figura 5.15 é mostrado um molde de injeção com placa flutuante. Observa-se
que quando a extração do molde é acionada a placa flutuante movimenta-se também.
Neste caso os pinos de retorno servem tanto para acionar a placa flutuante como para
recuar o conjunto extrator quando o molde é fechado.
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Fig. 5.15 - Molde com extração por placa flutuante
Exercícios:
1 – Desenhar um molde de injeção com placa flutuante, identificar os
componentes e fazer a lista de material para este molde.
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Bibliografia
PROVENZA, Francesco. Moldes para plásticos. 1a. Ed., São Paulo: Editora F.
Provenza, 1976. 210 p.
CRUZ, Sérgio da. Moldes de injeção. 2a. Ed., Curitiba: Editora Hemus, 2002.
242 p.
HARADA, Júlio. Moldes para injeção de termoplásticos – projetos e
princípios básicos. 1a. Ed., São Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.
- 85 -
Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Capítulo 6 - Porta-moldes Uma das primeiras decisões a ser tomada após a liberação para confecção de um
molde é se as placas serão compradas brutas e usinadas dentro da ferramentaria ou
compradas prontas. Caso se decida por comprar prontas uma ótima alternativa são os
porta-moldes padronizados que podem ser adquiridos de empresas especializadas nessa
área. As empresas nacionais mais conhecidas são: Polimold, Danly, Tecnoserv e
Miranda.
Estas empresas fornecem o molde com todas as placas necessárias, com as
colunas e buchas ajustadas e com as fixações principais. Estes moldes semi-prontos
podem ser fornecidos com algumas usinagens, quando solicitado, e também existem
opções de escolha quanto ao tipo do molde: moldes de duas-placas, três-placas (injeção
capilar) e com placa flutuante. A figura 6.1 mostra todos os componentes que podem ser
adquiridos com um porta-molde
Fig. 6.1 – Componentes de um porta-molde
Existem diversas normas de porta-moldes que podem ser encontrados à venda no
mercado nacional e internacional, entre elas estão: DME (Polimold), DML, PCS, Hasco,
Fodesco, Futaba, Moldman, Rabourdin, Strack e Pedrotti. Todas as normas possuem
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
placa suporte em sua versão padrão. A figura 6.2 mostra alguns modelos de porta-
moldes das principais normas.
Polimold Fodesco Futaba
Hasco Moldman PCS Fig. 6.2 - Principais normas para porta-molde
Para entender como funciona a escolha de um porta-molde e como especifica-lo
para compra será utilizado o catalogo da Polimold.
Como já citado anteriormente pode-se adquirir porta-moldes com diferentes
montagens. A figura 6.3 apresenta três tipos de montagens fornecidas pela Polimold.
Fig. 6.3 – Tipos de moldes comercializados
Área útil necessária
A escolha de um porta-molde depende do espaço ocupado pelas cavidades. Esta
área é decorrente da distribuição das cavidades e sempre deve ser dimensionada um
pouco a mais do que o necessário para que o porta-molde suporte os sistemas de
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
extração e refrigeração. A figura 6.4 mostra uma distribuição para um molde com 16
cavidades.
Fig. 6.4 – Exemplo de uma distribuição de cavidades
Com as dimensões máximas da área dos produtos utiliza-se o catálogo para
encontrar o tamanho do porta-molde que tem condições de atender a necessidade do
usuário. Na figura 6.5 é mostrado a parte do catálogo da polimold onde se pode
encontrar o porta-molde adequado de acordo com a área útil disponível.
Na tabela da figura 6.5 se observa que as dimensões A e B correspondem à área
de extração útil do molde. Após encontrar o porta-molde que mais se ajusta a
necessidade, observa-se que para cada série escolhida ainda existem até três tipos de
montagens a escolher (duas placas, com injeção capilar ou placa flutuante).
Vale lembrar que a distribuição de cavidades pode ser ajustada para melhor
aproveitar uma série de porta-moldes e obter melhores ganhos na aquisição.
No catálogo se pode encontrar as páginas referentes a estes padrões. Nesta
página pode-se verificar todas as dimensões de centro de colunas, centros de fixação,
curso de extração padrão, tipos de colunas e bucha e os modelos de montagem.
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Fig. 6.5 – Escolha do porta-molde em função da área útil
Para cada série e tipo de molde ainda é possível escolher o tipo de montagem
desejado. Observe na figura 6.6 o número de componentes adquiridos em cada tipo de
montagem:
Fig. 6.6 – Montagens comercializados para moldes de duas placas
A montagem padrão é o modelo com colunas da extração através da placa base
inferior (modelo X), mas existe um modelo com a coluna da extração pela placa suporte
que é solicitado através do pedido indicando, por exemplo, a montagem Y. Pode-se
observar a diferenças dessas montagens na figura 6.7.
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Fig. 6.7 – Montagem da coluna do conjunto extrator
Fig. 6.8 - Fragmento do catalogo referente à série 34.40 Através dos códigos contidos nas tabelas localizadas na figura 6.8 é possível
descobrir as dimensões das colunas, buchas e acessórios que ficam localizados mais
para o final do catálogo.
O apêndice D mostra um exemplo de como solicitar um porta-molde Polimold,
algumas páginas extraídas do catalogo antigo e o novo catalogo de porta-moldes da
Polimold completo.
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Capítulo 7 – Sistemas de injeção O sistema de injeção de um molde tem a função principal de conduzir o material
fundido até as cavidades. Na figura 7.1 é mostrado um exemplo de um molde com
quatro cavidades, com o canal de injeção, os canais de distribuição primário e
secundário, a retenção do canal e as entradas de injeção.
O sucesso no processo de injeção de termoplásticos está diretamente ligado ao
conhecimento do fluxo do material fundido nos canais de um molde, desde que o
projeto do molde seja adequado.
Fig.7.1 – Elementos de um sistema de injeção
Fluxo de injeção
Os pontos de injeção devem ser localizados convenientemente, a fim de fornecer
as melhores condições de fluxo e peças em que a marca por eles deixada não afete a
eficiência e a estética do produto ou, que possa ser facilmente eliminada com operação
posterior. Na Figura 7.2 são mostrados vários exemplos de peças com diferentes pontos
de injeção e as linhas de fluxo de cada um.
Fig. 7.2 – Fluxo de injeção em peças com pontos de injeção diferentes
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O centro geométrico ou centro de gravidade é o lugar indicado para localizar-se
o canal de injeção. Mas devido à produtividade do molde nem sempre isto é possível, e
nestes casos a regra é deixar os caminhos percorridos pelo material fundido o menor
possível.
O último ponto de encontro do material fundido é chamado de linha de solda.
Este também é o ponto mais frio e o mais tensionado da peça, por isso quanto menor for
à distância entre as linhas de solda melhor estabilidade a peça terá.
Buchas de Injeção
É a primeira região por onde a massa fundida do polímero é forçada a passar
após deixar o cilindro da injetora. A forma e dimensões da bucha devem ser tais que não
causem nenhum dano ao material fundido, já que este passa por esta região com grande
pressão e velocidade.
Um dos principais problemas que uma bucha mal dimencionada pode causar ao
polímero, é a degradação por cisalhamento.
A degradação por cisalhamento do polímero é a perda de suas propriedades
(mecânicas, térmicas, etc.) causada pela quebra (cisalhar) das cadeias moleculares.
A bucha deve seguir uma forma cônica com conicidade variando de 2 - 6 graus.
O conduto deve ser bem polido e o mais curto possível. No final da bucha deve haver
um poço frio com diâmetro e profundidade iguais ao maior diâmetro do conduto.
A figura 7.3 mostra três tipos de acoplamento da bucha de injeção com o canhão
da máquina injetora e na figura 7.4 é apresentado um exemplo de bucha de injeção
padrão retirado do catalogo da empresa DME.
Fig. 7.3 – acoplamento de uma bucha de injeção.
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Fig. 7.4 - Exemplo de uma bucha de injeção.
Canais de distribuição
Os canais de distribuição transferem o material fundido do bico até as entradas
das cavidades. Estes devem ser projetados para distribuir simultaneamente a todas as
cavidades para evitar o mau preenchimento de algumas cavidades. Observe na figura
7.5 alguns exemplos de distribuição de cavidades recomendadas e na figura 7.6 alguns
exemplos não recomendados.
Fig. 7.5 – Distribuição de cavidades recomendáveis
DESBALANCEADA
DESBALANCEADA Fig 7.6 – Distribuição de cavidades
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Sempre quando houver uma quebra no canal de distribuição deverá existir um
poço frio para absorver a frente de fluxo mais fria do material. Veja na figura 7.7 um
exemplo de uma distribuição com poço frio
Fig. 7.7 – Canal de distribuição com poço frio
Tipos de canais
Para um bom fluxo do material a escolha do tipo de seção do canal é muito
importante. De forma geral, os canais circulares são mais recomendados, pois
apresentam uma superfície de contato mínima entre o plástico e o molde. Na figura 7.8
são mostrados alguns tipos de canais recomendados.
PÉSSIMO PÉSSIMO REGULAR
CORRETOCORRETOCORRETO
Fig. 7.8 - Tipos de canais de distribuição
A figura 7.9 apresenta o dimensionamento para os tipos de canais mais
utilizados.
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Fig. 7.9 - Dimensionamento dos canais de injeção
Pontos de Entrada de Injeção
A entrada de injeção é um item que merece ampla discussão em sua definição. A
entrada de injeção controla a velocidade com que o material fundido entra na cavidade
e, também, o seu empacotamento. Estas duas características influenciarão na
performance e aparência da peça injetada.
Problemas provenientes dos pontos expostos acima podem ser eliminados se o
tipo de ponto (ou pontos) de entrada e sua localização forem bem definidos. Isto,
basicamente, irá depender do desenho da peça, fluxo do material fundido e
requerimentos de uso da peça moldada.
Algumas outras considerações como a natureza do polímero (se cristalino ou
amorfo) e se carregados ou não, também devem ser levadas em conta. Nos polímeros
carregados com fibra de vidro, devido à sua característica anisotrópica, a localização do
ponto de entrada deve ser estudada antes de iniciar-se o corte do molde de forma a
levar-se em conta o correto valor da contração do material. De uma forma geral, as
seguintes considerações devem ser levadas em conta em relação ao ponto de entrada de
injeção:
• Peças grandes que necessitam de vários pontos de entrada, estes devem estar
próximos o bastante para evitarem perda de pressão;
• Para evitar aprisionamento de gases, o fluxo do material a partir do ponto de
entrada deve ser dirigido para as saídas de gases;
• Os pontos de entrada devem estar localizados, preferencialmente, das
paredes grossas para finas;
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• Os pontos de entrada devem estar localizados em local de pouca solicitação
mecânica da peça;
• Os pontos de entrada devem estar localizados de tal forma a minimizar
linhas de emenda e qualquer tipo de marca;
• Para minimizar o jateamento, espirrados e enevoamento, a entrada deverá
estar em ângulo reto com o canal e deve obrigatoriamente, existir um poço
frio ao lado do canal.
A seguir, estão relacionados os vários tipos de pontos de entrada de injeção mais
utilizados:
a) Entrada direta
b) Entrada lateral
c) Entrada em leque tipo martelo
d) Entrada tipo diafragma
e) Entrada em túnel ou submarina
f) Entrada submersa ou submarina
g) Entrada capilar
Entrada direta
É muito utilizado para peças grandes, de extração profunda, ou de paredes
grossas onde a máxima pressão de injeção é necessária. Deve-se tomar cuidado com
este tipo de ponto de entrada em peças com formas retangulares quando o material é
reforçado com fibra de vidro, poderão ocorrer distorções devido à orientação da fibra.
Perceba na figura 7.10 que não existe canal de distribuição e que o canal de alimentação
fica preso na peça necessitando de retrabalho.
Fig. 7.10 - Entrada direta.
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Entrada lateral
É o tipo mais comumente utilizado na moldagem por injeção. A espessura deste
tipo de entrada deve ser 50% da espessura da parede da peça para materiais não
reforçados, e 70% para materiais reforçados. A largura do ponto de entrada deverá ser
particular para cada material. O comprimento do ponto de entrada deverá ser menor ou
igual a 1 mm.
Fig. 7.11 - Entrada lateral.
Entrada em leque
A entrada em leque é um tipo especial da entrada lateral usada para peças
achatadas e finas. O leque estende o fluxo do material através da cavidade,
uniformizando seu preenchimento. Para obter-se melhores resultados, a área do ponto
de entrada nunca deverá exceder a área da seção transversal do canal.
Como principal desvantagem este tipo de entrada gera um retrabalho e de acordo
com o abertura do leque torna muito difícil a separação do produto.
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Fig. 7.12 - Entrada em leque
Entrada tipo diafragma
Há, ainda, outro tipo derivado da entrada em leque, é a entrada em diafragma, a
qual deve ser usada para minimizar o empenamento em peças grandes e achatadas. Este
tipo de entrada traz grande retrabalho, pois é necessário um dispositivo para separar o
canal do produto.
Fig. 7.13 - Entrada tipo diafragma.
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Entrada em túnel ou “unha de gato”
Este tipo de entrada permite a separação do canal e do produto (desgalhamento)
de forma automática durante o processo de moldagem. Nesse tipo de entrada o pino
extrator do canal, deverá ser posicionado de 5 a 10 mm da peça de modo a facilitar a
separação. Não se utiliza este tipo de entrada para materiais rígidos e reforçados (com
carga).
Fig. 7.14 - Entrada em túnel ou “unha de gato”.
Derivada deste tipo de entrada existe a entrada em túnel no pino extrator quando
este não puder ser localizado próximo à peça. Após a injeção o apêndice pode ser
separado do produto manualmente ou por dispositivo mecânico.
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Fig. 7.15 - Entrada em túnel no extrator.
Entrada submersa ou submarina
Este tipo de entrada é muito utilizado pois, permite a separação do canal e do
produto (desgalhamento) de forma automática durante o processo de moldagem.
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Fig. 7.16 - Entrada submersa ou submarina.
Entrada capilar
É um tipo de entrada usada em molde de três placas. Permite a separação
automática dos canais e deixa um acabamento na região do ponto de entrada da peça
muito bom.
Fig. 7.17 - Entrada capilar.
Além destes tipos de injeção já discutidos existem ainda sistemas de injeção com
canais quentes, onde não existe produção de canal de injeção e na maioria dos casos a
injeção é sobre a peça e a marca da injeção se assemelha ao tipo de entrada capilar. Este
sistema divide-se em injeção com bico-quente e com câmara-quente.
Bico-quente:
A injeção ocorre diretamente sobre a peça. Este sistema contém um único bico
de injeção que é aquecido por resistências. Observe nas figuras 7.18 e 7.19:
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Fig. 7.18 – Bico-quente
Fig. 7.19 – Esquema de montagem de um sistema com bico-quente
Na figura 7.19 é mostrado o esquema de montagem de um sistema com bico-
quente.
A injeção com bico-quente têm como principais características:
• Eliminar os canais de injeção;
• Eliminar o trabalho de rebarbação das peças injetadas;
• Aumentar a produtividade;
• Alto custo do sistema;
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Sistema de câmara-quente
A utilização de sistemas de câmara quente pode oferecer diversas vantagens se
comparado aos sistemas convencionais de canal frio, tais como:
REDUÇÃO DE CUSTO:
• Economia na utilização de matéria prima
• Baixo consumo de energia
• Custo operacional reduzido
• Menor ciclo de injeção
• Melhor aproveitamento do equipamento
FLEXIBILIDADE NO PROJETO
• Facilidade na definição dos pontos de alimentação
• Eliminação da necessidade de balanceamento dos canais
• Diversificação dos tipos de entrada de material
• Elaboração de projetos compactos
• Maior número e possibilidades de pontos de injeção
• Ampla variedade de buchas de injeção e de ponteiras
• Fácil obtenção de lay-outs com fluxo equilibrados
REDUÇÃO DO TEMPO DE CICLO
• Redução do tempo de resfriamento
• Não há a necessidade de solidificação de galhos
• Cursos de abertura reduzidos
• Tempo de injeção reduzido
MELHORIA NA QUALIDADE DAS PEÇAS MOLDADAS
• Isenção de Contaminação
• Maior uniformidade dimensional no produto acabado
• Vestígios de injeção podem ser controlados e em alguns casos tornam-se
praticamente imperceptíveis
• Redução da pressão de injeção
• Menor tensão residual nos componentes moldados
• Eliminação de operações secundárias
MAIOR EFICIÊNCIA DO EQUIPAMENTO
• Utilização de máquinas com menor capacidade de força de fechamento e
capacidade de plastificação
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• Redução da quantidade de moinhos granuladores para moagem de canais
• Fácil alteração de material e de cor
• Menor pressão de injeção
• Menor pressão no molde
A desvantagem deste sistema está no altíssimo custo de seus componentes de
aquecimento. Para implementação deve-se analisar se os fatores positivos citados acima
devolvem o investimento ou não.
Fig. 7.20 - Sistema de injeção por câmara-quente
Na figura 7.20 se percebe que é possível injetar uma peça com diversos pontos
de injeção ou várias peças com um ou mais pontos cada peça.
Pode-se afirmar que o sistema com câmara-quente nada mais é que um sistema
com diversos bicos-quentes alimentados por uma placa (geralmente chamada de
manifold).
Manifolds:
Bloco distribuidor em aço, com qualidade assegurada à sua utilização, com
fluxos estáveis e balanceados. Os manifolds geralmente são compactos e utilizam
resistências tubulares flexíveis apresentando um perfil uniforme de temperatura ao
longo de todo o seu comprimento, os canais internos são completamente polidos e
montados com tampões roscados. Cada manifold é concebido seguindo as exigências
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específicas de diâmetro interno, baseadas na dimensão da injeção, tipo de resina e
orientação de fluxo. Assim, o manifold poderá funcionar com maior precisão, e o
máximo de produtividade.
Existem diversas configurações de manifolds como se pode ver na figura 7.21,
além dos disponíveis nos catálogos de fabricantes ainda existe a possibilidade de ser
confeccionado um manifold sob medida.
Fig. 7.21 – Exemplo de manifold disponível em catálogos
Fig. 7.22 – Montagem de um sistema com câmara-quente
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Saída de Gases
Quando um material plástico é moldado, é muito importante que na cavidade do
molde existam saídas de gases eficientes, de forma a permitir que o ar saia quando a
massa fundida entrar na cavidade. As saídas de gases deverão estar localizadas nas
direções de fluxo do material.
Saídas ineficientes ou mal localizadas poderão resultar em mau preenchimento
da peça, linhas de emendas fracas e contração irregular do moldado. Esses problemas
tornam-se mais críticos em peças de paredes finas quando se usa alta velocidade de
injeção.
Em alguns tipos de moldes, gases podem ficar presos em áreas onde uma saída
não pode ser construída. Nestes casos, a saída de gás poderá ser feita no pino extrator.
Também, para facilitar o fluxo do material fundido pelos canais de distribuição,
saídas de gases poderão ser construídas nos poços frios.
Nas figuras 7.23 e 7.24 são apresentados esquemas de saída de gás na linha de
partição do molde. No caso de materiais antichama, é recomendado a construção de
saídas de gases contínuas, mais eficientes que as convencionais.
Fig. 7.23 – Saída de gases pontual
Fig. 7.24 – Cavidade com saídas de gás
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Exercícios:
1 – Desenhar um exemplo de cada tipo de entrada de injeção e citar três
características de cada um.
2 – Demonstrar duas distribuições para um molde com 32 cavidades.
Bibliografia
PROVENZA, Francesco. Moldes para plásticos. 1a. Ed., São Paulo: Editora F.
Provenza, 1976. 210 p.
CRUZ, Sérgio da. Moldes de injeção. 2a. Ed., Curitiba: Editora Hemus, 2002.
242 p.
HARADA, Júlio. Moldes para injeção de termoplásticos – projetos e
princípios básicos. 1a. Ed., São Paulo: Artliber Editora, 2004. 308 p.
GLANVILL, A. B., DENTON, E. N.. Moldes de injeção – Princípios básicos e
projetos. 2a. Ed., São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda., 1989. 308 p.
MICHAELI, Walter,GREIF, Helmut, KAUFMANN, Hans, VOSSEBÜRGER,
Franz-Josef. Tecnologia dos plásticos. 1a. Ed., São Paulo: Editora Edgar Blücher Ltda.,
2000. 205 p.
MANRICH, Silvio. Processamento de termoplásticos. 1a. Ed., São Paulo:
Artliber Editora, 2005. 431 p.
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Capítulo 8 – Sistemas de extração Um produto moldado que se resfria nas cavidades do molde sofre contração. Se
o produto moldado não tiver forma interna, como por exemplo, um bloco sólido, a
contração se dará das paredes da cavidade para o centro, possibilitando uma técnica
simples de extração.
No entanto, se o produto possui uma forma interna, sua contração se dará sobre
o macho. Neste caso é necessária uma técnica de extração efetiva.
As considerações mais importantes quanto ao projeto de um sistema de extração
são:
• O diâmetro dos pinos deve ser tão grande quanto for possível.
• Deverão ser colocados tantos pinos quanto possível, sem interferir nos
canais de refrigeração.
• Os pinos deverão remover a peça do macho de forma uniforme, para
retirá-la de maneira suave e sem deformações.
A pressão necessária para extrair a peça injetada da cavidade depende dos
seguintes fatores:
• Ângulos de saída nas laterais do produto.
• Área de contato com o produto.
• Polimento das laterais do produto.
• Pressão de injeção (ou grau de empacotamento do material plástico).
• Presença de agentes desmoldantes, tanto no plástico como na superfície
do molde.
Existem diversos tipos de extração e a escolha depende dos seguintes fatores:
• Características do produto a moldar (ângulos de saída favoráveis ou não).
• Tipo de acabamento que o produto exige.
• Custo determinado para a confecção do molde.
• Facilidade de usinagem.
Os principais e mais conhecidos tipos de extração são os seguintes:
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Extração por pino
A extração por pinos extratores é mais utilizada em moldes por ser de mais fácil
confecção. Antigamente os pinos extratores eram confeccionados em aço prata (carbono
ou tungstenado), mas hoje praticamente não são mais utilizados, pois existe a venda no
mercado pinos extratores normalizados com um custo bem acessível.
Fig. 8.1 – Molde com extração por pino
No apêndice F encontra-se uma tabela com as dimensões dos pinos extratores
mais utilizados obedecendo normas internacionais.
Extração por lâmina
Segue o mesmo princípio da extração por pinos. É utilizada na extração de
produtos que tenham nervuras muito altas e que necessitam de extração. A principal
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vantagem é que se pode encontrar estas lâminas prontas no mercado ou usinar a partir
de pinos extratores.
LÂMINA EXTRATORA
Fig. 8.2 – Molde com extração por lâmina
Extração por bucha
A extração por bucha é muito utilizada em moldes que injetam peças cilíndricas
ou que tenham alguns detalhes semelhantes na forma circular vazado. A vantagem deste
sistema é que se pode obter linhas de fechamento menos visíveis se a bucha for usinada
com o diâmetro máximo do detalhe.
Fig. 8.3 – Molde com extração por bucha
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Algumas dessas buchas também podem ser encontradas a venda e também
normalizadas dentro de padrões internacionais.
Extração por desenroscador
Quando é confeccionado um molde para injetar peças com rosca interna utiliza-
se um molde com sistema de núcleo rotativo ou mecanismo desenroscador, que permite
uma alta produção pelo fato de funcionar automaticamente. Este tipo de molde necessita
de um acionamento que pode ser por cremalheira, sistema com motor e redutor ou ainda
com sistema de motor hidráulico para remover os machos com rosca do produto.
Fig. 8.4 – Extração por mecanismo desenroscador
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Extração por placa
Este tipo de molde é uma boa alternativa em produtos que permitam a extração
apenas nas bordas do produto. A placa flutuante é deslocada pelo conjunto extrator e
extrai a peça forçando nas extremidades do produto.
Fig. 8.5 – Molde com extração por placa
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Extração por anel
Este sistema é geralmente utilizado em moldes que tem cavidades circulares.
Também é um sistema muito prático quando sua utilização é possível. Este tipo
funciona de forma semelhante aos moldes com placa flutuante.
Fig. 8.6 – Molde com extração por anel
Extração por válvula de ar
Este sistema é bastante utilizado em peças grandes como bacias, baldes, tanques,
entre outros. O ar ajuda na remoção criada entre o produto e o macho devido ao
encolhimento causado pela contração. Na maioria dos casos este sistema pode ser
utilizado em conjunto com outros.
Fig. 8.7 – Molde com extração por válvula de ar
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Extração por gaveta
Utiliza-se muito em moldes os sistemas de gavetas para fazer rasgos, furos e
outros detalhes externos ou internos na peça injetada que seriam impossiveis de serem
confeccionados sem a utilização desses mecanismos. As gavetas funcionam a partir de
movimentos perpendiculares ao sentido de abertura do molde.
As gavetas podem ser acionadas por pinos, cunhas, molas ou cilindros
hidráulicos.
Normalmente se utiliza em gavetas materiais como: H13, P-20, VC-150, VND,
entre outros.
Fig. 8.8 – Molde com extração por mecanismo lateral (gaveta)
Os acionadores das gavetas são os responsáveis pelo curso de abertura que
sempre deve ser dimensionado com folga em relação ao valor necessário.
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Fig. 8.9 – Identificação dos componentes de um sistema de gaveta
A figura 8.10 mostra outro tipo de gaveta que também é utilizado por diversas
ferramentarias em pequenos detalhes. Este sistema de gaveta é fornecido pela empresa
CUMSA, que é representada no Brasil pela Polimold S/A.
Fig. 8.10 – Exemplo de um sistema de gaveta normalizado
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Capítulo 9 – Sistemas de refrigeração Na injeção de materiais poliméricos, o fundido deveria encontrar o molde à
mesma temperatura durante a injeção e no momento da extração, molde e peça,
deveriam estar à temperatura ambiente. Nestas condições, seria necessária uma pressão
de injeção muito reduzida e o resfriamento aconteceria de modo muito lento.
O resfriamento do molde também é necessário para reduzir a temperatura do
material plástico quente, injetado na cavidade, até um ponto de solidificação
suficientemente rígido para permitir a extração da peça. Assim, a temperatura do molde
deve ser mantida suficientemente baixa para obrigar o material quente a transferir seu
calor de fusão sensível e latente às superfícies do molde. A velocidade de transmissão
de calor determina o tempo de resfriamento necessário, tempo este que aumente
proporcionalmente ao quadrado da espessura da parede no molde. Se o calor transferido
da peça para o molde for maior do que a quantidade que este pode normalmente dissipar
– por condução, etc – deve-se utilizar outros meios para remoção desse excesso de
calor, reduzindo este tempo de resfriamento, para obter peças de boa qualidade.
Fig. 9.1 – Exemplo de um sistema de refrigeração
A velocidade do resfriamento depende da temperatura do molde que, por sua
vez, influencia o fluxo de material, sua contração e a aparência do produto moldado.
Assim, por exemplo, superfícies brilhantes são obtidas com altas temperaturas no
molde.
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O resfriamento deverá ser feito a uma velocidade adequada, para de obter um
produto com as características desejadas. Cada parte da moldagem deve apresentar
temperatura compatível para a extração.
Um resfriamento uniforme através do molde não alcançará esse objetivo, uma
vez que a temperatura de fluxo do material plástico decresce do ponto de alimentação da
cavidade para o interior da mesma.
O espaçamento e a distância da superfície de moldagem variam quando existem
seções espessas num molde. Um resfriamento mais eficaz localizado nessas áreas ajuda
a evitar variações de contração e um possível aumento no tempo do ciclo.
Projeto de refrigeração
No projeto de sistemas de refrigeração deve-se levar em conta os princípios a
seguir:
• Considerar circuitos de refrigeração independentes e simétricos relativos à
zona ou zonas de enchimento do molde e acompanhar, o melhor possível o formato do
produto. Além disso o circuito não deve ser tão longo que permita o aquecimento do
fluido de refrigeração em mais de 5 °C. É melhor ter vários circuitos independentes que
um único muito longo.
• O projeto deve conter todos os circuitos de refrigeração numerados para
facilitar a identificação e estas deverão ser marcadas no próprio molde. Como exemplo
pode-se marcar todas as entradas com a designação Ex e as saídas com a designação Sx
(onde x é o número da entrada/saída).
• As ligações de água com o exterior do molde devem ser feitas com peças
normalizadas (de acordo com o mercado a que o molde se destina), preferencialmente
do tipo engate rápido.
• Deve ser evitada a localização de entradas e saídas de refrigeração no topo do
molde. Nos casos em que tal não seja possível deve existir um rasgo de drenagem para
os lados do molde. As entradas e saídas de refrigerante devem ser feitas preferentemente
para a parte de trás do molde na máquina (lado oposto ao operador) ou, como segunda
preferência, para a parte inferior.
• O uso de ligações de água com vedantes (O`rings) deve, em princípio, ser
evitado. Quando isso não for possível (o que acontece sempre que as linhas de água
cruzam superfícies de postiços) deve-se utilizar tipos normalizados, resistentes ao calor,
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e seguir rigorosamente as indicações do fornecedor quanto a dimensões do encaixe para
estes anéis.
• As linhas de água deverão estar a uma distância mínima de 5 mm dos
extratores (ou de qualquer furo que lhes seja perpendicular) e 15 mm ou mais das
superfícies do produto ou do exterior das placas do molde.
Fig. 9.2 – Exemplo de refrigeração de um molde
Canais de refrigeração
Em sua maioria, os moldes de injeção são resfriados com água através de canais
de refrigeração existentes nos mesmos. Estes canais podem ser furados diretamente no
molde ou feitos com tubos de cobre alojados neste e envolvidos por uma liga de baixo
ponto de fusão.
O resfriamento por meio de furos é o método mais comum por ser mais
conveniente e econômico. Os furos, sempre que possível, devem manter uma distância
superior a 15 mm em relação à peça, pois ao redor do furo ocorre um severo
resfriamento local, que pode causar restrições ao fluxo do material de moldagem,
provocando marcas superficiais indesejáveis.
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Fig. 9.3 – Circuitos de refrigeração furados
A figura 9.4 mostra uma placa onde a refrigeração é feita através de tubos de
cobre. Este sistema é empregado quando os furos cruzam as linhas de junção do molde.
Fig. 9.4 – Circuito de refrigeração com tubos de cobre
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Os canais de refrigeração precisam ter, no mínimo, 8 mm de diâmetro e deverão
estar localizados internamente na parede da cavidade, a uma distância de 25 mm da
superfície. Além disso, deverão ser paralelos à menor dimensão da base do molde. A
distância entre centros deverá ser de 30 mm a 75 mm ou no mínimo o diâmetro do
conector e mais uma pequena folga.
Plugues e machos compridos, com diâmetro e comprimento acima de 40 mm,
deverão estar sempre refrigerados através de canais, seja pela intersecção dos mesmos,
formando um ângulo em forma de um V invertido, seja pela instalação de uma fonte
interna de água. O plástico fundido entra na cavidade a altas temperaturas, criando uma
mancha quente na zona onde se choca com o macho. Esta zona deverá ser resfriada pela
água que circula pelos canais de refrigeração.
Métodos de refrigeração
Para machos em série:
Fig. 9.5 – Refrigeração por machos em série
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Na unidade macho:
Fig. 9.6 – Refrigeração em espiral através de postiço
Na unidade fêmea:
Fig. 9.7 – Refrigeração em linha através da cavidade
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Resfriamento com água
Em geral, as máquinas de injeção incorporam registros para as tubulações de
água, ajustados para controlar a quantidade de água necessária para manter a
temperatura ideal dos moldes. As tubulações são ligadas à entrada e à saída dos moldes
por meio de tubos flexíveis. Normalmente a água que passou pelo molde circula
novamente através de um tanque ou torre de resfriamento. O resfriamento da água
possibilita um aumento da produção, especialmente quando a relação peso de
injeção/peso do molde é alta.
A figura acima mostra um sistema que permite um resfriamento altamente
eficiente. Este sistema consiste em usinar canais de refrigeração espirais, interligados
por canais secundários e com obstáculos, ao redor do núcleo e da cavidade do molde.
Para moldes grandes, introduzem-se diversas entradas e saídas de água, permitindo o
controle da temperatura do molde em várias regiões.
Uma variação de temperatura através da superfície do molde provoca diferentes
velocidades de refrigeração, resultando em tensões térmicas na peça injetada. Não é
aconselhável, portanto, manter as duas metades do molde com diferenças de
temperatura superiores a 20ºC, uma vez que um diferencial excessivo de temperatura
provoca distorção da peça.
Geralmente é preferível manter a cavidade (ou superfície aparente) a uma
temperatura superior à do macho (ou superfície não-aparente) para obter um
acabamento brilhante sem sacrificar o tempo do ciclo.
Quando se injeta alguns tipos de materiais, como por exemplo o Policarbonato –
PC, existe a necessidade de aquecer a molde segundo recomendações do fabricante do
polímero. Esta temperatura fica em torno de 110ºC, facilmente atingido através de óleo
aquecido.
O molde deve ser mantido a uma temperatura constante, mais baixa que o ponto
de distorção do plástico para que este fique rígido. A temperatura da superfície também
deve ser constante, pois, caso contrário, as tensões provocadas por diferentes
temperaturas produzirão peças distorcidas após a extração. Assim, é essencial que o
liquido que circula para os canais construídos no molde venha de uma fonte com
temperatura controlada.
Quando se trabalha com moldes de ciclo rápido ou peças muito pesadas,
aconselha-se o uso de água gelada, embora freqüente, não é muito recomendável, pois
pode induzir tensões internas nas peças moldadas provocando quebra.
- 122 -
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Os seguintes pontos devem ser observados pelo projetista do molde:
- O meio de resfriamento não deve ser colocado muito próximo da superfície do
molde porque provoca pontos mais frios, além de produzir falhas de moldagem,
tais como linhas de união do material. Deve-se ter cuidado para evitar que os
furos de resfriamento também estejam próximos da superfície do molde,
evitando o perigo de a pressão do material plástico na cavidade provocar um
colapso localizado no molde. Ao mesmo tempo, no entanto, o resfriamento não
deve estar distante da superfície aquecida, de forma a se tornar eficiente.
- A quantidade de resfriamento deve ser suficiente para manter a temperatura do
molde quando este estiver em produção máxima. Tal resfriamento é
preferivelmente fornecido nas placas de encosto, ainda que seja necessário um
resfriamento adicional no interior do molde.
- As conexões de entrada e saída do molde devem estar do mesmo lado e,
normalmente, na parte posterior da máquina, a fim de não restringir os
movimentos do operador.
- As grandes diferença da temperatura da água de resfriamento entre a entrada e a
saída, ou através dos circuitos de derivação, devem ser evitadas, pois provocam
diferenças de temperatura nas várias partes do molde e podem provocar
dificuldades na moldagem.
Conexões
Como já foi citado anteriormente torna-se essencial à utilização de conexões
padronizadas para garantir boa vedação no molde e para fazer uma prática ligação com
a máquina injetora.
Fig. 9.8 – Conexões para ligação do molde com a máquina
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As indústrias padronizam as conexões em moldes de injeção de acordo com as
vantagens que estas podem trazer quanto à diminuição no tempo de troca de moldes
(SET-UP).
Direcionadores
Utilizam-se direcionadores de fluxo de água como os utilizados nas figuras de
refrigeração de machos em série para fazer com que o fluxo de água seja o mais correto
possível.
Fig. 9.9 – Direcionadores de fluxo
Os direcionadores podem ser tubos de cobre, espirais construídos em material
plástico ou metal ou simplesmente lâminas de material metálico não-ferroso (muito
utilizado na indústria de confecção de moldes).
Na figura abaixo é mostrado um exemplo de montagem de um direcionador ou
defletor de fluxo de água.
Fig. 9.10 – Montagem de direcionadores de fluxo
Tampões
Quando se faz furos para refrigeração é necessário fechar as extremidades para
gerar um circuito fechado. Estes furos podem ser fechados com conexões (popularmente
chamados de bujões) ou por postiços metálicos colocados sob pressão.
- 124 -
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Fig. 9.11 - Tampões
Anéis de vedação (O´ring)
Os circuitos de refrigeração não precisam estar localizados em apenas uma
placa. Quando os circuitos de refrigeração trocam de placa é necessário a colocação de
anéis de vedação para evitar que a água espalhe-se por entre as placas causando
vazamentos de água para dentro das cavidades.
Fig. 9.12 – Anel o’ring
Os anéis de vedação podem ser encontrados em diferentes tipos de materiais, e
sua escolha depende principalmente da temperatura de trabalho.
Os anéis são alojados em canaletas padronizadas e de acordo com o diâmetro
externo do anel. Veja na figura 9.13 como é alojado um anel de vedação.
Fig. 9.13 – Alojamento de anéis de vedação
O apêndice F contém tabelas para escolha do anel de vedação, material do anel e
a padronização do alojamento para cada diâmetro de anel.
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Capítulo 10 - Considerações iniciais no projeto de moldes
de injeção Antes do início do projeto do molde de injeção é necessário observar alguns
fatores sobre a capacidade da máquina injetora. Além do que já foi visto sobre o
dimensionamento físico do molde (passagem entre colunas, curso de abertura, entre
outros), também é necessário considerar dados como a capacidade de injeção, a
capacidade de plastificação, a força de fechamento e a pressão de injeção.
As máquinas injetoras são especificadas normalmente pelo máximo peso de
material que pode ser moldado. Se o material da moldagem é diferente do especificado
nos dados da máquina, deve-se corrigir as diferenças do peso específico e do fator
volumétrico. Normalmente a capacidade de injeção da injetora é determinada pelo
Poliestireno, sendo que para outros materiais é necessário calcular a equivalência.
Peso da moldagem
Ao projetar um molde, deve-se calcular o peso de moldagem para escolha da
máquina injetora. O peso da moldagem inclui o peso das peças, dos canais de injeção,
distribuição e retenção.
No exemplo a seguir será construído um molde para injeção de arruelas. Este
molde será de quatro cavidades e os canais de alimentação e distribuição conforme
mostrado na figura 1.
Fig. 10.1 – Produto final e os canais de alimentação e distribuição
Para facilitar o cálculo do volume deve-se dividir os componentes injetados e
calculá-los separadamente.
O peso é dado por:
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gramasPeVPM MATERIALTOTAL _______. ==
Onde:
PM = Peso de moldagem em gramas
Vt = Volume total da moldagem (Peças e canais de alimentação) em cm3
Pe = Peso específico em gramas/cm3 (tabelado)
Na figura 2, é mostrado o dimensionamento do sistema de injeção da arruela.
Fig. 10.2 – Dimensionamento do sistema de injeção do molde da arruela
Volume do produto:
( ) ( )[ ] ( ) ( )( )[ ] 332222 92,10109203.5,10.3.20.4..4 cmmmhrhRVPRODUTOS ==−=−= ππππ
Volume do canal de injeção:
- Sendo R = 3,14 e r = 1,5, temos:
( ) ( ) 332222 828,08285,1.14,35,114,3347..
3. cmmmrRrRhV EÇÃOCANALDEINJ ==++=++=
ππ
Volume do canal principal:
- Considerando um cilindro e mais duas metades de esfera(pontas).
( ) ( ) 333
23
2 092,2209233470.3
34. cmmmrhrV IPALCANALPRINC ==
+=
+=
ππππ
- 127 -
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Volume do canal secundário:
( ) ( ) 333
23
2 152,111523
5,2426.5,223
4.2 cmmmrhrV DÁRIOCANALSECUN ==
+=
+=
ππππ
Volume da retenção: 3322 201,02014.4. cmmmhrVRETENÇÃO ==== ππ
Volume Total: 3193,15201,0152,1092,2828,092,10 cmVVV CANAISPRODUTOSTOTAL =++++=+=
Depois de calculado o volume total pode-se calcular o peso da moldagem para
qualquer tipo de material, desde que conhecido o seu peso específico. Na tabela abaixo
são apresentados alguns tipos de materiais plásticos e suas características. Tabela 10.1 – Características de alguns materiais plásticos
Material Fator
Volumétrico
Peso
Específico
Quantidade de calor
total (kcal/kg)
Calor
Específico
Acetato de celulose 2,4 1,24-1,34 124 0,3-0,42
Poliamida 20,-2,1 1,09-1,14 300-350 0,4
PVC Rígido 2,3 1,35-1,45 90 0,2-0,28
PVC Flexível 2,3 1,16-1,35 0,3-0,5
Metacrilato de metila 1,8-2,0 1,17-1,20 123 0,35
Poliestireno 1,9-2,15 1,04-1,06 120-150 0,32
Copolímero de acrilonitrila,
butadieno e estireno 1,8-2,0 1,0-1,1
140-170 0,35-0,4
Polietileno de baixa densidade 1,84-2,3 0,91-0,94 250-300 0,55
Polietileno de alta densidade 1,725-1,9 0,94-0,965 300-350 0,55
Polipropileno 1,92-1,96 0,90-0,91 250-300 0,46
Policarbonato 1,75 1,2 0,30
Acetal 1,8 1,4 180 0,35
Se no exemplo da arruela o material para injeção fosse Polipropileno (PP), o
peso da moldagem seria:
gcm
gcmPeVPM ENOPOLIPROPILTOTAL 673,1390,0.193,15. 33 ===
Capacidade de injeção
É a quantidade máxima de material padrão que a máquina consegue injetar por
ciclo. O material padrão da injetora é o poliestireno. O fabricante da máquina faz o teste
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com poliestireno e padroniza a mesma com este material. Como os materiais plásticos
têm peso específico diferente, automaticamente o fator volumétrico também é diferente.
Por isso quando for injetar qualquer outro material termoplástico que não seja
poliestireno, para saber se a máquina consegue injetar o referido peso de moldagem do
material em questão, deve-se usar a seguinte fórmula:
BmaterialFVAmaterialFV
AmaterialPeBmaterialPeAmaterialdoinjeçãodeCapacidade
BmaterialdoinjeçãodeCapacidade
..
=
Onde:
CI = Capacidade de injeção em gramas (conforme injetora)
Pe = Peso específico do material plástico em g/cm3 (tabelado)
FV = Fator volumétrico do material plástico (tabelado)
O índice A refere-se ao material padrão e o índice B ao material a ser injetado.
É importante salientar que a máquina injetora apenas injeta os moldados se a
capacidade de injeção for maior que o peso da moldagem.
moldagemdaPesoinjeçãodeCapacidade >
No exemplo da arruela, tem-se um peso de moldagem de 13,673 gramas de
Polipropileno. Para verificar se é possível injetar em uma máquina que tem uma
capacidade de injeção de 20 gramas de Poliestireno tem-se o seguinte cálculo:
gPPmaterialFVPEmaterialFV
PEmaterialPePPmaterialPePEinjeçãodeCapacidade
PPinjeçãodeCapacidade
893,1794,1025,2.
05,19,0.20.. ==
=
Observando a afirmação anteriormente citada temos: 17,893g > 13,673g.
Com base nisso conclui-se que é possível injetar estas peças em polipropileno
nessa máquina injetora.
Capacidade de plastificação
A capacidade de plastificação é expressa com o número de quilogramas de
material que a máquina pode elevar a temperatura de moldagem. O poliestireno
freqüentemente é o material padrão no qual baseia-se a capacidade de plastificação, mas
o valor atual dependerá do material a ser moldado. Como já foi dito anteriormente, o
peso específico e fator numérico dos materiais plásticos são diferentes, por isso quando
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for injetar material plástico que não for o padrão utilizado pelo construtor da máquina,
devemos usar a seguinte fórmula:
B
AA
B
A
B
AA q
qCPTT
CCCPBmaterialdoçãoplastificadeCapacidade ... ==
Onde:
CP = Capacidade de plastificação (kg/h)
T = Temperatura de plastificação (tabelado)
C = Calor específico (tabelado)
q = Quantidade específica de calor total
Na prática devemos usar apenas 80% da capacidade da máquina, portanto:
8,0..B
AA q
qCPBmaterialdoçãoplastificadeCapacidade =
Exemplo:
Determinar a capacidade de plastificação para injetar polipropileno, sendo que a
capacidade de plastificação da máquina é de 15 Kg/hora em poliestireno.
hkgqqCPPPçãoplastificadeCapacidade
B
AA /89.58,0.
275135.158,0.. ===
Com base neste dado é possível calcular o número máximo de injeções por hora
para o molde de injetar arruelas. O número máximo de peças por hora é o quociente da
capacidade de plastificação (kg/h) e o peso da moldagem (kg).
hinjPMCPinjeçõesdeNúmeros B /453
013,089.5
===
Força de fechamento
A força de fechamento da injetora controla a máxima área projetada de
moldagem que pode ser produzida. A pressão de injeção exerce, no interior da cavidade
do molde, uma força que tende a abri-lo. Essa força é proporcional à área de moldagem
e dos canais de distribuição, e se a força de fechamento for menor que a pressão de
injeção o molde pode abrir gerando rebarbas no produto. Apenas uma proporção da
pressão produzida pelo cilindro de injeção é transmitida a cavidade, ocorrendo várias
perdas no cilindro de aquecimento, bico, canais de injeção e de distribuição e no ponto
de injeção. A pressão na cavidade que deve ser compensada pela força de fechamento é
apenas uma fração da pressão de injeção, por isso utiliza-se entre metade e um terço da
pressão de injeção.
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= injeçãodepressãodaaprojetadaÁreanecessáriafechamentodeForça
31
21.
Onde:
- Área projetada em cm2
- Pressão de injeção em kg/cm2
A proporção exata da pressão de injeção a ser utilizada é dependente da
espessura da seção da moldagem e da facilidade de fluxo do material utilizado. As
seções delgadas requerem uma alta pressão de injeção para enchimento, dessa forma,
necessita maior força de fechamento. Os materiais de fluxo relativamente fácil
preenchem a cavidade com maior facilidade, necessitando menor força de fechamento.
No exemplo da arruela para calcular a área projetada deve-se somar as áreas dos
produtos e dos canais, conforme mostrado na figura 3.
Fig. 10.3 – Área projetada do molde da arruela
2
2
2
09,43
68,6
41,36
cmprojetadaÁrea
cmcanaisdosÁrea
cmprodutosdosÁrea
=
=
=
Então:
= injeçãodepressãodaacmnecessáriafechamentodeForça
31
21.09,43 2
Com isso pode-se verificar se a máquina injetora pode produzir este produto
num molde com quatro cavidades ou isto apenas será possível com um menor número
de cavidades.
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Exercício
Observe o projeto abaixo:
Com base nas informações obtidas na figura acima responda:
1) Qual o volume correspondente aos produtos e canais de injeção e distribuição
que será injetado no molde acima?
Volume de um produto:
Volume dos três produtos:
Volume do canal de injeção:
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Volume da retenção do canal:
Volume dos três canais de distribuição:
Volume total a ser moldado:
2) Qual é o peso deste conjunto moldado se o material a ser injetado é o
metacrilato de metila (PMMA)?
3) O moldado da figura anterior será injetado em uma máquina que tem
capacidade de injeção de 172g de poliestireno (PS).
a) Calcule a capacidade de injeção de metacrilato de metila (PMMA)
para esta mesma máquina?
b) Verifique se é possível injetar os produtos do molde nesta máquina?
4) Considerando que a máquina tem capacidade de plastificação de 123kg/h,
qual é o número máximo de injeções por hora?
5) Calcule a área projetada (cm2) do moldado em questão?
6) Considerando que a pressão de injeção da máquina é 1910 kg/cm2. Verifique
qual é a força de fechamento necessária para suportar a pressão de injeção?
7) è possível injetar esta peça numa máquina que tem força de fechamento de 80
toneladas?
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Anexo A
Dados Técnicos da Injetora Himaco
Linha LH mod. 150-80
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
HIMACO - LINHA LH – MOD. 150-80 UNIDADE DE INJEÇÃO Unid. Medida Diâmetro da rosca mm 40 45 Relação da rosca LD 1:18,3 1:16,33 Pressão de injeção sobre o material Kg/cm2 1910 1510 Fluxo de material injetado cm3/s 94 119 Volume teórico de injeção cm3 188 238 Peso máximo injetável (Poliestireno-Densid. 1.05 g/cm3) g 172 Capacidade de plastificação (Poliestireno) Kg/h 123 93 Velocidade da rosca (Regulável) r.p.m. 310 197 Número de zonas de aquecimento (+ bico) Unid. 3+1 Cursos do bico mm 220
218
UNIDADE DE FECHAMENTO Força de fechamento t 80 Curso de abertura mm 300 Espessura do molde (Mín./Máx.) mm 110/355 Peso máximo do molde kg 220 Distância entre barras mm 305 x 305 Dimensões das placas mm 484 x 484 Distância máxima entre placas mm 655 Força do extrator mecânico (Opcional) t 1,5 Curso do extrator mecânico (Opcional) mm 80 Força do exterior hidráulico t 2,5 Curso do extrator hidráulico mm 100 Diâmetro da rosca do prolongador p/ extrator Mm/passo M16/2
DADOS GERAIS DA MÁQUINA Número de ciclos em vazio ciclos/h 2100 Potência do motor da bomba kw/cv 15/20 Potência de aquecimento kw 9,3 Capacidade do reservatório de óleo l 200 Peso da máquina kg 2.500 Dimensões da máquina m 4.51 x 1.05 x 1.70
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Anexo B
Informações técnicas sobre materiais poliméricos
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Anexo C
Tabelas de parafusos, roscas e fixações
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Introdução ao Projeto de
Ferramentaria
FERRAMENTARIATÉCNICO EM
Data
Escala:
Denominação:
PROFESSOR:
- 138 -
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ROSCA NPT – CÔNICA
A Rosca NPT Cônica é autovedante e posicionável.
Rosca Fios p/
polegada
A B C E
1/8 NPT 27 10,4 10 8 8,73
¼ NPT 18 13,9 14,2 12 11,36
3/8 NPT 18 17,3 14,2 12 14,80
½ NPT 14 21,6 19 15 18,33
¾ NPT 14 27,0 19 15 23,68
1 NPT 11 ½ 33,7 24 20,5 29,70
1. ¼ NPT 11 ½ 42,4 25 20,5 38,40
1. ½ NPT 11 ½ 48,5 25,5 20,5 44,50
2 NPT 11 ½ 60,3 26 21 56,50
2. ½ NPT 8 73,0 38,5 30 67,62
3 NPT 8 89,4 40 32 83,50
ROSCA MÉTRICA – PARALELA
Rosca A B C D E
M 8x1 8 12 8 9 7
M 10x1 10 14 8 9 9
M 12x1.5 12 17 12 13 10,5
M 14x1.5 14 19 12 15 12,5
M 16x1.5 16 21 12 13 14,5
M 18x1.5 18 23 12 13 16,5
M 20x1.5 20 25 14 15 18,5
M 22x1.5 22 27 14 15 20,5
M 24x1.5 24 29 14 15 22,5
M 26x1.5 26 31 16 17 24,5
M 27x2 27 32 16 17 25
M 33x2 33 39 18 19 31
M 42x2 42 49 20 21 40
M 48x2 48 55 20 21 46
M 60x2 60 68 24 26 58
M 75x2 75 84 26 28 73
M 88x2 88 98 28 30 86
A vedação de roscas MÉTRICA PARALELA é obtida por meio de juntas de cobre, ou através de
juntas cortantes de aço.
- 139 -
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ROSCA UNF – paralela
Rosca Fios por polegada
A B C E
5/16 UNF 24 7,9 7,5 10 6,9 3/8 UNF 24 9,5 7,5 10 8,5
7/16 UNF 20 11,1 9,2 11,5 9,8 ½ UNF 20 12,7 9,2 11,5 11,5
9/16 UNF 18 14,2 10 12,7 12,9¾ UNF 16 19,05 11,1 14,2 17,5
7/8 UNF 14 22,2 12,7 16,5 20,51.1/16 UNF 12 26,9 15 19 24,91.3/16 UNF 12 30,1 15 19 28 1.5/16 UNF 12 33,3 15 19 31,21.5/8 UNF 12 41,2 15 19 39,2
1.7/8 UNF 12 47,6 15 19 45,6A vedação de roscas UNF é obtida por meio de anel de borracha sintética O’ring
ROSCA BSPT – cônica
Rosca Fios p/ polegada A B E 1/8 BSPT 28 10,1 10 8,8 ¼ BSPT 19 13,7 14,2 11,8
3/8 BSPT 19 17,2 14,2 15,3 ½ BSPT 14 21,6 19 19 ¾ BSPT 14 27,0 19 24,5 1 BSPT 11 34,1 24 30,7
1.1/4 BSPT 11 42,7 25 39,6 1.1/2 BSPT 11 48,6 25,5 45,4
2 BSPT 11 60,3 26 57,3 2.1/2 BSPT 11 76,5 38,5 72,8
3 BSPT 11 89,0 40 85,5 A rosca BSPT Cônica é autovedante e posicionável.
ROSCA BSP – PARALELA
Rosca Fios p/ polegada
A B C D E
1/8 BSP 28 9,6 14 8 9 8,80 ¼ BSP 19 13,0 18 12 13 11,80
3/8 BSP 19 16,5 22 12 13 15,30 ½ BSP 14 20,8 26 14 15 19,00 ¾ BSP 14 26,3 32 16 17 24,50 1 BSP 11 33,0 39 18 19 30,70
1.1/4 BSP 11 41,8 49 20 21 39,60 1.1/2 BSP 11 47,7 55 22 23 45,40
2 BSP 11 59,5 68 24 26 57,30 2.1/2 BSP 11 75,0 84 26 28 72,80
3 BSP 11 87,7 98 28 30 85,50 A vedação de roscas MÉTRICA PARALELA é obtida por meio de juntas cortantes de aço.
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
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Moldes de Injeção Prof. Eduardo Thomazi
Anexo D Catalogo de porta-moldes da Polimold S/A
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Anexo E
Detalhamento de um porta-molde
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Anexo F
Normalizados para sistemas de extração e
posicionamento
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Anexo G
Catalogo parcial de vedações o’ring
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Anexo H
Materiais utilizados em moldes de injeção
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