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Código Projeto: B197 Tipo: Benchmark
www.klueng.com [email protected]
INJEÇÃO DE PLÁSTICOS
Descrição do caso: Se trata de uma analise através da qual se vai determinar a posição do ponto de injeção ótima tendo como principal objetivo otimizar o empenamento final da peça.
Fig. 1- Geometria
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Desenvolvimento: As posições dos pontos de injeção analisadas foram as seguintes:
As flechas verdes indicam a posição do ponto de injeção.
Fig. 2 - Propostas de injeção estudadas
Proposta N° 1
Proposta N° 2
Proposta N° 3
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A malha gerada para resolver o estudo foi a seguinte:
Fig. 3 - Malha do modelo de elementos finitos
Os resultados de preenchimento foram os seguintes:
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Proposta N° 1 Proposta N° 2
Proposta N° 3
Fig. 4 – Preenchimento da cavidade para as 3 propostas
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A força de fechamento necessária durante o processo é a que mostra a Fig. 5:
Fig. 5 – Força de fechamento necessária para o processo nas 3 opções propostas
A temperatura do fluxo do material quando avança o preenchimento da cavidade é a mostrada na Fig. 6 da seguinte página.
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Finalmente, o último parâmetro para tomar a decisão de qual das alternativas é a mais favorável foi o empenamento do frente do controle remoto, a seguir se indica a metodologia com a qual se realizaram as medições e os resultados obtidos:
Proposta N° 3
Proposta N° 2 Proposta N° 1
Fig. 6 – Evolução da temperatura do material
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Fig. 8 – Deformação da peça
Sendo os valores de empenamento:
∆1° Opção = 1.21 mm
∆2° Opção = 1.50 mm
∆3° Opção = 1.37 mm
Fig. 7 - Inicio y direção da medição da deformação
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A forma que adotariam os frentes, ampliado 10 vezes, são as que se mostram nas seguintes figuras:
Proposta N° 1 Proposta N° 2
Proposta N° 3
Fig. 9 – Empenamento da peça ampliada 10 vezes
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Conclusões: Com os resultados das simulações foi elaborada a seguinte tabela que resume os parâmetros obtidos para tomar uma decisão.
Tabela 1 - Resumo de resultados
Opção 1 Opção 2 Opção 3
Tempo de Ciclo 12.36 s 10.76 s 12.43 s
Empenamento 1.21 mm 1.50 mm 1.37 mm
Esfriamento do material durante o avance 37.1 °C 34.7 °C 70.8 °C
Força de Fechamento 39 ton 18 ton 37 ton
Contração Volumétrica 9.5% 8.5% 9%
Tendo em consideração os resultados obtidos e a forma do produto empenado da opção 2, se bem não é a menor, a mesma apresenta uma forma mais “adequada” ao sistema de fixação do frente, a opção 2 resulta ser a mais conveniente das 3 analisadas.
Este exemplo de aplicação é habitual em projetos na sua primeira etapa de execução, onde graças às ferramentas de simulação numérica é possível estabelecer a posição do ponto de injeção mais favorável procurando aqueles parâmetros que definirão a qualidade do produto final obtido. Este tipo de simulações usualmente são seguidas de um modelado completo do molde (canais de refrigeração + canais de injeção) para assim obter os parâmetros e resultados finais do processo de injeção em estudo, tendo em consideração o ponto de injeção escolhido nesta primeira etapa.