TCC-Felipe Mathias de Oliveira

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  • 7/25/2019 TCC-Felipe Mathias de Oliveira

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    FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA

    Curso de Tecnologia em PolmerosProduo em Plsticos

    Felipe Mathias de Oliveira

    SISTEMA DE REFRIGERAO EM MOLDES PLSTICOS:APLICAO E CONTROLE

    SOROCABA2011

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    Felipe Mathias de Oliveira

    SISTEMA DE REFRIGERAO EM MOLDES PLSTICOS:APLICAO E CONTROLE

    Trabalho de Concluso de Cursoapresentado como exigncia parcial paraa obteno do Diploma de Graduaoem Tecnlogo em Polmeros, daFaculdade de Tecnologia de Sorocaba.

    Orientador: Renato Mendes Germano

    Sorocaba2011

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    FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABAFATECSO

    Trabalho de Concluso de Cursoapresentado como exigncia parcial paraa obteno do Diploma de Graduaoem Tecnlogo em Polmeros, daFaculdade de Tecnologia de Sorocaba.

    BANCA EXAMINADORA:

    Prof. Renato Mendes GermanoFaculdade de Tecnologia de Sorocaba

    Profa. Ms. Maira de Lourdes RezendeFaculdade de Tecnologia de Sorocaba

    Prof. Ms. Francisco de Assis TotiFaculdade de Tecnologia de Sorocaba

    SOROCABA2011

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    Dedico este trabalho a todos que de alguma forma me ajudaram narealizao e concluso desta fase de minha vida.

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    AGRADEO

    Primeiramente a minha famlia - pais, irmos,amigos, namorada pelo apoionos momentos de alegria e de dificuldade pelo qual passei neste perodo.

    Aos colegas de faculdade pelos momentos de alegria, amizade, e troca deexperincias que tivemos nestes 3 anos de estudo.

    Aos docentes do curso de Tecnologia em Polmeros da Faculdade deTecnologia de Sorocaba, pelo apoio e ateno dada nos momentos necessrios.

    A empresa Dental Morelli pela oportunidade de estgio e trabalho efetivodado e confiado a mim.

    Aos colegas de trabalho pelo compartilhamento de suas experincias quemuito me ajudou na minha formao profissional.

    Ao meu orientador da Fatec o, Prof Renato Mendes Germano pelaorientao e direcionamento para o melhor desenvolvimento deste trabalho.

    A Profa. MSc. Maira de L. Rezende pelo apoio dado a formatao dotrabalho.

    E a todos que por ventura tenha esquecido, e de alguma maneiracolaboraram para o meu desenvolvimento pessoal e profissional.

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    Se voc comear a ver a mudanacomo uma ameaa, nunca vai

    inovar.No descarte alguma coisa

    s porque no o que voc tinha planejado.O inesperado muitas vezes,

    a melhor fonte de inovao.

    Peter Drucker

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    RESUMO

    O referido trabalho discorre sobre a importncia de um bom projeto de refrigeraode moldes e equipamentos que auxiliam no controle deste processo. Para odesenvolvimento da proposta, inicialmente, buscou-se subsdios na revisobibliogrfica sobre os tipos de moldes de injeo de materiais polimricos e seussistemas de refrigerao sendo estes controlados por sistemas automticos quegarantem o controle de temperatura no molde, para dar estabilidade no processo de

    injeo. Este estudo foi desenvolvido com o objetivo de definir a importncia dosistema de refrigerao eficiente em moldes plsticos, mtodos e equipamentos decontrole de temperatura. Com base neste estudo temos os seguintes resultados;melhorar o acabamento em peas injetadas melhorar estabilidade dimensional,diminuir o empenamento do produto, ter menor tempo de resfriamento, ter reduode ciclo de injeo e conseqentemente aumentar a produtividade, com menor custofinal do produto.

    Palavras - chave: Moldes Plsticos. Refrigerao. Controladores de temperatura.

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    ABSTRACT

    This work discusses the importance of a good design of molds and coolingequipment that help control this process. In developing the proposal, which aimedto grant the literature review on the types of injection molding of polymeric materialsand their cooling systems and these are controlled by automatic systems thatensure temperature control in the mold, to provide stability in the process ofinjection. This study was designed with the objective of defining the importance

    of efficient cooling system in plastic molds, methods and equipment for temperaturecontrol. Based on this study have the following results, improving thefinish moldings to improve dimensional stability, reduce warp of the product, have ashorter cooling cycle be reduced by injection and consequently increase productivity,lower cost of final product.

    Key words: Plastic Molds. Refrigeration. Temperature Controllers.

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    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1: Molde de Injeo................................................................................................................. 2Figura 2: Componentes bsicos de um molde................................................................................ 3Figura 3: Molde duas placas............................................................................................................ 10

    Figura 4: Molde fechado................................................................................................................... 11Figura 5: 1 Estgio Figura 6: 2 Estgio .............................. 11

    Figura 7: Molde com gavetas........................................................................................................... 12

    Figura 8: Molde com sistema de bucha quente............................................................................ 12Figura 9: Molde com sistema de cmara quente.......................................................................... 13

    Figura 10: Molde com ncleo rotativo e cmara quente .............................................................. 14

    Figura 11: Molde Stack Mold........................................................................................................... 15

    Figura 12: Variao do volume especfico durante um ciclo trmico de aquecimento eresfriamento de um polmero semicristalino, mostrando a faixa de temperatura em queocorre a cristalizao. O ponto de inflexo da curva define a temperatura de cristalizao Tc ............................................................................................................................................................. 17

    Figura 13: Produto em ABS............................................................................................................. 19

    Figura 14: Resfriamento por meio de furos nas placas ............................................................... 22

    Figura 15: Resfriamento por meio de tubos de cobre .................................................................. 22Figura 16: Resfriamento com machos em srie............................................................................ 23

    Figura 17: Resfriamento direto no macho tipo espiral .................................................................. 23

    Figura 18: Resfriamento no macho com tubos de cobre ............................................................. 24

    Figura 19: Resfriamento na fmea em srie ................................................................................. 24Figura 20: Circuito para peas circulares....................................................................................... 25Figura 21: Circuito em espiral.......................................................................................................... 26

    Figura 22: Circuito em cascata........................................................................................................ 26

    Figura 23: Ciclo de injeo e dissipao de calor......................................................................... 27

    Figura 24: Mecanismo da distoro geomtrica causado por resfriamento desbalanceado.. 28

    Figura 25: Chupagem....................................................................................................................... 29Figura 26: Contrao excessiva...................................................................................................... 30

    Figura 27: Empenamento................................................................................................................. 30

    Figura 28:Transferncia de calor em um molde............................................................................ 32

    Figura 29:A termografia mostra a distribuio irregular de temperatura sobre uma peamoldada. Somente um perfil uniforme de temperatura consegue garantir alta qualidade deprocesso............................................................................................................................................. 34Figura 30:O posicionamento dos canais usados para o controle de temperatura prximo cavidade do molde para injeo permite obter um perfil ideal de fluxo de calor...................... 35Figura 31: A corroso nos canais do sistema para controle de temperatura do molde eleva otempo de resfriamento e prejudica a qualidade da pea moldada ao longo do tempo........... 37Figura 32: Capacidade efetiva de bombeamento para diferentes valores de dimetros eperda de presso para os canais do sistema para controle de temperatura do molde. .......... 38

    Figura 33: A seo transversal de uma conexo rosqueada ficou mais estreita devido presena de depsitos de corroso que reduziram consideravelmente a quantidade de guaque flui pelo local............................................................................................................................... 38

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    Figura 34:Termografia de um molde com canais corrodos e limpos ........................................ 40Figura 35:TermoRegulador.............................................................................................................. 44

    Figura 36: Torre de resfriamento..................................................................................................... 46

    Figura 37: DryColler.......................................................................................................................... 47

    Figura 38:TermoChillerTMC DUO e SOLO................................................................................ 48Figura 39:Chiller................................................................................................................................ 49

    Figura 40: terminal de controle de temperatura............................................................................ 51Figura 41: controlador de temperatura GWK................................................................................. 52

    Figura 42: sistema integrado GWK ....................................................................................................... 53

    Figura 43: cavidade controlada pelo sistema GWK...................................................................... 53Figura 44: anlise de congelamento atravs do MoldFlow......................................................... 56

    Figura 45: anlise de eficincia trmica atravs do MoldFlow.................................................... 57

    Figura 46: esquerda modelo CAD, direita a pea em ao........................................................... 59

    Figura 47: modelo de sistema de refrigerao .............................................................................. 59Figura 48: canais em srie............................................................................................................... 60Figura 49: canais em insertos.......................................................................................................... 60

    Figura 50: canais em insertos com furaes ................................................................................. 61

    Figura 51: canais em base hbrida.................................................................................................. 61

    Figura 52: inserto com base hbrida............................................................................................... 62

    http://g/TCC%20revisado%20Maira/TCC-Felipe%20Mathias%20de%20Oliveira.docx%23_Toc311983025http://g/TCC%20revisado%20Maira/TCC-Felipe%20Mathias%20de%20Oliveira.docx%23_Toc311983025http://g/TCC%20revisado%20Maira/TCC-Felipe%20Mathias%20de%20Oliveira.docx%23_Toc311983025
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    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1: componentes bsicos de um molde ............................................................... 4Tabela 2: temperatura de molde e mquina ................................................................ 18Tabela 3:difusividade e disperso trmica ................................................................... 19Tabela 4: A condutibilidade trmica dos materiais envolvidos no processo de trocade calor influi diretamente no tempo de resfriamento ................................................. 36Tabela 5: calor latente contido no material plastificado .............................................. 42Tabela 6: Termoregulador- TMR .................................................................................. 43Tabela 7: softwares para simulao de refrigerao................................................... 55

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    SUMRIO

    1. INTRODUO........................................................................................................... 12. MOLDES PLSTICOS.............................................................................................. 2

    2.1 Componentes bsicos de um molde..................................................................... 3

    2.1.1 Placa base superior ................................................................................................ 4

    2.1.2 Parafuso fixao do conjunto superior do molde .................................................. 5

    2.1.3 Colunas guia ........................................................................................................... 5

    2.1.4 Bucha guia ............................................................................................................... 5

    2.1.5 Parafuso de fixao do anel de centragem ........................................................... 52.1.6 Pinos de retorno ...................................................................................................... 5

    2.1.7 Bucha de injeo ..................................................................................................... 5

    2.1.8 Postio da cavidade superior ................................................................................. 6

    2.1.9 Anel de centragem .................................................................................................. 6

    2.1.10 Postio da cavidade inferior ................................................................................. 6

    2.1.11 Placa porta cavidade superior .............................................................................. 6

    2.1.12 Espigo para refrigerao .................................................................................... 72.1.1 3 Canal de refrigerao da cavidade superior....................................................... 7

    2.1.14 Placa porta cavidade inferior (macho) ................................................................. 7

    2.1.15 Fixao do postio macho .................................................................................... 7

    2.1.16 Postio de reteno do canal da bucha ............................................................... 7

    2.1.17 Placa suporte ......................................................................................................... 8

    2.1.18 Pinos extratores do produto ................................................................................. 8

    2.1.19 Pino extrator central .............................................................................................. 82.1.20 Bloco espaador .................................................................................................... 8

    2.1.21 Placa base inferior ................................................................................................ 8

    2.1.22 Parafuso de fixao da placa extratora ............................................................... 8

    2.1.23 Placa extratora ...................................................................................................... 9

    2.1.24 Placa porta extratores ........................................................................................... 9

    2.1.25 Pino tope ................................................................................................................ 9

    2.1.26 Parafuso de fixao do conjunto inferior do molde ............................................. 9

    2.2Tipos de moldes........................................................................................................ 9

    2.2.1 Molde de injeo de duas placas ........................................................................ 10

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    2.2.2 Moldes de injeo trs placas ............................................................................. 10

    2.2.3 Moldes de injeo com gavetas .......................................................................... 11

    2.2.4 Moldes de injeo com sistema de bucha quente ............................................. 12

    2.2.5 Moldes de injeo com sistema de cmara quente ........................................... 12

    2.2.6 Moldes de injeo com ncleo rotativo e cmara quente................................. 13

    2.2.7 Moldes de injeo Stack Mold ............................................................................ 14

    3. SISTEMAS DE REFRIGERAO EM MOLDES PLSTICOS.......................... 16

    3.1 Clculo para tempo de resfriamento em moldes plsticos............................ 18

    4. PROJETO DO SISTEMA DE REFRIGERAO EM MOLDES......................... 21

    4.1 Tipos de canais de refrigerao......................................................................... 21

    4.1.2 Canais de refrigerao por meio de furos nas placas ....................................... 21

    4.1.3 Canais de refrigerao por meio de tubos de cobre ......................................... 22

    4.1.4 Canais de refrigerao com machos em srie .................................................. 23

    4.1.5 Canais de refrigerao direto no macho ............................................................. 23

    4.1.6 Canais de refrigerao no macho atravs de tubos de cobre .......................... 24

    4.1.7 Canais de refrigerao na fmea ........................................................................ 24

    4.1.8 Canais de refrigerao para cavidades circulares ............................................. 25

    4.1.9 Canais de refrigerao para circuito em espiral ................................................. 254.1.10 Canais de refrigerao para circuito em cascata ............................................. 26

    5. ANLISE TRMICA PARA UM BOM PROJETO DE REFRIGERAO.......... 27

    6. PROBLEMAS CAUSADOS PELA DEFICINCIA DO RESFRIAMENTO......... 29

    7. SISTEMAS DE TROCA TRMICA EM MOLDES DE INJEO....................... 32

    8. FLUDOS REFRIGERANTES................................................................................ 33

    9. PROBLEMAS EM SISTEMA DE REFRIGERAO........................................... 34

    9.1 Depsitos danosos com baixa condutibilidade trmica................................. 369.1.1 Anlise financeira de custos ................................................................................ 39

    9.1.2 Custos de preveno ........................................................................................... 40

    10. CLCULO PARA DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE CONTROLE DETEMPERATURA EM MOLDES PLSTICOS............................................................. 41

    11. SISTEMAS PARA CONTROLE DE TEMPERATURA EM MOLDES PLSTICOS ........................................................................................................................................ 44

    11.1 TermoRegulador.................................................................................................. 44

    11.2 Torres de resfriamento....................................................................................... 45

    11.3 DryCooler ............................................................................................................. 47

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    11.4 TermoChiller TMC DUO e SOLO..................................................................... 47

    11.5 Chillers.................................................................................................................. 48

    11.6Controlador THERMOPLAY ThSync................................................................ 49

    11.6.1 Caratersticas ..................................................................................................... 50

    11.7 Sistemas de controle de temperatura GWK.................................................... 51

    12. ANLISE DE SISTEMA DE REFRIGERAO POR SOFTWARES................. 54

    12.1 Anlise de sistema de refrigerao pelo MoldFlow....................................... 55

    13.SISTEMA DE REFRIGERAO 4D ( GERAO A LASER )........................... 58

    13.1 Do modelo CAD at a pea................................................................................ 58

    13.2Exemplos de aplicao...................................................................................... 59

    13.2.1 Aplicao de canais em srie com perfis complexos ..................................... 60

    13.2.2 Aplicao de canais em insertos ....................................................................... 60

    13.2.3 Aplicao de canais em insertos com furaes ............................................... 61

    13.2.4 Aplicao de canais em base hbrida .............................................................. 61

    13.2.5 Aplicao de canais em inserto com base hbrida .......................................... 62

    13.2.6 Pr-condies para este sistema de refrigerao........................................... 62

    14. CONCLUSO......................................................................................................... 63

    15. BIBLIOGRAFIA...................................................................................................... 65

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    1. INTRODUO

    O uso de materiais polimricos tem crescido muito nos ltimos anos, sendo

    aplicados nos mais variados setores da economia mundial, como o automobilstico,

    eletrodomsticos, eletro-eletrnicos, brinquedos, embalagens, construo civil,

    equipamentos cirrgicos, entre outros. Os polmeros so aplicados em diversos

    segmentos devidos as suas caractersticas e facilidade de processamento. O

    processo de injeo de materiais plsticos muito utilizado atualmente devido ao

    grande nmero de produtos que podem ser fabricados por este processo, com

    grandes volumes de produo, garantindo baixo custo por peas e grande

    produtividade, inclusive para peas com geometrias complexas. As realidades dasindstrias que pertencem a este mercado precisam ter agressividade nos padres

    requeridos, traduzindo em maior competitividade diante do mercado globalizado,

    onde produtos com grande qualidade e preo reduzido, esto no pr-requisito dos

    clientes.

    Diante deste mercado, o prazo de entrega do produto final o grande

    diferencial que as empresas precisam apresentar para terem sucesso. Para isto as

    empresas apresentam esforos constantes para otimizar o processo na busca detcnicas e equipamentos que levem a uma produo eficiente de seus produtos

    Neste trabalho apresentada a importncia de um bom projeto de sistema de

    refrigerao, que reduz o tempo do ciclo de moldagem dos produtos. Este controle

    impacta diretamente no custo do produto, no controle dimensional, no acabamento

    final, sendo de grande importncia para a otimizao do processo, sero

    apresentados caractersticas dos moldes plsticos, os tipos de moldes plsticos,

    tipos de sistemas de refrigerao, sistemas controladores que garantem aestabilidade do processo.

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    2. MOLDES PLSTICOS

    Molde de injeo plstica um ferramental que reproduz peas moldadas.

    Suas cavidades possuem as formas e dimenses do produto desejado, promovendo

    tambm o acabamento e a textura desejada do produto.

    No nvel mais bsico, um molde constitudo de duas partes principais:

    macho e matriz. O macho o responsvel por formar a parte interna do produto

    injetado e a matriz forma a parte externa. O macho e a matriz separam-se quando o

    molde se abre na linha de fechamento do produto, podendo ento a pea ser

    extrada,conforme ilustrado na figura1.

    Figura 1: Molde de Injeo

    Fonte: do autor

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    2.1 Componentes bsicos de um molde

    Os moldes plsticos so divididos em vrios componentes que garantem sua

    estrutura e seu funcionamento de acordo com o projeto do produto. Estes

    componentes so fabricados com grande preciso dimensional, e acabamento

    superficial, garantindo o funcionamento do conjunto sem perder a centralizao e o

    fechamento da cavidade.

    A Figura 2 apresenta a estrutura bsica de um molde, cujos componentes

    esto indicados, conforme Tabela 1.

    Figura 2: Componentes bsicos de um molde

    Fonte: IFSC

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    Tabela 1: componentes bsicos de um molde

    tem descrito na Figura 2 Componente01 placa base superior02 parafuso fixao do conjunto superior do molde

    03 coluna guia

    04 bucha guia05 parafuso fixao do anel de centragem

    06 pino de retorno

    07 bucha de injeo

    08 postio da cavidade superior

    09 anel de centragem10 postio da cavidade inferior

    11 placa porta cavidade superior12 espigo para refrigerao13 canal de refrigerao da cavidade superior14 placa porta cavidade inferior (macho)15 fixao do postio macho16 postio de reteno do canal da bucha17 placa suporte18 pino extrator do produto

    19 pino extrator central20 bloco espaador

    21 placa base inferior22 parafuso de fixao da placa extratora

    23 placa extratora24 placa porta-extratores25 pino tope26 parafuso de fixao do conjunto inferior do molde

    Fonte: IFSC

    2.1.1 Placa base superior

    Sua funo de fixar o conjunto fixo na placa da mquina injetora, possui

    tambm a funo de alojar a bucha de injeo, o anel de centragem e apoiar as

    cabeas dos postios e da coluna de guia. Construda em ao 1045 ou H13.

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    2.1.2 Parafuso fixao do conjunto superior do molde

    Sua funo de fixar a placa base superior na placa porta cavidade superior

    garantindo tambm o apoio do postio da cavidade superior e da cabea da coluna

    guia.

    2.1.3 Colunas guia

    As colunas de guia garantem a centralizao do conjunto fixo encaixando-se

    na bucha de guia. Pode ser posicionada no molde de duas maneiras , com uma das

    colunas com medida diferente ou com uma das colunas deslocada, garantindo

    assim, s um posicionamento para montagem do molde. Construda em Ao CromoNquel, Ao 8620 ou 8640 e cementada.

    2.1.4 Bucha guia

    As buchas de guia tm a funo de garantir a centralizao do molde, entre o

    conjunto fixo e o mvel. Seu alinhamento deve acompanhar as medidas das

    colunas, sendo ela com medida diferente ou deslocada. Construda em Ao Cromo

    Nquel, Ao 8620 ou 8640 e cementada.

    2.1.5 Parafuso de fixao do anel de centragem

    Sua funo de garantir a fixao do anel de centragem com a placa base

    superior,deste modo fixa tambm a cabea da bucha de injeo.

    2.1.6 Pinos de retornoSua funo de retornar o conjunto extrator posio de origem, para ser

    feito a prxima injeo impedindo tambm que os pinos extratores colidam com a

    cavidade na hora do fechamento do molde.Fabricado em ao prata temperado e

    revenido

    2.1.7 Bucha de injeo

    Sua funo de possibilitar a passagem do plstico fundido do bico da

    injetora at os canais de alimentao, permitindo o perfeito acoplamento do bico da

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    mquina injetora com o molde. O canal cnico da bucha de injeo precisa ser bem

    polido a fim de facilitar o fluxo de material e a extrao do mesmo. Recebe

    tratamento trmico.

    2.1.8 Postio da cavidade superior

    Sua funo dar a forma ao produto, fazendo na maioria das vezes, a parte

    externa do produto,apresenta vantagens em relao a usinagem direta na placa por

    ter a possibilidade de se efetuar a troca do componente, barateando o custo, no

    danificando os demais componentes do molde. Fabricados em Ao H13, P20, P40,

    P50, Cromo Molibdnio ou Ao Inox .Recebe tratamento trmico separado do molde

    sem provocar deformaes na estrutura do molde.

    2.1.9 Anel de centragem

    Sua funo de centralizar o molde na placa da mquina injetora, sendo

    assim necessria a perfeita centralizao do anel de centragem com a placa base

    superior do molde, garantindo um perfeito funcionamento do acoplamento do bico da

    mquina injetora com a bucha de injeo do molde. Construdo em ao 1045.

    2.1.10 Postio da cavidade inferior

    Sua funo de fazer os detalhes internos do produto. feita somente a

    troca do componente quando danificado, muitas vezes em um curto espao de

    tempo,barateando o custo e mantendo a qualidade do produto. Fabricados em Ao

    H13, P20, P40, P50, Cromo Molibdnio ou Ao Inox .Recebe tratamento trmico

    separado do molde sem provocar deformaes na estrutura do molde.

    2.1.11 Placa porta cavidade superior

    Sua funo alojar as cavidades, garantindo a centralizao do produto,

    sendo responsvel pelo alojamento das colunas guia,da bucha de injeo, dos

    canais de alimentao do molde, como tambm circulam o sistema de refrigerao.

    Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

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    2.1.12 Espigo para refrigerao

    Sua funo de conduzir o liquido refrigerante para as cavidades dos moldes,

    promovendo sua refrigerao. Pode ser construdo em inox ou lato.

    2.1.1 3 Canal de refrigerao da cavidade superior

    Sua funo retirar o calor que o material fundido fornece ao molde tornando

    a pea capaz de ser extrada do molde.

    2.1.14 Placa porta cavidade inferior (macho)

    Localizada do lado mvel sua funo de alojar a cavidade inferior, a bucha

    guia,receber o sistema de refrigerao,furos de guia para o pino de retorno e dos

    extratores. Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

    2.1.15 Fixao do postio macho

    Sua funo fixar o postio macho, ou seja em caso de quebra s tirar opostio quebrado e colocar um novo, fazendo muitas vezes tambm o perfil inferior

    do produto. Fabricados em Ao H13, P20, P40, P50, Cromo Molibdnio ou Ao Inox

    .Recebe tratamento trmico separado do molde sem provocar deformaes na

    estrutura do molde.

    2.1.16 Postio de reteno do canal da bucha

    A funo de reter o canal da bucha de injeo trazendo-o para a placa

    mvel quando o molde abrir, extraindo-o em seguida liberando o galho junto com o

    produto. . Fabricados em Ao H13, P20, P40, P50, Cromo Molibdnio ou Ao Inox

    .Recebe tratamento trmico separado do molde sem provocar deformaes na

    estrutura do molde.

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    8

    2.1.17 Placa suporte

    Sua funo de suportar a presso de injeo que aplicada na cavidade ,

    possuindo furaes para passagem dos pinos extratores, de retorno e fixao dos

    postios. Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

    2.1.18 Pinos extratores do produto

    Os pinos extratores tem a funo de extrair o produto sem deforma-lo.

    Possuindo em seus ajustes grande preciso, pois o material no pode entrar no

    espao existente entre o pino extrator e a cavidade. Construdo em ao prata

    temperado.

    2.1.19 Pino extrator central

    Sua funo de extrair o canal de alimentao, possuindo s vezes entalhes

    que ajudam a trazer o galho do lado da placa mvel facilitando assim a extrao do

    mesmo. Construdo em ao prata temperado.

    2.1.20 Bloco espaador

    A funo dos espaadores de alojar o conjunto extrator, distanciando a

    placa suporte da placa de fixao inferior, realizando o curso para extrao do

    produto. Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

    2.1.21 Placa base inferior

    Localizada do lado do conjunto mvel, ou seja, do lado da extrao, estaplaca tem a funo de fixar o molde na placa da mquina injetora. Possui um furo no

    centro da placa para que o impulsor que fica acoplado ao sistema de extrao da

    injetora, possa extrair o produto. Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

    2.1.22 Parafuso de fixao da placa extratora

    Sua funo de fixar a placa extratora na placa porta-extratora garantindo um

    bom funcionamento do conjunto extrator, fixando tambm os extratores e os pinos

    de retorno.

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    2.1.23 Placa extratora

    Sua funo de transmitir o movimento que recebe atravs do impulsor que

    fica no conjunto extrator da mquina injetora e pass-lo aos extratores que extrairoo produto. Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

    2.1.24 Placa porta extratores

    Sua funo de alojar a cabea dos pinos extratores e de retorno, trazendo-

    os para o ponto inicial, fazendo com que os pinos no fiquem acima do produto e

    no colidam com a cavidade ao fechar o molde, possuindo roscas que o fixam na

    placa extratora. Fabricada em Ao de Baixo Carbono 1045 ou H13.

    2.1.25 Pino tope

    Sua funo de garantir um perfeito assentamento do conjunto de extrao e

    evitar deposio de impurezas que prejudiquem o fechamento do molde. Construdo

    em ao prata temperado.

    2.1.26 Parafuso de fixao do conjunto inferior do molde

    Sua funo de fixar todo o conjunto inferior do molde, garantindo seu

    perfeito funcionamento, pois se no estiver bem fixo os parafusos o molde pode

    trabalhar desalinhado, prejudicando os componentes do molde ou at mesmo travar

    a placa extratora.

    2.2Tipos de moldes

    Dependendo da geometria do produto, quantidade cavidades, tipo de entrada

    de material na cavidade, tipos de produtos, etc. Existem vrios tipos de moldes que

    precisam ser estudados no projeto.

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    2.2.1 Molde de injeo de duas placas

    Este molde constitudo de duas placas, uma com a cavidade e a outra com

    o macho, conforme figura 3.

    Figura 3: Molde duas placas

    Fonte: do autor

    2.2.2 Moldes de injeo trs placas

    Este molde apresenta uma terceira placa, conhecida como placa flutuante.

    Ela possui de um lado o galho, e do outro a cavidade.

    Quando o molde aberto, o galho se destaca do produto sendo logo em

    seguida extrado do molde, este tipo de molde ideal para produtos que possuem

    entradas mltiplas ou com grandes reas projetadas, conforme ilustraes dasfiguras 4,5 e 6.

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    Figura 4: Molde fechado

    Figura 5: 1 Estgio Figura 6: 2 Estgio

    Figuras 4,5 e 6: seqncia de abertura de um molde 3 placas

    Fonte: SOCIESC

    2.2.3 Moldes de injeo com gavetas

    Este molde apresenta componentes que se movem em um sentido diferente

    do sentido da linha de fechamento do molde, formam partes do produto que de outra

    forma seria impossvel fazer o detalhe no produto, conforme figura 7.

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    Figura 7: Molde com gavetas

    Fonte: SOCIESC

    2.2.4 Moldes de injeo com sistema de bucha quente

    Este molde apresenta a vantagem de eliminao do galho, com injeo direta

    no produto, reduo do ciclo de injeo, melhor qualidade do produto acabado,

    deixando marcas mnimas da entrada de material no produto,conforme figura 8.

    Figura 8: Molde com sistema de bucha quente

    Fonte: POLIMOLD

    2.2.5 Moldes de injeo com sistema de cmara quente

    Este molde apresenta a vantagem de ciclos mais rpidos, eliminao de

    galhos, pois a injeo direta no produto,no deixa marcas ou muito pouco na

    superfcie do produto.

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    O molde com cmara quente mantm o plstico fundido em seu interior,

    possuindo tambm um controle preciso de temperatura,conforme figura 9.

    Figura 9: Molde com sistema de cmara quente

    Fonte: POLIMOLD

    2.2.6 Moldes de injeo com ncleo rotativo e cmara quente

    Este molde apresenta a vantagem de poder injetar peas com roscas

    eliminando o galho, pois a injeo direta no produto,no deixa marcas ou muitopouco na superfcie do produto.

    O molde com cmara quente e ncleo rotativo, mantm o plstico fundido em

    seu interior, tendo um controle preciso de temperatura possuindo e uma placa

    extratora que acionada conforme o molde abre. Na abertura do molde o ncleo

    rotativo acionado por um pisto hidrulico e comea a rotacionar, liberando o

    produto ao mesmo tempo em que a placa extratora acionada, conforme figura 10.

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    Figura 10: Molde com ncleo rotativo e cmara quente

    Fonte: do autor

    2.2.7 Moldes de injeo Stack Mold

    Este molde apresenta a vantagem em relao aos moldes convencionais de

    poder injetar grande volume de peas com uma injetora que seria utilizada para

    injetar um molde com a metade do nmero de cavidades. Em outras palavras, para

    se direcionar um molde para uma injetora necessrio uma presso de fechamento

    que calculada utilizando a rea projetada do produto, como o produto ir dos dois

    lados, o clculo da rea se d por um nico lado, sendo assim se tiver um molde

    convencional com 16 cavidades poderia utilizar um stack mold com 32 cavidades na

    mesma injetora.As peas com pequena altura e com fcil extrao so as mais indicadas.

    Entre os produtos com perfil ideal s caractersticas desta tecnologia se encontram,

    por exemplo, a produo de componentes de embalagens, como potes e tampas de

    produtos alimentcios ou de higiene e limpeza, ou a fabricao de produtos

    descartveis, como talheres plsticos, conforme figura 11.

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    Figura 11: Molde Stack Mold

    Fonte: revista plstico moderno

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    3. SISTEMAS DE REFRIGERAO EM MOLDES PLSTICOS

    O sistema de refrigerao em moldes plsticos responsvel por reduzir a

    temperatura do material que est sendo injetado na cavidade, at um ponto em que

    a solidificao do material torne possvel sua extrao do molde.

    O sistema de refrigerao tem como principal funo o controle de

    temperatura do molde. Essa diferena de temperatura entre a temperatura da gua

    que entra e que sai deve estar no intervalo de 2 a 5 C. Nestes parmetros, a

    refrigerao do molde torna-se eficiente, possibilitando a reduo ou eliminao de

    possveis tenses residuais termo-induzidas, provenientes do resfriamento

    desbalanceado (Harada, 2004).

    Segundo Harada (2008, p. 188) mantendo-se a temperatura relativamente

    baixa, ocorre a troca trmica , ou seja, transfere seu calor latente de fuso

    superfcie do molde, esta velocidade de transmisso de calor determina o tempo de

    resfriamento necessrio, tempo este que aumenta proporcionalmente ao quadrado

    da espessura da parede do produto .

    A velocidade de resfriamento, depende da temperatura do molde

    influenciando assim, no fluxo do material, sua contrao, aparncia, estabilidade

    dimensional,etc.

    Segundo Canevarollo (2010,p.152) Durante o resfriamento de um polmero

    semicristalino a partir de seu estado fundido, isto , de uma temperatura acima da

    Tm, ele atingir uma temperatura baixa o suficiente para que , em um dado ponto

    dentro da massa polimrica fundida, um nmero grande de cadeias polimricas se

    organize espacialmente de forma regular. Esta ordenao espacial permite a

    formao de uma estrutura cristalina (cristalito ou lamela ) naquele ponto.Cadeias

    em outros pontos tambm estaro aptas para se ordenarem formando novoscristais. Isto se reflete em toda massa polimrica produzindo-se cristalizao da

    massa fundida.

    A cristalizao pode ocorrer de duas formas: isotrmica, quando a

    temperatura abaixada at um dado valor (Tc), estabilizada e mantida constante at

    que toda a cristalizao ocorra. Ou de forma dinmica, quando a temperatura

    reduzida continuamente (normalmente a uma taxa constante) e a cristalizao

    ocorre dentro de uma faixa de temperatura.

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    A cristalizao ocorre durante o resfriamento, em temperaturas entre Tg e

    Tm. Como a cristalizao acontece em uma faixa de temperatura comum definir

    um valor nico chamado de temperatura de cristalizao Tc, intermedirio nesta

    faixa.

    A cristalizao isotrmica a mais estudada, mas em termos prticos a mais

    importante a dinmica, que est mais prxima dos processos industriais de

    solidificao de uma massa polimrica fundida para a formao de um produto ou

    pea , conforme a figura 12.

    Figura 12: Variao do volume especfico durante um ciclo trmico de aquecimento e resfriamento deum polmero semicristalino, mostrando a faixa de temperatura em que ocorre a cristalizao. O ponto

    de inflexo da curva define a temperatura de cristalizao Tc

    Fonte: Canevarolo Jr. (2010,p. 152)

    Segundo Laszl Sors e Istvn Radnti (1998,p.161) fato comprovado que ovalor caracterstico de um corpo mais quente que sua vizinhana dado pela razo

    entre sua superfcie e seu peso/; A/G=S. Se esta razo for alta, o corpo resfriar

    rapidamente; se a razo for baixa resfriar devagar. Assim, os moldes,

    especialmente aqueles de produtos altos ( por exemplo, os moldes de injeo de

    copos plsticos), aquecem-se durante a produo de tal forma que o produto exige

    maior tempo para solidificar-se, independentemente de sua parede

    delgada.Portanto, o resfriamento do molde absolutamente necessrio para tais

    produtos, mas desejvel tambm em produtos mais baixos. A gua geralmente

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    utilizada no resfriamento, recirculada com uma aparelhagem de recirculao. Os

    canos ou dutos de resfriamento ficam embutidos no molde.

    3.1 Clculo para tempo de resfriamento em moldes plsticos

    Abaixo temos as tabelas 2 e 3 onde nos fornecero dados para realizarmos o

    clculo de tempo de resfriamento para um produto plstico que ser injetado na

    matria prima ABS.

    Para clculo nos valores adotados em tm e tc, se utiliza o valor mdio da

    tabela.

    Tabela 2: temperatura de molde e mquina

    MATERIAL MOLDE ( tm ) MQUINA ( tc )

    POLICARBONATO + F.V. 80-120 310-330

    ABS 60-80 200-250

    PET 130-140 260-280

    PBT OU PBI + F.V. 80-100 250-270

    PA 6.6 70-90 240-290

    PA 6.6 + F.V. 80-120 250-300

    ABS + POLICARBONATO 70-100 240-280

    ACETATO DE CELULOSE 40-50 140-190

    ACETATO BUTIRATO DE 40-50 140-190

    ETIL CELULOSE 30-50 140-190

    POLIESTIRENO 50-70 180-250

    POLIESTIRENO AUTO 60-80 200-260

    SAN 50-65 180-250ACRILICO 60-100 180-240

    PVC RGIDO 20-60 140-220

    PVC FLEXVEL 20-40 140-180

    POLIURETANO 25-35 180-240

    POLIETILENO ALTA 20-90 200-300

    POLIETILENO BAIXA 20-60 190-270

    POLIPROPILENO 20-80 200-300

    POLIACETAL 50-70 190-240

    Fonte: PROTEC

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    Tabela 3:difusividade e disperso trmica

    MATERIAL DIFUSIVIDADE

    TRMICA DA RESINA

    (cm/seg x 104)

    TEMPERATURA DE

    DISPERSO TRMICA

    (C) ( TX )

    POLIESTIRENO 8,86 90POLIESTIRENO AUTO IMPACTO 5,72 80

    POLIETILENO BAIXA DENSIDADE 15,8 60

    POLIETILENO ALTA DENSIDADE 15,6 90

    POLIPROPILENO 7,9 90

    ACRLICO 12,1 85

    PA 6 OU PA 6.6 12,5 160

    ACETATO DE CELULOSE 13,2 70

    PVC 13,2 120

    ABS 7,7 98

    SAN 8,15 90

    POLICARBONATO 7,9 150

    POLIACETAL 11,2 160Fonte: PROTEC

    Exemplo de aplicao do clculo para um produto injetado em ABS, conforme

    figura 13

    Figura 13: Produto em ABS

    Fonte: do autor

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    Material ABS

    T=1,36mm= 0,136cm

    =7,7 x 10-4

    tx =98tm=70tc=225

    TR =

    TR =

    TR =

    TR =

    TR =

    TR =aproximadamente 6 segundos

    Em que

    TR = tempo de resfriamentot = Espessura da parede do produto = 1,36mm = 0,136cm

    =difusividade trmica = 7,7x10-4[cm/seg]tx = temperatura de disperso trmica [C]tm = temperatura do molde [C]tc = temperatura da mquina [C]

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    4. PROJETO DO SISTEMA DE REFRIGERAO EM MOLDES

    O projeto do sistema de refrigerao de um molde visa diminuir o tempo que a

    pea leva para solidificar-se, tempo necessrio para a pea ser desmoldada. Alm

    de que o sistema necessita minimizar a existncia de diferentes taxas de

    resfriamento nas cavidades do molde, para no comprometer as suas caractersticas

    e a qualidade do produto moldado (Menges,1993).

    Segundo Sacchelli (2004), a maioria desses sistemas so projetados,

    baseados em experincias anteriores, ou seja, com estimativas feitas pelo projetista,

    o que pode, ao final da atividade, desencadear menor eficincia no ciclo de injeo

    ou mesmo gerar retrabalhos em funo do projeto inadequado do sistema derefrigerao.

    Segundo Steinko (1999), o correto dimensionamento e posicionamento dos

    canais de refrigerao devem ser entendidos como fatores de potencial

    diferenciao das indstrias do setor, pois atravs desta atividade podem ser

    oferecidos , moldes de injeo que atendam necessidades, tais como: reduo no

    rejeito de produtos (defeitos aparentes e de estrutura), otimizao de processo de

    moldagem (reduo no ciclo de moldagem) entre outros, reduo de custos com amanuteno do molde entre outros.

    4.1 Tipos de canais de refrigerao

    Na sua maioria, os moldes de injeo so resfriados com gua atravs de

    canais de refrigerao existentes. Estes canais podem ser furados diretamente no

    molde ou feitos com tubos de cobre alojados nas placas.

    4.1.2 Canais de refrigerao por meio de furos nas placas

    O resfriamento por meio de furos o mtodo mais comum por ser mais

    conveniente e econmico. Os furos, sempre que possvel devem manter uma

    distncia mnima de 25 mm em relao pea, pois ao redor do furo ocorre um

    severo resfriamento local, que pode causar restries ao fluxo do material de

    moldagem, provocando marcas superficiais indesejveis (Harada,2010),mais

    existem outros tipos como veremos a seguir,conforma figura 14.

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    Figura 14: Resfriamento por meio de furos nas placas

    Fonte: Harada (2010,p. 189)

    4.1.3 Canais de refrigerao por meio de tubos de cobre

    Os canais de refrigerao por meio de tubos de cobre so empregados

    quando os furos cruzam as linhas de juno do molde, conforme figura 15.

    Figura 15: Resfriamento por meio de tubos de cobre

    Fonte: Harada (2010,p. 190)

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    4.1.4 Canais de refrigerao com machos em srie

    Os canais de refrigerao para machos em srie aplicado quando o produto

    alto ou quando possui paredes finas nos machos,conforme figura 16.

    Figura 16: Resfriamento com machos em srie

    Fonte: Harada (2010,p. 191)

    4.1.5 Canais de refrigerao direto no macho

    Os canais de refrigerao direto no macho tipo espiral, muito eficiente para

    produtos altos com grandes volumes.Conforme figura 17.

    Figura 17: Resfriamento direto no macho tipo espiral

    Fonte: Harada (2010,p. 191)

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    4.1.6 Canais de refrigerao no macho atravs de tubos de cobre

    Este tipo de refrigerao tambm usado para produtos altos,conforme figura

    18.

    Figura 18: Resfriamento no macho com tubos de cobre

    Fonte: Harada (2010,p. 192)

    4.1.7 Canais de refrigerao na fmea

    Este tipo de refrigerao usado na fmea principalmente quando as

    cavidades so seqenciais,conforme figura 19.

    Figura 19: Resfriamento na fmea em srie

    Fonte: Harada (2010,p. 192)

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    4.1.8 Canais de refrigerao para cavidades circulares

    Esse tipo de configurao empregado na refrigerao de peas que

    apresentam um perfil circular, principalmente em peas que possuem uma granderea com perfil mais alto, conforme figura 20.

    Figura 20: Circuito para peas circulares

    Fonte: Brito (2004)

    Segundo (BRITO et al, 2004), para um produto como um balde, por exemplo,

    o sentido e a disposio dos furos quanto posio podem ser trabalhados,

    tornando-o perpendicular ao furo de entrada do fluido de refrigerao, podendo ou

    no ser independentes, dependendo do tamanho do percurso.

    Esse tipo de circuito permite que os canais possam ser usinados prximos da

    superfcie interna do postio, ou seja, prximo da superfcie da cavidade, conforme

    representado na Figura 13, possibilitando a obteno de uma melhor efetividade do

    sistema na refrigerao da pea. Quanto arquitetura/circuito, dependendo da

    dimenso da pea, pode ter outra disposio, como por exemplo, um oitavado

    (PROVENZA, 1993).

    4.1.9 Canais de refrigerao para circuito em espiral

    Segundo Provenza (1993), esses sistemas so aplicados em peas de

    grandes propores, como a injeo de baldes e bacias, por exemplo. aplicado na

    configurao da cabea dos machos e no fundo das cavidades que apresentam a

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    forma cilndrica. Quanto ao nmero de espiras, depender da dimenso da pea a

    ser injetada,conforme figura 21.

    Figura 21: Circuito em espiral

    Fonte: Brito (2004)

    4.1.10 Canais de refrigerao para circuito em cascata

    Segundo (Brito et al 2004) esse sistema tambm conhecido por lmina

    separadora ou palheta. um sistema similar ao sistema de cascata, tanto no que se

    refere sua concepo quanto sua aplicao, a diferena encontra-se no tipo de

    separao empregado na furao para que haja possibilidade da circulao do

    fluido.

    A separao se d atravs de uma lmina separadora, que divide a furao

    em dois canais semicirculares, sendo que a lmina separadora deve estar sempre

    perpendicular ao furo de passagem, no caso de entrada, obrigando o fluido subir por

    uma de suas extremidades e descer pela outra (MENGES, 1993), conforme figura

    22.

    Figura 22: Circuito em cascata

    Fonte: Brito (2004)

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    5. ANLISE TRMICA PARA UM BOM PROJETO DE REFRIGERAO

    O controle de velocidade com que ocorre o resfriamento do produto de

    grande importncia, pois permitir condies adequadas ao fluxo de material dentro

    da cavidade do molde, garantindo o resfriamento do produto moldado.

    O processo que envolve a fase de refrigerao do molde depende da

    temperatura externa da superfcie do molde, do ambiente que circunda o molde e do

    material a ser injetado. H situaes que se torna necessrio o pr aquecimento do

    molde, em funo do material a ser injetado, como injeo de peas transparentes

    em policarbonato, nylon e poliacetato, por exemplo,conforme figura 23.

    Figura 23: Ciclo de injeo e dissipao de calor

    Fonte: SILVA,2009

    Segundo Malloy (2000), a fase de resfriamento do produto no molde , na

    maioria das vezes, a mais demorada dentre todas as etapas que compem o ciclo

    de injeo, tornando-se um dos sistemas mais crticos a serem projetados durante oprojeto de um molde.

    Podemos observar com maiores detalhes os efeitos do processo de

    resfriamento em uma cavidade balanceada e outra desbalanceada.

    A figura A apresenta um exemplo de sistema de refrigerao balanceado e

    eficiente, proporcionando condies adequadas ao fluxo do material no interior das

    cavidades e garante o resfriamento da pea at atingir seu estado slido, permitindo

    que seja extrada sem que apresente distores. J a figura B verifica-se uma peacom distores aparentes, que se d em funo da ineficincia do projeto do

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    sistema de refrigerao, onde se observa a m distribuio do mesmo, fato que no

    possibilita a obteno de uma pea livre de tenses residuais termo-induzidas,

    originando peas com defeitos, conforme a figura 24 .

    Figura 24: Mecanismo da distoro geomtrica causado por resfriamento desbalanceado

    Fonte: (C-Mold Design Guide, 2000)

    Segundo Harada(2010),a complexidade relativa ao desenvolvimento e projeto

    de um sistema de refrigerao eficiente, direciona os projetistas a observarem

    alguns aspectos que influenciam diretamente no processo de refrigerao,tais como:

    O tipo de polmero e a temperatura de processamento;

    A temperatura do molde deve ser uniforme;

    O espao disponvel no molde;

    A forma (perfil) da pea;

    O grau de condutividade trmica dos materiais aplicados junto s

    cavidades;

    A entrada do canal de refrigerao prximo ao bico de injeo, pois a

    regio de maior acumulo de calor;

    O dimensionamento e localizao adequada dos sistemas aplicados ao

    molde;

    As regulagens de parmetros de processo e;

    O acabamento superficial do molde e do produto que se deseja

    alcanar.

    Ainda sobre o ponto de vista do autor, em funo das caractersticas do

    produto e da configurao do molde, diferentes mecanismos e sistemas de

    refrigerao podem ser empregados na refrigerao do molde.

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    6. PROBLEMAS CAUSADOS PELA DEFICINCIA DO RESFRIAMENTO

    O resfriamento a parte do ciclo onde se demanda mais tempo e uma

    reduo neste levar a valores significativos na reduo do ciclo de injeo. Nesta

    etapa podemos diminuir o tempo de resfriamento, este tem que ser considerado

    como o tempo suficiente para que a pea solidifique e seja extrada sem

    deformaes. (CARDENAL, s.d, p.3)

    Ao diminuirmos o tempo de resfriamento podemos causar em determinadas

    peas com determinadas geometrias, danos aps a sua extrao como, por

    exemplo:

    Chupagem: Geralmente, paredes mais finas da pea tendem a se

    solidificar e adquirir forma final primeiro, com isso, as paredes mais

    espessas ficam a merc de deformaes aps sua extrao, pois

    demandam de um perodo mais longo para se solidificarem

    adequadamente, conforme figura 25.

    Figura 25: Chupagem

    Fonte: revista ferramental

    Contrao excessiva: em algumas ocasies o tempo de resfriamento

    pode ser reduzido de forma suficiente para que a pea seja extrada

    sem marcas, porm no o suficiente para que o material adquira o

    dimensional do molde. Esta falta de resfriamento pode levar a pea a

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    se contrair alm da taxa de contrao1prevista no projeto do molde e

    assim no atingir o dimensional ideal, conforme figura 26.

    Figura 26: Contrao excessiva

    Fonte: SILVA,2009

    Empenamento: assim como na chupagem, o empenamento tambm causado pela contrao desigual do produto, devido a no solidificao

    homognea da pea ainda no interior do molde. Conforme figura 27.

    Figura 27: Empenamento

    Fonte: SILVA,2009

    1Taxa de contrao: porcentagem de contrao da pea dentro do molde ou aps a injeo prevista no projetodo produto.

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    Porm, a otimizao desta etapa contraditria, considerando essa etapa do

    ciclo como a mais longa e de muita importncia para o desempenho do produto final,

    reduzi-la aos limites mximos permitidos pelo processo, no resultar em uma

    reduo de tempo significativa em relao ao seu valor no tempo de ciclo total, pois

    em muitos casos esses limites so congelados por necessidades de propriedades

    especificas da pea, levando a uma baixa reduo de tempo de resfriamento.

    Para que se chegue a valores significativos talvez seja necessrio realizar

    modificaes no molde como melhoria no circuito / tipo de refrigerao do molde,

    que demandar montante. Para isto a empresa deve analisar o verdadeiro custo

    beneficio da ao a ser tomada. At mesmo uma boa manuteno dos dutos de

    passagem de gua interna do molde podem ajudar a otimizar o processo.

    (CARDENAL, s.d, p.3)

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    7. SISTEMAS DE TROCA TRMICA EM MOLDES DE INJEO

    Em um processo de moldagem por injeo,verificam-se trs formas distintas

    para a transferncia de calor do material fundido para as placas do molde e desta

    para o ambiente externo,conforme figura 28.

    Figura 28:Transferncia de calor em um molde

    Fonte: Brito, (2004)

    Conveco (Qconv)- A conveco pode se dar de duas formas, a primeira

    atravs da conveco natural na superfcie do molde com o ambiente queo circunda (Qamb) durante todo o processo de injeo e a segunda

    atravs da conveco forada, quando se bombeia o fluido refrigerante

    pelos canais de refrigerao (Qtm) ou mesmo, por resfriamento atravs do

    sopro de ar no molde aberto;

    Conduo (Qcond)- Ocorre na transmisso de calor do polmero fundido,

    atravs dos componentes do molde, chegando aos canais de refrigerao;

    Radiao (Qrad)- O calor transferido por radiao ocorre do molde para oambiente que o circunda (Qamb).

    Para que o sistema de refrigerao do molde de injeo se apresente

    eficiente na troca de calor entre a massa injetada e as placas que compem o

    molde, h necessidade de se ter uma refrigerao forada (conveco forada), ou

    seja, necessria que se tenha a circulao de um meio refrigerante como a gua,

    o leo ou mesmo gs pelo interior do molde, atravs de um circuito fechado.

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    8. FLUDOS REFRIGERANTES

    Os fluidos utilizados para sistema de refrigerao, segundo Harada (2004),

    so:

    gua em temperatura ambiente- Segundo Harada(2006), o fluido maisempregado no processo de refrigerao, aproxima-se de 80% doscasos.Detalhe a ser considerado: disponibilidade na natureza, serreciclvel,ter um custo relativamente baixo,possuir baixa viscosidade,sersucetvel a tratamentos,(por exemplo: gua e leo, gua comanticongelante,tratamentos que possibilitam melhorar as suas propriedadesfsicas do fluido).

    gua resfriada (gelada), Metanol + CO2, Gs (CO2 e nitrognio)-Utilizados

    quando h um superaquecimento dos machos e cavidades do molde deinjeo ou quando a temperatura do molde necessita ficar abaixo de 3 C(Stitz ET AL,2002).

    leos e resistncias eltricas- Empregadas quando h necessidade do moldepermanecer com uma temperatura acima de 80C, fato a ser consideradoquando se injetam peas transparentes em policarbonato, acrlico e nylon(provenza, 1993).Neste contexto necessita-se levar em considerao que oleo pode circular pelo mesmo circuito utilizado pela guae, quando do usode resistncias, necessrio fazer alojamentos para que no fiquemexpostas.

    Ar- empregado quando for difcil o emprego de gua como meio refrigeranteou quando se deseja um resfriamento lento. O circuito similar ao empregadona refrigerao com gua. Ainda de acordo com Brito et al (2004), o molde deinjeo pode ser resfriado ou mesmo aquecido, dependendo do material a serinjetado e do processo empregado.Diante desta afirmao o autor concluique:

    Moldes mais quentes- o fluxo do material a ser injetado facilitado, as peasapresentam melhor aspecto superficial e menores tenses internas ,commelhor qualidade, por outro lado o tempo de resfriamento maior,o queimplica ciclos de produo mais longos e peas com custo mais elevado.

    Moldes mais frios - O fluxo de material a ser injetado dificultado, podendomesmo no chegar a preencher os pontos mais afastados da cavidade,ocasionando moldagens incompletas, o acabamento superficial prejudicadoe as tenses internas so evidentes, contudo o tempo de resfriamento menor , o que proporciona ciclos de produo mais rpidos e peas com

    custos reduzidos.

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    9. PROBLEMAS EM SISTEMA DE REFRIGERAO

    A temperatura do molde no influi apenas no tempo de resfriamento como

    tambm na qualidade da pea moldada , sendo assim, a corroso nos sistemas de

    refrigerao influenciam diretamente na circulao de gua do sistema prejudicando

    a eficincia trmica do sistema.

    A expresso temperatura do molde se refere ao gradiente de temperatura ao

    longo de toda a rea superficial de uma pea que acabou de ser produzida, em vez

    do valor de temperatura que mostrado no painel da injetora.

    As propriedades desejadas em um produto plstico, tais como resistncia

    mecnica, qualidade superficial, estabilidade dimensional e distores funo

    direta da temperatura da parede do molde. Ao mesmo tempo, esta temperatura

    fator decisivo na definio do tempo de resfriamento, do tempo de ciclo ideal e da

    economia do processo de moldagem por injeo. De um modo geral podemos dizer

    que um aumento da temperatura da parede do molde em 1C ir elevar o tempo de

    resfriamento em 2%,conforme figura 29.

    Figura 29:A termografia mostra a distribuio irregular de temperatura sobre uma pea

    moldada. Somente um perfil uniforme de temperatura consegue garantir alta qualidade de processo.

    Fonte: revista plstico industrial (p.71)

    O molde de injeo no apenas serve para conformar peas moldadas, como

    tambm possui a funo de trocar calor. A distribuio correta dos canais de

    resfriamento pr requisito para uma troca de calor rpida e uniforme.Para se ter

    uma boa troca de calor espera-se obter um perfil otimizado de fluxo de calor com o

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    controle de temperatura prximo cavidade e seguirem os contornos da pea

    moldada.Conforme figura 30.

    Figura 30:O posicionamento dos canais usados para o controle de temperatura prximo

    cavidade do molde para injeo permite obter um perfil ideal de fluxo de calor

    Fonte: revista plstico industrial (p.71)

    O meio para transferncia de calor que flui atravs dos canais de

    aquecimento/resfriamento absorve a quantidade necessria de calor introduzida no

    molde pela massa fundida, com o objetivo de resfriar a pea moldada, e o elimina

    por meio de um trocador de calor na unidade de controle de temperatura

    (termocontroladores) ou diretamente num sistema de resfriamento, por exemplo

    torres de resfriamento. A gua o principal meio de circulao empregado em

    funo de suas excelentes caractersticas de transferncia de calor, e tambm de

    seu baixo custo.A quantidade de calor que pode ser transferida por unidade de

    tempo depende no apenas da superfcie para trocar calor e do diferencial de

    temperatura, mas tambm do coeficiente de transferncia de calor k, cujos valores

    incluem os coeficientes correspondentes resina e gua, bem como aqueles

    relativos aos materiais envolvidos no processo de transferncia de calor,conforme

    tabela 4.

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    Tabela 4: A condutibilidade trmica dos materiais envolvidos no processo de troca de calor

    influi diretamente no tempo de resfriamento

    MATERIAL CONDUTIVIDADE TRMICA-

    FERRO 67

    AO(0,6% C) 46

    AO FERRAMENTA COM

    ALTO TEOR DE LIGA14-40

    ALUMNIO 221

    COBRE 393

    DEPSITO DE CORROSO 0,08-2,2

    AO OXIDADO 1-5

    POLIESTIRENO 0,17

    POLIAMIDA 0,25-0,27

    POLIETILENO 0,35-0,45

    FIBRA MINERAL USADA PARA

    ISOLAMENTO TRMICO0,04

    Fonte: revista plstico industrial (p.75)

    9.1 Depsitos danosos com baixa condutibilidade trmica

    Em comparao aos materiais usados na fabricao de moldes, os depsitos,

    assim como os produzidos por reaes das substncias contidas na gua usada

    para o resfriamento, possuem valores de condutibilidade trmicas

    consideravelmente menores. Ocorre a formao de camadas nas paredes dos

    canais para controle de temperatura, em particular nos pontos com baixa velocidade

    de fluxo, na forma de depsitos de minerais e camadas de produtos de corroso

    que, mais cedo ou mais tarde (em funo da temperatura) iro restringir a

    transferncia de calor. Se os moldes para injeo so operados por unidades de

    aquecimento/resfriamento que funcionam sob altas temperaturas em funo da

    resina que est sendo injetada, ento eles apresentam alto risco de corroso,

    especialmente se o meio usado para o controle de temperatura possuir alto teor de

    oxignio e alta concentrao de sais dissolvidos,conforme figura 31.

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    Figura 31: A corroso nos canais do sistema para controle de temperatura do molde eleva o

    tempo de resfriamento e prejudica a qualidade da pea moldada ao longo do tempo.

    Fonte: revista plstico industrial (p.72)

    Como resultado dessa situao, o valor de k (transferncia de calor) diminui,

    a temperatura da parede do molde se eleva e o tempo de resfriamento sofre

    considervel aumento. medida que a camada se torna cada vez mais espessa, ela

    exerce influncia negativa sobre a qualidade da pea moldada. Os dois efeitos em

    conjunto possuem um enorme impacto sobre os custos associados ao consumo de

    energia e ao processo, uma vez que preciso uma quantidade maior de nmero dehoras para que o nmero de peas moldadas sejam produzidas, afetando toda a

    clula de manufatura. No so incomuns tempos de resfriamento at 60% mais

    longos do que os obtidos em equipamentos novos de produo e aumentos de

    custos operacionais superiores a 30%.

    H potencial para riscos adicionais quando da abertura de vlvulas ou

    paredes deslizantes ou no incio de operao das unidades de controle de

    temperatura. Os depsitos que se formaram so dissolvidos e arrastados earrastados para o interior do circuito, e as partculas que agora circulam dentro do

    sistema podem entupir linhas, conexes e canais do sistema de resfriamento. Em

    todos os casos o transporte de calor impedido de duas formas, uma vez que no

    apenas a transferncia de calor propriamente dita afetada, como tambm ocorre

    elevao da perda de presso nos canais usados para o controle de temperatura,

    como resultado do fluxo reduzido na seo transversal. Isso, por sua vez, provoca

    uma reduo considervel da quantidade de gua que flui pelo sistema.Conformefigura 32 e 33.

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    Figura 32: Capacidade efetiva de bombeamento para diferentes valores de dimetros e perda

    de presso para os canais do sistema para controle de temperatura do molde.

    Fonte: revista plstico industrial (p.72)

    Figura 33: A seo transversal de uma conexo rosqueada ficou mais estreita devido

    presena de depsitos de corroso que reduziram consideravelmente a quantidade de gua que flui

    pelo local.

    Fonte: revista plstico industrial (p.73)

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    9.1.1 Anlise financeira de custos

    Sob certas circunstncias uma empresa ter de adquirir clulas de moldagem

    por injeo adicional, incluindo moldes e unidades perifricas para atender suasobrigaes produtivas. Um estudo comissionado por um fabricante de peas

    tcnicas mostrou que, com uma camada de corroso no superior a 1mm nos

    canais do sistema para controle de temperatura, os custos adicionais decorrentes

    desses depsitos podem ser superiores a 3 milhes por ano. A empresa possui

    vinte injetoras nas quais produzem peas moldadas em ABS para a indstria eltrica

    e est sujeita a requisitos severos em termos de qualidade superficial.

    No caso de depsito de corroso apresentando espessura de 1mm, acondutividade trmica no molde cai de 34 para 14 W/mk o que corresponde a um

    aumento de 56% no tempo de resfriamento. Os resultados do estudo esto listados

    a seguir:

    Molde limpo: 5% de rejeitos, tempo de ciclo de 22,5 segundos, com tempo

    de resfriamento de 12,5 segundos:

    Molde apresentando camada corroda com 1mm de espessura: at 20%

    de rejeitos, tempo de ciclo de 29,5 segundos, com tempo de resfriamento

    de 19,5 segundos.

    Pode-se considerar que os custos adicionais por injetora em funo do uso de

    moldes corrodos variem entre 57.500 e 143.400 por ano. A isso se acrescentam

    90.000 devido maior quantidade de energia consumida pelo sistema de

    resfriamento devido a sua menor eficincia, e mais 230.000 devido aos tempos de

    parada e limpeza do equipamento. Essa situao, transposta para 20 injetoras, leva

    a uma amplitude terica para os custos adicionais anuais que varia entre 1,47

    milhes e 3,19 milhes, com um valor mdio por equipamento de 116.450.

    A comparao destes custos com os relativos s medidas preventiva

    disponveis faz com que estes ltimos paream baixos. A preveno se inicia pelo

    uso de ao resistente a corroso, continuando pelo revestimento dos canais para

    controle de temperatura no molde e indo at o uso de circuitos fechados para

    aquecimento e resfriamento adotando gua tratada de forma adequada.

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    9.1.2 Custos de preveno

    Mesmos circuitos que foram limpos freqentemente ficam corrodos

    novamente quando o molde trocado. Para que isso no ocorra, todos os canais dosistema de controle de temperatura dos moldes precisam ser limpos antes que

    sejam armazenados ou montados na injetora. Unidades especiais de limpeza podem

    ser muito teis neste caso. Contudo, quanto mais uma empresa espera para efetuar

    a limpeza, mais difcil ser remover os depsitos fortemente incrustados. Sob certas

    circunstncias, os empregados encarregados desta tarefa tm de recorrer a

    mtodos adicionais de limpeza mecnica para remover depsitos particularmente

    renitentes. Por outro lado, se as unidades forem usadas regularmente, uma limpezaqumica com base no princpio do fluxo direto seguida pela neutralizao da

    superfcie proporcionar resultados de limpeza adequados e duradouros, conforme

    figura 34.

    Figura 34:Termografia de um molde com canais corrodos e limpos

    Fonte: revista plstico industrial (p.74)

    O grau sob o qual o projeto resistente corroso de todo um circuito para

    controle de temperatura do molde influenciar a produtividade e os custos da pea

    no deve ser subestimado. Tempos de ciclo excessivamente longos, taxas de

    rejeitos extremamente altas e disponibilidade reduzida devido a peas quebradas ou

    mesmo plantas inteiras de produo paralisadas levaro a custos consideravelmente

    mais altos e, sob certas circunstncias, a uma reduzida capacidade de

    produo.(revista plstico industrial-junho-2011)

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    10. CLCULO PARA DIMENSIONAMENTO DE SISTEMAS DE CONTROLE

    DE TEMPERATURA EM MOLDES PLSTICOS

    Segundo Provenza, este o clculo feito para dimensionar qual o volume defludo refrigerante que passar pelo sistema, onde ser dimensionado um sistema

    termoregulador, que utilizado para fazer a troca de calor do fluido refrigerante,

    sendo classificado por m3/hora.

    A quantidade de calor a ser extrada do molde dada por:

    Qc= Gm [Cm (t1-t2) + L]

    Onde:

    Qc=quantidade de calor a ser retirada [Kcal/h]

    Gm=quantidade de material injetado por hora [Kg/h]

    Cm= calor especfico do material plstico[Kcal/Kg C]

    T1= temperatura de injeo do material[C]

    T2= temperatura da ferramenta[C]

    L= calor latente de fuso

    Alternativamente, se o calor por kilograma do material plstico for conhecido,

    teremos:

    Qc = Gm x q

    Onde

    Q=quantidade especfica de calor [Kcal/Kg] (valor de L na tabela 5 )

    A quantidade de H2O para o resfriamento dado por:

    Qa=

    Onde:Qa=quantidade de gua [Kcal/h]

    Te=temperatura de entrada[C]

    Ts=temperatura de sada[C]

    K=coeficiente de eficincia

    Valores de K:

    K=0,64 Circulao feita na cavidade ou no ncleo do macho

    K=0,50 Circulao feita na placa porta matriz

    K=0,10 Circulao feita em tubos de cobre

    Obs: 1kg igual a 1litro e 1m3 igual a 1000 litros

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    Tabela 5: calor latente contido no material plastificado

    MATERIAL CONDUTIVIDADE

    TRMICA- L (Kcal/Kg)

    CA ACETATO DE CELULOSE 124

    CAB BUTIRATO ACETATO DE

    CELULOSE

    111

    PA NYLON 300-500

    PVC PVC 90

    PMMA METIL METACRILATO 123

    PS POLIESTIRENO 120-150

    ABS ACRILONITRILA

    BUTADIENO ESTIRENO

    140-170

    SAN ACRILONITRILA

    ESTIRENO

    120-150

    PEBD POLIETILENO BAIXA

    DENSIDADE

    250-300

    PEAD POLIETILENO ALTA

    DENSIDADE

    300-350

    PP POLIPROPILENO 250-350

    POM ACETAL 180

    Fonte: Provenza (p.5.39)

    Exemplo de aplicao:

    Dados:

    Material a ser injetado: PVC rgido

    Capacidade de plstificao: 80 Kg/horaTemperatura de entrada (te)= 15 C

    Temperatura de sada (ts)= 45 C

    Tipo de refrigerao feita nas cavidades, onde K=0,64

    1)Clculo da quantidade de calor que dever ser retirado do molde

    Qc = Gm x q

    Qc=80x90

    Qc=7200 Kcal/h

    2)Clculo da quantidade de gua que dever circular no molde

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    Qa=

    Qa=

    = 375 Kg/h

    No caso do exerccio dever ser 375 l/h=1m/1000l = 0,375 m/hora

    A classificao do equipamento deve ser feita pela capacidade da bomba de

    processo, conforme tabela 6

    Tabela 6: Termoregulador- TMR

    MODELO POTNCIA DE

    AQUECIMENTO (KW)

    BOMBA DE PROCESSO m/h

    TMR-9 9 2

    TMR-12 12 2

    TMR-15 15 5,5

    TMR-21 21 5,5

    TMR-30 30 5,5

    TMR-42 42 12

    TMR-50 50 12

    Fonte: MECALOR

    Requisitos para um resfriamento uniforme.

    O fluxo do refrigerante tem que ser turbulento.

    A rea dos canais de resfriamento ser suficiente;

    A diferena de temperatura entre a entrada e a sada conveniente que

    seja da ordem de 2 a 5C; Para controlar as temperaturas nas paredes do macho e cavidade

    preciso dispor adequadamente os canais de resfriamento, com distncias

    calculadas, as superfcies da pea;

    A qualidade da gua tem que possuir, PH 7(neutro), estar sem calcrio,

    sem slidos em suspenso, e com inibidor de ferrugem;

    O sistema de refrigerao precisa possuir filtros para controle de

    impurezas.

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    11. SISTEMAS PARA CONTROLE DE TEMPERATURA EM MOLDES

    PLSTICOS

    Segundo a revista digital Mecalor News, a cada dia que passa mais peas,produtos e componentes de mquinas complexas so fabricados de materiais

    plsticos, muitas vezes por meio da conformao em moldes de injetoras. Nos

    processos de injeo de peas tcnicas o controle de temperatura nas cavidades do

    molde fundamental para que o produto final atenda s rigorosas especificaes de

    tolerncia dimensional, acabamento superficial, brilho e ausncia de rebarbas. Alm

    disso, o resfriamento adequado do molde tem reflexo no tempo de ciclo

    possibilitando a reduo de custos e o aumento de produtividade.

    11.1 TermoRegulador

    Tambm conhecido como aquecedor de molde, controlador de temperatura e

    termomisturador o TermoRegulador (TMR) pode ser usado com duas finalidades: (a)

    aquecer um molde no incio da operao para minimizar as perdas de tempo e de

    peas rejeitadas at a injetora entrar em regime; (b) resfriar o molde para manter a

    temperatura das cavidades com preciso tanto com gua fria como com gua

    quente. O TMR fornece um fluxo contnuo de gua com presso constante e

    temperatura controlada entre 10C a 90C (opcionalmente at 130C) com uma

    preciso de 0,5C. O efeito de aquecimento proporcionado por uma resistncia

    de imerso de alta durabilidade e a capacidade de resfriamento obtida pela

    circulao de gua de resfriamento proveniente de uma central de gua gelada ou

    rede de gua Industrial, conforme figura 35.

    Fonte: Mecalor

    Figura 35:TermoRegulador

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    Duas formas construtivas esto disponveis. No TMR de mistura (TMR-M), o

    efeito de resfriamento obtido pela mistura de gua da fonte fria com a gua de

    processo por meio de uma vlvula dosadora eltrica. Esta forma construtiva

    proporciona uma alta capacidade de resfriamento sendo ideal para aplicaes que

    exigem resfriamento em uma ampla faixa de temperaturas. Como resultado da alta

    eficincia do resfriamento por mistura a capacidade de refrigerao muito alta

    possibilitando o ajuste da temperatura do processo para apenas 5C acima da

    temperatura da gua fria. No TMR de troca indireta (TMRS) a gua da fonte fria

    circula em um trocador de calor - que pode ser serpentina ou trocador de placas -

    eliminando o contato com o fluido de processo. Esta verso vantajosa quando o

    contato direto entre gua da fonte fria e a gua de processo indesejvel. Emcontrapartida, apresenta uma capacidade de resfriamento menor, sendo

    recomendada para aplicaes que requerem gua acima de 50C.

    Em ambas as verses, o controle preciso da temperatura obtido por meio de

    um controlador PID e chaves estticas que permitem o ajuste com variao de

    apenas 0,5C. Em casos especiais, quando se deseja trabalhar com temperaturas

    da gua de at 140C, o circuito deve ser pressurizado, sem comprometer a

    qualidade, durabilidade e segurana do sistema.Os TMRs tambm podem ser fornecidos com recursos opcionais: sistema de

    resfriamento rpido e drenagem da gua do molde, kit limitador de presso para a

    linha TMR-M. Inmeras variaes projetadas para aplicaes especiais tm sido

    fornecidas. A equipe de engenharia da Mecalor est preparada para fazer o

    dimensionamento correto e oferecer a melhor soluo para cada cliente.

    11.2 Torres de resfriamento

    Quando o investimento inicial o principal critrio para a compra de um

    sistema de resfriamento de gua industrial, torres de resfriamento representam a

    melhor opo. Ocupam espao reduzido e com boa manuteno preventiva, tem

    uma vida til longa. A concepo construtiva das torres corrente-cruzada da

    Mecalor, aliada ao eficiente retentor de gotas e a bacia fechada em trs dos lados,

    reduzem as perdas de gua por arraste de gotas e respingo.

    Estes sistemas tm a vantagem da troca trmica eficiente devido ao contato

    direto com o ar ambiente que evapora parte da gua, que resulta em baixo

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    investimento inicial. Todavia, a gua pode ficar contaminada com partculas em

    suspenso no ar e por algas e bactrias que proliferam na gua morna aerada.

    Como decorrncia, as torres de resfriamento exigem tratamento qumico constante e

    a drenagem peridica da gua (purga) para evitar a concentrao dos sais

    motivada pela evaporao da gua - que formam incrustaes nos trocadores de

    calor dos equipamentos resfriados.

    Desta forma as perdas de gua por evaporao e a purga, adicionadas a

    perdas pelo arraste de gotculas pelo fluxo de ar do ventilador e pelos usuais

    vazamentos na bacia da torre, podem atingir 4% da vazo da gua recirculada.

    evidente que o alto custo da reposio de gua e a necessidade de tratamento da

    gua drenada aliado s paradas freqentes para a limpeza de incrustaes nostrocadores de calor representam uma limitao econmica e ambiental importante.

    Controle de temperatura da gua por torre de resfriamento, conforme figura

    36.

    Figura 36: Torre de resfriamento

    Fonte: Mecalor

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    11.3 DryCooler

    Recomendado para aplicaes com carga trmica reduzida este DryCooler

    uma verso compacta do DC Modular. Com capacidade nominal de 50 kW, umproduto elegante que incorpora todos os componentes para um resfriamento eficaz e

    controlado. Em caso de expanso do processo atendido pode ser interligado em

    paralelo formando um conjunto com at quatro unidades.

    Destaques:

    Grande facilidade de instalao e operao.

    Gabinete, bomba e tubulao de gua de ao inx.

    Alta eficincia de umidificao e sistema de reutilizao de gua Temperatura da gua menor que 35C em qualquer localidade,

    conforme figura 37

    Figura 37: DryColler

    Fonte: mecalor

    11.4 TermoChiller TMC DUO e SOLO

    Usar temperaturas diferentes em cada lado do molde pode significar ganhos

    expressivos de produtividade e qualidade em certas situaes. O TermoChiller, que

    incorpora em um gabinete o equivalente a um chiller e dois termoreguladores

    proporciona o controle preciso de temperatura e presso para dois fluxos

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    independentes de gua na faixa de -5C a 90C. A facilidade de instalar junto

    injetora e o fato de dispensar uma rede isolada de gua gelada so algumas das

    caractersticas que justificam o crescente interesse neste produto,conforme figura 38

    Destaques:

    Verso com dois (DUO) ou um fluxo de gua (SOLO).

    Dimenses reduzidas.

    Controle com estabilidade de 0,5C entre -5C e 90C.

    Condensador casco-e-tubo.

    Modulao automtica de capacidade com by-pass de gs quente.

    CLP com IHM semigrfica e sinalizao de falhas e operao.

    Bombas e tubulaes de ao inoxidvel.

    Grande facilidade de manuteno.

    Figura 38:TermoChillerTMC DUO e SOLO

    Fonte: Mecalor

    11.5 Chillers

    Inmeros processos precisam ser resfriados por meio de um fluxo contnuo de

    gua fria. O chiller, que incorpora em um gabinete fechado todos os componentes

    necessrios para o fornecimento contnuo de gua gelada com controle preciso de

    temperatura, a resposta para esta necessidade.

    O chiller padro pode ser ajustado pelo operador na faixa de 5C a 25C.Com a utilizao de uma soluo de anti-congelante na proporo correta a

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    temperatura pode ser estendida, com pequenas alteraes no chiller, at -5C.

    Chillers especiais operando at -35C so usados em algumas aplicaes,

    notadamente na conformao de sabonetes. importante lembrar que a capacidade

    do chiller depende da temperatura da gua.

    Chillers operam em um clico frigorfico. Todo o calor retirado da gua somado

    ao gerado pelo compressor precisa ser dissipado no condensador. Atualmente, h

    uma tendncia por chillers que usam o ar ambiente para o resfriamento do

    condensador. A alternativa de condensao com gua de torre de resfriamento ou

    de drycooler pode ser vantajosa em certas situaes. Os engenheiros de aplicao

    da Mecalor esto qualificados para auxiliar na sua deciso.

    Figura 39:Chiller

    Fonte: mecalor

    11.6 Controlador THERMOPLAY ThSync

    O terminal de controle ThSync (fornecido pela empresa italiana termoplay)

    um equipamento de gesto de temperatura de alto nvel, por sua ergonomia na

    gesto de um nmero elevado de zonas e para a capacidade de memorizar as

    configuraes e os parmetros operacionais. Este novo produto rene todas as

    vantagens dos tradicionais controladores single-loop inteligente, s tpicas

    vantagens de um avanado software de superviso e controle para ambiente

    Windows. O hardware consiste num PC industrial e numa unidade de interface

    com painel TFT com ecr touch screen de 15.

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    11.6.1 Caratersticas

    As configuraes so simplificadas e podem ser executadas por cada zona,

    na totalidade ou por grupo. A funo programao permite guardar e recuperartodos os valores de regulao e o estado de cada dispositivo nas vrias condies

    de trabalho, tanto em relao aos parmetros de termoregulao, como em relao

    s configuraes da zona Esquema sinptico.

    Os grficos de controle e regulao das temperaturas e dos relativos set-

    points nas vrias zonas podem ser visualizados nos modos Histrico e Tempo

    Real. Um sistema com nveis de acesso por meio de senha garante a proteco

    contra alteraes por parte de pessoal no autorizado. A danificao de umthermocouple automaticamente detectada e sinalizada e a zona continua a ser

    controlada em modo Manual mantendo o mesmo duty cycle da mdia das zonas

    com um comportamento trmico anlogo.

    A funo de pr-aquecimento sincronizada elimina as diferenas de

    temperatura entre as vrias zonas durante a fase de inicializao, no tornando

    necessrio o incio retardado das zonas bico ou das zonas de baixa inrcia trmica

    para evitar degradao da matria plstica. Graas a uma especial funo smart,

    no necessrio efectuar novamente regulao (tuning) dos parmetros de

    controle, nem em caso de alterao substancial das caractersticas trmicas da

    carga. O controlador est pr-programado para eventual aumento no nmero de

    zonas, com ligao ao prprio interface operador. Pode ser ligado em rede tanto

    para controle distncia como para a eventual assistncia remota. A estrutura

    fabricada com materiais de alta resistncia e protegida contra a poeira e a

    gua,conforme figura 40.

    Visualizao simultnea de 36 zonas Esquema resumido com pr-visualizao da zona Configurao dos parmetros por cada zona Grficos em modo de tempo real e histrico Visualizao e memorizao dos alarmes

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    Figura 40: terminal de controle de temperatura

    Fonte: THERMOPLAY

    11.7 Sistemas de controle de temperatura GWK

    Este sistema de controle de temperatura (sistema integrado GWK) atua

    diretamente na cavidade do molde onde a troca trmica precisa ser mais eficiente,

    possui sensores de temperatura que envia dados a uma interface que controla a

    temperatura.Com este sistema tambm possvel controlar vrios sistemas de

    refrigerao, cada qual com uma temperatura distinta,onde muitas vezes

    precisaramos de vrios controladores convencio