Lista de Exercícios 3 pronta

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Universidade Federal de Santa Catarina 
Centro Blumenau 
Curso de Engenharia de Materiais 
Disciplina: Processamento de Materiais Poliméricos 
Professor: Johnny De Nardi Martins 
 
 
 
Lista de Exercícios 3 – Injeção de Termoplásticos 
Acadêmica: Kaoma Betega 
Matrícula: 16102588 
 
 
1 Explique porque o processo de injeção de termoplásticos não pode ser 
considerado um processo contínuo? 
 Porque esse processo é feito em ciclos, para se produzir uma peça plástica através 
do processo de moldagem por injeção existe uma sequência de eventos que deve ser 
obedecida pelo operador e pela máquina. À essa sequência é dado o nome de ciclo de 
injeção, que é composto por: dosagem, injeção, recalque, resfriamento e extração, ou 
seja, o processo possui etapas. 
 
2 Quais as vantagens do processo de injeção quando comparado com a 
extrusão? Exemplifique 
 
 A injeção possibilita a conformação de formatos mais complexos, além disso 
permite dimensões elevadas, ciclos em alta velocidade e alta pressão. 
 
3 Descreva detalhadamente a unidade de injeção de uma máquina injetora? 
 
A unidade de injeção de uma injetora é formada basicamente por funil, cilindro 
(ou canhão) e rosca. 
Funil: é o depósito de material a ser processado, muito semelhante ao das 
extrusoras. Nos maquinários mais modernos, os funis são substituídos por pequenos silos 
que também fazem a secagem do material garantindo economia de tempo e energia nessa 
etapa. 
Cilindro (canhão): serve como alojamento da rosca, é neste local que o material é 
fundido, por meio de resistências elétricas e do atrito com a rosca. É um processo que 
exige atenção e cuidado, pois se passar tempo demais no cilindro, sob pressão e calor, 
todo o material pode se degradar. 
Rosca: a rosca de injeção opera como a de uma extrusora, plastificando e 
homogeneizando o polímero. Localizada dentro do canhão serve para transportar, 
comprimir, fundir, homogeneizar e dosar o material utilizado no processo. A rosca é 
composta pelas zonas de alimentação, de compressão e de dosagem. 
Bico de injeção: é o que conecta o canhão à bucha do molde. 
 
4 Descreva detalhadamente a unidade de fechamento de uma máquina injetora? 
 
Molde: é feito em aço e pode conter placas móveis ou estacionárias, que definem o 
formato da peça final. O molde é o núcleo central do processo de moldagem por injeção e 
determina o formato ou design desejado, à textura superficial aplicado ao plástico fundido 
e determina as condições do artigo final. As condições da ferramenta utilizada, tem total 
influência sobre as tensões internas da peça moldada e consequentemente um efeito 
significativo sobre as propriedades e performance no uso final da mesma. Para chegar até 
as cavidades do molde, o material flui através de canais, passando pela bucha (canal de 
alimentação) e pelos canais de distribuição. 
 
5 Qual a função do molde no processo de injeção? 
 
O molde tem a função de modelar o material e é responsável pelo processo de 
solidificação do polímero por meio do resfriamento. 
 
6 Explique as etapas do ciclo de injeção. 
 
 As etapas do processo envolvem o aquecimento da matéria-prima, a injeção no 
molde e o resfriamento. Para cada peça a ser moldada, acontece o ciclo completo: 
fechamento do molde, injeção do material fundido, recalque, resfriamento, abertura do 
molde e extração da peça. 
 Fechamento do Molde: O molde é fechado e travado, o que dá inicio ao ciclo. 
 Dosagem: O polímero é plastificado no cilindro de injeção. 
 Injeção: O polímero plastificado é injetado para o interior da cavidade do molde. 
 Recalque: Após as cavidades serem preenchidas, a pressão existente nessas 
cavidades é mantida até a solidificação completa dos pontos de injeção. 
 Resfriamento: a peça é mantida no molde fechado visando sua solidificação. 
 Extração: A peça é extraída após a finalização do resfriamento. 
 
7 Qual a importância do recalque no ciclo de injeção? 
 
 É o recalque que envia, quando necessário, o restante da massa. Além disso, é ele 
que mantém a massa no interior do molde sob pressão. Ou seja, compensa a contração da 
peça moldada durante seu resfriamento. 
 
8 Por que a pressão de recalque deve ser menor que a pressão de injeção? Quais as 
conseqüências de uma pressão de recalque elevada no processo de injeção? 
 
 Porque se for maior, há possibilida de ocorrência de trincas no material, isso 
devido ao processo de solidificação que acontece de fora pra dentro. Com uma pressão 
superior, o plástico continuará a ser inserido na cavidade causando um maior peso e, por 
consequência, o tencionamento. 
 
9 Como se comporta a pressão no interior da cavidade do molde durante todo o ciclo 
de injeção? 
 
 Pressão de injeção: valores altos de pressão. 
 Recalque: pressão constante para compactação do material. 
 
10 Como o material polimérico solidifica no interior do molde? 
 
 A massa que está quente fica na parede do molde que é frio, isso faz com que a 
massa tenha uma tendência a congelar, formando uma camada fria mutável. 
 
11 Quais as conseqüências da viscosidade do material plastificado estar muito baixa 
durante a fase de preenchimento do molde? Quais defeitos isto pode ocasionar? 
Como solucionar este problema? 
 
 O material pode fluir para o molde, rebarbas, lacunas, enchimento incorreto do 
molde e o material saindo pelo bico injetor. A solução é baixar a temperatura do polímero 
ou reduzir a pressão e a taxa de cisalhamento. 
 
 
12 A partir das curvas PVT para dois polímeros hipotéticos responda: 
 
 
 
 
a) Explique o efeito da pressão e da temperatura de processamento no 
volume específico dos materiais poliméricos 
 A pressão mais elevada promove um maior grau de aproximação e compressão 
das cadeias poliméricas, de forma que a relação entre elas é maior. Ou seja, maior é a 
temperatura necessária para que a transição ocorra. 
 
b) Ao injetar estes materiais, para qual será necessário uma pressão de 
recalque maior durante o ciclo de injeção? Justifique a sua resposta 
 
 Como a contração é maior, a pressão de recalque, no primeiro caso, precisará ser 
maior. 
 
c) Qual curva representa um polímero amorfo e qual representa um polímero 
semicristalino? Justifique a sua resposta 
 
 No primeiro caso tem-se um polímero semicristalino porque é possível observar 
uma queda brusca no volume específico do material. Já no segundo caso, como se trata 
de um polímero amorfo a variação do volume não é tão brusca. 
 
 
 
 
 
13 Como é o comportamento das macromoléculas durante o escoamento do material 
pelo canal de injeção visando preencher o molde? Qual é o efeito da temperatura e 
da pressão de injeção? 
 
À medida que a pressão de injeção aumenta, mais massa é enviada rapidamente 
para o molde, o que força as moléculas a fluir e se orientar sob alta energia. A orientação 
aumenta com o aumento do tempo de sedimentação, pois a energia aplicada ao bloco de 
resfriamento força as moléculas a se orientarem na direção do fluxo, e a manutenção da 
sedimentação dificulta a recuperação.