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Polímeros Moldagem por injeção Injeção É o processo de moldagem que consiste em forçar a entrada de material fundido, através de uma rosca, para o interior da cavidade de um molde com o formato desejado. A matéria-prima amolecida pelo calor dentro do cilindro de injeção e sob pressão é injetada através de canais de injeção do molde para o interior das cavidades, as quais reproduzem o produto a ser fabricado. A máquina utilizada neste processo, denomina-se injetora. O produto é extraído depois de resfriado o suficiente para manter a forma e as dimensões necessárias. Polímeros utilizados Termoplásticos: PET, PVC, PE, PP (São amolecidos pelo calor e endurecidos pelo frio, repetidas vezes sem perder suas propriedades. Os termoplásticos podem ser moldados várias vezes devido à sua característica de se tornarem fluidos, sob ação da temperatura, e depois retornarem às características anteriores quando há um decréscimo de temperatura). Polímeros utilizados Elastômeros: Material macromolecular que recupera rapidamente a sua forma e dimensões iniciais, após cessar a aplicação de uma tensão, exemplo: borracha Termofixos: Poliéster insaturado, Epóxi, Poliuretanos (São plásticos que são maleáveis apenas no momento de sua fabricação, sendo que depois não é possível remodelá-los, pois eles se decompõem). Matéria Prima Pellets ou Granulados Injetora Processo de moldagem por injeção O sistema de injeção consiste de um funil, uma rosca sem fim, um cilindro e um bico de injeção, além de outros componentes como mostra a figura Partes Funil: Onde os granulados são depositados já secos, após passarem por um secador para retirar a umidade. Partes Cilindro: Dentro do cilindro ocorre a fundição dos granulados, devido ao aquecimento causado pelas resistências elétricas e pelo atrito causado pela rosca com os grânulos. Partes Bico: Faz a conexão do cilindro com o molde. Partes Rosca: A rosca é responsável pelo carregamento do plástico da alimentação até o bico da injetora, bem como a compressão do material contra as paredes do cilindro. Rosca Antes de existir a rosca, o material era simplesmente empurrado para dentro do molde através de um pistão. Isso ocasionava numa diferença de temperatura dentro do material, onde a parte interna era fria e a externa quente; A rosca empurra o material de modo que não tenha parte interna, logo a temperatura é igual em todas as partes. Com pistão Com rosca Uma peça Mais de uma peça Partes Molde Possui a cavidade, onde o plástico fundido é injetado, e dará a forma do produto final Partes Molde Esquema de injeção de produto em molde para mais de uma peça. Partes Molde de injeção com núcleo rotativo, para peças com rosca Processo A moldagem por injeção é um processo cíclico que pode ser dividido em seis etapas: Fechamento do molde; Dosagem; Preenchimento; Recalque; Resfriamento; Extração Fechamento do molde O molde é fechado de modo que suporte a alta pressão no interior da cavidade no momento em que é injetado o material. Dosagem É o momento em que ocorre a plastificação e homogeneização do composto dentro do cilindro de injeção, através do movimento da rosca e do aquecimento das resistências. Preenchimento Inserção do polímero já fundido para o interior da cavidade do molde através do avanço da rosca. Ao entrar em contato com a superfície do interior do molde, o material esfria rapidamente, porém o núcleo continua quente. Quando o resto do material continua entrando na cavidade, as paredes da cavidade revestida por termoplástico já estão solidificadas. Os principais parâmetros nesta etapa são pressão de injeção, velocidade de injeção e dimensionamento dos pontos de injeção da cavidade do molde. Recalque Ao se inserir material no interior da cavidade do molde, é realizado um preenchimento utilizando um volume de material maior do que o molde. Esse manutenção de pressão nas cavidades é conhecida como Recalque, e é utilizado para compensar as contrações sofridas pelo material no resfriamento. Uma regra básica define que a dosagem deve incluir um volume entre 5 e 10% maior que o necessário para o completo preenchimento da cavidade Resfriamento Após o recalque, o molde é mantido fechado até o resfriamento completo da peça, e consequentemente, sua solidificação. Parâmetros Para que esse processo de moldagem seja estável, é preciso estabelecer um equilíbrio entre os seguintes parâmetros: Tempo de injeção; Temperatura do molde e do material injetado; Pressão de injeção e recalque; Tempo de resfriamento; Volume do material injetado. Tempo de Injeção O tempo de injeção está diretamente relacionado com a taxa de injeção, que deve ser relativamente alta para evitar o resfriamento e solidificação do material durante o enchimento; O tempo de enchimento deve ser obtido de modo que atinja os requisitos de qualidade da peça; Interessa que seja o menor possível, para diminuir o tempo do ciclo de produção das peças; O tempo de injeção resulta da definição de um perfil de velocidades do parafuso, o qual vai originar níveis de pressão durante a injeção. Temperatura do molde A temperatura do molde deve ser a menor possível, por razões econômicas relacionadas com o tempo do ciclo; Se estiver em um valor abaixo do mínimo, pode comprometer a qualidade da peça; Temperaturas muito baixas impedem o material de atingir homogeneidade da estrutura cristalina, o que pode causar contração ou empenamento. Temperatura do material Os materiais poliméricos devem ser aquecidos de forma a tornarem-se moldáveis, uma vez que com o aumento da temperatura a viscosidade diminui, necessitando-se assim de menor pressão para atingir o rendimento de injeção desejado. Existe um valor de temperatura para o qual as características do escoamento obtido conduzem a um produto final com maior qualidade. Polietileno Borracha Termofixos Produtos Produtos Moldes
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