Aula - Conformação por Injeção

Prévia do material em texto

INJEÇÃO 
(1) PEÇAS COM FORMATOS COMPLEXOS 
(2) ALTO VOLUME DE PRODUÇÃO 
INJEÇÃO 
Quando optar pelo método? 
•  Nenhum outro método de conformação possa 
produzir o grau de complexidade da peça. 
•  Alto volume de produção. 
•  Quando o custo do molde seja justificado. 
Vantagens 
•  Precisão dimensional + Mínima variação de 
densidade e distorções após queima. 
INJEÇÃO 
ETAPAS DO PROCESSO 
 
•  Seleção e adequação do pó ao processo 
•  Mistura do pó com os ligantes 
•  Produção de grânulos homogêneos da 
mistura pó-ligantes 
•  Conformação da peça pela injeção da 
mistura na cavidade do molde 
•  Retirada dos ligantes da peça moldada 
•  Densificação da peça por sinterização a 
altas temperaturas 
•  Operações de acabamento na peça 
sinterizada, quando necessárias. 
Variáveis Críticas 
•  Temperatura de fusão 
•  Pressão de injeção 
•  Preenchimento do molde 
•  Taxa de resfriamento 
•  Eliminação do ligante 
Variáveis Críticas 
•  Temperatura rigorosamente controlada para o 
controle das propriedades de escoamento e 
resistência à deformação do corpo conformado, 
monitorada por termopares em pontos críticos 
ao longo dos canais do fluxo. 
•  As propriedades do fluxo variam com a taxa de 
escoamento, pressão de injeção e desenho da 
matriz. 
Tipos de Injetoras 
Injetoras são caracterizadas de 
acordo: 
•  Capacidade de descarga, que é a massa máxima de 
material que pode ser descarregado de uma só vez. 
•  Capacidade de plastificação - quantidade de material 
que pode ser aquecido à temperatura de moldagem 
em uma certa quantidade de tempo. 
•  Taxa de injeção - razão do volume de massa injetado 
pelo tempo consumido pela injeção. 
•  Pressão de injeção - pressão que a rosca ou o pistão 
conseguem imprimir sobre a massa, e força de 
travamento do molde. 
•  Várias injetoras de 
dispositivo chamado 
pistão possuem um 
“torpedo” , que é um 
cilindro interno aquecido que força a massa 
contra as paredes da injetora a fim de 
melhorar a uniformidade da temperatura na 
massa. 
•  Taxa de injeção - volume de material descarregado/ 
segundo durante um ciclo normal de injeção. 
•  Taxa de injeção - depende da temperatura, pressão, 
material e abertura do canal de fluxo. 
•  A pressão de injeção pode variar bastante. Devido às 
perdas de pressão no sistema, a pressão nas cavidades 
do molde é bem menor do que a pressão exercida pelo 
pistão ou pela rosca. 
•  Injetoras variam em tamanho que vão de capacidades 
de descarga de algumas gramas até vários 
quilogramas. 
Ciclo de Injeção 
•  O molde fecha-se e uma força de travamento é aplicada. 
•  O pistão move-se pare frente, empurrando uma nova 
carga de material amolecido através do bocal para o 
molde. 
•  O material flui através dos canais até a cavidade do 
molde. 
•  A pressão é mantida no pistão por um período de tempo 
até o endurecimento do material. 
INJEÇÃO 
Variáveis que podem Influenciar 
Variáveis mecânicas: 
•  Mecanismo de alimentação 
•  Temperatura 
•  Geometria do molde e canais 
•  Velocidade do pistão (ou da hélice) 
•  Pressão de injeção 
Variáveis do material: 
•  Viscosidade e suas variações com a temperatura 
•  Temperatura de solidificação 
•  Retração volumétrica 
•  Resistência mecânica 
Aditivos 
Massa 
ü  Aglomerados dispersos 
ü  Pequenas inomogeneidades 
ü  Partículas cerâmicas completamente revestidas pelo 
sistema orgânico. 
ü Como conseguir essas características? 
ü Mistura homogênea é fundamental. 
ü Mistura-se o pó cerâmico ao conjunto de aditivos 
orgânicos previamente misturados. 
ü O início da mistura promove um aumento no torque, que 
se reduz com a continuidade da mistura. 
Massa 
Comportamento 
Ø Variação do torque em função da relação cerâmica / aditivo e 
degradação em função do tempo. 
Parâmetros de Controle 
ü  Temperatura de injeção 
ü Deve ser acima da Tm do polímero 
ü  Pressão aplicada e temperatura 
ü  Velocidade do fluxo 
ü  Posicionamento do canal de injeção 
Parâmetros de Controle 
Mecânica do Fluxo 
ü  Aumento na temperatura 
diminui a viscosidade 
ü Dentro da cavidade do molde 
reduz-se a temperatura, 
mantendo-se a pressão. 
ü Corpo verde adquire 
resistência mecânica 
Eliminação de Orgânicos 
ü  Importante devido grande quantidade. 
ü  Principais técnicas: 
•  Fluxo líquido 
•  Extração por solvente 
•  Vaporização ou sublimação 
•  Térmica ou decomposição oxidativa 
Defeitos e Controle 
Ø Diversas origens: 
–  Temperatura do molde 
–  Solidificação do canal 
–  Mistura não homogênea 
–  Eliminação dos orgânicos 
•  Polímero baixo peso 
molecular 
•  Geração de gases 
•  Resíduo do solvente 
Principais Aplicações 
Ø Peças cerâmicas com formatos muito complexos e alta 
precisão dimensional 
JIGGERING (OU POR ESTAMPO) 
•  Um cilindro de massa 
plástica é desaerado na 
maromba. 
•  Cortado nas dimensões 
adequadas (torta) 
•  Torta colocada no estampo 
do torno jigger. 
•  Esse corpo é então 
prensado contra uma forma 
que o espalha no molde de 
gesso quase até seu 
tamanho final. 
JIGGERING (OU POR ESTAMPO) 
•  Altamente automatizado o processo jiggering é usado 
para fabricar produtos de porcelana de parede fina. 
JIGGERING (OU POR ESTAMPO)