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TUDO O QUE VOCÊ PRECISA SABER SOBRE INJEÇÃO PLÁSTICA GUIA RÁPIDO PARA ENTENDER DE INJEÇÃO PLÁSTICA E APLICAR NA PRÁTICA - DIRETO AO PONTO MSC. HILTON EDUARDO DE O. NETO Livro digital Hilton é Mestre em Engenharia de Materiais, formado pela Universidade Federal do Amazonas (UFAM), Graduado em Tecnologia em Processos Químicos pelo IFAM e é Técnico em Química, formado pelo Instituto Federal do Amazonas (IFAM). Atua há quase uma década, de forma especializada em injeção plástica, extrusão e desenvolvimento de novos produtos poliméricos. Hilton atuou em projetos de cooperação internacional enquanto trabalhou em empresa do segmento de plásticos no Polo Industrial de Manaus. É ex-professor e ex-consultor do SENAI-AM na área de injeção plástica, atualmente é Sócio-diretor na Inovameta PDI - Treinamentos e Consultoria, onde lidera no mercado cursos e treinamentos para o segmento de plásticos no Amazonas. "Este livro digital foi pensado e preparado exclusivamente para operadores, reguladores e estudantes para que a prática de injeção plástica seja executada de maneira rápida e fácil em qualquer ambiente que utiliza máquina injetora. Nosso objetivo é direcionar para que você conheça e entenda os procedimentos de pré-start, estrutura da máquina, startup de máquina, planejamento do processo e correção de defeitos! Aproveite e qualquer dúvida entre em contato conosco: comercial@inovameta.com.br" SOBRE O AUTOR Prof. Hilton Eduardo de O. Neto SOBRE ESTE E-BOOK Contribuição e revisão: Najara Camargo da Silva Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. I . In trodução I I . Leg is lação - NR-12 e NBR 13536 I I I . Procedimentos de Star tup IV . C ic lo de In jeção V. Segurança VI . Força de fechamento VI I . Roscas e L/D VI I I Moldes de in jeção IX . Proteção de molde X. Troubleshoot ing XI . Referênc ias C O N T E Ú D O I. Introdução Página 03 "Uma máquina bem regulada economiza energia e dinheiro. O grau de conhecimento dos operadores tem uma forte influência" O processo de injeção é a técnica mais comum na fabricação de diversas peças plásticas. Pode, ainda, ser dividida em injeção por baixa pressão e injeção de alta pressão, sendo esta última a mais comum. Diversos materiais podem ser injetados, contudo, deve-se considerar as condições individuais de cada matéria- prima, condições da máquina e até mesmo a interferência do meio- ambiente. O grau de conhecimento dos operadores têm uma forte influência na velocidade da reparação de desvios no processo, diminuição do tempo de setup e aumento do tempo de vida útil de uma máquina. Máquinas injetoras bem reguladas podem economizar um bom dinheiro para o transformador. Além do mais, máquinas que utilizam recursos de servomotores (máquinas com acionamentos dos eixos por motores elétricos) são uma ótima opção para a economia de recursos, pois estas chegam a ter eficiência entre 40 e 60%, em comparação ao consumo de máquinas hidráulicas [1], além de serem mais exatas e precisas. O conhecimento das principais variáveis, matérias-primas e técnica, são primordiais para a manutenção da qualidade, melhoria no processo de fabricação, redução de desperdícios e eficiência econômica. PRINCIPAIS ASPECTOS SOBRE A INJEÇÃO E REGULAGEM DE MÁQUINAS Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. II. Legislação Página 04 Em 1992 o número de acidentes com máquinas injetoras, só no estado de SP era aproximadamente: 39% * Agravos (multilações) em 1992: 70%* Acidentes logo após a contratação: 40% Elaboração da primeira norma de segurança para injetoras 1995 Anexo da NR-12 sobre injetoras IX *Dados levantados pelo Sindicato dos Trabalhadores na indústria Química e Plástica de São Paulo (STIQSP) A década de 90 foi marcada por diversos acidentes de trabalho, ocasionando dor e sofrimento a diversas famílias, além de aposentadorias precoces. Após um levantamento do Sindicato dos trabalhadores na Indústria Química e Plástica de São Paulo, junto ao centro de Reabilitação profissional de SP [6], os acidentes representavam um quantitativo elevado, as principais causadoras eram as máquinas injetoras. Entretanto, após a realização da convenção coletiva de trabalho em 1995, os requisitos de segurança passaram a se tornar obrigatórios em máquinas, com o advento da norma NBR 13536/95, onde estabelece os principais requisitos de segurança essenciais para o projeto e construção de máquinas injetoras de plásticos e borracha e provê informação para seu uso seguro. Outro importante aspecto é a Norma regulamentadora n° 12 (que possui força de Lei), intitulada Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos LEGISLAÇÃO: INTRODUÇÃO A NR-12 E A NBR 13536/95 RESUMO NR-12 e NBR 13536/95 Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. II. Legislação Página 05 Define como um todo e em seus anexos, referências técnicas, princípios fundamentais e medidas de proteção a fim de garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores e estabelece requisitos mínimos para a prevenção de acidentes e doenças do trabalho nas fases de projeto e de utilização de máquinas e equipamentos de todos os tipos, e ainda à sua fabricação, importação, comercialização, exposição e cessão a qualquer título, em todas as atividades econômicas. Logo, a NR-12 é uma norma mais abrangente do que a NBR 13536/95. Contudo no seu anexo IX, a NR-12 determina o que são máquinas injetoras, periféricos e demais questões. As duas normas devem ser leitura obrigatória para quem está na área de injeção plástica. A NR-12, obrigatória para todos que atuam na área industrial. Caso você queira conhecer os nomes dos principais componentes de máquinas injetoras, comece pela NBR 13536/95. RESUMO NR-12 e NBR 13536/95 Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Procedimento de Startup Página 06 PROCEDIMENTOS DE STARTUP DE MÁQUINA Dicas para antes de partir a máquina Matérias-primas: certifique-se de que a matéria-prima que você utilizará receberá todos os cuidados necessários. Resinas como Nylon, ABS e todos os polímeros da família dos poliésteres precisam passar por um processo de desumidifcação. As poliamidas em geral, são desumidificadas a 80°C, por um período de 4 horas. Contudo, é necessário consultar o fabricante ou tabelas que contenham a temperatura e o número de horas de secagem, outro exemplo é o Acrílico - Polimetilmetacrilato (PMMA) que é extremamente higroscópico e necessita secar entre 65 - 90°C por um período compreendido entre 3 - 6 horas. Nunca passe do tempo e da temperatura recomendada, pois causará a degradação do polímero, consequentemente resultará em amarelamento em suas peças. Evite pó na resina que você utilizará na injeção, pois isso poderá ocasionar a degradação prematura e levará a formação indesejada de pontos pretos em sua peça (em razão da degradação do pó que possui menor massa, logo, fundirá primeiro e degradará primeiramente), ou a depender da resina, bolhas. Pré-start: certifique-se que há água em circulação pela fábrica e pelo molde (em caso de água industrial) e se há ar-comprimido, pois o os manipuladores, necessitam de ar- comprimido nas ventosas. Start: 1) Ligue a máquina injetora; 2) Set a temperatura do cilindro de plastificação conforme a necessária para a resina escolhida; Dê set point no robô. 3) ligue o alimentador de matéria- prima e dosadores de masterbatch, se houver; 4) Enquanto a máquina aquece, certifique-se de que o molde na máquina está com altura programada corretamente. A altura de molde é necessária para garantir um fechamento e travamento do molde de forma ideal. Verifique se a abertura e o fechamento estão regulados de forma adequada, caso o molde utilize extratores, cheque se estão acionando e a se a posição final e inicial de extração estão adequados. Caso o molde seja de câmara quente, certifique-se de que o controlador de temperatura está se comunicandocom o molde. 5) referencie o bico da máquina com o cilindro aquecido. 6) programe uma quantidade de dosagem/plastificação; 7) programe a velocidade e a pressão de injeção para a purga. 8) dose e purgue (com a temperatura de processamento correta) - com uma pressão e velocidade seguras para isto. 8) caso esteja seguindo a carta de processo, programe todos os parâmetros conforme. 9) inicie o processo por injeção - Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Procedimento de Startup Página 07 Nota 1: Para esse startup, já levamos em consideração de que o molde estava devidamente limpo e o startup é generalista. Nota 2: O precedimento descrito é padrão, para um startup real deverá ser levado em consideração a realidade de cada processo. Se você pensa que este termo é aquele colchão onde dormimos, é melhor mudar os planos e tentar relaxar. O colchão é uma sobremedida de material que deixamos "sobrar" na ponta da rosca da máquina injetora. O colchão serve para dois principais fatores: a) para evitarmos que haja um choque mecânico entre a rosca e cilindro da máquina; b) garantir que a pressão de recalque será aplicada à peça até que se finalize o tempo de recalque e os pontos de injeção estejam solidificados. Em casos de injeção assistida à gás - processo especial de fabricação, o colchão não é necessário, bem como o recalque que conhecemos, pois este é feito pelo próprio gás. Contudo, o colchão deve ser calculado em função do grupo da resina e da dosagem utilizada. Para materiais commodities aplicamos o colchão como sendo 10% do valor da dosagem e 5% para materiais de engenharia. Atenção se deve ao fato de que o colchão não pode ser muito grande, sob risco de degradação da resina residual e aumento no tempo de residência e não deve ser muito pequeno a ponto de não cumprir a sua função. Inicie o seu processo de injeção e certifique-se de que as peças estão saindo adequadamente. Nota 3: Já estamos levando em consideração de que o colchão, recalque e contra-pressão adequados, já foram programados, bem como o tempo de recalque. O QUE É O COLCHÃO? Entendo o significado e aplicação na prática Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Ciclo de Injeção Página 10 CICLO DE INJEÇÃO Etapas Para quem quer aprender a operar máquinas injetoras ou corrigir problemas, deve-se sempre ter em mente todas as etapas que compõem o ciclo de injeção de uma máquina injetora. Entende-se por ciclo de injeção como sendo todas as etapas que a máquina realiza para que no final um produto seja obtido, neste caso uma peça, O gráfico abaixo ilustra o tempo gasto em segundos em cada etapa. Contudo, é preciso levar em conta que os valores se alteram conforme o tipo de matéria prima empregada, espessura da peça, que impacta diretamente no tempo de resfriamento e temperatura do molde. O tempo de resfriamento é praticamente mandatório dentro do ciclo de injeção ou seja, o consumo maior de tempo se encontra na etapa de resfriamento - de maneira geral. Para otimização de ciclo, é preciso tomar cuidado para não reduzir apenas o tempo de resfriamento, sob o risco de impactar na qualidade de peças injetadas e o aparecimento de marcas de chupado e deformações - devido as peças serem extraídas ainda com mobilidade molecular elevadas (verifique o gráfico PVT para o polímero utilizado). Foque em outras possibilidades, por exemplo, na otimização durante a fase de fechamento do molde, na fase de aceleração (segunda fase de fechamento) é possível ganhar alguns milésimos ou até mesmo segundos se bem ajustados. A soma de cada milésimos de segundo em injeção plástica é importante, pois de forma cumulativa gera impactos, ora positivos, ora negativos conforme o ganho ou perda de tempo. Alguns fatores influenciam no tempo de resfriamento, o tipo de polímero, a espessura da peça e a temperatura do molde impactam fortemente nesse quesito. Tempo de Resfriamento 39.2% Dosagem 23.5% Injeção 9.8% Fechamento do molde 7.8% Abertura do molde 7.8% recalque 5.9% Extração 3.9% Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Segurança Página 11 No tópico sobre legislação falamos sobre segurança em máquinas injetoras. A abordagem é integralmente feita pela NBR 13536/95. Contudo, é muito importante que você conheça os dispositivos de segurança nestas máquinas. Toda máquina injetora, obrigatoriamente deve possuir um sistema redundante de segurança mínimo. Dessa maneira, esse tipo de maquinário possui um sistema de proteção: hidráulico, elétrico e mecânico. Esses dispositivos estão na área do fechamento - uma das áreas de maior risco da máquina. Quando a porta de acesso é acionada, os três dispositivos são acionados ao mesmo tempo. Em caso de falha no elétrico, o sistema hidráulico atua, em caso de falha do elétrico e hidráulico, o mecânico atuará. É importante ressaltar que a probabilidade de falha em algum desses dispositivos ou em todos ao mesmo tempo é extremamente remota. Mas é de fundamental importância que as injetoras passem por manutenções periódicas, geralmente anuais, para verificação geral. SEGURANÇA Dispositivos de segurança Sensor elétrico da cobertura do bico. Outras áreas da máquina também possuem sensores para segurança do operador. Barra da trava mecânica. Terceiro dispositivo de segurança. Em conformidade com a norma NBR 13536/95. Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Força de fechamento e tonelagem Página 12 As máquinas injetoras podem ser dividias em: micro (injetam peças até 1g), pequeno porte (até 1000 kN), médias (1000 a 5000 kN), grandes (acima de 5000 kN), Superiores (50.000 kN a 80.000 kN). Comumente não utilizamos a força de fechamento (FF) em kN (quilonewton) na injeção, a unidade mais empregada é a tonelada (ton). Para facilitar a conversão em kN para ton, basta dividr o valor em kN por 10. Sendo assim, uma máquina com FF de 1200 kN é facilmente convertida para uma FF de 120 toneladas. A força de fechamento é necessária para manter o molde fechado e travado durante a fase de injeção e recalque. Se o molde abrir durante estas fases ocorrerá o vazamento do polímero no estado líquido e consequentemente haverá formação de rebarbas. Para se evitar este tipo de problema o molde deve ser colocado em uma máquina que deverá mantê-lo fechado e travado, não devendo ultrapassar os 80% da capacidade da máquina injetora, nem ultrapassar os limites das placas. FORÇA DE FECHAMENTO Entendendo unidade de fechamento A unidade de fechamento de uma injetora é responsável por permitir o acondicionamento do molde, sua abertura e fechamento, além de alojar o sistema de acionamento de extração. Existem diversos tipos de unidades de fechamento, com colunas e sem colunas, com sistema de fechamento hidráulico ou hidráulico-mecânico, podendo também ser elétrico ou eletro-mecânico ou contar com travamento nas colunas permitindo maior segurança e confiança na operação. As colunas da máquina auxiliam no momento do travamento do molde. Não vemos mas as colunas possuem capacidade de "esticarem" o que mantém rodo o sistema tensionado durante o travamento, garantindo a força necessária. Certamente, quem tem mais tempo na área de injeção sabe que não se pode deixar o molde fechado e travado por um longo período na máquina. A explicação se dá pelo fato de poder gerar risco permanente nas colunas na máquina. Devido ao módulo de elasticidade destas, um longo período em tensionamento poderá levar a um reposicionamento dos átomos presentes na estrutura. Quando a máquina é acionada, após este longo período, toda a carga e aliviada de uma única vez, ocasionando a fratura das destas - o que gera um grande prejuízo de tempo e dinheiro. Atente-se para o balanceamento do molde. Um molde bem balanceado, além de auxiliar no processo de fabricação ajuda também a não forçar determinados pontos da máquina injetora. Direitos reservadosà Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Força de fechamento e tonelagem Página 13 Para se colocar um molde em uma máquina injetora é necessário que seja calculada a força de fechamento, para se evitar aberturas indesejadas durante as fases de injeção e recalque. É preciso lembrar que quanto maior a área da peça, mais força de fechamento será necessária (Pressão = Força/Área). Há uma expressão que pode e muito simplificar o cálculo e aumentar a precisão, sem ser necessário a consulta a gráficos, que levam em consideração a relação de fluxo e espessura da peça. De acordo com a Arburg (2004) é possível calcular a força de fechamento apenas considerando um Fator de Fechamento (FF), dado em kN/cm². Ainda de acordo com a Arburg (2004), vazamentos de polímero fundido, entre as partes do molde pode estar relacionado com uma rigidez insuficiente em alguns pontos do próprio molde. Para materiais como: PMMA, PPO, PC, PSU/PES, PVC rígido, PP, PA, POM, PET, PBT e PPS, é utilizada um FF entre 5.0 kN/cm² e 7.0 kN/cm². Utilizando-se a média desses valores 6.0 kN/cm² e multiplicando-se pela área projetada da peça, é possível encontrar a força de fechamento desejada. Contudo, a unidade resultante deste cálculo é dado em kN. Para converter para toneladas, basta dividir por 10.- valor arrendondado. No entanto a curva ainda é um dos métodos mais utilizados para se descobrir a pressão na cavidade do molde e então servir de parâmetro para o cálculo do fechamento de molde. O método apresentado é apenas um atalho, embasado na curva e no cálculo da força de fechamento. Em ambos, o resultado final é dado em kN. Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. CÁLCULO DA FORÇA DE FECHAMENTO DO MOLDE Entendendo unidade de fechamento Para materiais como: PS, SB, SAN, ABS, CA, CAB, PVC flexível. e HDPE e LDPE é utilizada um FF entre 2,5 kN/cm² e 5.0 kN/cm²; Utilizando-se a média deses valores (3,5 kN/cm²) e multiplicando-se pela área projetada da peça, é possível encontrar a força de fechamento desejada. Força de Fechamento = FF x A (área projetada da peça) Principais conceitos sobre injetoras Página 14 As roscas plastificadoras são partes fundamentais do processamento por injeção. Contudo, quando dividimos as máquinas e classificamos as unidades injetoras - onde se encontram as roscas, podemos classificá-las como sendo: unidade convencional ou com pré- plastificação. Isso é importante distinguir pois o comportamento das roscas nessas duas distintas unidades tem muito a nos dizer. Nos sistemas com pré-plastificação os fusos não realizam o movimento de avanço e recuo. O movimento axial é impedido e é assumido apenas o papel de rotação. Enquanto que em sistemas convencionais a rosca assume o papel de avanço, recuo e giro. A este tipo de ação denominamos de sistemas com rosca recíproca (avanço, recuo e giro). As roscas tem, além de outras, três principais funções: transportar o polímero, fundir e homogenizar a massa polimérica fundida. Em um mundo ideal, deveríamos utilizar uma rosca para cada tipo de polímero. Contudo, isto é inviável do ponto de vista econômico. Tal solução é o uso de roscas universais. Um ponto importante é que com o uso desse tipo de rosca, variando- se o tipo de polímero utilizado podemos encontrar variações na quantidade de material que é plastificado, ou na homogenização, por exemplo. Um importante recurso utilizado em roscas de injeção é a chamada válvula de não retorno. Ela serve para impedir que o polímero fundido à frente da rosca volte para a parte de trás durante a fase de injeção (a rosca avança como um pistão). A função dessa válvula é fechar a passagem enquanto a rosca avança. A válvula contudo, pode ser um anel (chamado anel de bloqueio) ou em forma de esfera. O uso de materiais abrasivos, como fibras de vidro, esferas de vidro, carbonato de cálcio, talco, entre outros podem ocasionar o desgaste dos principais componentes da rosca, dentre eles, o anel de bloqueio. O resultado é o aumento da folga entre o canhão e a rosca, levando a perda de eficiência na injeção e levando o regulador a aumentar os níveis de pressão de injeção para acima dos usuais. Neste caso, deve- se fazer revisões a cada seis meses do conjunto rosca e canhão. A folga varia, mas podemos ficar com algo em torno de 0,154 mm entre a rosca e o canhão. Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. ROSCAS E L/D Rosca plastificadora e válvula de não retorno Tudo o que você precisa saber sobre injeção plástica Página 15 O L/D de rosca é o resultado da divisão entre o comprimento da rosca em mm (L) e do diâmetro da mesma, em mm (D). O Valor é adimensional e nos dá uma ideia do tamanho e tempo que o polímero leva para chegar a ponta da rosca. Fazendo uma análise fria, uma injetora com L/D de 18:1, quando comparada com uma de 22:1 temos uma ideia de que o polímero, analisando em mesmas condições de processamento, demorará mais tempo para chegar ao final da rosca (dará mais voltas por filete), em uma rosca de L/D de 22:1. Quanto maior o L/D maior será o comprimento das zonas, obviamente dependendo da característica da rosca as zonas poderão sofrer variações de tamanho em função do diâmetro da rosca. exemplo: 3D a 5D e assim por diante. ROSCAS DE INJEÇÃO Principais características As zonas de uma rosca plastificadora são divididas em: zona de alimentação - responsável pelo transporte (não pode haver fusão do polímero nesta zona); Zona de compressão - os canais da rosca são gradativamente diminuídos a fim de comprimir os grãos (definindo a taxa de compressão da rosca (Txc (RC) = (hi/hf)). O processo de fusão começa com a formação de um pequeno filme de plástico líquido até atingir a fusão por completo. Durante esta fase o atrito gerado entre os grãos, entre eles e com a rosca e canhão aumentam a temperatura, permitindo a passagem do estado sólido para o líquido. A última zona é a de dosagem, responsável pela homogenização do polímero. Quando falamos em homogenização o referido termo se dá por conta da mistura não apenas dos pigmentos e aditivos presentes (quando há esta aplicação) mas em homogenizar o calor pela massa fundida. As resistências elétricas contribuem entre 20 a 30% do calor necessário. O movimento do polímero é sempre helicoidal e não há passagem de material por cima dos filetes da rosca. Os aços empregados nos conjuntos rosca e canhão são geralmente em aços SAE 8550, podendo ser passar por diversos tratamentos superficiais. Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Principais conceitos sobre injetoras Página 16 Quando falamos sobre moldes de injeção estamos tratando de uma ferramenta robusta e ao mesmo tempo sensível. Os custos envolvidos na fabricação de moldes de injeção podem variar dependendo do projeto, materiais empregados ou tratamentos e técnica empregada durante a usinagem. Os moldes mais simples são chamados de duas placas. Esses moldes são divididos basicamente entre a parte fixa e móvel. Contudo, não paramos apenas no molde de duas placas, nosso estudo passa pelo de três placas, moldes de câmara quente até chegar no stack mold - molde do tipo sanduíche. Os moldes são feitos de aço ABNT 1045 e aços P20 e H13. Os aços mais nobres são aplicados em áreas onde há o contato com polímero e aços de "menor valor" são aplicados nas estruturas, Pode também ser aplicado aço inoxidável em caso de contato com polímeros que liberam vapores corrosivos, como aços AISI 420 ou uso de tratamentos especiais. A divisão ainda pode ocorrer na escolha da tecnologia empregada no molde. Sendo elas: moldes de canal frio e molde de câmara quente. Nos moldes de canais frios os canais de distribuição - que levam o polímero até as cavidades do molde são resfriados junto com a peça. Após a extração um operador ou um robô cortam os canais de distribuição, separando-os da peça injetada. Estes canais podem ser reaproveitados ou vendidos como sucata. Nesse tipo demolde, parte da matéria- prima que poderia ser empregada na fabricação de novos produtos são perdidos, Uma outra técnica pode ser empregada, com o uso de câmaras quentes. Esses moldes mantêm o polímero no estado líquido em seu interior, funcionando como uma extensão do canhão da máquina injetora. Válvulas se abrem e fecham permitindo a passagem e o bloqueio do material plástico, conforme a necessidade. Em casos mais especiais poderá ser colocado um sequenciador de bicos para programar a abertura e o fechamento a fim de balancear o preenchimento da cavidade do molde, conforme os requesitos do projeto. Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. MOLDES DE INJEÇÃO Características e tipos Placa Base Superior e Inferior Placa Cavidade Superior - P1 Placa Suporte Contra-placa extratora Placa Extratora Blocos Espaçadores Placa Cavidade Inferior Pinos extratores MOLDES DE INJEÇÃO Moldes de duas placas Esquema básico de um molde de duas placas Página 17 Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Principais conceitos sobre injetoras Página 18 A função das placas: Base Superior e da placa base inferior é de fixação do molde na máquina. As placas cavidades superior e inferior comportam as cavidades do molde e os canais de alimentação, quando se trata de um molde de canal frio. Nota: apesar de que até mesmo em moldes de câmara quente poderá haver pequenos canais frios, se for requisito no projeto. Devemos levar em consideração de que por onde o polímero passa é primordial que a superfície esteja bem polida a fim de ser evitado inconvenientes como pertubação no fluxo de escoamento e aumento exagerado da taxa de cisalhamento no interior do molde. A placa suporte tem a função principal de auxiliar a placa cavidade inferior durante a fase de injeção a fim de evitar que ocorra a flambagem ou encurvadura da placa cavidade inferior. Esse efeito pode ocasionar a formação de rebarbas na peça. Os blocos espaçadores tem a função de conferir espaço para que as placas extratora e contra-placa extratora possam atuar de forma a avançar e recuar. Quem faz a função de extração é o conjunto extrator - que compreende a máquina e o molde. A Extração pode ocorrer de diversas formas, por pinos extratores, por placa extratora, pneumática, entre outros a depender da geometria da peça a ser injetada e projeto. A geometria ideal para os canais de distribuição é a circular, em função do melhor escoamento do polímero. Deve-se evitar canais do tipo meia-cana. No caso de canais trapezoidais modificados é preciso que tenha profundidade e largura adequadas. A Fixação de moldes de injeção pode ocorrer por meio de laxas de fixação ou de maneira mais moderna com o uso de placas magnéticas. Ao contrário do que se pode imaginar, as placas magnéticas em uma eventual falta de energia continuam mantendo o molde preso a máquina. Segundo alguns fabricantes podendo manter por semanas o molde a máquina sem qualquer uso energia elétrica adicional. MOLDES DE INJEÇÃO Características e tipos Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Principais conceitos sobre injetoras Página 18 A proteção de molde deve ser programada durante a fase de fechamento. Sua programação adequada evita o choque entre as partes do molde e ainda peças que porventura fiquem presas não sejam esmagadas com alta pressão durante o fechamento. Quando bem regulada, a máquina percebe um atraso no tempo de fechamento em função de alguma obstrução e imediatamente para o fechamento, abre o molde e entra em modo de alerta, aviando o operador com um sinal luminoso, sonoro e interrompendo o processo. Acesse este link para ter acesso a um vídeo da Sumitomo (SHI) Demag demonstrando a eficiência deste tipo de operação: : https://www.youtube.com/watch? v=rqbZz517ajI Se você assistiu ao vídeo vai entender esta frase: "Se você não fizer uma boa regulagem, certamente fará um suco com esta maçã. A regulagem do tempo para que a máquina perceba o atraso deve ser o menor possível, dentro dos limites de cada máquina, a fim de não prejudicar constantemente em "tempo de proteção de molde atingido". Se você ouvir seu molde batendo constantemente uma face contra a outra é sinal de que algo está errado, podendo ocasionar o fechamento de saída de gases entre outros inconvenientes. Peças que ficam presas e são esmagadas durante o fechamento podem danificar o molde e gerar uma formação de rebarba em pontos críticos da peça, levando a retrabalhos e aumento do custo operacional. PROTEÇÃO DE MOLDE Não deve ser esquecida Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Principais Defeitos em Injeção Página 19 Manchas de umidade são comumente chamadas de espirrados por parecerem com um "espirro". Contudo é importante entender que essas manchas podem ser ocasionadas pelo teor de umidade nas resinas que sendo maior que 0,02% já podem causar um impacto no processo. Este valor varia de acordo com o grau higroscópico do polímero. Devem ser eliminadas pelo processo de desumidificação da matéria-prima. Deve-se atentar ao período recomendado pelo fabricante para que não haja risco de oxidação da resina, consequentemente amarelamento nas peças injetadas. Quanto mais átomos de oxigênio e Nitrogênio a molécula tiver maior tendência de absorção de ummidade. Marcas de chupado na peça são ocasionados devido a contração do polímero. Materiais semicristalinos são os que formam este tipo de deformidade. As moléculas ao se aproximarem, durante a fase de cristalização, ao retornarem de um estado superior de volume livre, formam marcas indesejadas. Alguns fatores podem intensificar tais como: design mal-elaborado da peça, paredes muito grossas, tempo de resfriamento insuficiente; falta de aplicação de recalque. É um dos defeitos mais comuns na indústria plástica. Em alguns casos, mesmo com uma boa regulagem é minimizado, mas não eliminado. Deve-se verificar o resfriamento do molde e o design da peça para ser reformulado quando a deficiência estiver no desenho da peça. TROUBLESHOOTING Resolução de defeitos Manchas de umidade Marcas de chupado Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. Principais conceitos sobre injetoras Página 20 O Efeito de Casca de Laranja é um defeito ocasionado pelo movimento do fluxo do polímero no interior do molde.. A causa principal está relacionada a temperatura da frente fluxo. Quando se injeta é necessário manter a velocidade da frente de fluxo constante a fim de manter a taxa de cisalhamento. O atrito gerado nesta fase permite ao polímero manter sua viscosidade e facilitar o processo de preenchimento, sem uma queda abrupta do gradiente de pressão. As temperaturas inadequadas do molde ou do fundido ou velocidade de injeção baixas podem incorrer em formação deste defeito. TROUBLESHOOTING Resolução de defeitos Essas marcas são ocasionadas em função da divisão da frente de fluxo. Nesse caso é necessário que a taxa de cisalhamento permita que as duas novas frentes de fluxo se encontrem novamente, A anisotropia gerada poderá ocasionar diferentes características na formação dessas marcas, sendo um ponto de fragilidade, além de conferir um defeito estético em peças. O aumento do cisalhamento aumentará a temperatura das duas frentes formadas e será possível minimizar este problema. Associado a localização do gate próximos e temperatura da superfície do molde mais elevada, poderá ser remediada ou minimizada. Efeito de casca de laranja Linhas de solda e linhas de junção Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada. No conteúdo completo você terá uma informação atualizada dos principais problemas em injeção plástica, além de uma seção avançada exclusiva sobre os principais polímeros, máquinas injetoras e componentes, além de todo o conteúdo estendido. Esperamos que tenha gostado desta prévia gratuitae convidamos para que você conheça o cursos da Inovameta. Para solicitar o conteúdo completo, envie um e- mail para: comercial@inovameta.com.br ou mensagem via whats para (92) 98472-3026; Gostou? Tenha o conteúdo completo Página 21 Todos os direitos são reservados à Inovameta PDI Ltda. REFERÊNCIAS Página 22 5. Servo motor economiza energia no setor industrial. Terra Networks Brasil, 19 de Fev. de 2018. Disponível em: <https://www.terra.com.br/noticias/dino/servo-motor- economiza-energia-no-setor- industrial,db3b6d104fdd0e7ae6e61f59451f3d07fou4mta4.html> acesso em 19 de Maio de 2020. 6. TORRES, Jocelito. Dossiê Técnico Prevenção de Acidentes em Máquinas Injetoras de Plástico. 2007. 1. ARBURG. Pratical guide to injection moulding. Rapra Technology, UK. 2004. 4. DUPONT, Guia de moldagem Dupont Delrin resina de acetal. [200-?] década provável. 2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13536: Máquinas Injetoras para plásticos e elastômeros - requisitos técnicos e de segurança para o projeto, construção e utilização. Rio de Janeiro. 1995. 7. UL LLC. UL Prospector Troubleshooting Guide, 2002. 3. CURSO de Regulador de Máquina Injetora, 2020. Apostila do curso oferecido pela Inovameta PDI, Manaus, 2020. Direitos reservados à Inovameta PDI. Vedada a Reprodução ou cópia não autorizada.
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