INJEÇÃO DE MOLDES

Processamento de Polímeros: injeção de plástico

• Introdução

Resumo Histórico

Aproximadamente em 1940, a injeção de plásticos era utilizada somente em peças de pequenos tamanhos, porém atualmente com a alta aplicabilidade torna-se concentrado os pedidos em peças maiores e complexas. Os materiais plásticos injetados são compostos de resinas naturais ou sintéticas que através da pressão e calor podem fluir e adquirir forma. Em sua maioria os plásticos são de natureza orgânica, sendo o CARBONO o principal componente, adicionado a HIDROGÊNIO, OXIGÊNIO, NITROGÊNIO e CLORO, por exemplo: polietileno, polipropileno, poliamida, etc (ALMEIDA, 2004).

Os plásticos se dividem em dois grupos, os TERMOPLÁSTICOS, os quais fundem ao serem aquecidos e endurecem ao serem esfriados, por exemplo, polietileno, poliamida, já os TERMOESTÁVEIS, são polímeros que não fundem, por exemplo, poliéster, fenol-formaldeído. Os plásticos são formados por componentes tais como a resina, carga, plastificantes, lubrificantes, corantes e estabilizadores.

Os plásticos possuem uma característica muito importante, a contração, a qual deve ser levado em conta ao se confeccionar o molde, caso contrário a peça poderá sair menor que o previsto. Atualmente tem-se uma grande variedade de equipamentos para a função de injeção de plásticos, e ultimamente nota-se o crescimento de mercado para máquinas com rosca, devido principalmente à capacidade e à versatilidade ao serem comparadas às convencionais (a pistão). Deve-se antes do início do projeto determinar a capacidade desejada da injetora a ser usada, onde devem ser consideradas as capacidades de injeção, plastificação, a força de fechamento e a pressão de injeção.

Ao fazer a injeção, devem-se fazer inúmeras verificações, por exemplo, o material deve apresentar baixo nível de umidade, caso contrário pode-se resultar em “mica”, manchas, escamas ou bolhas nas peças moldadas, para isso deve-se fazer uma secagem antes do processo, deve-se verificar também a geometria dos materiais, lubrificação, temperatura de injeção, temperatura do molde, pressão de injeção, ciclos de injeção e tolerâncias dimensionais(ALMEIDA, 2004).

Máquinas de moldagem de injeção para plásticos foram derivadas da moldagem de metais (fundição em moldes). A primeira patente para moldagem por injeção foi concedida nos Estados Unidos, em 1872, a John e Isiah Hyatt que a usaram para moldar celulóide. Em 1878, John Hyatt usou o primeiro molde de múltiplas cavidades. Em 1920, na Alemanha iniciou-se a moldagem por injeção de termoplásticos.

Um maior desenvolvimento ocorreu em 1951, quando William H: Willert (United States) desenvolveu a rosca recíproca para máquinas de moldagem por injeção.

O maior desenvolvimento recente é relativo a aplicação de micro processadores a máquinas injetoras (NUNES, 2002).

Resumo do Processo

Moldagem por injeção é um processo cíclico de transformação de termoplásticos e abrange as seguintes etapas:

1. Transporte do Material

2. Aquecimento e fusão da resina

3. Homogeneização do material fundido

4. Injeção do extrudado no interior da cavidade do molde

5. Resfriamento e solidificação do material na cavidade

6. Ejeção da peça moldada

A resina deverá ser isenta de umidade, colocada no funil de alimentação, o qual deve estar constantemente tapado para evitar poeira e outras sujidades. As peças injetadas são separadas do canal de injeção e inspecionadas pelo operador enquanto se inicia outro ciclo(ALMEIDA, 2004).

Os canais de injeção são moídos e retornados ao processo numa proporção estabelecia.

As máquinas injetoras são normalmente classificadas pela Força Máxima de Fechamento, Máxima Pressão de Injeção, Máxima Capacidade de Injeção, e Diâmetro da Rosca.

O tamanho das máquinas injetoras aumenta de acordo com a Força de Fechamento. Assim, as faixas das dimensões são as seguintes:

- comprimento: 1-20 metros

- largura: 0,5-5 metros

- altura: 0,5-5 metros

2. Moldes

Tipos básicos de moldes(HARADA, 1948):

1. Moldes de injeção de duas placas;

2. Moldes de injeção de três placas;

3. Moldes de injeção com partes móveis.

Figura1: Molde de injeção de duas placas

Figura 2: molde com 3 placas

Figura 3: molde com partes móveis

O molde é adaptado ao final da máquina e recebe, em sua cavidade material plástico fundido por meio de pressão. Suas cavidades possuem as formas e dimensões do produto desejado.Alguns dos fatores importantes no projeto de um molde são: peso, tamanho e desenho da peça para decidir qual a melhor localização para as entradas, número de cavidades, etc (HARADA, 1948).

O projeto básico do molde depende de alguns fatores, como:

• Do tamanho e forma da peça;

• Do número de cavidades;

• Do tamanho e capacidade da máquina;

• Força de fechamento;

• Pressão de injeção;

• Capacidade da máquina;

• Fluxo de material no molde;

• Contração.

Os componentes do molde são:

• Base do molde: Mantém a cavidade e deve estar corretamente posicionada em relação ao bico da máquina;

• Pinos guia: Mantém o alinhamento entre as duas metades do molde,

• Buchas de injeção: Controla a entrada de material para a parte interna do molde;

• Canais: Controlam a passagem do material desde o bico até a cavidade;

• Entradas: Controlam a entrada de material nas cavidades;