canais de injecao

canais de injecao

(Parte 1 de 3)

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi

Capítulo 7 – Sistemas de injeção

O sistema de injeção de um molde tem a função principal de conduzir o material fundido até as cavidades. Na figura 7.1 é mostrado um exemplo de um molde com quatro cavidades, com o canal de injeção, os canais de distribuição primário e secundário, a retenção do canal e as entradas de injeção.

O sucesso no processo de injeção de termoplásticos está diretamente ligado ao conhecimento do fluxo do material fundido nos canais de distribuição do molde. Os conceitos aqui mencionados, bem como, aprofundar os assuntos relacionados devem ser levados em conta para que um projeto adequado seja concebido.

Fig.7.1 – Elementos de um sistema de injeção

Fluxo de injeção

Os pontos de injeção devem ser localizados a fim de fornecer as melhores condições de fluxo e peças em que a marca por eles deixada não afete a eficiência e a estética do produto ou, que possa ser facilmente eliminada com operação posterior.

Durante o fluxo, o material plástico fundido entra em contato com a parede resfriada do molde criando uma camada congelada (Frozen Layer). Por onde à frente de fluxo (Flow Front) passa, ela gera esta camada congelada, que vai aumentando de espessura conforme o tempo de injeção aumenta. A figura 7.2 apresenta uma ilustração da frente de fluxo gerando uma camada congelada dentro das paredes do molde.

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi

Figura 7.2 – Frente de fluxo e camada congelada A figura 7.3 mostra uma aceleração da geração da camada congelada quando a velocidade de preenchimento é menor. Com isso, conclui-se que o preenchimento deve ser o mais rápido possível a fim de evitar falhas de injeção, excesso de pressão de injeção e recalque demasiado.

Figura 7.3 – Diferenças entre o preenchimento rápido e lento quanto à formação da frente de fluxo e da camada congelada

Outra situação interessante quando analisado o fluxo de material é que devido à camada congelada os pontos de entrada de injeção devem estar localizados nas paredes mais grossas do produto, conforme é mostrado na figura 7.4.

Figura 7.4 – Melhor localizaçãodo ponto de injeção em relação às diferenças de espessura do produto

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi

Na Figura 7.5 são mostrados vários exemplos de peças com diferentes pontos de injeção e as linhas de fluxo de cada um.

Fig. 7.5 – Fluxo de injeção em peças com pontos de injeção diferentes O centro geométrico ou centro de gravidade é o lugar indicado para localizar-se o canal de injeção. Mas devido à produtividade do molde nem sempre isto é possível, e nestes casos a regra é deixar os caminhos percorridos pelo material fundido o menor possível.

O último ponto de encontro do material fundido é chamado de linha de solda ou emenda fria, devido a ser o ponto mais frio e o mais tensionado da peça, por isso quanto menor for à distância entre as linhas de solda melhor estabilidade a peça terá.

Buchas de Injeção

É a primeira região por onde a massa fundida do polímero é forçada a passar após deixar o cilindro da injetora. A forma e dimensões da bucha devem ser tais que não causem nenhum dano ao material fundido, já que este passa por esta região com grande pressão e velocidade.

Um dos principais problemas que uma bucha mal dimencionada pode causar ao polímero, é a degradação por cisalhamento.

A degradação por cisalhamento do polímero é a perda de suas propriedades (mecânicas, térmicas, etc.) causada pela quebra (cisalhar) das cadeias moleculares.

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi

A bucha deve seguir uma forma cônica com conicidade variando de 2 - 6 graus.

O conduto deve ser bem polido e o mais curto possível. No final da bucha deve haver um poço frio com diâmetro e profundidade iguais ao maior diâmetro do conduto.

A figura 7.3 mostra três tipos de acoplamento da bucha de injeção com o canhão da máquina injetora e na figura 7.4 é apresentado um exemplo de bucha de injeção padrão retirado do catalogo da empresa DME.

Fig. 7.3 – acoplamento de uma bucha de injeção.

Fig. 7.4 - Exemplo de uma bucha de injeção.

Canais de distribuição

Os canais de distribuição transferem o material fundido do bico até as entradas das cavidades. Estes devem ser projetados para distribuir simultaneamente a todas as cavidades para evitar o mau preenchimento de algumas cavidades. Observe na figura 7.5 alguns exemplos de distribuição de cavidades geometricamente balanceadas e geometricamente não balanceadas e na figura 7.6 alguns exemplos de distribuição deixando uma zona para depósito de material frio (poço frio).

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi

Fig 7.5 – Distribuição de cavidades geometricamente balanceadas e não balanceadas

Fig. 7.6 – Distribuição de cavidades deixando “poço frio” Sempre quando houver uma quebra no canal de distribuição deverá existir uma área para reter o material mais frio, que é chamado de poço frio e serve para absorver a frente de fluxo mais fria do material. Na figura 7.7 um exemplo de uma distribuição com poço frio

Fig. 7.7 – Canal de distribuição com poço frio

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi

Tipos de canais

Para um bom fluxo do material a escolha do tipo de seção do canal é muito importante. De forma geral, os canais circulares são mais recomendados, pois apresentam uma superfície de contato mínima entre o plástico e o molde. Na figura 7.8 são mostrados alguns tipos de canais recomendados e não recomendados.

Fig. 7.8 - Tipos de canais de distribuição A figura 7.9 apresenta um exemplo de dimensionamento para os tipos de canais mais utilizados, ou seja, redondo, trapezoidal ou trapezoidal raiado.

Fig. 7.9 - Dimensionamento dos canais de injeção

Pontos de Entrada de Injeção

A entrada de injeção é um item que merece ampla discussão em sua definição. A entrada de injeção controla a velocidade com que o material fundido entra na cavidade

Introdução ao projeto de ferramentas Prof. Eduardo Thomazi e, também, o seu empacotamento. Estas duas características influenciarão na performance e aparência da peça injetada.

Problemas provenientes dos pontos expostos acima podem ser eliminados se o tipo de ponto (ou pontos) de entrada e sua localização forem bem definidos. Isto, basicamente, irá depender do desenho da peça, fluxo do material fundido e requerimentos de uso da peça moldada.

Algumas outras considerações como a natureza do polímero (se cristalino ou amorfo) e se carregados ou não, também devem ser levadas em conta. Nos polímeros carregados com fibra de vidro, devido à sua característica anisotrópica, a localização do ponto de entrada deve ser estudada antes de iniciar-se o corte do molde de forma a levar-se em conta o correto valor da contração do material. De uma forma geral, as seguintes considerações devem ser levadas em conta em relação ao ponto de entrada de injeção:

• Peças grandes que necessitam de vários pontos de entrada, estes devem estar próximos o bastante para evitarem perda de pressão;

• Para evitar aprisionamento de gases, o fluxo do material a partir do ponto de entrada deve ser dirigido para as saídas de gases;

• Os pontos de entrada devem estar localizados, preferencialmente, das paredes grossas para finas;

• Os pontos de entrada devem estar localizados em local de pouca solicitação mecânica da peça;

• Os pontos de entrada devem estar localizados de tal forma a minimizar linhas de emenda e qualquer tipo de marca;

• Para minimizar o jateamento, espirrados e enevoamento, a entrada deverá estar em ângulo reto com o canal e deve obrigatoriamente, existir um poço frio ao lado do canal.

A seguir, estão relacionados os vários tipos de pontos de entrada de injeção mais utilizados: a) Entrada direta b) Entrada lateral c) Entrada em leque tipo martelo d) Entrada tipo diafragma e) Entrada em túnel ou submarina

(Parte 1 de 3)

Comentários