curso de plastico

8/4/2019 Curso de Plastico

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A Member of the Group

Curso bsico e intensivo deCurso bsico e intensivo de

plsticosplsticos

Piracicaba 13 de maro de 2004Piracicaba 13 de maro de 2004


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A Member of the Group2

SumrioSumrio

Introduo aos materiais Plsticos;

Histria do plstico

Cadeia

Estrutura e classificao dos materiais termoplsticos;

Introduo Reologia dos Polmeros;

Fountain Flow - Como o termoplstico escoa dentro do molde;;

A mquina Injetora e seus componentes e a sequencia de operaoO ciclo de injeo;Parmetros de controle da mquina e seu ajuste

Fase 1

Fase 2


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SumrioSumrioSumrioSumrio

Moldes de InjeoTipos de Modes;Sistemas do molde;Um pouco sobre o sistema de resfriamento do molde.

Novos Processo ligados injeo

Relaes de Causa e Efeito no processo de injeoDefeitos em peas plsticas injetadas : causas e solues

Defeitos em peas plsticas injetadas : causas e soluesSimulao de Injeo por computador : um caso prticoExerccios

Fase 4

Fase 3Mtodos de fabricao:InjeoSoproExtrusoRotomoldagemVacum Forming


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Introduo aos Materiais PlsticosIntroduo aos Materiais PlsticosIntroduo aos Materiais PlsticosIntroduo aos Materiais Plsticos

Monmero : Nome dado

menor unidademolcular de ummaterial plstico.

Molcula : Pequena unidade de matria de umasubstncia, composta pela associao de umacombinao de diferentes tomos

Polmero : Nome dado molcula de um materialplstico. Um polmero composto por diversos

monmeros ligados porintensas foras


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Os materiais termoplsticos so formadospelos diversos polmeros entrelaados, comoum espaguetti, onde cada fio de macarro um polmero

- Assim como nos monmeros, existem forasque mantm os polmeros ligados uns aosoutros. No entanto, estas foras so menosintensas que no caso dos monmeros

- Quando os polmeros so quebrados, rompendo

as foras de ligao entre os monmerosdizemos que o material est se degradando.


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- O entrelaamento dospolmeros, seu tamanho epeso determinam diversaspropriedades mecnicas e deprocessamento dos materiaisplsticos. A propriedade denosso interesse influenciadapor estas caractersticas aViscosidadeViscosidade

Guarde esta definio:

VISCOSIDADE a medida da resistnciaVISCOSIDADE a medida da resistncia

que um liquido oferece para escoarque um liquido oferece para escoarquando submetido tenses, ou seja,quando submetido tenses, ou seja,quanto maior a VISCOSIDADE maior aquanto maior a VISCOSIDADE maior adificuldade de fazer escoar ou manter umdificuldade de fazer escoar ou manter umlquido escoando. Esta umalquido escoando. Esta uma

propriendade especfica de cada materialpropriendade especfica de cada material

plastico quando no estado fundidoplastico quando no estado fundido(liquido) e uma das principais(liquido) e uma das principais


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Todas as molculas dos materiais

termoplsticos possuem umpesopesomolecular.molecular. Para simplificar oentendimento da influncia dopeso molecular nas caractersticado material, podemos associar opeso molecular ao comprimentodas molculas, onde quanto maioro comprimento das molculas,maior o peso.

Ento :

PesoPesoMolecularMolecular ViscosidadeViscosidade

Porm muito difcil encontrar polmeros quepossuam todas as moculas do mesmocomprimento. Temos ento outra caracterstica

importante nos termoplsticos : A Distribuio doDistribuio do

EmaranhamentosEmaranhamentos


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ibuio de peso molecular estreitaibuio de peso molecular estreita

ibuio de peso molecular largaibuio de peso molecular larga

Numero de

moleculas

Peso da

Molecular


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Quanto Classificao os polmerosQuanto Classificao os polmerospodem ser :podem ser :

TermoplstTermoplsticosicos

TermofixosTermofixos

SemicristalSemicristalinosinos

AmorfAmorfosos

CristalinCristalinosos

PolmerPolmerosos


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TermoplstTermoplst

icosicos

Ligaes fracas entre asmacromolculas.

TermofixosTermofixos Ligaes fortes entre osmonmeros e as macromolculas.

AmorfosAmorfos SemicristalSemicristalinosinos

CristalinCristalinosos

A diferena, a nvel molecular, entre os materiais amorfos ,semicristalinos e cristalinos basicamente a forma como seorganizam as molculas partindo de uma configuraoaleatria (amorfos) para organizada (cristalinos).


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As propriedades dos materiais, associadas s diferenas naestrutura molecular dos termoplsticos e termofixos so:


TermofixosTermofixos

TermoplstTermoplsticosicos

Maior resistnciaMaior resistncia

mecnica;mecnica;Maior estabilidadeMaior estabilidadedimensional;dimensional;Maior resistncia ao calorMaior resistncia ao calor

e umidadee umidadeBoa resistncia aoBoa resistncia aoimpacto;impacto;Boa estabilidadeBoa estabilidadedimensional;dimensional;

Maior resitncia ao calorMaior resitncia ao calor


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ComportamentoComportamentoda estruturada estrutura

molecular dosmolecular dosPolmericosPolmericosquando soquando soaquecidos ouaquecidos ou

resfriadosresfriados


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SemicristalinosSemicristalinosAmorfosAmorfosTermoplstTermoplsticosicos

Transparncia;Resistncia qumica pobre;

Baixa contrao volumtrica;Normalmente alta viscosidade;Em sua maioria, baixa resitncia a trao;Necessrio Baixo calor para fuso

Translcido ou opaco;Excelente resistncia qumica ;

Grandes contraes volumtricas;Normalmente baixa viscosidade;Em sua maioria, alta resitncia a trao;Alto calor latente (cristalizao)

ABSPMMAPCPSPVCEntre outros

POMPAPEPPPETEntre outros


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Conceitos bsicos de ReologiaConceitos bsicos de ReologiaConceitos bsicos de ReologiaConceitos bsicos de Reologia

Os Slides a seguir apresentam de forma simplificadaOs Slides a seguir apresentam de forma simplificadacomo o material termoplstico se comporta fluindocomo o material termoplstico se comporta fluindodentro da cavidade do molde.dentro da cavidade do molde.

Isto feito para explicar como os parmetros deIsto feito para explicar como os parmetros deprocesso , VELOCIDADE DE INJEO , PRESSO DEprocesso , VELOCIDADE DE INJEO , PRESSO DEINJEO, TEMPERATURA DO POLMERO FUNDIDO eINJEO, TEMPERATURA DO POLMERO FUNDIDO eTAXA DE RESFRIAMENTO esto relacionados e qualTAXA DE RESFRIAMENTO esto relacionados e qual

seus efeitos sobre a qualidade dos produtos injetados.seus efeitos sobre a qualidade dos produtos injetados.


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Recordando :REOLOGIA a cincia que estuda o escoamento e a deformao dosREOLOGIA a cincia que estuda o escoamento e a deformao dosmateriais provocadas pela ao de foras (tenses) ou defomaes,materiais provocadas pela ao de foras (tenses) ou defomaes,estando estes materiais no estado slido, lquido ou gasoso. Estesestando estes materiais no estado slido, lquido ou gasoso. Estesmateriais possuem comportamento viscoso, como os lquidos encontradosmateriais possuem comportamento viscoso, como os lquidos encontradosno nosso dia a dia e elstico, como os materiais slidos. So os materiaisno nosso dia a dia e elstico, como os materiais slidos. So os materiaisviscoelsticos.viscoelsticos. Exemplos de materiais que possuem esteExemplos de materiais que possuem estecomportamento so os vidros e os termoplsticos.comportamento so os vidros e os termoplsticos.Vamos ilustrar melhor :

Fora

rea

= TensoTensoNormalNormal

Forarea

= TensoTensoCisalhamenCisalhamenoo

ConfiguraoConfigurao

defomadadefomada


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Lquido Viscoso

Slido Elstico

Aplicao de tenso

Forma inicial

Tempo = t A tenso removida

Tempo = 2 x t Forma Deformada

PolmeroViscoelstico

Recuperao

Parcial

Quais as consequncias nas peas plsticas quanto aosQuais as consequncias nas peas plsticas quanto aos

polmeros termoplsticos escoarem assim ?polmeros termoplsticos escoarem assim ?


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Como o material termoplstico escoa entre asComo o material termoplstico escoa entre asparedes do moldeparedes do molde

Fountain FlowFountain Flow As camadas de materialAs camadas de materialescoam saindo do centro e seescoam saindo do centro e sefixando nas paredes, comofixando nas paredes, como

quando jogamos o ovo lquidoquando jogamos o ovo lquidona frigideira fazendo umna frigideira fazendo umomelete. O primeiro materialomelete. O primeiro materialque entra na cavidadeque entra na cavidadecongela sempre junto congela sempre junto

entrada (gate)entrada (gate)O fenmeno fountain flow ocorre associado trocaO fenmeno fountain flow ocorre associado trocade calor do termoplstico com a parede do molde. Essade calor do termoplstico com a parede do molde. Essatroca faz o polmero reduzir sua temperatura e formartroca faz o polmero reduzir sua temperatura e formaruma camada congelada junto parede do molde. Auma camada congelada junto parede do molde. A

velocidade de injeo e a taxa de cisalhamentovelocidade de injeo e a taxa de cisalhamentoinfluencia diretamente a es essura da camadainfluencia diretamente a es essura da camada


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Como o material termoplstico escoa entre asComo o material termoplstico escoa entre asparedes do moldeparedes do molde

EscoamentoEscoamento

CisalhanteCisalhante As diferentes camadas deAs diferentes camadas dematerial escoam commaterial escoam comdiferentes velocidades, ondediferentes velocidades, ondea velocidade da camada juntoa velocidade da camada junto

parede do molde ZERO e parede do molde ZERO eao centro mxima.ao centro mxima.

TensTensoo

PerfilPerfil

dedeInjeInjeoo


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Taxa deTaxa deCisalhamentoCisalhamentoComo vimos, existe uma diferena de velocidadeComo vimos, existe uma diferena de velocidadeentre as diferentes camadas de material escoandoentre as diferentes camadas de material escoandoentre as paredes do molde. A taxa com que essaentre as paredes do molde. A taxa com que essavelocidade varia ao longo da espessura da parede velocidade varia ao longo da espessura da parede chamada de Taxa de cisalhamento (angulo A)chamada de Taxa de cisalhamento (angulo A)

A

Quanto maiorQuanto maior, maior a taxa, maior a taxade cisalhamento, entode cisalhamento, ento

Taxa = Vmax / yTaxa = Vmax / yy

Vmax

Por issoPor isso::

Taxa deTaxa decisalhamentocisalhamento

VelocidaVelocidade dede deinjeoinjeo

EspessurEspessuraa

PerfilPerfildedeInjeInjeoo

TensTensoo


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Taxa deTaxa de

CisalhamentoCisalhamento

Perfil dePerfil de

velocidades para ovelocidades para oescoamento entreescoamento entreas duas paredes doas duas paredes domoldemolde..

A

Grafico da taxa de

cisalhamento

Orientao Molecular

Orientao Molecular

Tome Nota :

A taxa de cisalhamento elevada noA taxa de cisalhamento elevada noprocessamento de polmeros por injeo processamento de polmeros por injeo

responsvel por diversos problemas naresponsvel por diversos problemas nafabricao de peas plsticas, como veremosfabricao de peas plsticas, como veremosmais adiante.mais adiante.

Nos materiais termoplsticos, quanto maior aNos materiais termoplsticos, quanto maior ataxa de cisalhamento maior a orientao dastaxa de cisalhamento maior a orientao dasmolculas.Em materiais carregados commolculas.Em materiais carregados com

fibras, a taxa de cisalhamento determinafibras, a taxa de cisalhamento determinatambm a orienta o destas fibras.


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Tenso de

Cisalhemento rea

Fora Taxa de

Cisalhamento

Velocidade

Altura

ViscosidadeTenso de Cisalhamento

Taxa de Cisalhamento

Tenso deTenso de

CisalhamentoCisalhamento


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FluidosFluidosNewtonianosNewtonianosFluidos newtonianos so aqueles em que aFluidos newtonianos so aqueles em que aviscosidade no varia com a taxa de cisalhamento.viscosidade no varia com a taxa de cisalhamento.Ex. gua.Ex. gua.

Fluidos NoFluidos No

NewtonianosNewtonianosJ nos fluidos no newtonianos, a viscosidade variaJ nos fluidos no newtonianos, a viscosidade variacom a taxa de cisalhamento, como no caso doscom a taxa de cisalhamento, como no caso dos

polmeros termoplsticospolmeros termoplsticos


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ViscosidadeTenso de Cisalhamento

Taxa de Cisalhamento

EntoEnto

::

Tenso de Cisalhamento = Viscosidade x Taxa de cisalhamento

Se:Se: LogoLogo:: VelocidaVelocida

dedeTaxa deTaxa de

cisalhamecisalhamentontoViscosidaViscosidadedeTensoTensoCisalhameCisalhamentonto


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Novamente :Novamente :

A viscosidade dos polmeros fundidos varia tambmA viscosidade dos polmeros fundidos varia tambmcom a temperatura, como visto nas trs curvas decom a temperatura, como visto nas trs curvas decor diferenciada abaixo.cor diferenciada abaixo.

TemperatuTemperatura dora dofundidofundido

ViscosidaViscosidadede

Taxa deTaxa de

cisalhamecisalhamentonto

VelocidaVelocidadede

Atrito eAtrito eAquecimeAquecimeviscosoviscoso

Taxa deTaxa decisalhamecisalhame

ntonto


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Mas:Mas:Como nos fluidos newtonianos, o aumento daComo nos fluidos newtonianos, o aumento davelocidade de escoamento do polmero dentro davelocidade de escoamento do polmero dentro dacavidade cria tambm o aumento da perda decavidade cria tambm o aumento da perda de

carga.carga.PorPorisso:isso: Presso deInjeo

Velocidade de

Injeo

Perda de carga

Queda deviscosidade

Soma de efeitos


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Presso x Fluxo do polmeroPresso x Fluxo do polmeroPresso x Fluxo do polmeroPresso x Fluxo do polmero

d j


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Presso de Injeo

Presso necessria para fazer fluir o polmerofundido na cavidade do molde

Limitada pela capacidade da mquina

Limitada pela mxima presso hidraulica

Usualmente em torno de 1400 - 2000 bar

Major influence on final part dimensions


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Maior Presso

Pea fina

Pea espessa

Menor Presso

Espessura do Produto rea Superficial

Maior reasuperficial emaior rea de

troca de calor.Maior Presso

Menor Presso

Menor reasuperficial emenor rea de

troca de calor

Presso de InjeoPresso de Injeo

Impacto do Projeto do Produto na presso necessriaImpacto do Projeto do Produto na presso necessria

de injeo.de injeo.

P d I j Presso de Injeo


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Entrada Restrita -->Maior presso

Tamanho da entrada Comprimento de fluxo

Entrada Maior --> Menor presso

Maior Comprimento de fluxo --> Maior presso

Menor Comprimento de fluxo--> Menor Presso


Impacto do Projeto do molde na presso necessriaImpacto do Projeto do molde na presso necessria

de injeo.de injeo.Dependente da posio da entrada

P d I j


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Tempo deinjeo

otimizado

Muito Curto Muito Longo

Tempo de InjeoVelocidade de Injeo Velocidade de InjeoInjeo Rpida x Lenta

Maior Presso

Menor Presso

FundidoCamadacongeladamenos espessa

Camadaconngeladamais espessa

Tempo longoBaixa Vel. Inj.Alta Presso

Tempo curtoAlta Vel. Inj.

Baixa Presso


Impacto do Ajuste do Processo na presso necessriaImpacto do Ajuste do Processo na presso necessria

de injeo.de injeo.

P d I j


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Tempo de Injeo (seg)

Mxim

aPressodeInjeo(MPa)

0 4 8 12 16 20

80

60

40

20

Faixa de tempotimo de

injeo



de injeo.de injeo.

d jP d I j


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Fundido mais frio --> Maior presso

Fundido mais aquecido -->Menor presso

Temperatura do Fundido Temperatura do molde

Temperatura do fluido de refrigeraomais baixa --> Maior Presso



de injeo.de injeo.

Temperatura do fluido de refrigeraomais alta-->Menor presso

d jP d I j


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Efeitos da seleo da resina napresso de injeo

Diferentes resinas requerem diferentespresses de injeo

Diferentes resinas exibem uma larga faixa devalores de viscosidade

ndice de Viscosidade - BaixoMFI X Alto MFI

Injection Pressures vs. Time

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0

Injection Time (Sec)

Pre

ssure(MPa)

PC

ABS

PP

W W

Baixo Indice deFluidez

Maior Presso

Alto Indice de Fluidez

Menor Presso


Impacto da escolha do Material termoplastico na pressoImpacto da escolha do Material termoplastico na presso

necessria de injeo.necessria de injeo.

O d I j


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O processo de Injeo

A mquinaA mquinaInjetoraInjetora Funil de

AlimentaoResistncias de

Aquecimento Polmero

ParafusoInjetor

Unidade deFechamento Molde

Calha Cilindro deAquecimento

O d I j O d I j


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O processo de InjeoO processo de Injeo

A mquina Injetora - OA mquina Injetora - OParafuso InjetorParafuso Injetor

Bico da injetora avanadoBico da injetora avanado Bico da injetoraBico da injetora

recuadorecuado


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O d I j O processo de Injeo


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O molde se fecha;O parafuso injetor se move afrente empurrando o polmerofundido para dentro dascavidades do molde. Ao finaldesta fase a cavidade est

completamente preenchida.Nesta fase a mquinacontrola a velocidade deavano do parafuso frente.

Funil

Cilindro

Molde

Parafus

o


Fase deFase dePreenchimentoPreenchimento

O ciclo deO ciclo deinjeoinjeo



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Nesta fase o parafuso injetor temcontrolada a presso aplicadasobre o polmero fundido e nomais a velocidade de avano domesmo.A contrao do termoplstico compensada por mais materialtermoplstico que forado paradentro da cavidade at que aentrada de material congelecompletamente.


Fase de RecalqueFase de RecalqueO ciclo deO ciclo deinjeoinjeo



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Com o molde a temperaturas bem abaixodo polimero fundido o termoplstico resfriado at a completa solidificao,momento em que o produto pode ser

extrado.Durante esta fase o parafuso pastificadorcomea a girar fundindo e levando opolmero a frente do parafuso, que porsua vez comea a recuar.


Fase deFase deResfriamentoResfriamento

Molde AbertoMolde AbertoAps completo o retorno do parafuso evencido o tempo de resfriamento, omolde se abre e o produto extrado,deixando a mquina pronta para o incio

do prximo ciclo.

O ciclo deO ciclo deinjeoinjeo



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Parmetros de Ajuste da UnidadeParmetros de Ajuste da Unidadede injeode injeoContrapressoContrapresso

Corresponde presso aplicada na direo oposta ao retorno doCorresponde presso aplicada na direo oposta ao retorno doparafuso injetor durante a dosagem (recuo do parafuso).parafuso injetor durante a dosagem (recuo do parafuso).

ContrapressContrapressoo

Aumento doAumento doAtritoAtritointerno aointerno aocilindrocilindro

Aumento daAumento datemperaturatemperaturado fundido.do fundido.

HomogenizaHomogenizao doo dofundidofundido

Provoca aumento rpido da temperatura do fundido quandoProvoca aumento rpido da temperatura do fundido quandocomparado ao aumento da temperatura de controle do cilindro decomparado ao aumento da temperatura de controle do cilindro de

plastificao.plastificao.

Volume a serVolume a serinjetado nainjetado nacavidadecavidade



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Rotao do Parafuso InjetorRotao do Parafuso Injetor

Ajusta a velocidade de giro do parafuso injetor em RPM durante aAjusta a velocidade de giro do parafuso injetor em RPM durante adosagem (recuo). Quanto maior a rotao do parafuso, maior odosagem (recuo). Quanto maior a rotao do parafuso, maior ocisalhamento do material interno ao cilindro e o aquecimento viscoso.cisalhamento do material interno ao cilindro e o aquecimento viscoso.


Parmetros de Ajuste da UnidadeParmetros de Ajuste da Unidadede injeode injeo

RotaoRotaoAumento doAumento doAtritoAtritointerno aointerno ao

cilindrocilindro

Aumento daAumento datemperaturatemperaturado fundido.do fundido.

Tempo deTempo dedosagemdosagem

Aumento doAumento doCisalhamentCisalhamento doo do

Material.Material. CaractersticasCaractersticasdo polmerodo polmerofundido.fundido.



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Parmetros de Ajuste da UnidadeParmetros de Ajuste da Unidadede injeode injeoVelocidade de InjeoVelocidade de Injeo

Corresponde velocidade de avano do parafuso injetor a frente,Corresponde velocidade de avano do parafuso injetor a frente,no momento da injeo do material para dentro da cavidade do molde (faseno momento da injeo do material para dentro da cavidade do molde (fasede preenchimento).de preenchimento). Mquinas modernas permitem ajuste diferente deMquinas modernas permitem ajuste diferente develocidade ao longo do trajeto do parafuso;velocidade ao longo do trajeto do parafuso;

A velocidade deve ser ajustada para a mxima possvel,A velocidade deve ser ajustada para a mxima possvel,consideradas a qualidade do produto e o menor tempo deconsideradas a qualidade do produto e o menor tempo deciclo;ciclo;

O uso de perfis de injeo deve ser considerado para manterO uso de perfis de injeo deve ser considerado para manterconstante a velocidade da frente de fluxo na cavidade econstante a velocidade da frente de fluxo na cavidade econstante as caractersticas finais do produto;constante as caractersticas finais do produto;

Velocidades baixas no incio da injeao evitam o jateamentoVelocidades baixas no incio da injeao evitam o jateamentodo polmero logo aps a entrada e manchas em torno dado polmero logo aps a entrada e manchas em torno da

mesma.mesma.



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Parmetros de Ajuste da UnidadeParmetros de Ajuste da Unidadede injeode injeoPosio de Passagem para recalque.Posio de Passagem para recalque.

Corresponde posio ao longo do trajeto do parafuso injetor emCorresponde posio ao longo do trajeto do parafuso injetor emque a mquina injetora passa do controle de velocidade de avano doque a mquina injetora passa do controle de velocidade de avano doparafuso injetor para o controle da presso aplicada pelo mesmo sobre oparafuso injetor para o controle da presso aplicada pelo mesmo sobre o

polmero fundido.polmero fundido.

Influncia direta sobre a eficcia da aplicao do recalque;Influncia direta sobre a eficcia da aplicao do recalque;

Associada ao ajuste da presso de recalque, pode evitarAssociada ao ajuste da presso de recalque, pode evitarexcesso de presso interna cavidade;excesso de presso interna cavidade;

Deve ser ajustada um pouco antes do completoDeve ser ajustada um pouco antes do completopreenchimento das cavidades para levar em considerao apreenchimento das cavidades para levar em considerao ainrcia do parafuso injetor.inrcia do parafuso injetor.



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Parmetros de Ajuste da UnidadeParmetros de Ajuste da Unidadede injeode injeoPresso e tempo de recalque.Presso e tempo de recalque.

Corresponde aos valores de presso aplicados ao polmero fundido porCorresponde aos valores de presso aplicados ao polmero fundido porum tempo determinado, contado aps o alcance da posio de passagemum tempo determinado, contado aps o alcance da posio de passagempara recalque.para recalque.

Mquinas modernas permitem ajuste de diferentes pressesMquinas modernas permitem ajuste de diferentes pressesao longo do tempo de aplicao de recalque;ao longo do tempo de aplicao de recalque;

A aplicao do recalque justificada at o completoA aplicao do recalque justificada at o completocongelamento das entradas das cavidades. Manter a aplicaocongelamento das entradas das cavidades. Manter a aplicao

de presso aps este momento s recalcaria o sistema dede presso aps este momento s recalcaria o sistema dealimentao (canais).alimentao (canais).

O uso de perfis de recalque deve ser considerado paraO uso de perfis de recalque deve ser considerado paraprocurar compactar de forma uniforme toda a extenso doprocurar compactar de forma uniforme toda a extenso doproduto e minimizar problemas de empenamento.produto e minimizar problemas de empenamento.

Ajustando a mquina injetoraAjustando a mquina injetora


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1 - Temperatura do fundido1 - Temperatura do fundido Um dos mais importantes parmetros no ajuste doUm dos mais importantes parmetros no ajuste doprocesso;processo;

Valores muito baixos podem no permitir a completa fusoValores muito baixos podem no permitir a completa fusodo material e valores muito altos podem levar o material do material e valores muito altos podem levar o material

degradao.degradao. A temperatura do fundido ajustada atravs da temperaturaA temperatura do fundido ajustada atravs da temperaturade diferentes zonas de aquecimento ao longo do cilindro dede diferentes zonas de aquecimento ao longo do cilindro deplastificao (de 3 a 5 zonas).plastificao (de 3 a 5 zonas).

Perfil detemperaturacrescente

Zona 1

Zona 2Zona 3

TemperaturaBico

Zona 1 = Zona 3 - 40CZona 1 = Zona 3 - 40C



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2 - Temperatura do fundido2 - Temperatura do fundido

A temperatura do bico de injeo deve ser igual a doA temperatura do bico de injeo deve ser igual a dopolmero fundido e tm a funo de manter uniforme estepolmero fundido e tm a funo de manter uniforme estevalor.valor.

Temperaturas elevadas no bico de injeo podem facilmenteTemperaturas elevadas no bico de injeo podem facilmentedegradar o material e provocar mudana de cores,degradar o material e provocar mudana de cores,principamente em resinas de PA (poliamida).principamente em resinas de PA (poliamida).

Usualmente, a temperatura do polmero fundido sempreUsualmente, a temperatura do polmero fundido sempremaior que a temperatura ajustada nas diferentes zonas domaior que a temperatura ajustada nas diferentes zonas do

cilindro de plastificao. Este efeito causado pelocilindro de plastificao. Este efeito causado peloaquecimento proveniente do atrito entre o parafuso injetor e oaquecimento proveniente do atrito entre o parafuso injetor e ocilindrocilindro

possvel medir a temperatura do polmero fundido com um possvel medir a temperatura do polmero fundido com umtermmetro e uma sonda de imerso ou um termmetrotermmetro e uma sonda de imerso ou um termmetroinfravermelho, afastandoo bico de injeo do molde einfravermelho, afastandoo bico de injeo do molde e



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3 - Temperatura do molde3 - Temperatura do molde

A temperatura do molde de injeo pode ser controlada com o ajusteA temperatura do molde de injeo pode ser controlada com o ajusteda temperatura do fluido de refrigerao utilizado.da temperatura do fluido de refrigerao utilizado.

Via de regra, procura-se ajustar a temperatura do fluido refrigeraoVia de regra, procura-se ajustar a temperatura do fluido refrigeraode 15 a 30 C abaixo da desejada na superfcie do molde.de 15 a 30 C abaixo da desejada na superfcie do molde.

A temperatura a se ajustar para o molde varia com a resina sendoA temperatura a se ajustar para o molde varia com a resina sendoinjetada e indicada pelo fabricantes .injetada e indicada pelo fabricantes .

sempre desejvel possuir temperaturas uniformes ao longo da sempre desejvel possuir temperaturas uniformes ao longo da

superfcie do molde, o que depende principalmente do projeto dosuperfcie do molde, o que depende principalmente do projeto dosistema de refrigerao do mesmo. Variaes de temperatura podemsistema de refrigerao do mesmo. Variaes de temperatura podemcausar brilhos diferenciados e influenciar no preenchimento do produtocausar brilhos diferenciados e influenciar no preenchimento do produto

A temperatura ajustada a o fluido de refrigerao, associada ao tempoA temperatura ajustada a o fluido de refrigerao, associada ao tempode resfriamento determina a temperatura da superfcie do molde node resfriamento determina a temperatura da superfcie do molde no

momento da injeo. A dinmica de ajuste destes parmetros permitemomento da injeo. A dinmica de ajuste destes parmetros permite



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3 - Temperatura do molde3 - Temperatura do molde

Oscilao de temperatura da superfcie do moldeOscilao de temperatura da superfcie do molde

Oscilao de temperatura da superfcie interna doOscilao de temperatura da superfcie interna do

circuito de refrigeraocircuito de refrigerao

Oscilao de temperatura da sada do fluido deOscilao de temperatura da sada do fluido de

refrigeraorefrigerao

Machos profundos tendem a concentrar o calor.Machos profundos tendem a concentrar o calor.

Em moldes com machos profundos, sugere-se o uso de temperaturasEm moldes com machos profundos, sugere-se o uso de temperaturasdiferenciadas para o fluido de refrigerao entre o lado mvel (dos machos) ediferenciadas para o fluido de refrigerao entre o lado mvel (dos machos) efixo do molde. Isso permite reduzir a diferena de temperatura ao longo dafixo do molde. Isso permite reduzir a diferena de temperatura ao longo daespessura do produto e minimizar problemas de empenamento.espessura do produto e minimizar problemas de empenamento.

O uso de temperaturas diferenciadas entre os lados do molde deve serO uso de temperaturas diferenciadas entre os lados do molde deve sercriterioso e levar em considerao a dilatao diferenciada das partes do molde.criterioso e levar em considerao a dilatao diferenciada das partes do molde.

Este efeito pode chegar a travar o molde fechado, especiamente em moldesEste efeito pode chegar a travar o molde fechado, especiamente em moldes



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Temperatura do molde e do fundido paraTemperatura do molde e do fundido paradiferentes resinas.diferentes resinas.

Nome

generico

Temperatura do

fundido (C/F)Temperatura do

molde (C/F)Temp

extr.



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4 - Posio de passagem para o recalque4 - Posio de passagem para o recalque

A frente AtrsPosio de passagemp/ recalque

Fim da dosagem

Volumea injetar

Colcho

Percurso total a injetar

Colcho

final

Volume

recalcado

Descompr.

tra

seira

Ao iniciar a regulagemAo iniciar a regulagemdo processo procuredo processo procureajustar uma posio deajustar uma posio depassagem maior depassagem maior de

forma a garantir aforma a garantir ainjeo de 2/3 doinjeo de 2/3 dovolume da cavidade. ;volume da cavidade. ;

ReduzaReduzagradativamente agradativamente a

posio de passagemposio de passagemat ter a cavidadeat ter a cavidadeaproximadamente 95%aproximadamente 95%preenchida.preenchida.

Normalmente, oNormalmente, ocolcho ajustado paracolcho ajustado para



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5 - Ajuste da rotao e descompresso do5 - Ajuste da rotao e descompresso doparafuso injetorparafuso injetor Os fabricantes de resina normalmente indicam o valorOs fabricantes de resina normalmente indicam o valorideal de rotao para diferente dimetros do parafusoideal de rotao para diferente dimetros do parafusoinjetor. Este valor diretamente relacionado taxa deinjetor. Este valor diretamente relacionado taxa decisalhamento sofrida pelo material durante seu transportecisalhamento sofrida pelo material durante seu transportedentro do cilindro.dentro do cilindro.

A rotao deve ser ajustada de forma a noA rotao deve ser ajustada de forma a nocomprometer o tempo de ciclo. Rotaes baixas tornacomprometer o tempo de ciclo. Rotaes baixas tornalongo o tempo de dosagem e aumenta o tempo delongo o tempo de dosagem e aumenta o tempo de

resfriamento at que a mquina possa abrir as partes doresfriamento at que a mquina possa abrir as partes domolde e extrair a pea.molde e extrair a pea.

Ajuste um valor de descompresso para aliviar a pressoAjuste um valor de descompresso para aliviar a pressointerna causada pela contrapresso e evitar ointerna causada pela contrapresso e evitar o

escorrimento de polmero do bico para dentro do moldeescorrimento de polmero do bico para dentro do molde



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6 - Ajuste da contrapresso de dosagem6 - Ajuste da contrapresso de dosagem

A contrapresso normalmente ajustada entre 5 e 10A contrapresso normalmente ajustada entre 5 e 10bar de presso hidrulica;bar de presso hidrulica;

A contrapresso tem grande contribuio no aumento doA contrapresso tem grande contribuio no aumento do

atrito e determinao da temperatura do polmeroatrito e determinao da temperatura do polmerofundido;fundido;

Resinas misturadas a pigmentos no funil da mquinaResinas misturadas a pigmentos no funil da mquinaexigem maiores contrapresses para melhorarexigem maiores contrapresses para melhorar

homogenizao.homogenizao. O volume dosado maior com maior contrapresso. AO volume dosado maior com maior contrapresso. Acontrapresso, para grande comprimentos de dosagemcontrapresso, para grande comprimentos de dosagempode comprometer o tempo de ciclo.pode comprometer o tempo de ciclo.

Maiores contrapresses permitem maior preciso naMaiores contrapresses permitem maior preciso na


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8 - Ajuste inicial da presso e tempo de recalque8 - Ajuste inicial da presso e tempo de recalque

Ao iniciar a mquina, deve-se ajustar tempo e pressoAo iniciar a mquina, deve-se ajustar tempo e pressode recalque para ZERO para prevenir excessos de pressode recalque para ZERO para prevenir excessos de pressoao molde e permitir definir o ponto ideal de passagemao molde e permitir definir o ponto ideal de passagem

para recalque.para recalque.Dessa forma, ao atingir a posio de passagem paraDessa forma, ao atingir a posio de passagem pararecalque, o movimento a frente do parafuso recalque, o movimento a frente do parafuso interrompido e iniciada a rotao do mesmo para realizarinterrompido e iniciada a rotao do mesmo para realizara dosagem.a dosagem.



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9 - Ajuste da velocidade de injeo.9 - Ajuste da velocidade de injeo.

Inicialmente, ajuste a velocidade de injeo para aInicialmente, ajuste a velocidade de injeo para amxima disponvel. Dessa forma pode-se alcanar amxima disponvel. Dessa forma pode-se alcanar amnima resitncia ao fluxo e maior qualidade na formaomnima resitncia ao fluxo e maior qualidade na formao

das linhas de emenda;das linhas de emenda;Para baixos tempo de preenchimento deve-se garantir aPara baixos tempo de preenchimento deve-se garantir aperfeita ventilao do molde com sadas de gasesperfeita ventilao do molde com sadas de gaseseficientes.eficientes.

Perfis de injeo devem ser utilizados, para evitarPerfis de injeo devem ser utilizados, para evitardefeitos superficiais causados por elevadas taxas dedefeitos superficiais causados por elevadas taxas decisalhamento e marcas de queima por efeito diesel (arcisalhamento e marcas de queima por efeito diesel (araprisionado).aprisionado).

Os menores tempos de injeo so sempre desejveisOs menores tempos de injeo so sempre desejveisois ermitem os menores tem os de ciclo.



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Ajustando a mquina injetorajusta do a qu a jeto a

10 - Ajuste dos tempos iniciais de recalque,10 - Ajuste dos tempos iniciais de recalque,resfriamento e molde aberto.resfriamento e molde aberto. O tempo de recalque pode ser ajustado inicialmente para 10x oO tempo de recalque pode ser ajustado inicialmente para 10x otempo de preenchimento da cavidade para em uma prxima etapatempo de preenchimento da cavidade para em uma prxima etapaotimiz-lo;otimiz-lo;

O resfriamento do material termoplstico para completa solidificaoO resfriamento do material termoplstico para completa solidificaoda pea se inicia ao fim do preenchimento e incio do recalque. Oda pea se inicia ao fim do preenchimento e incio do recalque. Otempo de resfriamento pode inicialmente ser ajustado para 10x otempo de resfriamento pode inicialmente ser ajustado para 10x otempo de preenchimento, e depois ser otimizado;tempo de preenchimento, e depois ser otimizado;

No ajuste do tempo de resfriamento, deve ser verificado o tempo deNo ajuste do tempo de resfriamento, deve ser verificado o tempo dedosagem, para garantir que a carga do polmero possa ser realizadadosagem, para garantir que a carga do polmero possa ser realizada

antes do termino do tempo de resfriamento e inicio da abertura doantes do termino do tempo de resfriamento e inicio da abertura domolde;molde;

O tempo de molde aberto corresponde soma dos tempos deO tempo de molde aberto corresponde soma dos tempos deabertura, extrao e fechamento do molde e varia com a cinemtica doabertura, extrao e fechamento do molde e varia com a cinemtica domolde, a presena ou no de gavetas entre outros fatores;molde, a presena ou no de gavetas entre outros fatores;

O tempo de molde aberto, como todo o ciclo tem influncia direta noO tempo de molde aberto, como todo o ciclo tem influncia direta no


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j q jj q j

12 - Ajuste do inicio, curso e velocidade de extrao.12 - Ajuste do inicio, curso e velocidade de extrao.

As mquinas dotadas de cilindros hidrulicos deAs mquinas dotadas de cilindros hidrulicos deextrao permitem o inicio do movimento dos extratoresextrao permitem o inicio do movimento dos extratoresem uma posio ajustada da placa mvel da mquina.em uma posio ajustada da placa mvel da mquina.

Estando liberadas as gavetas durante a abertura doEstando liberadas as gavetas durante a abertura domolde, ajuste o inicio do movimento de avano dosmolde, ajuste o inicio do movimento de avano dosextratores procurando faz-lo simultaneamente com aextratores procurando faz-lo simultaneamente com aabertura.abertura.

O curso de avano deve ser ajustado para um valor queO curso de avano deve ser ajustado para um valor quegaranta a extao do produto verificando o limitegaranta a extao do produto verificando o limitemecnico existente no molde;mecnico existente no molde;

A velocidade de extrao pode ser ajustada ao mximo eA velocidade de extrao pode ser ajustada ao mximo e

reduzida gradativamente caso verificam-se marcasreduzida gradativamente caso verificam-se marcasindese veis no roduto.



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Ajustando a mquina injetoraj q j

13 - Cadncia e Otimizao do processo.13 - Cadncia e Otimizao do processo.

Coloque a mquina em cadncia para atingir um regimeColoque a mquina em cadncia para atingir um regimepermanente de trabalho.permanente de trabalho.

Ajuste um valor mnimo de presso de recalque eAjuste um valor mnimo de presso de recalque e

aumente-o gradativamente at que o resultado final noaumente-o gradativamente at que o resultado final noproduto seja satisfatrio, considerando o dimensional eproduto seja satisfatrio, considerando o dimensional easpecto visual (rechupes).aspecto visual (rechupes).

Deixe ajustado o mnimo valor possvel de presso deDeixe ajustado o mnimo valor possvel de presso de

recalque, j que esta causadora de tenses internas querecalque, j que esta causadora de tenses internas quepodem contribuir para o empenamento do produto aps apodem contribuir para o empenamento do produto aps adesmoldagem.desmoldagem.

Esteja certo de que o colcho a frente do parafuso injetorEsteja certo de que o colcho a frente do parafuso injetor

ao trmino do recalque diferente de zero para garantirao trmino do recalque diferente de zero para garantirue a com ensa o de material na cavidade foi a



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j q j

14 - Cadncia e Otimizao do processo.14 - Cadncia e Otimizao do processo.Aps determinada aAps determinada apresso adequada depresso adequada derecalque, caso precisorecalque, caso precisodimensional sejadimensional sejaimportante no produto,importante no produto,pode-se otimizar o tempopode-se otimizar o tempo

de recalque determinandode recalque determinandoo tempo de congelamentoo tempo de congelamentoda entrada.da entrada.

O tempo deO tempo decongelamento da entradacongelamento da entrada

pode ser estimadopode ser estimadopesando-se os produtospesando-se os produtosinjetados sucessivamente,injetados sucessivamente,com aumentos graduaiscom aumentos graduaisdo tempo de recalque.do tempo de recalque.

Quando aumentos noQuando aumentos no

Peso daPeso dapea (g)pea (g)

TempoTempodedeRecalqueRecalque(s)(s)



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j q jj q j

15 - Cadncia e Otimizao do processo.15 - Cadncia e Otimizao do processo.

Por ltimo, reduza gradativamente o tempo dePor ltimo, reduza gradativamente o tempo deresfriamento e temperaturas do fluido de refrigerao,resfriamento e temperaturas do fluido de refrigerao,observando para que as temperaturas do produto extradoobservando para que as temperaturas do produto extrado

sejam maiores que a temperatura de deflexo para asejam maiores que a temperatura de deflexo para aresina injetada.resina injetada.

Temperaturas de deflexo para diferentes resinas podemTemperaturas de deflexo para diferentes resinas podemser obtidas com os respectivos fabricantes.ser obtidas com os respectivos fabricantes.

Defeitos associados fase de preenchimentoDefeitos associados fase de preenchimento


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e e tos assoc ados ase de p ee c e top

HesitaoHesitao

A Hesitao ocorre quando o escoamento em algumaA Hesitao ocorre quando o escoamento em algumaregio da pea diminui sua velocidade ou para.regio da pea diminui sua velocidade ou para.

TemperaturaTemperatura ViscosidadeViscosidadeTenso deTenso decisalhamentocisalhamento

Hesitao pode causar falha de injeo, deficincia no recalque,Hesitao pode causar falha de injeo, deficincia no recalque,alteraes na qualidade superficial e tensionamento do produtoalteraes na qualidade superficial e tensionamento do produto

A hesitao causa

A hesitao causa



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p

HesitaoHesitao

O que fazer :O que fazer :

Afastar o ponto de injeo da regio em que ocorre aAfastar o ponto de injeo da regio em que ocorre a

hesitao, pois assim as alternativas de caminhos de fluxohesitao, pois assim as alternativas de caminhos de fluxosero menores e a reduo da velocidade em reas finas sero menores e a reduo da velocidade em reas finas minimizada ;minimizada ;

Aumentar espessuras de parede onde ocorre a hesitao;Aumentar espessuras de parede onde ocorre a hesitao;

Utilizar materiais menos viscosos;Utilizar materiais menos viscosos;

Aumentar a velocidade de injeo para reduzir o tempo deAumentar a velocidade de injeo para reduzir o tempo de

hesitao;hesitao;



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Efeito de RacetrackingEfeito de Racetracking

pp

Este efeito ocorre quando o escoamento mais rpido emEste efeito ocorre quando o escoamento mais rpido emregies mais espessas da pea (oferecem menorregies mais espessas da pea (oferecem menorresistencia ao fluxo).resistencia ao fluxo).

Linhas de emenda que no existiriamLinhas de emenda que no existiriamnormalmente e gases aprisionados.normalmente e gases aprisionados.

O Racetracking causa :O Racetracking causa :



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p

Efeito de RacetrackingEfeito de Racetracking


Muitas vezes, sob o ponto de vista do projeto do produto,Muitas vezes, sob o ponto de vista do projeto do produto,diferenas em espessuras no necessrias. No entanto odiferenas em espessuras no necessrias. No entanto obalanceamento do fluxo atravs de alteraes em espessurabalanceamento do fluxo atravs de alteraes em espessura

pode solucionar o problema. Reduzir espessuras ao invs depode solucionar o problema. Reduzir espessuras ao invs deaument-las reduz peso do produto.aument-las reduz peso do produto.

Caminho 1


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p

SobrecompactaoSobrecompactao

Este efeito ocorre quando uma poro do produto j estEste efeito ocorre quando uma poro do produto j estsendo compactada enquanto outras ainda esto sendosendo compactada enquanto outras ainda esto sendopreenchidas.preenchidas.

Diferenas de contrao volumtrica entreDiferenas de contrao volumtrica entrediferentes regies do produto gerando distoresdiferentes regies do produto gerando distorese empenamento;e empenamento;

O sobrecompactao causa :O sobrecompactao causa :



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p

SobrecompactaoSobrecompactao


Aumentar ou reduzir espessuras para permitir umAumentar ou reduzir espessuras para permitir um

preenchimento balanceado;preenchimento balanceado; Mover o ponto de injeo para uma regio que permitaMover o ponto de injeo para uma regio que permitacomprimentos de fluxo similares;comprimentos de fluxo similares;

Dividir a cavidade em sees imaginrias e usar um ponto deDividir a cavidade em sees imaginrias e usar um ponto de

injeo para cada seo;injeo para cada seo;Remover pontos de injeo desnecessrios.Remover pontos de injeo desnecessrios.



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p

Efeito de UnderflowEfeito de UnderflowEste efeito ocorre quando uma frente de fluxo reverte suaEste efeito ocorre quando uma frente de fluxo reverte suadireo de escoamento aps encontro com outra frente.direo de escoamento aps encontro com outra frente.

A gerao de atrito viscoso e a refuso daA gerao de atrito viscoso e a refuso dacamada congelada na regio causando perda decamada congelada na regio causando perda dequalidade na aparncia visual e resitnciaqualidade na aparncia visual e resitnciamecnica.mecnica.

O efeito de underflow causa :O efeito de underflow causa :



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Efeito de UnderflowEfeito de Underflow

O que fazer :O que fazer : Buscar fluxo balanceado que equalize asBuscar fluxo balanceado que equalize aspresses e evite o efeito. Utilizar o balanceamento de canais.presses e evite o efeito. Utilizar o balanceamento de canais.


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DEFEITOS EM PEASDEFEITOS EM PEASPLSTICAS INJETADAS :PLSTICAS INJETADAS :

CAUSAS E SOLUESCAUSAS E SOLUES

Moldes de InjeoMoldes de Injeo


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Tipos bsicos de MoldesMoldes 2 placas;

Moldes 3 placas;

Moldes com cmara quente

Sistemas do moldeSistema de Extrao;

Sistema de Alimentao.

Moldes de Injeo - Tipos de moldeMoldes de Injeo - Tipos de molde


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j pj p

Moldes de 2 placas -Moldes de 2 placas -canais frioscanais frios

Moldes de 2 placas - canaisMoldes de 2 placas - canaisquentesquentes

Moldes de 3 placas -Moldes de 3 placas -

canais frioscanais frios

Os moldes podem ser de :Os moldes podem ser de :

- Multiplas cavidades de- Multiplas cavidades depeas iguais;peas iguais;

- Multiplas cavidades de- Multiplas cavidades depeas diferentes;peas diferentes;

- Somente 1 cavidade com- Somente 1 cavidade com

mais de um ponto de injemais de um ponto de injeo.

Moldes de Injeo


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Tipos de molde - Vantagens e DesvantagensTipos de molde - Vantagens e Desvantagens

Vantagens de moldes de 3 placas sobre os moldes comVantagens de moldes de 3 placas sobre os moldes comcmara quente:cmara quente:

Construo mais barata;Construo mais barata;

Manuteno mais barata e necessidade de paradasManuteno mais barata e necessidade de paradasmenos frequentes;menos frequentes;

Melhor no processamento de materiais termicamenteMelhor no processamento de materiais termicamentesensveis.sensveis.

Desvantagens de moldes de 3 placasDesvantagens de moldes de 3 placas Ciclos de injeo mais altos devido necessidade deCiclos de injeo mais altos devido necessidade deextrao do galho;extrao do galho;

Maior volume de material gasto (no galho);Maior volume de material gasto (no galho);



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o des de jeoComponentes do Molde

o des de jeoComponentes do Molde

PlacasPlacasextratorasextratoras

PinosPinos

extratoresextratores

Guia deGuia deextraoextrao

PlacaPlaca

BaseBase

PlacaPlacaBaseBase PlacaPlaca

SuporteSuporte

PlacasPlacasCavidadeCavidade

Bucha deBucha deinjeoinjeo

Anel deAnel deCentragemCentragem

ColunaColunaGuiaGuiaBuchaBuchaGuiaGuia



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j Sistemas de extrao / desmoldagem


BuchasBuchasExtratorasExtratoras

PinosPinosextratoresextratores

PinaPinass

ElevadoresElevadores

comcomcorrediascorredias

Espirais deEspirais derefrigeraorefrigerao

GavetasGavetas

Pinos GuiaPinos Guia

Pinos de arrastePinos de arraste



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Guias deGuias dedeslizamendeslizamen

toto

GavetGavetaa

PinoPino

dedeArrastArrastee

Cunha deCunha detravamenttravament

oo



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Moldes de injeo so ferramentas caras e exigemMoldes de injeo so ferramentas caras e exigemcuidados. Alguns deles so:cuidados. Alguns deles so:

Necessidade de lubrificao peridica de partes mveis comNecessidade de lubrificao peridica de partes mveis comgraxa adequada ;graxa adequada ;

Evitar a presena de qualquer detrito entre as partes do moldeEvitar a presena de qualquer detrito entre as partes do molde(rebarbas, pedaos de galho, insertos mal posicionados etc.);(rebarbas, pedaos de galho, insertos mal posicionados etc.);

Soprar bicos de refrigerao de molde, quando os mesmos soSoprar bicos de refrigerao de molde, quando os mesmos sotrocados com determinada frequncia. Isto evita acmulo detrocados com determinada frequncia. Isto evita acmulo degua, quando este o fluido de refrigerao, evitando corrosogua, quando este o fluido de refrigerao, evitando corrosodo molde;do molde;

Utilizar protetivos contra corroso quando o molde paradoUtilizar protetivos contra corroso quando o molde paradopor tempos maiores e no feito de ao inoxidvel.por tempos maiores e no feito de ao inoxidvel.

Se permitido ao operador pequenas manutenes naSe permitido ao operador pequenas manutenes na

ferramenta, no utilizar hastes ou alavancas feitas de ao ouferramenta, no utilizar hastes ou alavancas feitas de ao ou


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j Sistemas de alimentao


Diferentes sees transversais podem serDiferentes sees transversais podem serescolhidas para o sistema de canais:escolhidas para o sistema de canais:

Seo

Seo

Circular

Circular

Seo

Seo

Trapeizoidal

Trapeizoida

l

Seo

Seo

Quadrada

Quadrada

SeoMeia

SeoMeia

Cana

Cana

Desencontro da linha deDesencontro da linha defechamento nos canaisfechamento nos canaislimita a rea delimita a rea depassagem de fluxo.passagem de fluxo.

Melhor desenho : SeoMelhor desenho : SeoCircularCircular



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Tipos de entrada :Tipos de entrada :Extrao ManualExtrao ManualEntrada Direta :Entrada Direta : O canal alimenta oO canal alimenta ocavidade diretamente com grandescavidade diretamente com grandesdimenses. O tempo de congelamentodimenses. O tempo de congelamento

limitante do recalque passa ser a menorlimitante do recalque passa ser a menorespessura do produto e no mais a entrada.espessura do produto e no mais a entrada.Grandes diferenas de contrao entre aGrandes diferenas de contrao entre abucha (canal espessso) e a pea prxima bucha (canal espessso) e a pea prxima entrada criam tensionamentos na regio.entrada criam tensionamentos na regio.Entrada auxiliar :Entrada auxiliar :A entrada no feitaA entrada no feita

diretamente na pea. utilizada umadiretamente na pea. utilizada umapequena extenso do produto para tal. Muitopequena extenso do produto para tal. Muitoutilizado com materiais sensveis taxas eutilizado com materiais sensveis taxas etenses de cisalhamento. Desta formatenses de cisalhamento. Desta formafragilizao e manchas ficam confinadas nafragilizao e manchas ficam confinadas naextenso criada usado com ABS PMMA PCextenso criada (usado com ABS, PMMA, PC)



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Entrada direta , pequenas dimenses :Entrada direta , pequenas dimenses :Entrada direta na pea com dimensesEntrada direta na pea com dimensesreduzidas para facilitar extrao.reduzidas para facilitar extrao.

Entrada sobreposta :Entrada sobreposta :A entrada criada emA entrada criada emdireo oposta uma parede do produto.direo oposta uma parede do produto.Evita o efeito de jetting e posiciona a marcaEvita o efeito de jetting e posiciona a marca

do canal em regio no visvel.do canal em regio no visvel.



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Entrada em leque :Entrada em leque : Soluo utilizada paraSoluo utilizada parapreencher maiores arestas do produto aopreencher maiores arestas do produto aomesmo tempo. Para produtos onde busca-semesmo tempo. Para produtos onde busca-seestabilidade dimensional e condicionar aestabilidade dimensional e condicionar afrente de fluxo para preencher largas regies.frente de fluxo para preencher largas regies.

O leque deve permitir seu preenchimentoO leque deve permitir seu preenchimentobalanceado tendo vairaes de espessurabalanceado tendo vairaes de espessuratanto na largura quanto no seu comprimento.tanto na largura quanto no seu comprimento.

Entrada em diafragma :Entrada em diafragma : Utilizada em peasUtilizada em peas

cilindricas ou circulares que possuem furos nocilindricas ou circulares que possuem furos notopo.topo.



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Entrada multipla :Entrada multipla : Como a entrada emComo a entrada emdiafragma, tambm utilizada em peasdiafragma, tambm utilizada em peascilindricas ou circulares que possuem furos nocilindricas ou circulares que possuem furos notopo. Permite maior facilidade de extrao etopo. Permite maior facilidade de extrao e

menor marca no produto que o diafragma.menor marca no produto que o diafragma.

Entrada em filme :Entrada em filme : Menos eficiente que aMenos eficiente que a

entrada em leque, neste caso o objetivoentrada em leque, neste caso o objetivotambm uniformizar a frente de fluxo emtambm uniformizar a frente de fluxo emgrandes comprimentos de aresta. No entantograndes comprimentos de aresta. No entantoverifica-se hesitao e queda de temperaturaverifica-se hesitao e queda de temperaturaao centro da entrada, mudando as condiesao centro da entrada, mudando as condies

desejveis de fluxo balanceado.desejveis de fluxo balanceado.



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Tipos de entrada : ExtraoTipos de entrada : ExtraoAutomaticaAutomatica

Entrada capilar :Entrada capilar : utilizada em moldes de 3utilizada em moldes de 3placas permite a separao automtica doplacas permite a separao automtica do

galho com pequenas marcas no produto.galho com pequenas marcas no produto.

Entrada submarino :Entrada submarino : Como no capilar, soComo no capilar, soentradas que permitem pequenas marcas noentradas que permitem pequenas marcas noproduto. No entanto s utilizado em moldeproduto. No entanto s utilizado em moldede duas placas.de duas placas.



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Bucha Quente :Bucha Quente : Compreende uma bucha de injeoCompreende uma bucha de injeoaquecida externamente por uma resistnciaaquecida externamente por uma resistnciaeltrica. Esta resistncia preserva o materialeltrica. Esta resistncia preserva o materialfundido prximo cavidade ciclo a ciclo e evita ofundido prximo cavidade ciclo a ciclo e evita o

desperdcio de matria prima.desperdcio de matria prima.

Cmara quente valvulada :Cmara quente valvulada : PermitePermiteabertura controlada da entrada de fundidoabertura controlada da entrada de fundidona cavidade. Para moldes com mais dena cavidade. Para moldes com mais deuma cavidade ou uma cavidade com maisuma cavidade ou uma cavidade com maisde um ponto de injeo possibilita ode um ponto de injeo possibilita ocontrole da evoluo da frente de fluxo nacontrole da evoluo da frente de fluxo nacavidade, direcionando linhas de emendacavidade, direcionando linhas de emenda

e reduzindo presses de preenchimento.e reduzindo presses de preenchimento.



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Cmara quente valvulada - InjeoCmara quente valvulada - Injeosequnciadasequnciada

Fase de Resfriamento - DefinioFase de Resfriamento - Definio


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Tempo deInjeo

Tempo deRecalque

Tempo deResfriamento

Tempo deMolde Aberto

Tempo de Contato

Componentes do Ciclo

A maior troca de calor entre o material plstico e oA maior troca de calor entre o material plstico e omolde acontece durante o tempo de contato. Durante amolde acontece durante o tempo de contato. Durante ainjeo a troca de calor ocorre em menor quantidade,injeo a troca de calor ocorre em menor quantidade,provocando o aparecimento da camada congelada.provocando o aparecimento da camada congelada.

Otimizao da fase de ResfriamentoOtimizao da fase de Resfriamento


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A fase de resfriamento afeta a qualidade final doproduto:Acabamento SuperficialTenso Residual

CristalinidadeEmpenamento por efeitos trmicos

Reduo dos custos de fabricaoTemperatura do produto na extraoTempo de ciclo

Resfriamento Molde AbertoInjeo

Recalque


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Performance do sistema de refrigerao


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A eficcia de um sistema de refrigerao determinada pelas seguintes contribuies:

a) Taxa de trasferncia de calor entre otermoplstico e as paredes do molde(Atravs da espessura do produto );

b) Taxa de trasferncia de calor entre asparedes da cavidade e a interfacefluido / metal (Atravs do molde )

c) Taxa de transferncia de calor entre ainterface Fluido / Metal e o fluido de


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a.1) Propriedades de Matria Primaa.1) Propriedades de Matria Prima


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Condutividade Trmica (K)

Tempo de congelamento (seg) - 2 mm espessura

120mm

K = 0,2 W/mC K = 0,4 W/mC

a.2) Propriedades de Matria Primaa.2) Propriedades de Matria Prima


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Calor Especfico (Cp)

120mm

Cp = 3200 J/Kg.C Cp = 1500 J/Kg.C

Tempo de congelamento (seg) - 2 mm espessura

a.3) Espessura do Produtoa.3) Espessura do Produto


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Matria Prima - PP

Espessura = 1mmEspessura = 1mm Espessura = 2 mmEspessura = 2 mm Espessura = 3 mmEspessura = 3 mm

a.4) Gradiente de temperaturaa.4) Gradiente de temperatura


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Molde a 10CMolde a 10C Molde a 45CMolde a 45CMolde a 25CMolde a 25C

b) Atravs do Metalb) Atravs do Metal


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transferncia de calor influenciada pelostransferncia de calor influenciada pelosseguintes fatores:seguintes fatores:Propriedades do Material do MoldePropriedades do Material do Molde

Calor EspecficoCalor Especfico

Condutividade TrmicaCondutividade Trmica

Distncia entre canais e cavidadeDistncia entre canais e cavidade

Gradiente de temperatura entre o refrigerante e aGradiente de temperatura entre o refrigerante e ainterface molde/cavidadeinterface molde/cavidade

b.1) Condutividade trmica do material do moldeb.1) Condutividade trmica do material do molde


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MaterialCondutividadeTermica

W/m/deg K

CalorEspecficoJ/kg/degK

DensidadeKg/m 3

Tool steel 420SS 25 462 7730Tool steel P-20 29 460 7800

Tool steel H-13 29.5 462 7760Carb steel 41 460 7833C17200 (BeCu) 105 380 8350Beryllium copper B1 130 420 8415Aluminum A1 138 782 2800

C18000 (NiSiCrCu) 207.6 404 8580C17510 (BeCu0) 245 380 8820

b.2) Distncia dos circuitos at a paredes do molde


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REMOO DE CALOR NOUNIFORME

REMOO DE CALORUNIFORME



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Calor est concentradono canto

CavityCold

CoreHot

Canto Quente(contrai mais em relao s

reas congeladas,causando empenamento)



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10 mm distnciacircuito x pea

30 mm distnciacircuito x pea

c) Dentro do Fluido Refrigerantec) Dentro do Fluido Refrigerante


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Vazo do fluido de refrigeraoVazo do fluido de refrigerao

Influncia na troca de calor entre as paredes do molde e o fluido deInfluncia na troca de calor entre as paredes do molde e o fluido derefrigerao;refrigerao;

O nmero de Reynolds uma medida da turbulncia do escoamento;O nmero de Reynolds uma medida da turbulncia do escoamento;

A vazo do fluido de refrigerao deve ser alta o bastante para garantirA vazo do fluido de refrigerao deve ser alta o bastante para garantir

nmero de reynolds >nmero de reynolds > 10,00010,000 Dobrar a vazo de fluido representa uma elevao de 8x na potncia deDobrar a vazo de fluido representa uma elevao de 8x na potncia de

bomba necessria.bomba necessria.

c.1) Vazo do fluido de refrigeraoc.1) Vazo do fluido de refrigerao


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Gradiente de temperaturapara escoamento laminar

Reynolds < 2300

Gradiente de temperaturapara escoamento turbulento

Reynolds > 4600

Fluido

Interface Metal/Fluido

Plastico

Interface Plastico/Metal

Gradiente

deTemperatura

c.2) Vazo do fluido de refrigerao


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a, bou c?

Em srie ouparalelo?

Novos processos ligados a injeoNovos processos ligados a injeoNovos processos ligados a injeoNovos processos ligados a injeo


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SobreinjeoSobreinjeo



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CoinjeoCoinjeo

Defeitos em peas plsticasDefeitos em peas plsticas


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Os defeitos em peas plsticas injetadas podem terOs defeitos em peas plsticas injetadas podem terdiversas fontes diferentes, a saber :diversas fontes diferentes, a saber :

Fontes de defeitosFontes de defeitos

- Mquina e ajuste do processo;- Mquina e ajuste do processo;

- Molde e seu projeto;- Molde e seu projeto;

- Matria Prima e sua preparao;- Matria Prima e sua preparao;

- Meio Ambiente incluindo a a influncia do operador da- Meio Ambiente incluindo a a influncia do operador damquina.mquina.

Em nosso curso estaremos enfocando a Mquina e oEm nosso curso estaremos enfocando a Mquina e oajuste do processo, com incurses nos outros itens paraajuste do processo, com incurses nos outros itens paraexplicar as causas e sugerir a soluo para os defeitos nasexplicar as causas e sugerir a soluo para os defeitos naspea plsticas.pea plsticas.



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Relaes de Causa e EfeitoRelaes de Causa e Efeito

As relaes de causa e efeito para o ajuste do processoAs relaes de causa e efeito para o ajuste do processoesto, em um primeiro nvel ligados a quatro parmetrosesto, em um primeiro nvel ligados a quatro parmetrosiniciais :iniciais :- Temperatura do polmero fundido;- Temperatura do polmero fundido;

- Velocidade de Injeo (vazo);- Velocidade de Injeo (vazo);

- Taxa de resfriamento;- Taxa de resfriamento;

- Presso interna na cavidade do molde- Presso interna na cavidade do molde

O controle destes quatro itens atravs do ajuste dosO controle destes quatro itens atravs do ajuste dos

parmetros de processo da mquina injetora, permitemparmetros de processo da mquina injetora, permitemencontrar a soluo para diversos defeitos encontradosencontrar a soluo para diversos defeitos encontradosnas peas plsticas.nas peas plsticas.

Estes parmetros esto intimamente ligados como oEstes parmetros esto intimamente ligados como o

polmero flui dentro do molde, conforme visto napolmero flui dentro do molde, conforme visto na



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RechupesRechupes

Causas:Causas:

- Solidificao- Solidificaolenta;lenta;

- Tempo de- Tempo de

recalque efetivorecalque efetivomuito curto;muito curto;

- Transmisso da- Transmisso dapresso difcil aopresso difcil aolongo dalongo da

cavidade devidocavidade devido resistncias ao resistncias aofluxo.fluxo.

Verfique:Verfique:- Colcho suficiente para a- Colcho suficiente para acompactao;compactao;

- Para rechupes prximos entrada :- Para rechupes prximos entrada :

- Otimize o recalque (tempo e- Otimize o recalque (tempo epresso)presso)

- Para rechupes distantes da entrada :- Para rechupes distantes da entrada :

- Otimize o recalque (tempo e- Otimize o recalque (tempo epresso);presso);

- Aumente a velocidade de- Aumente a velocidade deinjeo;injeo;

- Aumente a temperatura do- Aumente a temperatura do



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Marcas prateadas ou marronsMarcas prateadas ou marrons

Causas:Causas:

- Temperatura do- Temperatura dofundido acima dafundido acima datemperatura detemperatura dedegradao.degradao.

- Tempo de- Tempo deresidncia muitoresidncia muitoelevado;elevado;

- cisalhamentocisalhamento

elevado no cilindroelevado no cilindrode plastificao;de plastificao;

-Cisalhamento do-Cisalhamento dopolmero dentropolmero dentrodo molde muitodo molde muito

alto..alto..

Verfique e atue:Verfique e atue:

- Reduza a temperatura do fundido reduzindo- Reduza a temperatura do fundido reduzindotemperatura do cilindro, a rotao dotemperatura do cilindro, a rotao doparafuso ou a contrapresso de dosagem.parafuso ou a contrapresso de dosagem.

- Reduza o tempo de residncia reduzindo o- Reduza o tempo de residncia reduzindo otempo de ciclo, ajustando um retardo detempo de ciclo, ajustando um retardo dedosagem ou utilize uma mquina de menordosagem ou utilize uma mquina de menorcapacidade de injeo;capacidade de injeo;

- Reduza a velocidade de injeo (faa um- Reduza a velocidade de injeo (faa um

perfil), verifique bucha, canais e entradas deperfil), verifique bucha, canais e entradas detamanho reduzido;tamanho reduzido;

- Verifique a cmara quente e/ou o bico de- Verifique a cmara quente e/ou o bico deinjeo da mquina quanto ao perfeitoinjeo da mquina quanto ao perfeitofuncionamento.funcionamento.



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Marcas prateadas ou marronsMarcas prateadas ou marrons

Causas:Causas:

- Se informe- Se informejunto aojunto aofabricante dafabricante damatria prima sematria prima seexiste aexiste anecessidade denecessidade deuma rosca comuma rosca comperfil otimizadoperfil otimizadopara trabalharpara trabalhar

com o material.com o material.


- Proceda substituio da rosca da- Proceda substituio da rosca damquina caso o perfil da mesma nomquina caso o perfil da mesma noseja adequado ao processamento doseja adequado ao processamento do

material termoplstico em questo.material termoplstico em questo.


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Efeito DieselEfeito Diesel

Causas:Causas:

- Interrupo das- Interrupo dassadas de gasessadas de gasespela deposiopela deposio

de sujeira.de sujeira.- Elevada fora- Elevada forade fechamentode fechamentoaplicada aoaplicada aomolde;molde;

- Velocidade- Velocidadeelevada da frenteelevada da frentede fluxo node fluxo notermino dotermino dopreenchimento.preenchimento.


- Limpe periodicamente as sadas de- Limpe periodicamente as sadas degs para permiti a sada do ar semgs para permiti a sada do ar semobstrues;obstrues;

- Reduza a fora de fechamento- Reduza a fora de fechamentoaplicada ao molde para permitir oaplicada ao molde para permitir oescape dos gases;escape dos gases;

- Reduza a velocidade de injeo (faa- Reduza a velocidade de injeo (faaum perfil), ao final do preenchimentoum perfil), ao final do preenchimentopara evitar o sobreaquecimento do ar epara evitar o sobreaquecimento do ar epermitir que o mesmo escape pelaspermitir que o mesmo escape pelassadas.sadas.



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Linhas de EmendaLinhas de Emenda

Causas:Causas:

- Encontro de- Encontro deduas frentes deduas frentes defluxo.fluxo.

Verfique :Verfique :

- As linhas de emenda so inevitveis- As linhas de emenda so inevitveismas podem ser movidas para regiesmas podem ser movidas para regiesescondidas do produto;escondidas do produto;

- A formao das linhas de emenda a- A formao das linhas de emenda atemperaturas mais elevadas permitemtemperaturas mais elevadas permitemaumentar sua resistncia mecnica;aumentar sua resistncia mecnica;

- Prever ,na regio onde h o encontro- Prever ,na regio onde h o encontrodas linhas de emenda, sada de gasesdas linhas de emenda, sada de gasescaso no existam.caso no existam.



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RebarbasRebarbas

Causas:Causas:

- Elevadas- Elevadastolerncias natolerncias naconstruo dosconstruo dos

moldes;moldes;- Fora de- Fora defechamentofechamentoinsuficiente ouinsuficiente ouajustado valorajustado valor

baixo parabaixo paramanter o moldemanter o moldefechado;fechado;

- Presso interna- Presso internado molde muitodo molde muito

elevada.elevada.


- O perfeito ajuste de todas as superfcies- O perfeito ajuste de todas as superfciesde fechamento do molde.de fechamento do molde.

- Aumentar a fora de fechamento- Aumentar a fora de fechamentoaplicada ao molde ou mudar a mquinaaplicada ao molde ou mudar a mquinainjetora para uma de maior capacidade.injetora para uma de maior capacidade.

- Verficar se no existe sobrecompactao- Verficar se no existe sobrecompactaoao final do preenchimento e aumentar aao final do preenchimento e aumentar aposio de passagem para a recalque, seposio de passagem para a recalque, seeste for o caso. Neste caso comumeste for o caso. Neste caso comum

encontrar maior volume de rebarbas juntoencontrar maior volume de rebarbas junto entrada. entrada.

- Reduzir presso de recalque.- Reduzir presso de recalque.



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Marcas em torno da entradaMarcas em torno da entrada


- A possibilidade de reduzir a velocidade- A possibilidade de reduzir a velocidadede injeo ou usar um perfil de injeode injeo ou usar um perfil de injeo

iniciando a injeo a baixas velocidades einiciando a injeo a baixas velocidades eacelerando a injeo posteriormente;acelerando a injeo posteriormente;

- Aumentar o dimetro da entrada;- Aumentar o dimetro da entrada;



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FragilidadeFragilidade

Causas:Causas:

- Degradao do material- Degradao do materialcom quebra dascom quebra dasmacromolculas devidomacromolculas devidoa:a:

* Umidade nos* Umidade nosgrnulos;grnulos;

* Temperaturas* Temperaturaselevadas para o fundido;elevadas para o fundido;

* Projeto de canais e* Projeto de canais eentradas inadequados.entradas inadequados.

* Elevada velocidade* Elevada velocidadede injeo.de injeo.

- Linhas de emenda- Linhas de emenda

fragilizadas pelafragilizadas pela


- A umidade nos granulos da matria- A umidade nos granulos da matriaprima e execute uma desumidificaoprima e execute uma desumidificaoeficienteeficiente

- Reduzir as temperaturas do cilindro- Reduzir as temperaturas do cilindro

de plastificao, rotao do parafusode plastificao, rotao do parafusoinjetor e contrapresso de dosageminjetor e contrapresso de dosagemvisando reduzir temperatura dovisando reduzir temperatura dofundido.fundido.

- A possibilidade de aumentar os- A possibilidade de aumentar osdimetros do sistema de alimentaodimetros do sistema de alimentaopara reduzir elevadas taxas depara reduzir elevadas taxas decisalhamento..cisalhamento..

- Reduzir velocidade de injeo ou- Reduzir velocidade de injeo ou

criar perfil de injeo visando mantercriar perfil de injeo visando manter


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Quebra do produto aps uso do mesmoQuebra do produto aps uso do mesmo

Causado por:Causado por:

Tenso residual no produto moldado.Tenso residual no produto moldado.

Verifique e atue :Verifique e atue :

Reduza a tenso residual onde asReduza a tenso residual onde asmesmas foram congeladas nomesmas foram congeladas nopreenchimento :preenchimento :

aumentando a temperatua doaumentando a temperatua dofundido;fundido;

aumentando ou reduzindo aaumentando ou reduzindo avelocidade deinjeo;velocidade deinjeo;

Procurando matrias primas deProcurando matrias primas demenor viscosidade;menor viscosidade;

aumentando a temperatura doaumentando a temperatura domolde.molde.

Minimize as diferenas de contraoMinimize as diferenas de contrao

O que :O que :

Ruptura daRuptura dapea em serviopea em serviomuitas vezes diasmuitas vezes diasdepois de usadepois de usafabricao.fabricao.



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DelaminaoDelaminao

Causado por:Causado por:

- Mistura de matrias prima- Mistura de matrias primaimcompatveis;imcompatveis;

- Uso excessivo de desmoldantes ou- Uso excessivo de desmoldantes ou

protetivos.protetivos.Verifique e atue :Verifique e atue :

Confirme se a matria prima no foiConfirme se a matria prima no foicontaminada e substitua-a secontaminada e substitua-a senecessrio;necessrio;

Consulte o fabricante da matriaConsulte o fabricante da matri

curso de plastico

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