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ENGENHARIA DE PRODUÇÃODisc.: Processos de Fabricação II
Prof. Jorge Marques
Aula 18Extrusão e Sopro. Introdução à injeção
Fontes consultadas:Michaeli, Walter et al. Tecnologia dos Plásticos. Blücher.
Remy, A et al. Materiais. Hemus
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Extrusão
• É um processo de produzir um produto por forçar um material através de um orifício ou ferramental
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Extrusão
• O material moldável, polímero, é fundido• Depois é forçado através da abertura de uma matriz• O produto extrudado é resfriado progressivamente
em água até permanecer sólido rígido• O extrudado pode ser enrolado em bobinas, cortado
em peças de dimensões especificadas, ou cortado em grânulos regulares com faca rotativa
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Extrusora
• Máquina que tem a função de receber o granulado ou pó plástico e conduzí-lo com a pressão necessária através da ferramenta (matriz).
• É composta basicamente por:• Funil de alimentação• Parafuso (rosca) de homogeneização,
transporte e presurização• Do ponto de vista econômico, exige-se grande escala
de produção.
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Extrusoras
• Há vários tipos de extrusoras, para diversas aplicações e materiais. As principais diferenças estão no tipo de rosca:– Parafuso único– Parafuso duplo– Diferentes zonas de entrada, aquecimento,
pressurização e calibragem.
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Sistema de Aquecimento
• O mais usual é a instalação de resistências elétricas na superfície externa do cilindro da rosca.
• Outro procedimento é o aquecimento via transferência de calor de vapor por meio de serpentinas envoltas no cilindro.
• Parte do calor necessário para a fusão é promovido pelos atritos de arraste.
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Instalações Complementares
• Calibração• Resfriamento• Tração
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Extrusão - Sopro
• Filmes e tubos de pequena espessura são fabricados por extrusão seguida de sopro.– Na saída da matriz de extrusão há um
alargamento até a dimensão desejada do tubo;– Um bico de ar (sopro) passando pela matriz de
extrusão mantém pressão constante suficiente para expandir o plástico recém extrudado até a matriz alargada.
– A figura no slide a seguir ilustra o processo
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• Ilustração do processo de fabricação de filmes plásticos: extrusão + sopro.
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Extrusão - Sopro
• Garrafas também podem ser fabricadas pelo processo extrusão-sopro.
• Peças sopradas em PVC são utilizadas em embalagens para o uso alimentício, de cosméticos, de água mineral e outras bebidas, produtos de higiene e limpeza, de óleos lubrificantes e aditivos para combustíveis, etc.
• Obs.: quando há pressão interna, como no caso dos refrigerantes, a garrafa é fabricada pelo processo injeção-sopro.
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Extrusão - Sopro
• Na fabricação de garrafas para armazenar líquidos à pressão atmosférica, o material plastificado passa por uma matriz formando uma espécie de mangueira. Ainda aquecida, um pedaço da mangueira é alojado dentro do molde de sopro para que um pino injete ar em seu interior, fazendo com que o material assuma o formato da cavidade do molde.
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InjeçãoInjeção
IlustraçãoInjetora ROMI Prática 220Dados Técnicos - Força de fechamento: 220 tDistância entre colunas: 560 mmEUROMAP 1000, 603gAplicação - Máquina de uso geral destinada a diversas aplicações, tais como injeção de peças técnicas, utilidades domésticas, brinquedos e embalagensDados construtivos - Guias lineares no fechamento e na unidade injetora
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Injeção
• O principal processo de fabricação de peças de plástico é a injeção.
• Diferentemente da extrusão (contínuo), a injeção é um processo cíclico.
• A injeção consiste na plastificação do plástico num cilindro aquecido seguido de injeção em alta pressão para o interior de um molde relativamente frio, onde o plástico endurece e toma a forma final. A peça moldada é expelida do molde por meio de pinos ejetores, ar comprimido ou outros equipamentos auxiliares.
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Injeção
• Este processo permite produzir peças tão pequenas quanto um minúsculo clipe quanto peças gigantes como grandes reservatórios.
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Etapas ou fases da Injeção
1. Plastificação2. Injeção3. Extração
(desmoldagem)4. Rebarbação
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Máquinas Injetoras
• As injetoras subdividem-se em duas categorias:– Injeção por pistão– Injeção por rosca
• Nos dois casos, o plástico é aquecido no interior de um cilindro
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Desenho esquemático de uma Desenho esquemático de uma injetora de acionamento por pistãoinjetora de acionamento por pistão
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Desenho esquemático de uma Desenho esquemático de uma injetora de acionamento por roscainjetora de acionamento por rosca
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Máquinas Injetoras
• Algumas injetoras de pistão são equipadas com um dispositivo de dosagem que permite fornecer ao cilindro a quantidade exata de material para encher o molde. O cilindro injetor pode ser de pistão ou de rosca.
• As máquinas de êmbolo podem possuir um cilindro de pré-aquecimento de rosca, que proporciona maior rapidez de injeção porque o pistão passa a atuar diretamente sobre o material fundido e não mais sobre o material em grânulos.
• As máquinas com pré-plastificação de rosca proporcionam ótimos resultados e uma melhor dispersão dos pigmentos misturados a seco.
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Máquinas Injetoras
• Modernamente, tem-se preferido as máquinas de injeção por rosca, pois estas máquinas, com pré-plastificação, proporcionam melhor homogeneização da temperatura do plastificado e melhor dispersão de pigmentos e aditivos pré-misturados a seco.
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Unidades das Injetoras
• As máquinas injetoras se dividem em unidade injetora e unidade de fechamento.
• Unidade de injeçãoUnidade de injeção: responsável por:– Homogeneização– Transporte– Dosagem– Injeção
• A unidade de injeção é formada pelo cilindro, parafuso ou pistão, sistemas de aquecimentos e o bico de injeção. Tudo isso apoiado na mesa da máquina.
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Unidades das Injetoras
• A unidade de injeção é formada pelo cilindro, parafuso ou pistão, sistemas de aquecimentos e o bico de injeção. Tudo isso apoiado na mesa da máquina e acionado por motor elétrico e/ou sistema hidráulico.
• Em geral, o conjunto cilindro/parafuso/bico podem ser trocados de acordo com as características do plástico a injetar.
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Unidades das Injetoras
Unidade de FechamentoUnidade de Fechamento• Tem a função de fechar e abrir o molde.• O mecanismo pode ser acionado por:– sistemas de alavancas articuladas acoplado a
cilindro hidráulico.– Direto por cilindro hidráulico.O primeiro tem a vantagem da velocidade e o
segundo do menor risco de sobretensões nas colunas
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Unidades das Injetoras
• Além das unidades básicas de funcionamento, as máquinas contam também com:– Mesa da máquina: onde abriga as unidades de
plastificação e fechamento, além do sistema hidráulico e eventual sistema pneumático para extração das peças.
– Painel de controle: incorpora todos os instrumentos elétricos/eletrônicos de controle. Em máquinas modernas, sistemas digitais fazem a regulagem e controle da máquina.