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  • Sorocaba/SP 2012

    FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA

    CURSO DE TECNOLOGIA EM POLMEROS

    NATANAEL FERREIRA DE ABREU

    SISTEMA PARA PROCESSO DE INJEO DE

    PLSTICOS: SOFTWARE DE SUPORTE PARA PREPARADORES E

    REGULADORES DE MQUINAS NO PROCESSO DE INJEO DE PLSTICOS

  • Sorocaba/SP 2012

    FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA CURSO DE TECNOLOGIA EM POLMEROS

    NATANAEL FERREIRA DE ABREU

    SISTEMA PARA PROCESSO DE INJEO DE

    PLSTICOS

    Monografia apresentada no curso de Tecnologia em Polmeros na FATEC Sorocaba como requerido parcial para obter o Ttulo de Tecnlogo em Polmeros, sob a orientao do Prof. Espec. Renato Mendes Germano

  • FACULDADE DE TECNOLOGIA DE SOROCABA

    CURSO DE TECNOLOGIA EM POLMEROS

    NATANAEL FERREIRA DE ABREU SISTEMA PARA PROCESSO DE INJEO DE PLSTICOS

    COMISSO EXAMINADORA ___________________________________ Prof. Espec. Renato M. Germano Faculdade de Tecnologia de Sorocaba

    ___________________________________ Prof. MSc Clio Olderigi de Conti Faculdade de Tecnologia de Sorocaba

    ___________________________________ Prof. MSc Levi Rodrigues Munhoz Faculdade de Tecnologia de Sorocaba

    Sorocaba, 13 de Dezembro de 2012

    Monografia apresentada no curso de Tecnologia em Polmeros na FATEC Sorocaba como requerido parcial para obter o Ttulo de Tecnlogo em Polmeros

  • Dedico este trabalho aos meus pais, aos meus irmos e a toda a minha famlia que sempre me deram o apoio necessrio para mais esta realizao. DEUS que os Abenoe muito!!!

  • AGRADECIMENTOS

    Em primeiro lugar, agradeo a DEUS, fonte de vida e de inspirao, que me deu

    sade, coragem, condio para chegar at o momento e concluir mais este trabalho.

    A minha me Zelita, meu pai Jos e meus irmos pela confiana e motivao.

    Ao Osvaldo, Rute e Vitinho pelo abrigo e apoio durante esta caminhada.

    A todos os meus familiares.

    Ao Prof. Renato Mendes Germano, brao amigo de todas as etapas deste trabalho.

    Aos Profissionais e Especialistas que atenciosamente participaram da avaliao do

    projeto.

    Aos amigos e colegas, pela fora e pela vibrao em relao a esta jornada.

    Aos professores e colegas de Curso, pois juntos trilhamos uma etapa importante de

    nossas vidas.

    A todos que, com boa inteno, colaboraram para a realizao e finalizao deste

    trabalho.

  • Nas grandes batalhas da vida, o

    primeiro passo para a vitria o

    desejo de vencer!

    Mahatma Gandhi

    (lder indiano 1869 - 1948)

  • RESUMO

    O trabalho tem por funo mostrar a complexidade do processo de moldagem de

    termoplsticos por injeo, mostrar os componentes necessrios para a realizao

    deste processo que vai do material at o produto final e a interdependncia entre

    eles e as suas influncias nesta complexidade. O processo de moldagem de

    termoplsticos por injeo um processo cclico e por isso, tem como importncia o

    que podemos chamar de Fundamento do processo a Repetibilidade, porm, os

    componentes que contribuem para a realizao deste processo possuem um

    conjunto de variveis que necessitam ser conhecidas e rigorosamente controladas

    para que no influenciem negativamente no processo inviabilizando a obteno de

    um produto final com qualidade. Com isto o controlador do processo de moldagem

    por injeo, conhecido como regulador e/ou preparador de mquinas, necessita de

    habilidades, experincia e bom conhecimento sobre polmeros, equipamentos e um

    entendimento claro do processo de injeo, alm de suporte tcnico de diversos

    departamentos de uma empresa, para que a resoluo de problemas no processo

    ou defeitos nas peas moldadas seja eficiente e com o menor tempo possvel.

    Tendo a cincia da complexidade e de que o controlador de processo de moldagem

    por injeo necessita de um suporte eficiente, informaes precisas e claras para

    que esta complexidade seja minimizada e que o controlador de processo possa

    exercer a sua funo corretamente, foi desenvolvido um software chamado de

    SisProInjet com o objetivo de facilitar o acesso do controlador de processo s

    informaes necessrias que iro auxili-lo na identificao dos defeitos de

    processo juntamente com as suas provveis causas e as suas possveis solues.

    Palavras-chave: Sistema, software, processamento de termoplsticos, moldagem por injeo, defeitos de moldagem.

  • ABSTRACT

    The work has for function to show the complexity of the process of molding of

    thermoplastics by injection, show the components necessary for carrying out this

    process that goes from the material to the final product and the interdependence

    between them and their influences in this complexity. The process of molding of

    thermoplastics by injection is a cyclical process and therefore has as important what

    we call "Foundation" of the process repeatability, however, each component that

    contributes to the realization of this process possess a set of variables that need to

    be known and strictly controlled so that does not influence negatively in the process

    making unfeasible obtaining a final product with quality. With this the controller of

    injection molding process that is known as regulator and/or preparer of machines,

    requires skills, experience and good knowledge about polymers, equipment and a

    clear understanding of the process of injection, as well as technical support for

    various departments of a company, so that the resolution of problems in the process

    or defects in the molded parts is efficient and with the shortest possible time. Having

    the science of the complexity and that the controller of the injection molding process

    requires an efficient support, accurate information and clear for this complexity is

    minimized and that the process controller can exert its function properly, went

    developed a software called SisProInjet with the aim of facilitating access of the

    process controller at information necessary that they will go assist it in the

    identification of the defects of process along with their likely causes and possible

    solutions.

    Keywords: system, software, thermoplastics processing, injection molding, molding troubleshooting.

  • LISTA DE FIGURAS

    Figura 1. 1 - Fluxograma da interdependncia dos componentes do processo ........ 16

    Figura 2. 1 - Monmero do PP (Polipropileno), material cristalino. ........................... 19

    Figura 2. 2 - Partes principais de um molde duas placas .......................................... 21

    Figura 2. 3 - Exemplo de molde com gaveta ............................................................. 22

    Figura 2. 4 - Molde Stack com fechamento em esferas recirculantes ....................... 24

    Figura 2. 6 - Partes de uma mquina injetora vertical ............................................... 25

    Figura 2. 7 - Ilustrao de uma mquina injetora especial. ....................................... 25

    Figura 2. 8 - Componentes da unidade de injeo de uma mquina injetora ........... 26

    Figura 2. 9 - Exemplos de funil de alimentao. ........................................................ 27

    Figura 2. 10 - Exemplo de rosca de plastificao e tipos de ponteira com o anel de

    bloqueio. .................................................................................................................... 28

    Figura 2. 11 - Detalhamento 1: rosca de plastificao. ............................................. 28

    Figura 2. 12 - Detalhamento 2: rosca de plastificao .............................................. 29

    Figura 2. 13 - Exemplo de cilindro de plastificao. .................................................. 30

    Figura 2. 14 - Exemplo de bico de injeo com ponta de 45 ................................... 31

    Figura 2. 15 - Exemplos de componentes do sistema hidrulico. ............................. 32

    Figura 2. 16 - Exemplo de painel de controle da mquina injetora Arburg ................ 33

    Figura 2. 17 - Exemplo de unidade de fechamento: mquina Romi. ......................... 33

    Figura 2. 18 - Exemplo de uma rea projetada: Desenho 3D do SolidWorks 2009. . 34

    Figura 2. 19 - Frmula para clculo da fora de fechamento .................................... 35

    Figura 2. 20 - Descrio dos pontos de perigo em uma mquina injetora ................ 37

    Figura 2. 21 - Exemplo de rosca de plastificao com intensificador de mistura ...... 45

    Figura 2. 22 - Etapas do ciclo de moldagem por injeo ........................................... 49

    Figura 2. 23 - Fluxograma da relao entre os componentes de moldagem por

    injeo e os defeitos de moldagem ........................................................................... 55

    Figura 3. 1 - Tela principal do software SisProInjet. ............................................... 64

  • LISTA DE TABELAS

    Tabela 2. 1 - Tabela de classificao dos moldes de injeo ................................... 23

    Tabela 2. 2 - Tabela de formas de comutao. ......................................................... 47

    Tabela 2. 3 - Defeitos no produto: estrias marrons ................................................... 56

    Tabela 2. 4 - Defeitos no produto: rechupes. ............................................................ 57

    Tabela 2. 5 - Defeitos no produto: peas incompletas. ............................................. 58

    Tabela 2. 6 - Defeitos no produto: rebarbas .............................................................. 59

    Tabela 2. 7 - Defeitos no produto: descolorao ....................................................... 60

    Tabela 2. 8 - Defeitos no produto: empenamento ..................................................... 61

    Tabela 2. 9 - Defeitos no produto: delaminao ........................................................ 62

    Tabela 2. 10 - Defeitos no produto: queimas ............................................................ 63

    Tabela 2. 11 - Defeitos no produto: linha de juno. ................................................. 63

    Tabela 4. 1 - Questes relacionadas aos critrios de avaliaes ............................. 68

    Tabela 4. 2 - Modelo para coleta de informaes dos avaliadores do software. ....... 69

    Tabela 4. 3 - Perfil dos profissionais que avaliaram a proposta ................................ 70

    Tabela 4. 4 - Repostas da avaliao do software SisProInjet ................................. 72

    Tabela 4. 5 - Resultado geral da avaliao pelos processistas ................................. 74

    Tabela 4. 6 - Resultado geral da avaliao pelos especialistas ................................ 75

    LISTA DE GRFICOS

    Grfico 1 - Resultado geral da avaliao do software SisProInjet .......................... 73

    Grfico 2 - Resultado da avaliao por parte dos profissionais ................................. 75

    Grfico 3 - Resultado da avaliao por parte dos especialistas ................................ 76

    LISTA DE SIGLA E ABREVIAES

    ABS ............................................................................. Acrilonitrila Butadieno Estireno CAD ........................................................................ Projeto Auxiliado por Computador

    CAM ................................................................ Manufatura Auxiliada por Computador

  • DIN .............................................................................. Deutsches Institut fr Normung

    ISO ....................................................... International Organization for Standardization

    PA ................................................................................................................ Poliamida

    PBT ......................................................................................... Polibutileno Tereftalato

    PC .......................................................................................................... Policarbonato

    PE ............................................................................................................... Polietileno

    PMMA .......................................................................................... Polimetil Metacrilato

    PP ........................................................................................................... Polipropileno

    PS ............................................................................................................. Poliestireno

    PPO ............................................................................................ Polixido de Fenileno

    RPM ............................................................................................. Rotao Por Minuto

    SAN .............................................................................................. Estireno Acrilonitrila

  • SUMRIO

    CAPTULO 1 - INTRODUO .................................................................................. 14

    1.1 - PROCESSO DE MOLDAGEM DE TERMOPLSTICOS POR INJEO ..... 14

    1.2 - OBJETIVO ..................................................................................................... 16

    1.3 - JUSTIFICATIVA ............................................................................................. 16

    1.4 - METODOLOGIA ............................................................................................ 17

    1.5 - ESTRUTURA DO TRABALHO ...................................................................... 17

    CAPTULO 2 INTER-RELAO E DESCRIO DOS COMPONENTES NECESSRIOS PARA REALIZAR O PROCESSO DE MOLDAGEM POR INJEO .................................................................................................................................. 18

    2.1 - MATERIAL TERMOPLSTICO ..................................................................... 18

    2.2 - MOLDE DE INJEO ................................................................................... 20

    2.2.1 - Tipos de moldes de injeo .................................................................... 21

    2.2.2 - Classificao dos moldes ........................................................................ 23

    2.3 - MQUINA INJETORA ................................................................................... 23

    2.3.1 - Descrio da unidade de injeo ............................................................ 26

    2.3.1.1 - Funil de alimentao ........................................................................ 27

    2.3.1.2 - Rosca de plastificao ...................................................................... 27

    2.3.1.3 - Cilindro de plastificao (canho) ..................................................... 30

    2.3.1.4 - Bico de injeo ................................................................................. 31

    2.3.2 - Sistema hidrulico ................................................................................... 32

    2.3.3 - Sistema eletroeletrnico .......................................................................... 32

    2.3.4 - Descrio da unidade de fechamento ..................................................... 33

    2.3.5 - Descrio do sistema de segurana ....................................................... 36

    2.4 - PROCESSAMENTO ...................................................................................... 40

    2.4.1 - Secagem do material termoplstico ........................................................ 40

    2.4.1.1 - Estufas de ar circulante: ................................................................... 41

    2.4.1.2 - Secador de ar forado: ..................................................................... 41

    2.4.1.3 - Desumidificadores: ........................................................................... 42

    2.4.2 - Temperatura do cilindro .......................................................................... 43

    2.4.3 - Temperatura do molde ............................................................................ 44

    2.4.4 - Velocidade de plastificao ..................................................................... 44

  • 2.4.5 - Contrapresso ........................................................................................ 45

    2.4.6 - Velocidade e presso de injeo ............................................................ 45

    2.4.7 - Tempo e presso de recalque ................................................................ 46

    2.4.8 - Velocidade e presso nos movimentos da mquina injetora .................. 48

    2.4.9 - Regulagem de cursos ............................................................................. 48

    2.5 - PROCESSISTA E PRODUTIVIDADE ........................................................... 51

    2.5.1 - Variveis sob controle do processista ..................................................... 52

    2.6 - PRODUTO ..................................................................................................... 53

    2.6.1 - Avaliao da qualidade do produto ......................................................... 53

    2.6.2 - Defeitos no produto do processo de injeo ........................................... 54

    2.6.3 - Relao bsica entre os componentes necessrios para o processo e os

    principais defeitos no produto do processo de moldagem por injeo ............... 54

    CAPTULO 3 - CARACTERIZAO DO DESENVOLVIMENTO DO SOFTWARE . 64 3.1 - INTRODUO............................................................................................... 64

    3.2 - DESCRIO GERAL DO SOFTWARE ......................................................... 64

    3.2.1 - Nveis de segurana ............................................................................... 65

    3.2.2 - Composio do menu ............................................................................. 65

    CAPTULO 4 - AVALIAO DO SOFTWARE PARA SUPORTE DE PREPARADORES E REGULADORES DO PROCESSO DE MOLDAGEM POR INJEO .................................................................................................................. 67

    4.1 - INTRODUO............................................................................................... 67

    4.2 - PROCEDIMENTOS DE AVALIAO ............................................................ 67

    4.3 - ANLISE DOS RESULTADOS OBTIDOS .................................................... 70

    4.4 - CONSIDERAES FINAIS ........................................................................... 74

    4.4.1 - Justificativas dos pesos da avaliao ....................................................... 76

    CAPTULO 5 - CONCLUSO ................................................................................... 79 5.1 - INTRODUO............................................................................................... 79

    5.2 - CONCLUSO ................................................................................................ 79

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ......................................................................... 81 APNDICE A - TUTORIAL DO SISPROINJET ..................................................... 84

  • CAPTULO 1

    INTRODUO

    1.1 - PROCESSO DE MOLDAGEM DE TERMOPLSTICOS POR INJEO

    Patenteado pelos irmos Hyatt em 1872 o processo de moldagem por injeo

    inicialmente foi desenvolvido para transformao de resinas termofixas (resinas que

    depois de transformadas no mais retornam ao estado plastificado), com a

    descoberta das resinas termoplsticas (resinas que depois de transformadas

    retornam ao estado plastificado quando recebem temperatura e presso) este

    mesmo processo foi utilizado para transform-las e sofreu grande mudana ao longo

    do tempo, principalmente no que diz respeito a mquinas e acessrios. Esta

    mudana se fez necessria devido a gama de resinas termoplsticas desenvolvidas

    e a gama de propriedades que estas apresentam, com isto gerou no processo de

    moldagem por injeo o aumento das variveis que exercem influncia naquilo que

    chamado o fundamento deste processo que a repetibilidade por ser um

    processo cclico.

    A moldagem de termoplsticos por injeo faz parte da maior fatia do

    mercado de indstria de plsticos em escala mundial e em consumo por tonelagem

    de material termoplstico fica somente atrs do processo de extruso que alm de

    ser este um processo contnuo existem vrios produtos que o interligam, fazendo

    com que aumente o seu consumo de material (Adaptado de ROSATO, 2000).

    Pelo menos 90% do peso de todo material plstico consumido no processo de

    moldagem de injeo so classificados como termoplsticos, restando 10% para

    termofixos. Os produtos moldados por injeo, no entanto, podem incluir

    combinaes de termoplsticos e termofixos bem como rgidos e flexveis, plsticos

    reforados, termoplsticos e termofixos elastmeros, etc. (Adaptado de ROSATO,

    2000)

    Os pontos favorveis do processo de moldagem por injeo so:

    Transformao direta da matria-prima para o produto final;

    Necessidade de pouco ou nenhum acabamento para os produtos

    moldados;

    Possibilidade de automatizar totalmente;

    Alta reprodutibilidade.

  • 15

    Produo de peas com diferentes formas (complexas), tamanhos e cores;

    Peas com baixo custo para produo com grandes volumes.

    J os pontos crticos so:

    Competio acirrada oferece baixa margem de lucro;

    Os moldes de injeo tm alto custo de fabricao (dependncia da

    viabilidade econmica);

    A qualidade das peas difcil de ser determinada imediatamente;

    Falta de conhecimento dos componentes do processo inviabiliza a

    resoluo de defeitos no produto com eficcia, ocasionando desperdcios.

    As indstrias de moldagem por injeo so diferenciadas pelo tipo de produto

    que produzem podendo atender uma ou mais das diversas reas do mercado como:

    automobilstica, aeronutica, eletrodomstico, construo civil, embalagem, entre

    outros, porque um processo que permite a moldagem de diversos tipos de

    produtos, isto depender de fatores tais como quantidades, tamanhos, formas,

    desempenho do produto ou econmico. O processo de moldagem por injeo

    permite a obteno de produtos desde geometrias simples at geometrias

    complexas, de peas extremamente pequenas at peas grandes, de peas

    robustas at peas de rigoroso controle dimensional, de peas com frao de um

    grama at muito peso, e peas muito finas. Estas possibilidades de obteno de

    produtos contribuem para o aumento da complexidade deste processo e as suas

    combinaes como j dito geram muitas variveis (variveis que chamamos de

    parmetros regulveis do processo).

    As variveis presentes no processo de moldagem por injeo so

    provenientes do material, do molde, da mquina e do controlador do processo e so

    necessrias para obteno de um produto.

    Estas variveis necessitam de uma ateno constante para no influenciar

    negativamente no processo e inviabilizar a obteno de um produto. O processo

    precisa ser cuidadosamente entendido para que possa ser maximizado produzindo

    peas com qualidade a baixo custo.

  • 16

    A Interdependncia do Controle completo do processo est entre:

    Figura 1. 1 - Fluxograma da interdependncia dos componentes do processo. Fonte:

    elaborao prpria.

    1.2 - OBJETIVO

    Este trabalho tem por objetivo desenvolver um software para auxiliar

    preparadores e reguladores de mquinas no processo de injeo de termoplsticos,

    buscando um menor tempo de incio de produo e uma produo mais consistente,

    a fim de diminuir o desperdcio de matria-prima e melhorar a qualidade do produto

    injetado, o que tornar a empresa em questo mais competitiva no mercado.

    1.3 - JUSTIFICATIVA

    As poucas empresas de transformao de termoplsticos por injeo que do

    conta da complexidade do processo efetuam treinamentos e oferecem apoio para os

    responsveis da sua produo, enquanto que a grande maioria coloca pessoas sem

    o conhecimento adequado para responder pela produo, onde so aproveitadas

    de outra funo da empresa e no recebem o suporte necessrio para exercer tal

    responsabilidade. Desta forma estas pessoas trabalham sem saber o porqu dos

    defeitos comumente encontrados neste processo e como solucion-los com rapidez

    e eficcia, causando desperdcios, produzindo peas com pouca qualidade e com

    consequncia diminuindo a competitividade da empresa no mercado.

  • 17

    1.4 - METODOLOGIA

    Para realizao deste trabalho foi utilizada a metodologia de pesquisa

    bibliogrfica e pesquisa aplicada ou tecnolgica que gerou um software como

    produto com a aplicao do conhecimento bsico. Foi efetuada consulta a manuais

    tcnicos, artigos cientficos, consulta a sites relacionados tanto ao processo de

    injeo como programao de software, consulta em catlogos e manuais de

    produtos de fabricantes de mquinas injetoras e de fabricantes de moldes de

    injeo, foi utilizado o Microsoft Office Access 2007 para a criao do Banco de

    Dados, onde foram inseridas as informaes compiladas da pesquisa bibliogrfica

    pertinentes ao processo de injeo e utilizado o Visual Basic 6.0 da Microsoft, onde

    foi desenvolvido o Software para gerenciar o Banco de Dados.

    1.5 - ESTRUTURA DO TRABALHO

    O presente trabalho dividido em cinco captulos. O primeiro captulo que

    introduz o trabalho faz uma breve da histria do processo de moldagem por injeo

    juntamente com os seus pontos favorveis e os seus pontos crticos, apontando os

    componentes que compe este processo, o objetivo, a metodologia e a justificativa.

    No segundo captulo, feita uma breve reviso bibliogrfica de todos os

    componentes que compem o processo de moldagem por injeo com o objetivo de

    mostrar a complexidade do mesmo.

    O terceiro captulo compreende a caracterizao dos conhecimentos

    envolvidos no processo de moldagem por injeo, com a apresentao do software

    SisProInjet desenvolvido com o objetivo de auxiliar o processista na identificao

    das provveis causas e nas possveis resolues de defeitos de moldagem

    minimizando a complexidade deste processo.

    No quarto captulo apresentado o resultado da avaliao do software

    SisProInjet em forma de questionrio. O software foi avaliado por profissionais de

    empresas do setor de plsticos e por especialistas tanto da rea de plsticos como

    da rea de informtica.

    O quinto captulo apresenta a concluso do trabalho.

  • 18

    CAPTULO 2

    INTER-RELAO E DESCRIO DOS COMPONENTES NECESSRIOS PARA REALIZAR O PROCESSO DE MOLDAGEM POR INJEO

    2.1 - MATERIAL TERMOPLSTICO

    A processabilidade e o desempenho do material termoplstico, tais como

    encontrado em produtos que requerem afinadas tolerncias dimensionais e timas

    propriedades mecnicas, so influenciados por fatores como peso molecular,

    distribuio molecular e formas ou estrutura individual das molculas. Os

    termoplsticos so formados por combinaes de longas cadeias de molculas com

    ou sem ramificaes (cadeias laterais), resultando em complexas estruturas

    macromoleculares. Todas estas formas existem em duas ou trs dimenses.

    Dependendo da geometria das macromolculas estas podem se aproximar ou

    distanciar mais uma das outras. As macromolculas que se aproximam mais formam

    termoplsticos identificados como cristalinos (PP, PE, PA, etc.), so normalmente

    opacos e as macromolculas que se distanciam mais formam termoplsticos

    identificados como amorfos (PMMA, PS, SAN, etc.), so normalmente transparentes

    (Adaptado ROSATO, 2000 p.09).

    Dependendo dos elementos qumicos que compem o monmero do

    termoplstico, pode torn-lo mais ou menos reativo, isto , polar ou apolar, o que

    determinar diversas de suas propriedades como: trmica, qumica e at mecnica e

    tambm a sua afinidade com a molcula da gua (H2O). Esta caracterstica da

    afinidade com a molcula da gua conhecida de higroscopicidade e maior nos

    termoplsticos caracterizado como polar e tem uma grande influncia no

    processamento (ver tpico 2.4). A distribuio do peso molecular tambm muito

    importante, pois afeta diretamente na fluidez e tambm nas propriedades

    (mecnicas, trmica, qumica) do material termoplstico.

    Falando de fluidez, temos que entender que o intuito do processo de

    moldagem por injeo fazer o material fluir para dentro do molde para transform-

    lo em produto, tudo isto depende da reologia (cincia que trata da deformao e

    fluxo da matria sob vrias condies) do material termoplstico que muito

    complexa, mas at certo ponto fcil de manejar. Os materiais termoplsticos

    combinam as propriedades de um lquido viscoso ideal com as propriedades de um

  • 19

    slido elstico ideal, portanto o material termoplstico denominado viscoelstico,

    isto , o seu comportamento depende do tempo, temperatura, tenso e taxa de

    cisalhamento. A viscosidade atribuda ao fluxo do termoplstico fundido uma

    considerao muito importante durante o sistema de processamento. A viscosidade

    a resistncia que um material tem no sentido de fluir, inversamente proporcional

    fluidez.

    No processo de moldagem por injeo o material termoplstico plastificado

    e homogeneizado e injetado (forado) para dentro da(s) cavidade(s) do molde sob

    presso, o material plstico entra no molde e chega s cavidades atravs de canais

    de alimentao ou chega diretamente nas cavidades atravs da cmara quente. A

    dificuldade no processamento quanto ao material plstico est na grande

    diversidade de materiais com diferentes caractersticas de fuso, o material plstico

    pode ter extensa composio de diferentes quantidades e combinaes de aditivos

    (colorantes, retardantes de chama, estabilizantes trmicos e de luz, etc.),

    enchimento (carbonato de clcio, talco, etc.) e reforos (fibra de vidro, flocos de

    vidro, fibra de carbono, etc.) (Adaptado ROSATO, 2000, p.08).

    O material plstico tambm pode ter a mistura qumica de dois ou mais

    monmeros diferentes formando copolmeros e mistura fsica de dois ou mais

    materiais plsticos chamado de blendas miscveis (mistura completa de dois ou mais

    materiais plsticos com formao de uma s fase) e imiscveis (mistura parcial de

    dois ou mais materiais plsticos com formao de duas ou mais fases) com ou sem

    aditivos (agentes compatibilizantes). Este o fator principal que determina a

    produtividade no processo, define a velocidade de produo ou tempo de ciclo que

    depende da velocidade que o material plstico pode ser plastificado (fundido),

    injetado, solidificado e extrado em forma de produto, tambm depende do tamanho

    do curso de plastificao e da espessura de parede do produto, assim o tempo de

    ciclo pode ter de poucos segundos a vrios minutos.

    Figura 2. 1 - Monmero do PP (Polipropileno), material cristalino. Fonte: elaborao prpria.

  • 20

    2.2 - MOLDE DE INJEO

    O molde de injeo um componente muito importante do processo de

    moldagem por injeo, ele um componente muito complexo e caro. Se o molde de

    injeo no for devidamente projetado, operado, manuseado e conservado a sua

    operao ser ineficiente e custosa (Adaptado de ROSATO, 2000, p.15).

    O molde utilizado no processo de injeo de termoplsticos geralmente

    confeccionado em ligas de ao, que suportam esforos e temperaturas elevadas e a

    cavidade do molde geralmente confeccionada com ao especial onde recebe

    tratamento diferenciado como: revestimento para adquirir melhor acabamento

    superficial no produto, aumentar a resistncia ao desgaste no processamento de

    materiais reforados com fibras de vidro, melhorar a extrao do produto, melhorar a

    troca de calor, entre outras vantagens, pode ser confeccionado com uma ou

    mltiplas cavidades, de produtos iguais ou produtos diferentes, isto depender da

    demanda e necessidade da produo. Alm da demanda e necessidade da

    produo tambm levado em considerao para efetuar a confeco do molde a

    caracterstica da mquina injetora disponvel como: capacidade de injeo, fora de

    fechamento, dimenses do alojamento do molde e capacidade de plastificao, bem

    como as caractersticas do material plstico que ser processado, contrao,

    condio do fluxo e abrasividade.

    As tarefas bsicas do molde de injeo so distribuio e acomodao do

    material fundido, moldagem no formato do produto e resfriamento, solidificao do

    material fundido e extrao do produto. Todas estas tarefas do molde de injeo so

    realizadas pelos seguintes sistemas: (Adaptado GASTROW, 2006)

    Sistema de alimentao (canal de injeo e de distribuio);

    Cavidade(s), macho(s) e ventilao (sada de gases);

    Sistema de troca de calor;

    Sistema de guias e centralizao;

    Sistema de extrao;

    Montagem na placa da mquina;

    Acomodao de foras;

    Transmisso de movimento.

  • 21

    2.2.1 - Tipos de Moldes de Injeo

    Segundo a norma DIN IS0 standard 12165, Componentes para compresso,

    Moldes de injeo - compresso, os tipos de moldes seguem os seguintes critrios:

    (Adaptado de GASTROW, 2006, p.01)

    Molde padro (duas placas)

    Molde com gaveta

    Molde trs placas

    Molde com cmara quente

    Molde Stack (Molde Sanduiche)

    Legenda:

    01 - placa de fixao inferior 12 - bucha de injeo

    02 - coluna ou espaadores 13 - anel de centragem

    03 - buchas de guia 14 - placa de fixao superior

    04 - colunas de guia 15 - placa de montagem dos postios

    05 - pinos extratores 16 - pino top

    06 - extrator do canal 17- placa divisria

    Figura 2. 2 - Partes principais de um molde duas placas. Fonte: ARRUDA, 2009, p.02 (continua)

  • 22

    07 - placa porta extratores 18 - bico para refrigerao

    08 - placa impulsora 19 - pino posicionador

    09 - pino de retorno 20 - pino macho

    10 - placa suporte 21 - anel para vedao

    11 - postios

    Figura 2.2 - Partes principais de um molde duas placas. Fonte: ARRUDA, 2009, p.02

    (continuao)

    Figura 2. 3 - Exemplo de molde com gaveta. Fonte: Venda de produtos. Disponvel em:

    . Acesso em: 19 mai. 2012

    Figura 2. 4 - Molde Stack com fechamento em esferas recirculantes. Fonte: Apostila SESC,

    2006, p.09.

  • 23

    2.2.2 - Classificao dos Moldes

    Sistema de Extrao

    Placa Impulsora

    Pinos Lmina Camisa (bucha) Ao Retardada Placa Extratora Tirante

    Ar Comprimido

    Ncleo Rotativo

    Sistema de Alimentao

    Indireta

    Restrita Leque Flash Capilar Aba Submarina Disco

    Direta

    Direta Cmara Quente Canal Isolado Canal (bucha) quente

    Tabela 2. 1 - Tabela de Classificao dos moldes de injeo. Fonte: Moldes para injeo de

    termoplsticos (HARADA, 2004, p.144)

    2.3 - MQUINA INJETORA

    A mquina de moldagem por injeo possui dois componentes bsicos: A

    unidade de injeo e a unidade de fechamento. A unidade de injeo tambm

    conhecida como unidade plastificadora, onde atravs de cisalhamento, atrito e

    calor plastifica e homogeneza o material termoplstico e atravs da unidade de

    injeo ocorre transferncia deste material para o interior do molde que fica

    alojado entre as placas fixa e mvel da mquina na unidade de fechamento. A

    unidade de fechamento garante o travamento do molde no momento da injeo e

    tambm faz a abertura do molde aps a solidificao da pea para ser extrada.

    (Adaptado ROSATO, 2000)

  • 24

    As mquinas injetoras podem ser hidrulicas ou eltricas, ter fechamento do

    molde na horizontal ou na vertical, podendo ser hidrulico, hidrulico-mecnico ou

    eltrico-mecnico, ter pisto ou rosca para efetuar a injeo do material plastificado

    e ter um a vrios cilindros de injeo, estas so conhecidas como mquinas

    especiais bi-componentes ou multicomponentes.

    As mquinas injetoras possuem trs modos de operaes:

    Automtico - Todas as etapas do ciclo de moldagem so realizadas

    automaticamente, havendo o incio de um novo ciclo sem a necessidade de

    comando do operador. O equipamento s paralisa a operao se houver uma

    interveno ou condio de alarme no processo.

    Semiautomtico - Neste modo a mquina realiza toda etapa de um ciclo de

    moldagem e somente inicia a repetio do ciclo com o comando do operador.

    Manual - Este o modo de operao em que cada funo e tempo de cada

    funo da mquina so controlados manualmente pelo operador. (Adaptado de

    ROSATO, 2000, p.22)

    Figura 2. 5 - Partes de uma mquina injetora horizontal. Fonte: CEFET, 2004, p.04-09

  • 25

    Figura 2. 6 - Partes de uma mquina injetora vertical. Fonte: TORRES, 2007, p.05

    Figura 2. 7 - Ilustrao de uma mquina injetora especial. Fonte: Processos de injeo

    multicomponentes: Consideraes / Evoluo. Disponvel em:

    . Acesso em: 12 mai. 2012.

  • 26

    Existem diversos sistemas que compem uma mquina injetora:

    Sistema Hidrulico;

    Sistema Mecnico;

    Sistema Eletroeletrnico;

    Sistema de Refrigerao;

    Sistema de Lubrificao;

    Sistema de Segurana.

    Na escolha de uma mquina injetora as caractersticas principais que so

    levadas em conta so capacidade de injeo e a fora de fechamento, mas

    essencial levar em considerao a qualidade, consumo de energia, boa interface

    homem mquina e sua eficincia.

    2.3.1 - Descrio da Unidade de Injeo

    A unidade de injeo composta de funil de alimentao, rosca de

    plastificao, cilindro de plastificao conhecido tambm como canho, bico de

    injeo, resistncias eltricas, alm de motor de dosagem, atuadores hidrulicos de

    injeo e de avano e recuo do canho.

    Essa unidade onde o material termoplstico armazenado, transportado

    progressivamente, fazendo com que passe pelos estgios de alimentao,

    compresso, fuso e injeo.

    Figura 2. 8 - Componentes da unidade de injeo de uma mquina injetora. Fonte:

    TORRES, 2007, p.08

  • 27

    2.3.1.1 - Funil de Alimentao

    Figura 2. 9 - Exemplos de funil de alimentao: o primeiro com unidade secadora e o

    segundo com misturador automtico. Fonte: Sistema de processo. Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai

    2012.

    O material termoplstico fornecido aos transformadores na forma de

    grnulos. O funil simplesmente condiciona e direciona os grnulos para a zona de

    alimentao da rosca, na parte de trs do canho, atravs da gravidade. Nas

    mquinas modernas esses funis foram substitudos por pequenos silos que j fazem

    a secagem do material, economizando tempo e energia eltrica, pois elimina em

    muitos casos a necessidade do transporte dos grnulos da estufa de bandeja para o

    funil e mantm o material quente at sua entrada no canho, ou seja, fica mais fcil

    para a mquina terminar de aquec-lo at seu ponto de fuso.

    2.3.1.2 - Rosca de Plastificao

    A rosca se encontra dentro do canho e serve para transportar, comprimir,

    fundir, homogeneizar e dosar o material. A rosca consiste de trs zonas:

    Zona de alimentao;

    Zona de compresso;

    Zona de dosagem ou mistura.

  • 28

    Figura 2. 10 - Exemplo de rosca de plastificao e tipos de ponteira com o anel de bloqueio.

    Fonte: Sistema de processo. Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai

    2012.

    Enquanto o dimetro externo da rosca permanece constante, a profundidade

    dos sulcos diminui da zona de alimentao para a zona de dosagem. Estes sulcos

    comprimem o material contra as paredes internas do canho, cisalhando o material

    termoplstico fazendo com que passe do estado slido ao estado lquido viscoso.

    Na parte da frente da rosca de plastificao fica a ponteira onde fixada atravs de

    um rosqueamento. Esta ponteira possui um anel de bloqueio que funciona como

    uma vlvula que no momento da etapa de dosagem ela abre permitindo a passagem

    do material fundido para frente do cilindro e no momento da etapa de injeo ela

    fecha impedindo que o material plastificado retorne para o cilindro de plastificao

    forando o para dentro do molde.

    Figura 2. 11 - Detalhamento 1: rosca de plastificao. Fonte: Manual tcnico de

    processamento do Poliacetal; Dupont 1996.

  • 29

    Figura 2. 12 - Detalhamento 2: rosca de plastificao. Fonte: Poliolefinas na extruso de

    filmes. ENDRES, 2004, p.50

    A geometria da rosca de plastificao, quantidade de filetes para cada zona,

    relao de compresso ou taxa de compresso e relao L/D, depender da

    caracterstica de fuso do material termoplstico a ser processado. A rosca de

    plastificao que vem por padro na mquina de injeo chamada rosca de

    plastificao Standard que tem por finalidade atender o processamento de uma

    maior gama de materiais commodities (materiais que possuem baixo custo, menores

    propriedades e que so processados em maior quantidade).

    a) Alimentao - Geralmente curta, aproximadamente 5 passos, tem por

    finalidade transportar os grnulos slidos para a prxima regio, o dimetro do

    ncleo permanece constante e o ngulo de inclinao dos filetes da ordem de 15-

    20;

    b) Compresso - a maior parte da rosca, geralmente 11 passos, a zona

    onde se inicia a plastificao devido ao aumento constante do dimetro do seu

    ncleo, que far comprimir e cisalhar o material plstico, nesta regio o material j

    est, praticamente todo fundido;

  • 30

    c) Dosagem ou Mistura - Regio final da rosca, geralmente com 4 passos,

    com profundidade rasa e dimetro do ncleo constante, nesta zona a plastificao

    completada e o material atinge sua mxima homogeneidade.

    Geometricamente, a rosca define duas outras caractersticas:

    a) Relao comprimento / dimetro (L/D) - Para materiais de engenharia

    (materiais com boas propriedades e custo maior) esta relao deve ser de 18 - 24: 1

    deve-se salientar que quanto maior esta relao, maior ser o tempo de trabalho

    mecnico que o material ir sofrer, bem como maior ser o tempo de residncia do

    mesmo sob ao do calor;

    b) Taxa de Compresso - a relao entre os volumes de um passo da

    regio de alimentao e outro da regio de dosagem ou fuso, para materiais de

    engenharia a taxa de compresso varia de 1,5 - 3,0: 1 deve-se ter em mente que

    quanto maior a taxa de compresso, maior ser o trabalho mecnico sofrido pelo

    material, consequentemente mais calor ser gerado devido ao atrito maior entre o

    material e as paredes da rosca e do cilindro.

    2.3.1.3 - Cilindro de Plastificao (canho)

    Figura 2. 13 - Exemplo de cilindro de plastificao - na primeira imagem: parte de trs e na

    segunda imagem: parte da frente. Fonte: Sistema de processo. Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai

    2012.

  • 31

    onde a rosca de plastificao fica alojada; dentro do canho que ocorre a

    fuso do material termoplstico, promovida pelo calor provenientes das resistncias

    eltricas acopladas em seu exterior e tambm pelo atrito entre os grnulos do

    material. Deve-se prestar muita ateno ao tempo em que o material termoplstico

    fundido permanece dentro deste, pois pode degradar devido exposio prolongada

    presso e ao calor.

    2.3.1.4 - Bico de Injeo

    Figura 2. 14 - Exemplo de bico de injeo com ponta de 45. Fonte: Sistema de processo.

    Disponvel em: .

    Acesso em 12 mai 2012.

    O bico conecta o canho bucha do molde, sendo essa conexo feita apenas

    com o contato, nada de rosqueamento ou algum tipo de trava, o que na verdade

    mantm este contato a presso de encosto do bico. Mesmo porque o canho deve

    ser afastado do molde quando da troca de matria-prima ou purga (limpeza) do

    canho.

    Assim como no canho, geralmente as mquinas possuem resistncias no

    bico tambm, onde a temperatura controlada em um painel. Essa temperatura

    costuma ficar em torno do ponto de fuso do material que se est trabalhando ou

    abaixo disso, para gerar presso suficiente para esguichar o plstico para dentro

    do molde.

  • 32

    2.3.2 - Sistema Hidrulico

    Figura 2. 15 - Exemplos de componentes do sistema hidrulico: primeira imagem: motor e

    tanque de leo. Fonte: Sistema de processo. Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai

    2012. Segunda imagem: motor, filtro de leo e tubulao. Fonte: Catlogo Informativo da

    Romi S.A., 2011, p.05.

    O sistema hidrulico na mquina injetora proporciona a fora para abrir,

    fechar e manter fechado o molde, para girar e avanar a rosca, para avanar e

    recuar os pinos extratores e mover as partes do molde que contm atuadores

    hidrulicos. E como todos os sistemas hidrulicos tambm fazem parte a bomba, as

    vlvulas, o motor, as guarnies, as tubulaes e o reservatrio.

    2.3.3 - Sistema Eletroeletrnico

    Proporciona uniformidade e repetibilidade na operao da mquina.

    Monitora e controla os parmetros de processo, incluindo temperatura, tempo,

    presso, curso, velocidade de injeo, a velocidade da rosca e sua posio, assim

    como a situao da parte hidrulica. O controle do processo tem influncia direta no

    produto final e nos aspectos econmicos do processo, e podem funcionar baseados

    em um sistema simples de rels ou em um sofisticado com microprocessador.

  • 33

    Figura 2. 16 - Exemplo de painel de controle da mquina injetora Arburg. Primeira imagem:

    Fonte: Arburg lana mundialmente mdulo SELGICA . Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai 2012. e

    Segunda imagem: Fonte: Sistema de processo. Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai

    2012.

    2.3.4 - Descrio da Unidade de Fechamento

    Figura 2. 17 - Exemplo de unidade de fechamento: mquina Romi. Fonte: Catlogo

    Informativo da Romi S.A., 2011, p.06.

  • 34

    Placa de Ancoragem: tem a funo de regular o estiramento das colunas

    (Altura de molde);

    Placa Mvel: tem a funo de fixar uma das partes do molde onde ficar o

    produto para ser extrado, e abrir e fechar o molde;

    Placa Fixa: tem a funo de fixar e centralizar o molde pelo anel de

    centragem;

    Articulao: transfere, transforma e mantm a fora de travamento aplicada

    pelo pisto hidrulico no molde durante a transferncia do material plstico fundido

    para o interior do molde;

    Coluna de guia: Suporta a fora de travamento do molde que gerada pelo

    seu estiramento e mantm o paralelismo entre a placa fixa e a placa mvel;

    Sistema de extrao: tem a funo de extrair o produto moldado aps a

    abertura do molde.

    Na unidade de fechamento onde ocorre a funo bsica da injetora, onde

    se programa todos os movimentos relacionados ao fechamento, abertura, proteo

    do molde e extrao da pea injetada. No entanto a parte mais perigosa da

    mquina, onde qualquer descuido pode-se ocasionar um acidente ou danos ao

    molde. Embora exista nas mquinas injetoras dispositivos de proteo, necessrio

    ter cuidado.

    Nesta etapa deve-se saber a tonelagem adequada, pois o uso de tonelagem

    exagerado pode ocasionar desgastes e consumo desnecessrio de energia, como

    tambm pode interferir no processo de injeo e at danificar o molde de injeo. A

    tonelagem a ser utilizada esta relacionada rea projetada de moldagem.

    Figura 2. 18 - Exemplo de uma rea projetada: Desenho 3D do SolidWorks 2009. Fonte:

    elaborao prpria.

  • 35

    Fora de fechamento, normalmente expresso em Ton (tonelada) ou kN

    (kilonewton), a fora que atua para manter o molde fechado, pois durante a injeo

    existir uma fora contrria. possvel e importante estimar a tonelagem mdia

    necessria, sendo que esta calculada em funo da rea projetada do produto no

    molde (figura 2.18) e do fluxo do material utilizado no processo. Portanto para saber

    a injetora ideal, no que se refere a fechamento, importante saber:

    1) Fora de fechamento - conforme frmula apresentada adiante ser estimada

    a tonelagem necessria.

    Verificar tambm quantos estgios de fechamento a mquina oferece e

    proteo de molde, onde importante obter movimentos rpidos, porm

    suaves, conseguindo assim menor consumo de energia, menor ciclo e

    proteo da ferramenta.

    Figura 2. 19 - Frmula para clculo da fora de fechamento. Fonte: elaborao prpria.

    2) Espao entre colunas - expresso em milmetros, deve ser verificado se o

    molde a ser utilizado tem suas dimenses externas inferiores ao espao entre

    colunas. Tambm deve ser verificado, se o produto a ser injetado tem

    caractersticas especiais que de alguma forma dificulte a retirada do mesmo,

    como por exemplo, uma pea injetada com inserto.

  • 36

    3) Tamanho das placas - expresso em milmetros, deve ser verificado se com a

    montagem do molde, sobra espao suficiente para usar os grampos que

    fazem a fixao do molde. Tambm deve ser verificado o dimetro do anel,

    sendo que deve ter o melhor apoio possvel para o molde.

    4) Distncia Mx. entre placas - tambm expressa em milmetros, deve ser

    analisado o quanto o molde dever abrir, e ento somar a espessura com a

    abertura do molde, sendo que esta soma deve ser inferior a distncia mxima

    entre placas.

    5) Altura de molde mnima e mxima - tambm expressa em milmetros, deve

    ser verificada no catlogo do fabricante da mquina qual a altura Mx. e Mn.

    de molde que a mquina suporta e comparar com a altura do molde a ser

    usado. Quando o molde inferior ao mnimo possvel fazer calos, quando

    o molde superior ao mximo. ento, dever ser escolhido outra mquina.

    6) Outros pontos interessantes podem ser analisados:

    a) Closed Loop - neste caso se a injetora oferece este sistema, poder se

    conseguir maior repetibilidade e maior preciso no ciclo.

    b) Bomba de vazo varivel - se a injetora oferece este sistema, poder haver

    um ganho no consumo de energia considervel, principalmente quando se

    tem ciclos longos, pois a bomba atua conforme necessidade.

    c) Lubrificao centralizada monitorada - este sistema interessante, pois,

    pode-se fazer atravs do comando o monitoramento da lubrificao em

    relao ao nmero de ciclos, no havendo ento a falha humana, ou seja, o

    esquecimento.

    Fonte: Adaptado de http://tecplastico.no.comunidades.net/index.php?

    2.3.5 - Descrio do Sistema de Segurana

    As mquinas injetoras possuem dispositivos de segurana, projetados para

    proteger os operadores dos possveis acidentes que podem ocorrer durante o

    processo. Diversas placas de segurana so fixadas nas mquinas e servem para

    alertar e orientar os operadores a uma prtica de segurana.

    Em algumas placas possuem os seguintes dizeres:

  • 37

    A cada incio de turno verifique se todos os dispositivos de segurana

    esto funcionando adequadamente;

    No opere a mquina com a porta traseira removida ou aberta e chave

    limite de curso retirada ou inoperante;

    No introduza as mos ou qualquer outro objeto no funil de alimentao

    com a rosca em movimento;

    No opere a mquina com qualquer parte do sistema de segurana

    removido, quebrado, ou desviado;

    No desligue, remova, interfira ou elimine qualquer chave limite fim de

    curso, vlvula ou mecanismo da barra de segurana;

    No toque no cilindro de plastificao, risco de choque eltrico e

    queimaduras;

    Utilize culos de segurana para descarregar o canho; material com alta

    temperatura e presso.

    Figura 2. 20 - Descrio dos pontos de perigo em uma mquina injetora. Fonte: Adaptado

    de: Ajustes iniciais do processo de injeo. Disponvel em:

    . Acesso em: 12 mai. 2012.

  • 38

    Os pontos de perigo em uma mquina injetora que esto indicados na figura

    2.20 so:

    1- Esmagamento, perfuraes;

    2- Esmagamento e queimaduras;

    3- Esmagamento;

    4- Corte e Poeira;

    5- Esmagamento, perfuraes e enrolamento;

    6- Queimaduras, choque eltrico, gases txicos;

    7- Esmagamento e fraturas.

    O dispositivo de segurana contido na mquina injetora pode ser do tipo

    eltrico, mecnico ou hidrulico e pode atuar separado ou em combinao, qualquer

    mquina injetora deve ter pelo menos a combinao de dois tipos. O sistema de

    segurana das mquinas injetoras determinado pelo Ministrio do Trabalho,

    atravs da Norma Regulamentadora NR12.

    Eltrico: Chaves eltricas tipo fim de curso, instaladas nas portas frontais e

    traseiras que inibem o movimento do molde e o funcionamento do motor

    da bomba hidrulica quando instaladas nas portas traseira e frontal de

    manuteno.

    Mecnico: Uma trava mecnica acionada pela porta frontal que impede o

    fechamento do molde com a porta aberta atua caindo entre a placa mvel

    e fixa ou entre os dentes da barra de segurana.

    Hidrulica: Uma vlvula de came acionada pela porta frontal faz com que o

    leo que direcionado ao cilindro hidrulico de fechamento, seja desviado

    para o reservatrio, impedindo que a mquina feche.

    Obs.: A mais recente atualizao na Norma Regulamentadora NR12 ficou determinada a proibio de qualquer movimento de operao da mquina injetora

    com a porta frontal do operador aberta mesmo no modo manual, e tambm

    determinado na Norma que antes de operar a mquina pela primeira vez o operador

    precisa passar por um treinamento de pelo menos 8 horas. Muitas empresas

    ignoram esta importante determinao.

    Antes de iniciar a mquina injetora a cada troca de molde ou de turno

    importante que o processista ou operador:

  • 39

    Verifique se a proteo mecnica est bem regulada;

    Verifique se a proteo eltrica (micro) est funcionando;

    Verifique se a proteo hidrulica est funcionando;

    Verifique se o boto de emergncia est funcionado;

    Verifique se o molde est bem preso nas placas fixa e mvel.

    O treinamento s pessoas que iro ter contato com a mquina injetora

    muito importante para que ela tenha a cincia dos perigos existentes neste processo

    e possa trabalhar com ateno e cuidado evitando possveis acidentes. O acidente

    pode ser gerado por condio insegura e/ou atos inseguros.

    Condies Inseguras:

    Proteo mecnica solta e mal regulada;

    Parafusos de fixao do molde mal apertados;

    Garras e calos mal colocados;

    Porta com excesso de folga, a ponto de no acionar os dispositivos de

    segurana;

    Temperatura do leo hidrulico elevada;

    Vazamento de leo e/ou material polimrico no cho e sujeira no local de

    trabalho;

    Bico de injeo entupido;

    Mquina fechando com a porta aberta;

    Micros fim de curso no funcionando.

    Atos Inseguros:

    Limpar a mquina em movimento;

    Deixar de verificar as protees do operador (mecnica, eltrica e

    hidrulica);

    Limpar o bico de injeo com o aquecimento ligado;

    Introduzir a mo dentro do molde antes da proteo mecnica atuar;

    Limpar o furo de alimentao da rosca de plastificao com a mesma em

    movimento;

    No avisar o operador que est recebendo a mquina de algum problema

    que ela est apresentando;

  • 40

    Operar a mquina apresentando qualquer defeito;

    No colocar identificao na mquina ao efetuar algum reparo;

    Avanar o bico com o molde aberto;

    Introduzir a mo dentro do molde por cima ou por baixo da porta de

    proteo;

    Trabalhar com alguma porta de proteo aberta;

    Efetuar reparos com a mquina em movimento;

    Deixar a mquina parada com o cilindro de plastificao carregado de

    material;

    Anular os dispositivos de segurana, amarrando-os;

    Alterar os parmetros da mquina sem conhecimento e autorizao;

    Utilizar ferramentas improvisadas e inadequadas;

    Tirar a ateno dos colegas;

    Deixar de avisar algum de um ato inseguro.

    Fonte: Apostila DE FREITAS, Escola Laurentino, 2003, p.05 e 06.

    2.4 - PROCESSAMENTO

    O processamento de termoplsticos exige um conhecimento fundamental da

    matria-prima, aditivos, controle de processo, propriedades requeridas pelo produto

    e por fim o produto. (Adaptado de SUBRAMANIAN, 2011, p.05)

    Um fator muito importante que necessrio o processista conhecer so as

    janelas de processo do material, que a faixa de condies de processamento, tais

    como: temperatura de fuso, presso e taxa de cisalhamento com que um material

    termoplstico especfico pode ser submetido e resultar em um produto moldado com

    aceitveis ou timas propriedades. (Adaptado de ROSATO, 2000, p.221)

    No processamento ocorre o sincronismo entre o material termoplstico, o

    molde de injeo e a mquina injetora, atravs de controle de parmetros como:

    Umidade, Temperatura, Velocidade, Tempo, Presso e Curso.

    2.4.1 - Secagem do material termoplstico

    A umidade inerente ao material termoplstico que caracterizado como

    higroscpico (capacidade de absorver umidade), neste caso necessrio secar ou

    desumidificar o material para evitar defeitos no produto como: bolhas, manchas,

  • 41

    espirros, etc.; Esta operao possui temperatura e tempo especfico para cada

    material que vem descrito na folha de dados (Data Sheet) do material e

    especificado pelo fabricante. Tal operao pode ser realizada em trs tipos de

    aparelhos: estufas de ar circulante, secador de ar forado e desumidificadores.

    2.4.1.1 - Estufas de ar circulante:

    composta por um forno com vrias bandejas, as quais so dispostas umas

    sobre as outras de modo que o ar quente circule e seque o material depositado

    dentro das bandejas. Este equipamento ideal para secar materiais que no so

    muito sensveis Hidrlise (degradao por ao da gua) e quando se deseja

    secar pequenas quantidades de material. Devido a sua regular capacidade de secar

    os grnulos, estes devem ser distribudos uniformemente na bandeja, e no devem

    ultrapassar 3,0 cm de altura para no comprometer o material que est no fundo. A

    distncia entre as bandejas deve ser no mnimo de 5,0 cm a fim de garantir a livre

    circulao do ar quente.

    Vantagens:

    Baixo custo;

    Possibilidade de secar materiais diferentes ao mesmo tempo.

    Desvantagens:

    Por utilizar ar quente com umidade ambiental, a capacidade de retirar

    umidade dos grnulos no alta, no sendo recomendada para materiais

    com baixa resistncia Hidrlise como o PBT, PC, ABS, PA, grande parte

    dos materiais de engenharia e de alto desempenho, etc.

    Risco de contaminao com materiais de bandejas diferentes;

    No permite a secagem de grande quantidade de material.

    2.4.1.2 - Secador de ar forado:

    Este equipamento composto por um compartimento onde colocado o

    material e por um aquecedor eltrico que eleva a temperatura do ar. O ar ambiental

    aquecido e insuflado na parte inferior do compartimento, entrando em contato com

    os grnulos e retirando a umidade dos mesmos.

    Vantagens:

    Capacidade de secar grande quantidade de material;

  • 42

    Se estiver limpo, no h risco de contaminao por outros materiais;

    Baixo custo.

    Desvantagens:

    Como no caso anterior, este equipamento aquece o ar nas condies de

    umidade ambiental, no possuindo, portanto, alta capacidade de retirar a

    umidade contida nos grnulos. So indicados somente para secagem de

    materiais com boa resistncia Hidrlise.

    2.4.1.3 - Desumidificadores:

    Basicamente este equipamento composto por um silo onde o material a ser

    seco armazenado, clulas desumidificadoras que retiram a umidade do ar e um

    aquecedor que responsvel pelo aquecimento do ar j seco que ir circular pelos

    grnulos da resina e retirar a umidade da mesma. A grande diferena entre este

    equipamento e os citados acima que o desumidificador retira a umidade do ar

    antes que o mesmo seja aquecido e insuflado no silo, ou seja, o ar quente que entra

    em contato com a resina est seco, possuindo, portanto melhor eficincia na

    secagem.

    Vantagens:

    ideal para a secagem de resinas com baixa resistncia Hidrlise e em

    casos onde h a necessidade de secar grandes volumes de material, pois

    funcionam em operaes contnuas. Sempre que o nvel de material no

    funil da mquina cai abaixo de um determinado limite, automaticamente

    transportado o material do silo para o funil da mquina. Devido a esta

    caracterstica, deve-se prever a capacidade do silo de modo a se obter

    tempo de residncia entre 3 e 4 horas, dependendo do material a ser

    seco. Por exemplo, se uma injetora consome 100 Kg de Nylon por hora

    (tempo de secagem: 4 horas), a capacidade do silo do desumidificador

    deve ser de 400 Kg.

    Mantendo o equipamento limpo no h o risco de contaminao por

    materiais estranhos.

    Desvantagens:

    Custo relativo alto.

  • 43

    O crtico da operao de secagem est diretamente relacionado

    higroscopicidade e a resistncia a Hidrlise da resina. Por exemplo, o PPO/PS alm

    de possuir a menor absoro de gua dentre todos os plsticos de engenharia,

    tambm possui alta resistncia Hidrlise, portanto sua secagem s se faz

    necessria quando se necessita bom acabamento superficial das peas injetadas,

    pois no h prejuzo das propriedades mecnicas do material. Quando esta

    operao necessria, pode ser efetuada em estufa de ar circulante. As resinas de

    PBT, PC, ABS, Nylon 6 e Nylon 66, no tm a mesma caracterstica do PPO/PS,

    possuindo inferior resistncia Hidrlise, sendo necessrio maior tempo e

    temperatura de secagem, bem como a utilizao de desumidificadores.

    Fonte: Consideraes sobre Moldagem por Injeo, PETROPOL, 2005, p. 08-11

    2.4.2 - Temperatura do Cilindro

    Outro item muito importante o ajuste correto da temperatura de

    processamento da matria-prima: se for baixa, o material no ser totalmente

    plastificado, e se for alta, pode degradar. Ao contrrio do que se imagina a maior

    parte da temperatura para plastificao da matria-prima no fornecida pelas

    resistncias do cilindro, e sim pelo calor gerado na frico do material durante a

    dosagem. As resistncias servem para a partida e para manter os valores dentro dos

    parmetros desejados. A quantidade de zonas de plastificao de uma injetora esta

    associada ao tamanho da unidade de injeo: quanto maior, mais zonas. Porm,

    independente da quantidade de zonas de plastificao que a mquina possua,

    podemos dividir o aquecimento do cilindro em basicamente trs fases: alimentao,

    plastificao e bico.

    A temperatura na zona de alimentao deve ser um pouco mais baixa para

    que o material no plastifique na entrada do cilindro, impedindo o fluxo. Nesta regio

    existe um anel de circulao de gua, para que altas temperaturas no cheguem at

    o p do funil. Algumas injetoras possibilitam o controle de temperatura da gua

    neste ponto.

    Nas zonas de plastificao, o ideal seguir a temperatura indicada pelo

    fabricante da matria-prima. Problema muito comum, os termopares que medem a

    temperatura muitas vezes no esto calibrados, indicando temperatura diferente da

    qual a matria-prima realmente se encontra. Outro problema consiste na oscilao

    de temperatura devido a controladores (pirmetros) obsoletos ou defeituosos, neste

  • 44

    caso recomendvel um oramento para avaliar a substituio por controladores

    modernos com acionamento por rels de estado slido no lugar dos tradicionais

    contatores, e termopares mais precisos e confiveis. Houve uma grande evoluo

    na eletrnica destes equipamentos a custos compensadores.

    No bico, o ideal que a temperatura se mantenha uniforme, temperaturas

    elevadas podem degradar a matria-prima e fazer com que vaze muito material pelo

    bico. No aconselhvel o uso de controladores que funcionam por tempo, ou seja,

    sem uso de termopares. Tambm se recomenda o uso de termopares com

    blindagem ou capa para que os mesmos no se danifiquem caso fiquem cheios de

    material. Existem fabricantes de resistncias que fornecem o termopar j integrado

    resistncia do bico.

    2.4.3 - Temperatura do molde

    Tendo em vista ento a necessidade de resfriar o material moldado na

    injeo, trivial que deve estar o molde em temperatura suficientemente baixa para

    que possa haver a troca de calor do material termoplstico fundido com o molde.

    A temperatura do molde precisa ser ideal para o bom preenchimento das

    cavidades sem interferir no ciclo e no tensionamento das peas, esta temperatura

    depender do material termoplstico a ser processado. No processamento de

    materiais que necessitam de aquecimento no molde para um bom preenchimento

    das cavidades ideal que tenha placas de isolamento trmico entre o molde e as

    placas da mquina. Esta medida resulta em estabilidade trmica no molde e

    economia de energia. A temperatura do material termoplstico e do molde deve

    estar estabilizada e servir de base para os prximos passos de otimizao.

    A temperatura do molde pode ser controlada por gua normal, gua fria, gua

    aquecida e ou leo.

    2.4.4 - Velocidade de Plastificao

    O ajuste ideal para a velocidade de dosagem regular de tal maneira que

    coincida com o final do tempo de resfriamento. A dosagem no deve comprometer o

    tempo de ciclo, se for muito maior que o tempo de resfriamento pode ser vantajoso

    equipar a injetora com bico valvulado e acionamento independente, para que

    durante a abertura e o fechamento a dosagem continue atuando simultaneamente.

  • 45

    2.4.5 - Contrapresso

    A contrapresso uma presso contrria ao movimento de retorno da rosca.

    Ela adiciona mais trabalho ao material, obrigando a rosca exercer maior fora para

    retornar. Ela permite que a poro de ar existente entre os grnulos de plstico na

    zona de alimentao da rosca seja expelida. Alm disso, a contrapresso melhora a

    mistura do material e a sua plastificao, produzindo um material fundido de

    consistncia mais homognea.

    O valor da contrapresso durante a dosagem depende principalmente do tipo

    do material a ser utilizado. Um valor para referncia em torno de 3 a 10 bar. Uma

    contrapresso muito baixa pode causar inconsistncia nas peas e um valor muito

    alto pode aumentar a temperatura do material termoplstico fundido devido ao

    aumento da frico, degradar o material e retardar muito o tempo de dosagem

    causando aumento do ciclo de moldagem. Neste caso pode ser vantajosa

    substituio da rosca standard por outra com zona de mistura.

    Figura 2. 21 - Exemplo de Rosca de plastificao com intensificador de mistura. Fonte:

    Pequenos ajustes e melhorias podem render muito na injeo. Disponvel em:

    . Acesso em 12 mai. 2012.

    2.4.6 - Velocidade e Presso de Injeo

    Durante a fase de injeo muito importante controlar a velocidade na qual o

    material entra no molde. Nas injetoras modernas existem dispositivos que garantem

    que a presso de injeo seja apenas suficiente para manter a velocidade de injeo

    dentro dos valores solicitados. Em equipamentos mais obsoletos, sem este recurso,

    a presso de injeo deve ser regulada alta o suficiente para que no haja uma

    limitao da velocidade por falta de presso. Porm, de um modo geral a presso de

    injeo possui uma ampla variao, conforme o tipo do molde, da matria-prima e

    da mquina de injeo como j descrito. A recomendao o uso do mnimo de

  • 46

    presso possvel, que garanta a qualidade dos artigos moldados, livres de defeitos

    internos e superficiais, sabendo que o excesso de presso provoca normalmente

    escape de material fundido pela linha de fechamento do molde causando rebarbas e

    peas com peso acima do desejado.

    A velocidade de injeo para termoplsticos, na maioria das aplicaes, deve

    ser ajustada para a maior possvel, para evitar que o material termoplstico fundido

    congele antes que a pea esteja completamente preenchida. Com velocidade de

    injeo alta haver menos resistncia para o material fluir, a cavidade pode ser

    preenchida mais facilmente, o aspecto superficial da pea melhor, na linha de

    juno o material mais forte e o ciclo menor. importante que o molde tenha sadas

    suficientes para gases, pois se no houver, a compresso do ar dentro do molde

    elevar a temperatura, podendo causar queima ou degradao do material. Estas

    sadas de gases devem ser inspecionadas com frequncia para que no fiquem

    obstrudas.

    2.4.7 - Tempo e Presso de Recalque

    Como durante o resfriamento a pea sofre uma contrao volumtrica, a

    finalidade do recalque compensar essa contrao, evitando que a pea apresente

    rechupes. O recalque o responsvel em garantir a preciso do preenchimento do

    molde. O ponto ideal para comutar da injeo para o recalque aps a cavidade

    estar completa, e pode ser feita por tempo, curso, presso hidrulica ou presso

    interna na cavidade do molde (detalhes na tabela 2.2).

    No final do curso de injeo, a quantidade de material que fica frente da

    ponta de rosca para o recalque atuar chamada de almofada. A almofada deve

    conter material suficiente para compactar bem a pea. Peas mal compactadas

    pode ser resultado de almofada muito baixa.

    Se na injeo o importante controlar a velocidade, no recalque controlar a

    presso e o tempo de atuao. A presso do recalque deve ser o suficiente para

    compensar a contrao da pea, e valores altos podem provocar tenses na pea,

    dificultar a desmoldagem e at danificar o molde. O ideal que se regule no incio

    do processo, com valores ligeiramente mais baixos, aumentando gradativamente at

    o valor ideal.

  • 47

    Deve-se ter cuidado na regulagem dos parmetros nesta fase, pois se muito

    altos forem os parmetros nesta fase, podero surgir problemas como: rebarbas no

    produto, dificuldade de extrao, tenses e outros; por outro lado se baixos demais

    forem os parmetros, poder surgir rechupes e variaes no dimensional do

    produto.

    Aqui como na fase de injeo, esta depende da complexidade do produto a

    ser injetado, por isso no se pode calcular diretamente, e sim estimar. Sendo que

    aconselhvel que seja de 40% a 80% da presso de injeo, e se possvel

    escalonado.

    Comutao Vantagem Desvantagem

    Tempo Independe das oscilaes de dosagem Deve ser corrigido caso altere a velocidade de injeo

    Curso Mais utilizado, simples de regular e independe da velocidade de injeo

    Sujeito a variao caso haja desgaste do anel de bloqueio e refluxo de material na rosca

    Presso hidrulica de injeo

    Pode ser utilizada em conjunto com a comutao por tempo ou curso, limitando a presso de comutao e protegendo o molde

    Disponvel apenas em injetoras modernas ou com servo-vlvulas

    Presso interna do molde Independe do curso de injeo ou tempo, garantindo maior preciso.

    Custo dos transdutores de presso e sensibilidade s oscilaes de viscosidade do material

    Tabela 2. 2 - Tabela de formas de comutao. Fonte: Pequenos ajustes e melhorias podem render muito na injeo. Disponvel em: . Acesso

    em 12 mai. 2012.

    Nas injetoras modernas possvel escalonar os valores de presso de

    recalque de tal modo que, conforme a pea solidifica no interior do molde, a presso

    de recalque vai diminuindo. Este escalonamento evita que haja uma compactao

    excessiva e tambm diminui os efeitos de tenso na pea.

    O tempo de recalque est diretamente relacionado com a espessura da

    parede da pea, e deve ser suficiente para o canal de injeo ou a pea solidificar

    (depende do que ocorrer primeiro). Um modo de encontrar o tempo ideal de

    recalque atravs da pesagem de peas acabadas: quando no houver alterao

    no peso significa que o canal ou a pea solidificou. Um erro bastante comum

    continuar recalcando quando o canal de injeo j est solidificado. Neste caso o

  • 48

    recalque no est mais atuando e a injetora, desperdiando energia e prolongando o

    ciclo.

    2.4.8 - Velocidade e Presso nos movimentos da mquina injetora

    Mesmo quando necessrio o funcionamento semiautomtico da mquina,

    deve-se conseguir atingir um ciclo uniforme.

    Cada interrupo do ciclo leva a alteraes na qualidade da pea injetada. A

    mesma qualidade s alcanada alguns ciclos depois.

    Na mquina injetora muito importante tambm, a harmonia de movimentos.

    Freadas bruscas das unidades de fechamento ou de injeo, fechamento brusco das

    placas ou das unidades, choques hidrulicos e modificaes rpidas de velocidade

    devem ser evitados para no se desgastar desnecessariamente a mquina e o

    molde.

    No princpio da operao nunca se deve aplicar o mximo das presses e

    velocidades, mas sim iniciar com as mnimas at chegar s condies normais de

    trabalho contnuo.

    2.4.9 - Regulagem de Cursos

    Os cursos que so regulados no processo so:

    1. Curso de plastificao - a faixa ideal de 30% a 80% da capacidade do

    cilindro de plastificao da mquina injetora, deve ser regulado de forma que

    garanta um bom preenchimento e compactao da pea injetada e que o

    material no fique exposto por muito tempo ao calor no cilindro para evitar

    assim a sua degradao.

    2. Curso de descompresso - deve ser o tamanho ideal para aliviar a presso

    interna do cilindro evitando o vazamento do material para dentro da cavidade

    durante a abertura do molde, o que pode ocasionar marcas na pea injetada

    ou at mesmo causar obstruo da bucha de injeo e interromper o ciclo de

    moldagem.

    3. Curso de abertura do molde - deve ser regulado de forma que o tempo de

    molde aberto no seja alto e que a pea possa ser extrada adequadamente

    sem enroscar no molde.

    4. Curso de extrao - deve ser o suficiente para destacar e derrubar a pea

    injetada do molde, assim como o nmero de repeties. O ideal no ter

  • 49

    repetio, porque os movimentos desnecessrios influenciam no tempo total

    de ciclo. A extrao tambm possui parmetros como velocidade e presso

    que se forem programadas de forma exageradas podem marcar o produto

    injetado danificando o mesmo.

    Portanto peas injetadas sem defeito e com propriedades otimizadas sero

    obtidas:

    Utilizando-se mquinas injetoras com suficiente capacidade de

    plastificao;

    Usando-se moldes bem projetados e bem acabados;

    Controlando-se a uniformidade e constncia da temperatura, da

    velocidade e da presso de injeo;

    Enchendo rapidamente, de forma racional, as cavidades do molde;

    Recalcando de forma adequada para compensar a contrao volumtrica

    do material plastificado;

    Resfriando o material plastificado nas cavidades com os devidos cuidados,

    a fim de evitar produtos distorcidos ou com tenses internas.

    Para ser entendido porque o processo de moldagem por injeo um

    processo cclico, ser descrito a seguir as etapas que correspondem a um ciclo

    deste processo:

    Figura 2. 22 - Etapas do ciclo de moldagem por injeo. Fonte: Adaptado de DIAS, 2008.

  • 50

    1. Fechamento do Molde: o ciclo de moldagem iniciado pelo fechamento e travamento do molde, necessrio para suportar a altssima presso no interior da

    cavidade no momento da injeo. Os equipamentos atuais de injeo variam este

    valor desde 30 toneladas at mais de 1000 toneladas;

    2. Preenchimento: injeo do polmero fundido para o interior da cavidade do molde por meio do movimento linear de avano da rosca e bloqueio do contra fluxo

    pela ao do anel de bloqueio. Quando a camada do termoplstico fundido entra em

    contato com as superfcies frias da cavidade do molde, ele esfria rapidamente,

    enquanto o ncleo central continua fundido. O material adicional que entra na

    cavidade flui ao longo da linha do canal enquanto as paredes da cavidade revestidas

    por termoplstico j esto solidificadas. Os principais parmetros nesta etapa so

    presso de injeo, velocidade de injeo e dimensionamento dos pontos de injeo

    da cavidade do molde;

    3. Recalque: finalizando o preenchimento das cavidades com volume de fundido maior que o volume real da cavidade, a presso nas paredes da mesma

    mantida constante at a solidificao da pea. Esta manuteno da presso nas

    cavidades conhecida como recalque, e se destina a compensar a contrao da

    pea moldada durante seu resfriamento, evitando a ocorrncia de defeitos de

    moldagem como os chamados rechupes e outras imperfeies, bem como perda

    de parmetros dimensionais. O nvel de presso de recalque determina quanto

    material foi adicionado a mais do que o necessrio para o completo preenchimento

    do molde. Uma regra bsica define que a dosagem deve incluir um volume entre 5 e

    10% maior que o necessrio para o completo preenchimento da cavidade;

    4. Dosagem: consiste na plastificao e homogeneizao do material termoplstico no interior do cilindro de injeo, obtidas por meio do movimento de

    rotao da rosca e do aquecimento do cilindro por resistncias eltricas e maior

    aquecimento provenientes do atrito do material. Os parmetros importantes a serem

    levados em considerao para esta etapa so temperatura do cilindro, velocidade de

    rotao da rosca e contrapresso da rosca;

    5. Resfriamento: finalizada a etapa de recalque a pea mantida no molde fechado, para resfriamento e, consequentemente, para complementar a sua

    solidificao. Este um tempo necessrio para que a pea seja extrada sem

    apresentar deformaes. Neste caso, tempo de resfriamento longos so

    indesejveis, pois diminui a produtividade do processo.

  • 51

    6. Abertura: Encerrada a etapa de resfriamento o molde aberto at a posio programada do curso.

    7. Extrao: Atingida a posio de abertura programada ou atingida a posio para incio de extrao a pea extrada por ao de extratores mecnicos,

    hidrulicos, eltricos, pneumticos, que so definidos de acordo com a concepo

    do molde e a geometria da pea.

    Adaptado de: Fonte: Moldagem por injeo: Disponvel em:

    Acesso em: 12 mai. 2012.

    2.5 - PROCESSISTA E PRODUTIVIDADE

    A receita da produtividade inclui uma lista de ingredientes tais como: novas

    tecnologias, equipamentos atualizados, sistemas de automao computadorizados e

    adequao a modernos perifricos, mas o ingrediente que no pode faltar na receita

    so pessoas. Como exemplo atual em muitas empresas possui software de

    computador (CAD, CAM, etc.), juntos com avanados sistemas de hardware que

    oferecem recursos de automao da linha de produo, mas para que tudo isto

    funcione necessita de pessoas que utilizam estes recursos adequadamente.

    Mquinas e materiais plsticos no so perfeitos e necessitam que pessoas

    intervenham para que a repetibilidade do processo possa ser garantida. (Adaptado

    de ROSATO, 2000, p.06)

    Muitas variveis esto alm do controle do processista, e mesmo

    considerando o grau de habilidades que ele tenha adquirido, problemas iro ocorrer

    causados por circunstncias fora do seu controle. Uma influncia comum na

    qualidade das peas e produtividade o projeto da pea e a construo do molde.

    Sees transversais extremamente grossas causaro rechupe. Algumas vezes,

    impossvel livrar-se deste defeito, a menos que o projeto do molde seja modificado e

    o ponto de injeo seja colocado em outra regio da pea.

    Peas e moldes que possuem um projeto deficiente so exemplos de

    problemas com os quais um processista tem que conviver, tendo que ajustar o seu

    processo e ciclo para compensar essas eventuais deficincias de projeto.

    Outra varivel que no pode ser influenciada pelos processistas a seleo

    do material. Em muitos casos, quando um material muito viscoso para preencher a

    cavidade do molde, um grade (Tipo) de material mais fluido pode resolver o

  • 52

    problema. O processista neste caso pode apenas relatar o problema, mas ele no

    possui a palavra final para determinar a substituio do material.

    Aditivos que so incorporados ao polmero podem causar defeitos. Quando

    utilizado pigmento ou masterbatch instveis na temperatura de processamento do

    material termoplstico, eventuais mudanas de cor na pea injetada podem ocorrer

    e a responsabilidade ficar a cargo do processista.

    A adequao da mquina injetora ao processamento outro fator alm do

    controle do processista. Um molde construdo e alocado para operar com uma

    mquina que possui certa fora de fechamento, s vezes pode haver a formao de

    rebarbas na pea injetada e o operador no consegue eliminar as rebarbas somente

    pelo ajuste das variveis de processamento (temperatura, presso e velocidade),

    neste caso uma mquina com uma fora maior de fechamento necessria. O

    processista pode somente sugerir esta soluo, mas ele no tem como implementar

    a sua recomendao.

    2.5.1 - Variveis sob controle do processista

    Muitas variveis para serem controladas dependem das habilidades e

    conhecimentos que os processistas possuem sobre o processo de injeo. Estas

    variveis so as temperaturas, presses, cursos, tempos e velocidades, manuteno

    da mquina, conservao das instalaes, conservao e manuteno do molde e

    acima de tudo necessrio o processista ter pacincia e sensibilidade com o

    processo. (MARAGHI, 1997, p.16)

    Para correo de eventuais defeitos no processo as variveis devem ser

    verificadas e corrigidas uma de cada vez at que a soluo seja encontrada. A

    abordagem deve ser sistemtica, lgica e organizada. Uma abordagem

    desorganizada pode levar a um gasto de tempo bem maior para corrigir o mesmo

    defeito. (MARAGHI, 1997, p.11)

    Todos os passos devem ser registrados: ningum sabe qual o tempo em que

    o mesmo defeito pode aparecer novamente. Depender da memria pode ser

    decepcionante. Todo processista deve guardar registros dos defeitos apresentados

    nas peas e como eles foram corrigidos, o que ser um auxlio para corrigir futuros

    defeitos com mais rapidez.

    Para otimizao do processo, esta deve ser feita passo a passo, um item de

    cada vez, respeitando intervalo mnimo de cinco ciclos entre as alteraes de

  • 53

    regulagens, para que o processo se estabilize. Os novos valores devem ser

    anotados e comparados com os originais, para acompanhar a evoluo e servirem

    de parmetros para o processo de otimizao.

    2.6 - PRODUTO

    Ao obter o produto, uma parte do objetivo do processo de moldagem por

    injeo foi alcanada, porque a outra parte do objetivo est relacionada para qual

    finalidade o produto foi injetado. onde se avalia a qualidade do produto, que pode

    ser de trs tipos: Avaliao esttica, Avaliao Estrutural, Avaliao Funcional.

    2.6.1 - Avaliao da qualidade do produto

    1. Avaliao Esttica: Normalmente, o controle de qualidade das peas obtidas na moldagem por injeo feito pelo prprio operador da mquina, que faz a

    primeira checagem em termos de aparncia da pea.

    2. Avaliao Estrutural: Nesta avaliao mais comum checagem de empenamento onde pode ser feito visualmente pelo operador da mquina e

    de dimensional que feito atravs de instrumentos de medio e/ou

    calibradores desenvolvidos especialmente para o produto a ser avaliado. A

    estabilidade dimensional um fator dos mais importantes na moldagem de

    peas por injeo, principalmente para aquelas que passaro por processos

    de montagem, colagem ou encaixe. Elas podem ser avaliadas com mais

    preciso em equipamentos apropriados instalados em laboratrio que

    determinam se a pea est dentro dos parmetros dimensionais projetados.

    J neste caso esta avaliao feita por pessoas especializadas.

    3. Avaliao Funcional: Esta avaliao feita exclusivamente em laboratrios por pessoas especializadas. A avaliao mais comum a caracterizao

    mecnica que tem por objetivo determinar o desempenho do produto quando

    este sujeitado a algum esforo no momento da aplicao.

    Muitos parmetros de processo, tais como, temperatura de fuso do material,

    temperatura do molde, presso de injeo, velocidade de injeo, tempo de injeo,

    presso de recalque, tempo de recalque, tempo de resfriamento, influenciam

    diretamente na qualidade do produto plstico moldado por injeo. (Adaptado de

    SUBRAMANIAN, 2011, p.75)

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    2.6.2 - Defeitos no produto do processo de injeo

    Existe um grande nmero de problemas que ocorrem no dia-a-dia do

    processo de moldagem por injeo, uns mais fceis de serem resolvidos, outros

    mais difceis. A soluo de problemas onde poucas variveis esto envolvidas

    mais simples, porm na injeo, um grande nmero de variveis interfere na

    moldagem, sendo difcil relacionar a causa especfica que est provocando um

    determinado problema.

    Como j foi mencionado que as avaliaes da qualidade de um produto na

    moldagem por injeo podem ser de trs tipos, por que os defeitos de moldagem

    podem ser das seguintes naturezas: (MARAGHI, 1997, p.49)

    1. Estticos: pode ser visto a olho nu e normalmente causa a rejeio da

    pea, mesmo que todas as outras propriedades e especificaes sejam

    satisfeitas;

    2. Estruturais: Onde o defeito pode ser o peso da pea, suas dimenses ou

    configurao, como no caso de empenamento. Pode ser detectado tanto

    a olho nu como atravs de testes.

    3. Funcionais: No so detectados a olho nu, mas sim por falharem durante

    o desempenho de certa funo. Exemplo de pea altamente tensionada

    resulta em uma ruptura imprevista quando sofre impacto.

    Os defeitos de moldagem podem ser causados por:

    a) Propriedades e reologia do polmero, assim como estabilidade dos

    aditivos a ele misturado;

    b) Projeto da pea: errado ou deficiente;

    c) Projeto e construo do molde;

    d) Equipamentos de processamento e equipamentos auxiliares utilizados:

    sua eficincia e adequao para a resina que est sendo processada,

    para o molde ou para a exigncia do produto;

    e) Parmetros de processamento e as habilidades, conhecimento e

    pacincia do processista.

    Obs.: Somente o item e est diretamente relacionado e controlado pelo processista. (Adaptado de MARAGHI, 1997, p.49, 50)

    2.6.3 - Relao bsica entre os componentes necessrios para o processo e os principais