injetoras - sisproinjet®.pdf
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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
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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
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
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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
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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!!!
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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.
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Nas grandes batalhas da vida, o
primeiro passo para a vitria o
desejo de vencer!
Mahatma Gandhi
(lder indiano 1869 - 1948)
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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)
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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.
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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.
-
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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:
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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.
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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:
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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;
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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.
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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
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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