Cra

stin

PBT

®

Guia de Moldagem

DuPont Crastin PBTResina de poliéster termoplástico

™ ®

Conteúdo

Introdução................................................................................................................................. 03Resina de Poliéster Termoplástico Crastin® PBT....................................................................... 03

Segurança e Manuseio.............................................................................................................. 05Efeitos Térmicos..........................................................................................................................05Emissão de Gases e Partículas....................................................................................................05Manuseio da Resina.................................................................................................................... 05

Secagem......................................................................................................................................06Condições................................................................................................................................... 06Equipamento............................................................................................................................... 06Cilindros com Degasagem.......................................................................................................... 06

Equipamentos de Moldagem....................................................................................................07Unidade de Injeção..................................................................................................................... 07Rosca...........................................................................................................................................07Anel de Bloqueio.........................................................................................................................07Desgaste.......................................................................................................................................07Bicos............................................................................................................................................07Controle de Pressão.................................................................................................................... 08

Condições de Moldagem.......................................................................................................... 09Temperaturas do Cilindro........................................................................................................... 09Tempo de Residência................................................................................................................. 09Temperatura do Molde............................................................................................................... 09Velocidade de Preenchimento.....................................................................................................10Velocidade de Dosagem e Contrapressão...................................................................................10Purga........................................................................................................................................... 10

Propriedades da Resina e Projeto de Peças........................................................................... 11Materiais Amorfos x Cristalinos................................................................................................ 11Propriedades de Fluxo................................................................................................................ 11Contração.................................................................................................................................... 11Estabilidade Dimensional.......................................................................................................... 12

Projeto do Molde.......................................................................................................................15Canais de Alimentação............................................................................................................... 15Posição do Ponto de Injeção.................................................................................................... 15Pontos de Injeção........................................................................................................................ 15Saídas de Gases.......................................................................................................................... 16Ângulo de Saída..........................................................................................................................16Contrasaídas................................................................................................................................ 17Moldes com Câmara Quente...................................................................................................... 17Controle de Temperatura.............................................................................................................17Canais Quentes............................................................................................................................17Bicos........................................................................................................................................... 17Controle de Temperatura do Molde............................................................................................18Machos........................................................................................................................................ 18

Uso de Material Moído............................................................................................................ 19

Solução de Problemas...............................................................................................................20Teor de Umidade........................................................................................................................ 20Velocidade de Solidificação........................................................................................................20Contração.....................................................................................................................................20

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Introdução

Resina de Poliéster Termoplástico Crastin® PBTAs resinas de poliéster termoplástico Crastin®PTB são resinas de polibutileno tereftalato (PBT) modificado,para oferecer desempenho excepcional em uma grande variedade de aplicações críticas. As resinas Crastin®

PBT são facilmente processadas pelas técnicas de injeção convencionais. São materiais cristalinos com pontos de fusão e solidificação bem definidos, com boas propriedades de fluxo e moldagem em ciclos rápidos. Os detalhes de processamento contidos neste manual servem como guia para aumento da produtividade e qualidade das peças.

Apesar de todos os tipos de Crastin® terem como base o PBT, a linha de produtos pode ser dividida em grupos com diferentes vantagens de desempenho. Com a adição de cargas e modificadores de impacto,as propriedades intrínsecas do PBT como baixa deformação, estabilidade dimensional e boas propriedadeselétricas são aumentadas para proporcionar uma família de resinas com excepcional resistência mecânica,rigidez e tenacidade. A blendagem com outros polímeros e a seleção da tecnologia de reforço apropriadapodem melhorar a estabilidade dimensional e a aparência superficial. A maioria dos grades de Crastin® PBT também está disponível nas versões auto-extinguíveis que são reconhecidos pela ULcomo 94 V-0. As principais características da linha Crastin® PBT estão descritas abaixo, juntamente com alguns exemplos ilustrativos. Para informações mais detalhadas sobre grades específicos,consulte o Guia de Produtos e Propriedades do Crastin® PBT.

Resinas de Uso GeralAs tecnologias de formulação e composição do Crastin® PBT são cuidadosamente selecionadas para produzir resinas para moldagem por injeção de alta qualidade que geralmente superam as outras resinas de PBT em resistência mecânica, rigidez e tenacidade. Estas resinas são usadas em produtos elétricos e mecânicos que exigem baixa deformação, boa rigidez em temperaturas elevadas, estabilidade dimensionalem ambientes úmidos ou boas propriedades elétricas. Exemplos típicos incluem:

Crastin® S 610 Não reforçado. Resina para injeção, de uso geral, lubrificada Disponível em cores. UL 94 HB.

Crastin® SK 602 Reforçados com fibras de vidro para maior rigidez e resistência mecânica. UL 94 HB.Crastin® SK 605 Lubrificados e disponíveis em cores.

Crastin® S 660 FR Não reforçado. Versão auto-extinguível do Crastin® S 610. UL 94 V-0 a 0,81 mm.Lubrificado e disponível em cores.

Crastin® SK 652FR1 Reforçados com fibras de vidro. Versões auto-extinguíveis do Crastin® SK 602 Crastin® SK 655FR1 e SK 605. UL 94 V-0 a 0,81 mm. Lubrificados e disponíveis em cores.

Resinas TenazesA resiliência e resistência ao impacto do Crastin® PBT podem ser aumentadas com o emprego da tecnologia proprietária da DuPont. A gama de produtos abrange desde aqueles classificados como Tenazes, com alongamento eresistência ao impacto melhorados até os classificados como Supertenazes, desenvolvidos para esforços mecâni-cos extremos. As resinas Tenazes são indicadas para projetos de peças que exigem maior alongamento, como porexemplo encaixes sob pressão. As resinas Supertenazes são indicadas para aplicações sujeitas a esforçosextremos, especialmente aquelas em que a ductilidade é uma exigência. Exemplos típicos incluem:

Crastin® ST 820

Crastin® ST 830FR

Crastin® HR 5015F

Crastin® HR5030F

Supertenaz. Não reforçado. Não quebra no teste de impacto Izod com entalhe.Uso em aplicações em que sobrecargas mecânicas são previstas. Boa flexibilidade e recuperação que permite o projeto de encaixes sob pressão com grande deflexão.

Reforçados com fibras de vidro. Grades tenazes com alto alongamento.Podem ser usados para resolver problemas de trincas apresentados por resinasreforçadas com fibras de vidro. Também apresentam bom fluxo.

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Resinas de Baixo EmpenamentoOs efeitos da alta contração e da orientação das fibras de vidro, que fazem com que as peças de PBTempenem ou sofram distorções, são aliviados nestas resinas. As blendas poliméricas são desenvolvidas deforma a se obter baixa contração, e ao mesmo tempo preservar as propriedades mecânicas típicas do PBT.Os grades contendo fibras de vidro/carga mineral se baseiam no reforço das fibras de vidro para efeito deresistência mecânica e na carga mineral para efeito de rigidez.

Resinas de Alta FluidezA tecnologia da DuPont permite um grande aumento na fluidez e reduzidas quedas de pressão nas cavidades, mantendo ao mesmo tempo a resistência mecânica, rigidez e tenacidade típicas das resinas de PBT reforçadas com fibras de vidro. Estas resinas fluem 50% mais que as resinas de PBT para usogeral sob as mesmas pressões de injeção. Especialmente úteis em peças com núcleos (machos) finos, emque pressões de injeção e na cavidade reduzidas aumentam a vida da ferramenta.

Crastin® LW 9320Crastin® LW 9330

Crastin® LW 685FR

Blendas reforçadas com fibras de vidro. Combinam baixo empenamento comboa aparência superficial. Especialmente útil para peças em que a resistênciamecânica e a rigidez do PBT são necessárias, mas o controle dimensional éum problema. Apresentam também baixa densidade.

Reforçado com 30% de fibras de vidro/carga mineral. Resina auto-extinguível.UL 94 V- 0 a 0,81 mm e UL 94 5VA a 2,1 mm. Excelente alternativa paracaixas ou peças com grandes áreas planas.

Crastin® HF 672FRCrastin® HF 675FR

Crastin® HF 5015FCrastin® HF 5030F

Reforçados com fibras de vidro e auto-extinguíveis. Maior fluidez sem perdasnas propriedades mecânicas. UL 94 V- 0 a 0,81 mm, com adição de 50% dematerial moído.

Combina alta fluidez com maior tenacidade e resistência à hidrólise. Resolveos problemas de quebra das resinas de PBT de uso geral. Especialmente adequado para projetos de encaixes sob pressão.

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Segurança e ManuseioEmbora a moldagem do Crastin® PBT seja, normal-mente, uma operação segura, todos os riscos potenciais associados com a moldagem de resinastermoplásticas devem ser previstos e eliminados edevem ser tomadas medidas de proteção conformeprocedimentos pré-estabelecidos. Os riscosincluem:

Efeitos TérmicosComo as resinas Crastin® PBT são moldadas a altastemperaturas, o contato com o polímero fundidopode causar queimaduras graves. Além disso,acima do ponto de fusão, a umidade e outros gasespodem gerar pressão no cilindro que, ao serrepentinamente descomprimido, pode expelir opolímero fundido violentamente pelo bico ou pelofunil.

Esteja particularmente alerta durante a purga esempre que a resina for mantida na máquina sobtemperaturas mais altas do que o usual ou porperíodos maiores do que o normal, como em umainterrupção do ciclo . Reserve atenção especial àseção “Condições de Moldagem”.

Durante a purga, certifique-se de que a bomba dealta vazão esteja desligada e que a proteção estejaem posição. Reduza a pressão de injeção e acionevárias vezes, de modo intermitente, o botão deinjeção de modo a minimizar a possibilidade deconfinamento de gás no cilindro, o que pode causara expulsão violenta do polímero fundido. Coloqueo material da purga em um recipiente com águapara evitar a exalação de gases e odor.

Havendo suspeita de degradação de resina emqualquer momento, a unidade de injeção deve serrecuada, a proteção do bico acionada e o cilindroesvaziado. Após o início da rotação da rosca, ofunil de alimentação deve ser fechado e então um material de purga adequado deve ser introduzido. A temperatura pode ser gradualmente reduzida e amáquina desligada. Se o acionamento dos botões deinjeção ou dosagem não produz fluxo de polímerofundido, o bico pode estar entupido. Neste caso,desligue as resistências do cilindro e siga as práti-cas de segurança estabelecidas. Sempre assuma queexiste gás a alta pressão confinado atrás do bico eque o mesmo pode ser expelido inesperadamente.Nestes casos, deve-se usar um protetor para o rosto

e luvas longas.Caso o polímero fundido entre em contato com apele, resfrie a área afetada imediatamente com águafria ou um saco de gelo e procure tratamento médi-co especializado em queimaduras. Não tente retiraro polímero da pele.

Emissão de Gases e PartículasDurante as operações de secagem, purga,moldagem e moagem, são liberadas pequenas quantidades de gás e de partículas. Como regrageral, recomenda-se a exaustão durante o processamento das resinas Crastin®PBT, assimcomo para todas as resinas plásticas. Uma taxa deexaustão de aproximadamente 5 m3 ar/min por kg/hde resina processada mantém a concentração departículas e de gases bem abaixo do limite de 15mg/m3 quando o processo for executado dentro dosparâmetros recomendados (moldagem, purga esecagem). Para mais detalhes consulte o manual“Utilização Adequada de Exaustão Durante oProcessamento de Plásticos” publicado pelaDuPont. As resinas Crastin® PBT, como todos ospolímeros termoplásticos, podem formar produtosde degradação gasosos quando mantidos por longosperíodos sob as temperaturas de moldagem. Omaterial purgado deve ser mergulhado em água friapara reduzir a emissão de produtos voláteis.

Uma exaustão adequada também deve estar pre-sente durante as operações de moagem ou limpezado moinho.

Manuseio da ResinaOs grânulos de Crastin® PBT representam um riscopotencial de escorregamento quando derramados nopiso. O material derramado deve ser imediatamentevarrido.

Deve-se ter cuidado para evitar descargas estáticasquando a resina é transportada em sistemaspneumáticos.

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SecagemO Crastin® PBT deve ser seco antes do processamento para remover a umidade, que podereduzir a resistência e a tenacidade das peças. Paragarantir bom desempenho das peças, o conteúdo deumidade da resina deve ser menor do que 0,04 %em peso durante o processamento.

CondiçõesA secagem em níveis inferiores a 0,04% pode serobtida com o uso de desumidificadores. Os desumi-dificadores devem ser dimensionados para permitirum tempo de residência de 2 - 4 horas a 120º C. Osdesumidificadores devem ser capazes de manter oponto de orvalho abaixo de - 20 ºC, com um fluxode ar de pelo menos 3,7 m3/h por quilo de resinaprocessada por hora. Curvas típicas de secagem sãomostradas na Figura 1. Como alternativa, a resinapode ser seca a baixas temperaturas, com maiorestempos de residência (105 ºC) de 4 - 8 horas.

Figura 1. Tempos de Secagem em Desumidificadores.

Temperatura do Ar de 120° C, com Ponto de

Orvalho abaixo de - 20° C

0,3

0,2

0,1

00 1 2 3 4

Tempo de Secagem, horas

Co

nte

úd

o d

e u

mid

ad

e,%

Equipamento

Os desumidificadores são necessários para se obter ótimo desempenho de moldagem e qualidadeda peça no processamento do Crastin® PBT. Essessecadores removem fisicamente a umidade daresina e a transferem para uma peneira molecular.Estufas com circulação forçada de ar se utilizam da temperatura para retirar a umidade da resina esomente são efetivos quando a umidade do ar ambiente é bastante baixa.

Como as temperaturas exigidas para secar oCrastin® PBT são relativamente altas, os desumidificadores e as tubulações de ar devem ser bem isoladas para assegurar a eficácia dasecagem e a conservação da energia. Os projetosque incorporam um pós-resfriador - que abaixa atemperatura do ar de retorno antes que entre napeneira molecular-, são preferíveis porque a peneira molecular pode remover e acumular maisumidade quando trabalha a temperaturas maisbaixas. Os pós-resfriadores são necessários em temperaturas de secagem acima de 120º C.

A manutenção do desumidificador é muito importante para a produção de peças de alta qualidade. As conexões devem ser vedadas e os filtros devem ser inspecionados regularmente paramanter um fluxo de ar adequado. O fluxo de ar, a temperatura e o ponto de orvalho devem ser monitorados continuamente para assegurar umfuncionamento adequado do secador.

Cilindros com DegasagemApesar de ser possível a utilização de cilindros deinjeção equipados com um sistema de degasagemcom o Crastin® PBT, isto não é recomendado comosubstituição ao sistema de desumidificação. Aumidade reage muito rapidamente com a resina dePBT nas temperaturas de processamento, e a retirada de umidade pela degasagem do cilindroocorre depois que a resina foi fundida.

6

40 7,5 2,050 8,0 2,565 9,5 3,090 11,0 3,5

115 12,5 4,0

* Rosca de passo quadrado com L/D 20:1

O Crastin® PBT pode ser processado tanto emmáquinas com fechamento hidráulico quantomecânico, equipadas com acionamento de roscahidráulico ou elétrico. É necessária uma pressão defechamento de 40 a 70 Mpa .

Unidade de Injeção Para se obter boa homogeneidade do polímero fundido e assegurar peças de boa qualidade, arelação comprimento/diâmetro L/D da rosca deveser de, pelo menos, 18:1. Três zonas de aquecimentosão necessárias para um controle preciso da temperatura do cilindro. Em todos os casos, a temperatura do bico deve ser controlada de formaindependente e precisa.

Máquinas de pistão para moldagem por injeção nãosão recomendadas para o Crastin® PBT.

RoscaAs roscas de uso geral, com compressão gradual,geralmente, são adequadas para a moldagem dasresinas Crastin® PBT. Para altas vazões, perfis de roscas específicos permitem melhor uniformidade na temperatura dofundido e eliminam partículas não fundidas. Arelação L/D ideal da rosca deve ser de 20:1, com 10 diâmetros para o comprimento da zona de alimentação, 5 para a zona de compressão e 5 para a zona de homogeneização.

Tabela 1

Sugestão de Perfil da Rosca para Melhoria da

Qualidade do Polímero Fundido *

Diâmetro Zona de Zona deda Rosca Alimentação Homogeneização(mm) Profundidade (mm) Profundidade (mm)

Equipamentos de MoldagemAnel de BloqueioAnéis de bloqueio são necessários durante a injeçãopara garantir pressão na cavidade constante e uniformidade de peso da peça ciclo a ciclo. Seusadas, as válvulas de retenção de esferas devempossuir canais livres de pontos de retenção.

DesgasteAs resinas reforçadas com fibras de vidro são abrasivas e tendem a desgastar os filetes das roscas.Eventualmente, o núcleo da rosca nas zonas decompressão e homogeneização pode se desgastar. O uso de ligas de aço tratado termicamente erevenido, com alta dureza (por exemplo,Colmonoy® 56, UCAR WT - 1) é necessário. Anitretação não é recomendável.

Os anéis de bloqueio apresentam rápido desgastequando usados com resinas reforçadas com fibrasde vidro. Mesmo quando adequadamente endurecidos, os anéis devem ser substituídos apóstrês ou quatro meses de operação. A nitretação temse mostrado útil no aumento da vida dos anéis debloqueio. Um material de construção típico é oNitralloy 135 M. O assento do anel deve ter maiordureza do que o anel; o encosto Rc 55 e o anel Rc 45.

A ponta da rosca deve ser feita de aço 4140 AISIrevenido, endurecido para Rc 55 e superfície comrevestimento resistente à abrasão (por exemplo,“Borafuse”). Este tratamento proporciona umasuperfície mais dura do que a do anel de bloqueio.

BicosBicos com orifício cônico devem ser usados namoldagem do Crastin® PBT. A descompressão nofinal da dosagem (retração da rosca) pode ser usada para minimizar o escorrimento. Os bicosvalvulados não são recomendados.

O bico deve ser equipado com um controlador detemperatura independente. O Crastin® PBT é umaresina muito cristalina, com ponto de fusão bemdefinido. Bicos não aquecidos não recebem calorsuficiente do cilindro para evitar a solidificação. Amanutenção da tempeatura do bico pelo aumentoda temperatura da zona de homogeneização docilindro resulta em temperaturas do fundido excessivas e na degradação da resina.

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Controle de PressãoAs resinas de poliéster termoplástico Crastin® PBTsolidificam muito rapidamente devido à sua altacristalinidade. As resinas com reforço de fibras devidro devem ser processadas com altas velocidadesde injeção para permitir o completo preenchimentoda cavidade do molde. Por essa razão, é essencialque a máquina tenha uma capacidade de injeçãosuficientemente alta. Para se obter tempos deinjeção pequenos, geralmente são necessárias altaspressões de injeção para superar a resistência aofluxo nas áreas de pequena seção transversal.

A comutação precisa da pressão de injeção para apressão de recalque evita a supercompactação daspeças ou danos à ferramenta. A comutação dapressão de injeção para a pressão de recalque iniciada pela posição da rosca tem se mostradovantajosa nas máquinas de moldagem conven-cionais. Para se usar esta técnica, é necessário quea dosagem seja feita com uma pequena contra-pressão aplicada, para assegurar que as variações na quantidade dosada sejam míninas.

Se a comutação controlada por tempo for usada,ajustes de 0,1 segundo não são suficientes para ostempos de injeção curtos, necessários com oCrastin® PBT, porque a velocidade de avanço darosca é muito alta. Bons resultados podem ser obtidos com ajustes de 0,01 segundo.

Usar a pressão da cavidade para controlar a comutação pode melhorar a uniformidade deciclo a ciclo na produção de peças de precisão.O registro de curvas de tempo de injeção/pressãoda cavidade simplificam a otimização do processo.

8

0 50 100 150 200

100

80

60

40

20

0

Temperatura do Polímero Fundido

Tempo de Ciclo Máximo, segundos

Cap

acid

ad

e d

a M

áq

uin

a,

%

260°C 250°C 240°C

O Crastin® PBT tem boa estabilidade térmica nas temperaturas de processamento; contudo, como a maioria das resinas termoplásticas, os tempos deresidência e/ou temperaturas excessivas podem causardegradação. As temperaturas de processamento devemser compatíveis com a quantidade a ser injetada. Altasvelocidades de injeção proporcionam melhor fluxo emseções delgadas, e a temperatura do molde deve ser regulada para controlar a contração.

Temperaturas do CilindroA temperatura do fundido recomendada é de 250º Cem peças usando de 30 - 70% da capacidade nominal de plastificação da máquina, operando emciclos abaixo de 60 segundos. As temperaturas docilindro normalmente aumentam de 235º C na zonatraseira para 245º C nas zonas central e frontal. Atemperatura do polímero fundido deve ser medida comum termômetro de contato, após pelo menos 15 minu-tos de produção. As zonas frontal e central do cilndropodem ser ajustadas para se obter a temperatura dofundido desejada. O bico, que deve ser controlado deforma independente, é geralmente ajustado na tempera-tura do polímero fundido. Para peças que exigem alta capacidade de plastificação, por exemplo operando aoredor de 80% da capacidade nominal de plastificação,geralmente é aconselhável aumentar a temperatura daprimeira zona (zona de alimentação).

Condições de Moldagem

Tabela 2Temperaturas Recomendadas para Peças

Usando de 30 - 70% da Capacidade Nominal de Plastificação da Máquina

Temperatura, °C

Zona do CilindroTraseira (Alimentação) 235Central 245Frontal(Homogeneização) 245Bico 250

Temperaturas do Polímero FundidoRecomendada 250 - 260

Temperaturas de fundido mais altas são algumasvezes usadas para reduzir a viscosidade da resina emelhorar o preenchimento do molde. As temperaturasdo fundido podem ser aumentadas para 260º C parapeças que usam pelo menos 60% da capacidadenominal de plastificação e operam em ciclos demenos de 45 segundos. Para isso, assume-se que aresina, incluindo material moído, permanece commenos de 0,04% de umidade. Maiores teores deumidade podem resultar em degradação hidrolítica,mesmo sob temperaturas menores. Consulte“Secagem”. Temperaturas do fundido acima de270º C devem ser evitadas, especialmente paragrades auto-extinguíveis.

Como todos os tipos de Crastin® PBT são materiaissemi-cristalinos, com pontos de solidificação muitobem definidos, temperaturas do fundido abaixo de240º C não devem ser usadas para evitar a solidificação prematura, que podem levar a situações perigosas de alta pressão.

Tempo de ResidênciaA Figura 2 ilustra a relação entre o tempo de ciclomáximo recomendado e a capacidade da máquina,para diversas temperaturas de fundido. Por exemplo,para peças que usam 40% da capacidade damáquina, podem ser usadas temperaturas do fundi-do de até 260º C, se o tempo total do ciclo formenor do que 50 segundos. Estes gráficos consideramum teor de umidade na resina abaixo de 0,04 % em peso.

Figura 2. Tempos de Ciclo Recomendados para

Diferentes Vazões, em Diversas

Temperaturas de Fundido

Temperatura do MoldePara se obter boas propriedades mecânicas e estabilidade dimensional, após a moldagem, em peças de Crastin® PBT, a temperatura do molde deveser controlada para se conseguir cristalinidade uni-forme na peça. Apesar de a estabilidade dimensionalser determinada em alto grau pelo projeto da peça, diferenças na temperatura da superfície da cavidadepodem resultar em contração diferencial, produzindopeças com tendência ao empenamento. Além disso, a contração total depende da temperatura absoluta do molde. Consulte “Propriedades da Resina e Projeto de Peças” para mais informações a respeitodestes assuntos.

9

10

Temperaturas de molde acima 65º C promovemmelhor aparência e estabilidade dimensional.Temperaturas mais altas devem ser usadas parapeças com requisitos críticos de estabilidadedimensional, para reduzir o risco de mudançasdimensionais causadas pela pós-contração.Geralmente, uma temperatura de molde de 80º C ésuficiente para se obter peças com boa estabilidade dimensional. Para peças de precisãosujeitas a altas temperaturas de serviço, uma temperatura de molde acima de 95º C pode sernecessária.

Velocidade de PreenchimentoAs resinas Crastin® PBT apresentam rápida solidificação no molde. Para prevenir solidificaçãoprematura da superfície (com resultados desfavoráveis na aparência e linhas de emenda fracas), altas velocidades de preenchimento (1 a 4 segundos) são recomendadas. Para permitirestas velocidades de preenchimento, o molde deveser adequadamente provido de saídas de gases.Consulte “Projeto do Molde”.

Velocidade de Dosagem eContrapressãoEm geral, a velocidade de dosagem deve ser ajustada para se obter um tempo de dosagem igual a 75% do tempo de molde fechado, já quevelocidades menores da rosca produzem umpolímero fundido mais uniforme. A contrapressão também favorece a uniformidadedo polímero fundido e é particularmente útil naobtenção de uma boa mistura, quando se adicionamconcentrados de cor. Com resinas reforçadas comfibras de vidro, altas velocidades de rotação darosca e/ou alta contrapressão podem causar quebradas fibras e reduzir as propriedades mecânicas daspeças.

PurgaSe o ciclo tiver que ser interrompido por um intervalo muito superior ao ciclo normal, o cilindrodeve ser purgado com resina nova. A não execuçãoda purga após estas interrupções pode resultar empeças defeituosas em razão da degradação térmicada resina. Isto é especialmente importante emmoldes de câmara quente.

O cilindro e as câmaras quentes devem ser purgadas ao se mudar para/de materiais processadosem temperaturas acima de 285º C. Em geral, é boaprática de moldagem purgar a máquina ao mudarpara uma família de resina diferente.

Os melhores materiais de purga são o polietileno dealta densidade e o poliestireno. Os compostos depurga a base de acrílico são muito eficazes, mas obico deve ser removido durante a purga. Consulte“Segurança e Manuseio” para importantes sugestões sobre os procedimentos de purga.

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Propriedades da Resina e Projeto de PeçasAs resinas de poliéster termoplástico Crastin® PBTsão resinas de moldagem por injeção baseadas nopolibutileno tereftalato (PBT). O PBT é uma resinatermoplástica semi-cristalina.

Materiais Amorfos x CristalinosOs materiais termoplásticos podem ser separadosem duas categorias gerais: as resinas amorfas e ascristalinas. Os materiais amorfos têm uma estruturadesordenada e suas propriedades mecânicas e físi-cas se devem à disposição aleatória das moléculasdo polímero. Como a resistência das interaçõesentre estas moléculas diminui a altas temperaturas,o polímero amolece e pode ser moldado em umanova forma. Os materiais cristalinos, por outrolado, devem suas propriedades mecânicas e físicasa uma formação estrutural regular. Para moldaruma resina cristalina, deve ser fornecido calor sufi-ciente para quebrar esta estrutura regular e reduzira viscosidade do polímero fundido a um ponto emque a resina possa fluir para dentro de um molde.

A estrutura regular das resinas cristalinas é respon-sável por suas vantagens com relação ao creep,resistência química, tenacidade, resistência à fadigae manutenção da resistência mecânica e rigidez sobtemperaturas elevadas. Há influência também naspropriedades de processamento como fluxo, con-tração e estabilidade dimensional.

Propriedades de FluxoO Crastin® PBT tem propriedades de fluxo muitoboas. Preenche facilmente os moldes com caminhosde fluxo longos ou complicados, com boa reprodução dos detalhes da superfície do molde.Contudo, em razão da estrutura cristalina, solidificarapidamente e altas velocidades de injeção sãonecessárias.

Como a viscosidade do Crastin® PBT fundidodiminui com o aumento da temperatura, são sugeridas altas temperaturas de fundido para peçasde difícil preenchimento. O efeito da pressão deinjeção e da temperatura do fundido no compri-mento de fluxo das resinas reforçadas com fibrasde vidro é ilustrado na Figura 3. Os grades de altafluidez do Crastin® PBT apresentam comprimentosde fluxo tipicamente 50% maiores do que osgrades para uso geral para a mesma pressão deinjeção, sendo adequados para peças de seções del-gadas. A fluidez das resinas para uso geral e as dealta fluidez são comparadas na Figura 4.

Figura 3. Efeito da Temperatura do Fundido e da Pressão

de Injeção no Fluxo de Resinas Reforçadas

com 30% de Fibras de Vidro. Canal de fluxo

contínuo de 12,7 mm de Largura e 2,5 mm

de Espessura

Figura 4. Efeito da Pressão de Injeção no Fluxo de Resinas

Reforçadas com 30% de Fibras de Vidro para

Uso Geral e Resinas de Alta Fluidez. Canal de

fluxo contínuo de 12,7 mm de Largura e

1,0 mm de Espessura.Temperatura do

Fundido de 250° C

ContraçãoNos termoplásticos amorfos, a contração é causadaprincipalmente pelo resfriamento da peça até a temperatura ambiente. Com os termoplásticossemicristalinos, como o Crastin® PBT, a contração é influenciada também pela cristalização dopolímero. O grau de cristalização depende entreoutros fatores, da temperatura no molde. Altas temperaturas do molde e paredes de grande espessura favorecem a cristalização e aumentam a contração. Estes efeitos são ilustrados nasTabelas 3 e 4.

25 40 55 70 85 100 125

Fluxo em Canais de 2,5 mm.

625

500

375

250

0

125

260°C

250°C

25 40 55 70 85 100 125

Fluxo em Canais de 1,0 mm.

175

150

125

100

75

50

25

0

Resinas de Alta Fluidez

Resinas para Uso Geral

Pressão de Injeção, MPa

Com

prim

ento

de flu

xo, m

m.

Pressão de Injeção, MPa

Com

prim

ento

de flu

xo, m

m.

Tabela 3Efeito da Temperatura do Molde sobre aContração (placas de 76 X 127 X 3 mm )

Contração de Moldagem, %

Temperatura do Molde 40° 60° 90°Resinas não Reforçadas 1,4 1,6 1,8Resinas Reforçadas com 30% de Fibras de Vidro

Fluxo (comprimento) 0,17 0,19 0,21Transversal (largura) 0,65 0,75 0,85

Resinas Super Tenazes 2,0 2,2 2,4

Além dos efeitos da temperatura do molde, tanto apressão e o tempo de recalque afetam a contraçãodo Crastin® PBT. Estes efeitos são ilustrados nasFiguras 5 e 6 para grades de resinas nãoreforçadas e reforçadas com fibras de vidro, respec-tivamente.

Figura 5. Contração versus Pressão de Recalquepara Resinas não Reforçadas (Curva Superior) e Resinas Reforçadas com Fibras de Vidro ( Curva Inferior). Medido em Quadrante Plano com Raio de 100 mm e Espessura de 4 mm.

Tabela 4Efeito da Espessura da Peça sobre a Contração

(Temperatura do Molde de 60°C)

Contração de Moldagem, %

Espessura da Peça 3 mm 6 mmResinas não Reforçadas 1,6 2,0Resinas Reforçadas com 30% de Fibras de Vidro

Fluxo (comprimento) 0,19 0,35Transversal (largura) 0,75 0,85Resinas Super Tenazes 2,0 -

2,7

2,2

1,7

1,2

0,7

0,240 70 100 130

Co

ntr

ação

,%

Pressão de Recalque, MPa

Reforçadas com Fibras de Vidro

Não Reforçadas

Figura 6. Contração versus Tempo de Recalquepara Resinas não Reforçadas (curva Superior) e Resinas Reforçadas com Fibras de Vidro (curva Inferior). Medido em Quadrante Plano com Raio de 100 mm e Espessura de 4 mm.

2,7

2,2

1,7

1,2

0,7

0,20 10 20 30 40

Co

ntr

ação

,%

Tempo de Recalque, s

Reforçadas com Fibras de Vidro

Não Reforçadas

12

As características de projeto do molde e da peça também podem influenciar na contração. Por exemplo,se pontos de injeção subdimensionados são usados, acontração das peças pode ser maior do que a mostradanas ilustrações, em razão da solidificação prematura do ponto de injeção, que reduz a pressão de recalqueefetiva (compactação). As características do moldecomo machos, partes móveis e insertos podemrestringir a contração, conduzindo a valores abaixo doesperado. Nas resinas reforçadas com fibras de vidro, acontração depende da orientação das fibras. Como resultado, há uma diferença na contração nasdireções paralela (longitudinal) e perpendicular (transversal) ao fluxo (consulte as tabelas), e isto dificulta a previsão precisa da contração. Dependendoda orientação das fibras, que é determinada pelopadrão do fluxo no molde, valores de contração situa-dos entre os valores longitudinal e transversal relatados nas tabelas podem ser observados.

Estabilidade DimensionalAs dimensões a geometria das peças plásticaspodem mudar após sua extração do molde. Estasmudanças normalmente se devem às diferenças nacontração causadas por refrigeração não uniformedas peças ou, nas resinas reforçadas, aos efeitos deorientação das fibras. Além das alterações dimen-sionais, estes efeitos podem conduzir a tensõesinternas nas peças, resultando em problemas dequebras.

Resfriamento não UniformeComo a contração dos polímeros cristalinosdepende da taxa de resfriamento, peças sujeitas aum resfriamento não uniforme podem sofrerempenamentos.

As peças devem ser projetadas com espessuras deparedes mais uniformes possíveis. A Figura 7 ilustra os caminhos para se obter espessura deparede uniforme no projeto da peça. Onde não sepode evitar seções irregulares, as interseções de paredes podem ter transições graduais.

Figura 7. Projetos de Peças com

Espessura de Parede Uniforme

Use este... ...não este

Ruim

Ruim

Bom

Bom

Os moldes devem ser capazes de permitir resfriamento uniforme através de toda a superfícieda cavidade. É aconselhável prover controles detemperatura independentes para as placas móvel efixa do molde, assim como verificar e ajustar astemperaturas de superfície da cavidade após o início da produção. A refrigeração de machosmuito espessos ou profundos deve ser prevista noprojeto do molde. Consulte “Projeto do Molde”.

A refrigeração uniforme é especialmente importante para resinas não reforçadas ou resinascarregadas ou reforçadas com materiais de geometria uniforme (por exemplo, esféricos), como microesferas de vidro ou a maioria dos minerais.

Orientação das FibrasNas resinas reforçadas com fibras de vidro, a contração é influenciada pela direção em que asfibras são orientadas. Esta contração anisotrópicadas resinas reforçadas normalmente contribui maispara a distorção da peça do que qualquer outrofator.

As peças moldadas com resinas reforçadas comfibras de vidro devem ser projetadas e ter os pontos de injeção posicionados considerando esta diferençade contração. Qualquer condição que crie uma distribuição aleatória das fibras de vidro reduz atendência ao empenamento da peça. Uma estratégiaalternativa é auxiliar a orientação das fibras. Porexemplo, peças longas e delgadas, com pontos deinjeção na extremidade favorecem a orientação dasfibras no sentido do seu comprimento (Figura 8).O molde pode, então, ser construído para se obtervalores de contração diferentes ao longo do com-primento e da largura da cavidade. Peças redondasdevem ter o ponto de injeção posicionado no centro,preferencialmente para se obter orientação radialdas fibras. Consulte “Projeto do Molde”.

Figura 8. Posições do Ponto de Injeção para Resinas

Crastin® PBT Reforçadas com Fibras de Vidro

13

Seleção do MaterialGeralmente, as necessidades de funcionamento da peça conflitam com as boas regras de projeto. Nestescasos, o uso de uma resina Crastin® PBT especialmentedesenvolvida para ser menos susceptível a problemasde refrigeração ou efeitos da orientação das fibraspode produzir peças com menor ou nenhuma distorção.

Fazendo-se blendas com polímeros de contraçãointrínseca menor, a contração total de uma resinaCrastin® pode ser reduzida. Dessa forma, apesar dos efeitos de orientação das fibras ainda estarempresentes, a distorção da peça é reduzida, porque asdiferenças de contração na direção e transversalmenteà orientação das fibras são reduzidas. Um exemplo éo Crastin® LW 9330, uma blenda polimérica reforça-da com 30% de fibras de vidro, que permite amoldagem de peças mais planas do que as resinas dePBT reforçadas com 30% de fibras de vidro regulares,mantendo a resistência mecânica e a rigidez.

As fibras de vidro são adicionadas às resinas deCrastin® para aumentar tanto a resistência mecânicacomo a rigidez. Os minerais com baixa razão deaspecto, que aumentam a rigidez mas pouco acrescentamem resistência, são usados em conjunto com as fibrasde vidro em algumas resinas Crastin®. Esta combi-nação reduz a orientação das fibras e conduz amenores diferenças de contração. Um exemplo é oCrastin® LW 685FR, uma resina reforçada com 30%de fibras de vidro/carga mineral e auto-extinguível,especialmente adequada para peças com grandesáreas planas ou em forma de caixa. O Crastin® LW685FR é listado pela UL como 94 V-0 a 0,81 mm e94 5VA a 2,1 mm.

Consulte o Guia de Produtos e Propriedades Crastin®

para outras opções de resinas de baixo empenamento.

Contração Pós-MoldagemA contração pós-moldagem é a contração associadacom a reorganização da estrutura cristalina paraaliviar as tensões em peças moldadas. É aceleradapelo condicionamento das peças a altas temperaturas(recozimento). Em geral, as peças moldadas com temperaturas de molde mais altas adquirem umaestrutura cristalina mais estável e exibem contraçõespós-moldagem menores. Isto é ilustrado nas Figuras 9 e 10.

Figura 9. Efeitos da Temperatura de Condicionamento,

Temperatura do Molde e Espessura da Peça

sobre a Contração Pós-Moldagem de Resinas

não Reforçadas

Figura 10. Efeitos da Temperatura de Condicionamento,

Temperatura do Molde e Espessura da Peça

sobre Contração Pós-Moldagem de Resinas

Reforçadas com 30% de Fibras de Vidro

14

60 70 80 90 100 110 120

Temperatura de Condicionamento, °C

Co

ntr

aç

ão P

ós

-Mo

lda

ge

m,%

0,4

0,3

0,2

0,1

0

2 mm4 mm

Molde a 80°C

Molde a 100°C

60 70 80 90 100 110 120

Temperatura de Condicionamento, °C

Co

ntr

ação

Pó

s-M

old

ag

em

,% 0,2

0,1

0

2 mm4 mm Molde a 80°C

Molde a 100°C

Projeto do MoldeCanais de AlimentaçãoA bucha de injeção e os canais de alimentação para oCrastin® são similares aos usados para qualquer outromaterial semi-cristalino, como o nylon ou acetal. Odiâmetro de entrada da bucha de injeção deve se situarentre 4,0 a 7,0 mm. O menor diâmetro para a bucha deinjeção deve ser usado sempre que possível. Bicosquentes podem ser utilizados.

Os canais de alimentação devem ter uma seção transversal circular ou trapezoidal. Normalmente, umcanal de alimentação com diâmetro inscrito aproxi-madamente 1,5 mm maior do que a espessura daparede que contém o ponto de injeção é suficiente.Nas ferramentas de múltiplas cavidades, os caminhosde fluxo para cada cavidade devem ter o mesmo comprimento (sistema naturalmente balanceado).

Posição do Ponto de InjeçãoO ponto de injeção deve estar localizado na parede deseção mais espessa da peça, para assegurar que apressão de recalque se mantenha efetiva durante otempo de solidificação.Com as resinas reforçadas com fibras de vidro, a quantidade e a posição dos pontos de injeção têm umefeito importante na orientação das fibras e, portanto,na resistência mecânica e empenamento da peça.Quando possível, o molde deve ser preenchido “emuma linha reta”. Por exemplo, placas planas devem terpontos de injeção em leque ou em lâmina, e em peçaslongas e delgadas o ponto de injeção deve estar naextremidade, ao invés de na lateral. Nas peças sujeitasa esforços mecânicos, as posições dos pontos deinjeção que evitam a orientação paralela das fibras de vidro em relação à carga aplicada devem ser selecionadas.

Pontos de InjeçãoPontos de Injeção Circulares ouRetangularesNormalmente, os pontos de injeção circulares devemter um diâmetro de aproximadamente 50% da espessura da parede da peça. Os pontos de injeção retangulares devem ter uma espessura maior do que50% da espessura da peça, com uma largura de 1,5 a 2vezes a sua espessura. Tanto para os pontos de injeçãocirculares como retangulares, o seu comprimento deveser o menor possível (0,8 a 1,5 mm).

Em moldes de três placas, o diâmetro do ponto deinjeção deve ser menor do que 2,5 mm para assegu-rar o destacamento automático do galho da peça.

Entrada DiretaA injeção direta com uma entrada central é efetivapara peças axialmente simétricas e peças de paredes espessas. É particularmente útil para peçasde engenharia com tolerâncias apertadas. Se aentrada é corretamente dimensionada e posiciona-da, a pressão de recalque se mantem efetiva durantetodo o período de solidificação, produzindo peçaslivres de vazios ou rechupes. O comprimento dabucha de injeção deve ser o menor possível, e seudiâmetro deve ter tamanho suficiente para permitiro tempo de compactação adequado. Uma conici-dade de 1º é suficiente para a extração do canal dabucha.

Pontos de Injeção SubmarinosPara peças pequenas com espessuras de parede até2mm, os pontos de injeção submarinos podem serusados, desde que o diâmetro do ponto de injeçãoseja maior do que 0,5 mm. O comprimento deveser o menor possível. Separações entre peça eponto de injeção com bom acabamento geralmentesão obtidas tanto com resinas Crastin® não reforça-das, como com as reforçadas com fibras de vidro.Com as resinas reforçadas com fibras de vidro, éprevisto maior desgaste do molde na área do pontode injeção. É boa prática no projeto do ponto deinjeção a utilização de um postiço que pode serfacilmente substituído (Figura 11).

Figura 11. Ponto de Injeção Submarino

Postiço Substituível para Resinas Reforçadas com Fibras de Vidro

15

Pontos de Injeção em Leque eem LâminaEm peças com uma grande área superficial (porexemplo, placas planas) moldadas com resinasreforçadas com fibras de vidro, geralmente évantajoso usar pontos de injeção em lâmina (Figura 12 ) ou em leque (Figura 13). Estes pontos de injeção permitem uniformidade da frentede fluxo e da orientação das fibras. Dessa forma, a distorção das peças é minimizada.

Pontos de Injeção em DiafragmaOs pontos de injeção em diafragma (Figura 14)são úteis em peças simetricas axialmente, com tolerâncias dimensionais estreitas e alta solicitaçãomecânica. Estes pontos permitem o preenchimentouniforme e simétrico do molde, sem linhas deemenda, e são particularmente úteis no processa-mento de resinas reforçadas com fibras de vidro.

Figura 12 Ponto de Injeção em LâminaSaídas de GasesOs moldes de injeção devem ser providos de saídasde gases para permitir o preenchimento mais fácilda cavidade. A exaustão deficiente das cavidadespode provocar queima localizada da peça, linha de emenda com pouca resistência, preenchimentoincompleto e rechupes. Como o ar preso isola apeça de plástico do molde, a contração pode variare a peça empenar. A exaustão insuficiente podetambém resultar em danos ao molde e na necessi-dade de pressões de injeção excessivamente altas.

As saídas de gases para os grades Crastin® não reforçados devem ter profundidades inferiores a0,025 mm, enquanto que para as resinas reforçadas,as profundidades devem variar de 0,020 a 0,025 mm.Em ambos os casos, após uma distância de aproxi-madamente 0,8 mm da cavidade, as saídas de gasesdevem se aprofundadas até pelo menos 0,5 mm eestendidas até a borda do molde. A largura das saídas de gases não é crítica, mas deve ser de pelomenos 6,0 mm. As saídas de gases devem ser localizadas livremente ao redor de toda a linha defechamento.

Regiões de aprisionamento de ar afastadas da linhade fechamento devem possuir saídas de gases nasfolgas entre machos móveis, buchas ou pinos extratores.

Ângulo de Saída As superfícies do molde perpendiculares à linha deabertura devem ser cônicas para permitir uma fácilextração da peça. Isto inclui nervuras, castelos elaterais das peças. Um ângulo de saída de 0,5 a 1º éusualmente satisfatório para o Crastin® .

Ponto de Injeção Canal de alimentação

Figura 13. Ponto de Injeção em Leque

Peça Plana

Figura 14 Ponto de Injeção em Diafragma

Peça Cilíndrica

Disco

Ponto deInjeção

Canal de Alimentação ouBucha de Injeção

16

ContrasaídasContrasaídas devem ser evitadas para resinas nãoreforçadas e não são recomendados para resinasreforçadas com fibras de vidro.

Se contrasaídas forem usadas com resinas nãoreforçadas, estas devem ser projetadas para minimizar a distorção da peça durante a extraçãodo molde. A peça deve estar livre para sofrerdeflexão suficiente na área da contrasaída ao sairdo molde. Um raio ou um chanfro no rebaixo podereduzir a força necessária para a extração. A temperatura do molde deve ser ajustada para que a peça esteja quente o suficiente para sofrerdeflexão e fria o suficiente para prevenir distorçãopermanente. O tamanho da contrasaída depende daespessura da parede e diâmetro da peça.

Moldes com Câmara QuenteAo processar o Crastin® em moldes com câmaraquente, deve-se ter especial atenção com a temperaturae o tempo de residência do fundido. Como regra geral,para temperaturas de fundido abaixo de 260º C, os tempos de residência devem ser inferiores a 10 minutos (abaixo de 5 minutos para resinas auto-extinguíveis). Uma temperatura de fundido mínima de235 ºC é necessária para evitar a solidificação domaterial nos bicos aquecidos. Estas sugestões sãoilustradas esquematicamente na Figura 15.

Figura 15. Temperaturas sugeridas para Moldes

com Câmara Quente

Temperatura daSuperfície doMolde 80° C

Temperaturado Ponto de Injeção 260 °C

quente deve ser bem isolado do aço do molde. Isso é conseguido minimizando as áreas de contato e incorporando grandes folgas entre a câmera quente e o aço do molde. Controladores de temperatura individuais e precisos para cada bico da câmara quente são recomen-dados para minimizar a variação de temperatura e evitar superaquecimento localizado do polímero fundido. A construção de canais de aquecimento/refrigeração, independentes dos circuitosprincipais de refrigeração do molde, na área dos bicos torna mais fácil o controle da temperatura dos bicos, sem afetar a temperatura do molde.

Canais QuentesPara manter a queda de pressão e o tempo de residênciauniformes para cada cavidade, os canais quentes devem ser projetados de forma que tenham igual comprimentopara todas as cavidades. Na moldagem convencional, asdiferenças no comprimento de fluxo para cada cavidadeproduzem uma baixa uniformidade peça à peça, em razão das diferenças de pressão efetiva nos pontos deinjeção. Nos sistemas de canais quentes, há a compli-cação adicional dos diferentes tempos de residência dopolímero fundido, levando a diferenças na qualidade daresina peça à peça. Obviamente, os canais devem ser projetados de modo a evitar zonas mortas (pontos deretenção).

BicosOs bicos aquecidos externamente com um orifício de fluxo livre são preferíveis em relação aos aquecidos internamente com torpedo. Com aquecedores internos, é necessário um fluxo maior de energia através do fundido para compensar as perdas de calor para a ferramenta. Os aquecedores externos, ainda que percamcalor diretamente para a ferramenta, são capazes de manter o fundido na temperatura apropriada com maiorprecisão. Se forem usados bicos aquecidos internamente,estes não devem ser montados diretamente na ferramenta.Deve-se utilizar uma bucha adicional com mínimo contatocom o molde para melhorar o isolamento térmico. Deve-se também usar um ponto de injeção com grandeseção transversal. Veja as Figuras 16 e 17.

A injeção direta de peças é possível se um bico curto ouum ponto de injeção com grande diâmetro (1,5 a 2,0 mm)puder ser usado. Com a injeção direta, geralmente é difícil a obtenção de peças sem marcas superficiais, quenão exijam operações de acabamento. Com a injeção indireta, em que o bico aquecido injeta em um canal de alimentação “frio” e curto, o diâmetro do ponto de injeçãodeve ser grande (2 a 3 mm). Como na injeção indireta as peças são alimentadas por um sistema de distribuição convencional, a separação entre as peças e os canais normalmente não é um problema.

17

Temperatura do manifold(bloco)240 ~ 260° C

Temperatura dos Bicos, máximo de 260° C

Controle de TemperaturaComo para a maioria das resinas semi-cristalinas, a necessidade de manter a temperatura do fundido em uma faixa razoavelmente estreita deve ser prevista no projeto do sistema. Os bicos de injeção da câmara

Large Annular Gap

Torpedo

Air Gap

Torpedo

Coolant Flo w Path

Figura 16. Bico aquecido internamente com buchaisolante. A folga reduz a perda decalor para a ferramenta.

Figura 17. Projeto inadequado de bico aquecido internamente. A montagem direta provoca perdas de calor para a vizinhança da ferramenta.

Torpedo

Folga

Folga anular grande

Torpedo

Bicos quentes valvulados com sistema de agulhapodem apresentar problemas funcionais ao operarcom resinas reforçadas com fibras de vidro.

Controle de Temperatura doMoldeA localização e a eficiência do sistema de refrigeraçãode um molde afeta tanto as propriedades da peçaacabada como o tempo de ciclo. Como para todos ostermoplásticos semi-cristalinos, a precisão dimensionale a distorção das peças moldadas com Crastin®, também são influenciados pela temperatura do molde.O controle de temperatura deve ser considerado cuidadosamente na etapa de projeto dos moldes.

Os circuitos de refrigeração devem ser projetados elocalizados para permitir a remoção rápida de calor emanter uma temperatura uniforme nas cavidades.A refrigeração de gavetas e machos também deve serconsiderada no projeto para se obter uma temperaturada superfície da cavidade uniforme.

Peças PlanasTemperaturas uniformes podem usualmente ser obtidas em cavidades de peças planas atravésde canais de refrigeração em espiral ou paralelos. Para peças grandes, pode ser necessário o uso de diversos canais de refrigeração separados.

Moldes de Múltiplas CavidadesOs moldes de múltiplas cavidades podem ser projetados com canais de refrigeração anulares. Para evitar a variação de temperatura na superfície da cavidade, diversos circuitos devem ser usados em grandes moldes.

MachosAo moldar luvas ou seções cilíndricas longas, a maior parte do calor deve ser removida através do macho da ferramenta. A razão de superfície de refrigeração para aquantidade de calor a ser removida se torna menos favorável quando o diâmetro do macho é reduzido. A Figura 18 ilustra algumas possibilidades para refrigeração de machos.

Figura 18. Alguns Métodos para Refrigeração de

Machos

18

Canais de Refrigeração

Uso de Material MoídoO Crastin® é uma resina termoplástica que pode ser moída e moldada repetidamente, desde que setome cuidado para minimizar a degradação duranteo processo. Tanto a resina virgem como a moídadevem estar secas (abaixo de 0,04% de umidade),devendo-se evitar temperaturas de fundido e tem-pos de residência excessivos. Se as recomendaçõesem “Secagem e Condições de Moldagem” foremseguidas, até 25% de resina moída pode ser usadasem perdas significativas de resistência mecânica etenacidade.

A quantidade real de resina moída que pode ser adicionada deve ser determinada para cada peçaatravés de testes funcionais apropriados. Peçassujeitas a altos esforços mecânicos exigem 100%de resina virgem, enquanto peças das quais se exigeapenas rigidez ou propriedades elétricas podem tolerar níveis de resina moída superiores a 25%.

A peneira do moinho deve ter furos com tamanhoaproximado de 8 mm e produzir partículas com umdiâmetro aproximado de 3 mm. As lâminas de cortedevem ser mantidas afiadas para reduzir a geraçãode pó. Para as resinas reforçadas com fibras devidro, a resistência mecânica e a tenacidade dependem do comprimento das fibras, que pode ser reduzido nas operações de moagem. Para minimizar este problema, peças rejeitadas e galhosdevem ser moídos ainda quentes.

É prática comum na indústria o uso de um teste de viscosidade do fundido ou índice de fluidez para monitorar a qualidade da resina moída. Ovalor obtido para a resina moída é comparado aovalor da resina virgem e esta razão ou porcentagem é correlacionada com um valor dereferência baseado em testes de desempenho depeças ou experiência anterior. No caso de testes deviscosidade do fundido, a resina moída tem menorviscosidade do que a resina virgem. Nos testes deíndice de fluidez, a resina moída tem maioresíndices do que a resina virgem. Em qualquer caso,a diferença entre os valores para a resina moída epara a resina virgem deve estar correlacionada aodesempenho da aplicação, antes que uma decisãosobre a qualidade da resina moída possa ser tomada. Contudo, como regra prática geral, é comum se verificar diferenças de até 25% quando a resina virgem é processada sob condições

adequadas (baixa umidade, combinações razoáveisde temperatura de fundido/tempo de residência). Aresina moída que difere em mais de 50% da resinavirgem está, provavelmente, bastante degradada edeve ser descartada.

Os testes de viscosidade do fundido em reômetroscapilares são preferíveis aos testes de índice de fluidez em plastômetros. Os reômetros capilaresoperam com taxa de cisalhamento constante, quepode ser ajustada ao valor típico do processo deinjeção. Os plastômetros operam com baixas taxasde cisalhamento (normalmente bem abaixo de 100 s-1) e são mais adequados para monitorarresinas em processo de extrusão. Além disso, astaxas de cisalhamento nos testes de índice de fluidez dependem das características de fluxo domaterial em teste (a taxa de cisalhamento é o volume de material passando por um dado orifíciopor unidade de tempo, índice de fluidez é o peso domaterial passando por um dado orifício por unidadede tempo, isto é, 10 min. - sob determinada carga)e é, por natureza, menos precisa, já que as propriedades de fluxo dos polímeros fundidosdependem da taxa de cisalhamento. Dessa forma, a viscosidade do fundido obtida por reômetroscapilares oferece valores mais precisos medidos a taxas de cisalhamento mais representativas daquelas observadas no molde.

As mudanças na viscosidade do fundido ou noíndice de fluidez podem ser usadas com o Crastin® para monitorar a qualidade da resinamoída. Contudo, o teste deve ser realizado deforma a garantir resultados consistentes. Como a umidade degrada muito rapidamente o Crastin®

fundido, o teor de umidade da resina moída deveser controlado durante o teste. Normalmente, aresina virgem para controlar e a moída são secas(usualmente durante a noite) em um forno a vácuoa 120º C, até que o teor de umidade fique abaixodo nível desejado (por exemplo, 0,003 %). Umacortina de nitrogênio seco pode ser necessária para se obter este nível de secagem. As condições típicas de teste são 250º C sob uma taxa de cisa-lhamento de 1000 s-1 para viscosidade do fundido e250º C com uma carga de 2160 g para índice defluidez (ASTM D 1238, Condição T).

19

Solução de ProblemasApesar das resinas de poliéster termoplásticoCrastin® geralmente serem moldadas com facili-dade e permitirem processos robustos e livres deproblemas, algumas dificuldades ocasionais podemsurgir. O Guia de Solução de Problemas a seguiroferece sugestões de correção para os problemascomuns. A maioria dos problemas podem estar relacionados com três características da resina.

Teor de UmidadeAs resinas Crastin® devem ser processadas com umteor de umidade inferior a 0,04 %, para evitar adegradação hidrolítica e, conseqüentemente, peças quebradiças. A maioria dos problemas de umidadepodem ser relacionados com problemas demanutenção do secador, como filtros entupidos,instrumentação imprecisa e vazamentos de ar. A resina moída deve estar seca e ser de boa qualidade. Peças e galhos de resina processadaúmida degradada podem produzir peças quebradiças se misturadas com resina virgem eadequadamente seca antes da moldagem. Para mais informações, consulte “Secagem”.

Velocidade de SolidificaçãoAs resinas Crastin® possuem alta cristalinidade e se solidificam muito rapidamente. Tempos deinjeção curtos são necessários para permitir que aresina preencha o molde antes da sua solidificação.Peças incompletas, rechupes e contração excessiva(ou variável) podem estar relacionados à solidificação prematura, podendo enfraquecer outornar as linhas de emenda muito visíveis. Altasvelocidades de injeção necessitam de moldes comboas saídas de gases e controle cuidadoso da transição da pressão de injeção para a de recalque.Os pontos de injeção devem ser grandes o sufi-ciente para permitir a compactação completa dapeça. Para mais informações, consulte “Condiçõesde Moldagem” e “Projeto do Molde”.

ContraçãoAlém de considerar o impacto óbvio no controledas tolerâncias dimensionais, a contração tambémdesempenha papel fundamental na estabilidadedimensional. As peças com medidas abaixo dasespecificações ou com variação nas dimensões (ou que contenham rechupes) podem se beneficiarde tempos de recalque mais longos e/ou pontos de injeção maiores para permitir maior fluxo deresina para dentro da cavidade, para compensar amudança de volume que ocorre durante a contração. As peças podem empenar, especialmente em resinas não reforçadas, se a temperatura do molde variar na área da cavidade, já que a contração depende da temperatura domolde. Como as seções espessas esfriam maislentamente do que as seções delgadas, o projeto da peça pode conduzir à contração diferencial, que provoca distorção na peça. Para mais informações, consulte “ Condições de Moldagem”e “Propriedades da Resina e Projeto de Peça”.

20

Guia de Solução de Problemas

ProblemaCorreções Sugeridas *

Peças quebradiças

Peçasincompletas

PeçasFalhadas

PeçasQueimadas

PeçasEmpenadas

Linhas deEmendaFracas

PeçasPrendemao molde

CanaisPrendemao molde

Superfíciede Má

QualidadeRechupes

Certifique-se de que a resina está seca

Altere a Pressão de Injeção

Aumente a Velocidade de Injeção

Diminua a Velocidade de Injeção

Aumente o Tempo de Recalque

Diminua o Tempo de Recalque

Verifique a Temperatura do Fundido

Aumente a Temperatura do Fundido

Aumente a Temperatura do Bico

Aumente o Tamanho do Ponto de Injeção

Aumente o Tamanho das Saídas de Gases

Use Bico Cônico

Diminua o Tempo de Residência

Altere o Ciclo

Verifique o Tamanho da Almofada (Colchão)

Repare o Molde

Aumente o Ângulo de Saída

Altere a Localização do Ponto de Injeção

Reduza a Quantidade de Resina Moída

Balanceie a Temperatura do Molde

Verifique o Projeto do Extrator

Verifique se há Contaminação

Verifique se há Vazios

Diminua a Temperatura do Molde

* Tente na ordem listada.

1 1

2 2 2 2 3 2 2 2

3 4 2 5

4 3 3 4

3 3

3

2 4 5 5 1 6 6 3

5 5 3 1 1

1

7 6 6 5 8

6 7 2 4 7

4

3

4 4 4 6

1 1 1

5 5

6 6

6 5 7 9

4

1

7

5

6

7

21

Os dados aqui listados se encontram dentro da faixa normal de propriedades, porém não devem ser utilizados individualmente para estabelecer limites de especificaçõesnem como base para projeto. A DuPont não assume nenhuma obrigação ou responsabilidade por quaisquer recomendações apresentadas ou resultados obtidos a partir destas informações. Estas recomendações são apresentadas e aceitas por conta e risco do comprador. A divulgação destas informações não constitui uma autorização de operação ou para infração de nenhuma patente da DuPont ou de outras empresas. A DuPont garante que o uso ou venda de qualquer material aquiapresentado e comercializado pela DuPont não infringe nenhuma patente que cubra o próprio material, porém não garante contra violações causadas por sua utilização conjunta com outros materiais ou na operação de qualquer processo.

ATENÇÃO: Não utilize este material em aplicações médicas que envolvam implantes permanentes no corpo humano. Para outras aplicações médicas, consulte o manual “Declaração de Cuidados Médicos da DuPont”, H5010

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