Utilização de sistemas valvulados seqüenciais para decoração de peças técnicas

Por: Marcelo Aparecido Gonçalves

A velocidade das inovações tecnológicas traz avanços e contribuições referentes ao desenvolvimento de novas aplicações no segmento de plásticos injetados. Uma delas, que está se consolidando fortemente, e o processo de injeção de material plástico utilizando sistemas valvulados seqüenciais para decoração de peças técnicas.

A aplicação de novas tecnologias no segmento de injeção de plásticos está intimamente relacionada com a inovação dos produtos e materiais que constantemente são desenvolvidos nas indústrias de transformação. Este trabalho objetiva descrever uma destas tecnologias, mais precisamente, o processo e injeção de plástico sobre tecido.

Para possibilitar a injeção de material plástico sobre tecido e necessário o usa de bicos valvulados nos sistemas de câmara-quente.

Essa tecnologia permite o preenchimento da cavidade de forma seqüencial, otimiza o controle do processo, além de melhorar a qualidade do produto final e do vestígio da injeção.

Bicos com sistema de injeção convencional abrem e fecham devido a um balanceamento de pressão e temperatura. Alguns problemas no início da produção como o congelamento ou o gotejamento do ponto de injeção, podem interromper o balanceamento e comprometer os resultados esperados do produto final.

Os pontos de injeção valvulados seqüenciais, com pino ou agulha abrindo e fechando a passagem de material plástico, eliminam tais problemas e garantem o controle da injeção e a repetibilidade do processo assegurando funcionalidade constante e melhoria da qualidade do produto. A produtividade aumenta devido a redução de peças defeituosas e do tempo gasto para iniciar a produção.

A Figura 1 mostra esquematicamente os tipos de injeção por meio convencional valvulado e seqüencial, sendo esta ultima utilizado para a injeção de plástico sobre tecido. A quantidade e diâmetro dos pontos de injeção, também conhecidos como gates, depende das necessidades de projeto e configuração do produto, sua geometria, espessuras de contorno, pressão necessária para preenchimento da cavidade, aplicação, acabamento superficial, entre outros parâmetros. A Figura 2 mostra os bicos de injeção valvulados, nas posições aberta e fechada.

Figura 1- Comparativo entre sistemas de injeção valvulada convencional e seqüencial (Fonte: Incoe International)

CARACTERISTICAS DO PROCESSO O processo de injeção valvulada seqüencial apresenta diversas vantagens sobre a convencional, devendo ser avaliada caso a caso em função da relação custa x beneficia.

Figura 2 – Bicos de injeção com válvula aberta e fechada (Fonte: Incoe International)

A seguir são descritas as principais características que tornam estes sistemas altamente recomendados para processos mais complexos, como a injeção sobre tecidos.

Redução do cicio de injeção Após o preenchimento da cavidade a peça esta sujeita a uma contração volumétrica (característica intrínseca do processo), que e compensada pela pressão de recalque, responsável também por prevenir o retorno do plástico através do ponto de injeção. Após essa etapa, a máquina injetora inicia a dosagem para o proximo ciclo. Assim sendo, o tempo de recalque tem grande importância no ciclo de injeção. No caso de bicos valvulados, o ponto de

injeção pode ser fechado no momento de máxima pressão, permitindo, de acordo com a peça injetada, a redução do tempo de recalque ou ate sua eliminação total (Figura 3).

Figura 3 – Redução de tempo de ciclo com auxílio das válvulas de entrada (Fonte: Incoe International)

Redução da força de fechamento O uso de pontos seqüenciais também possibilita alternar a injeção nas cavidades. Em um molde de quatro cavidades par exemplo, (Figura 4) e possível iniciar a produção em duas e depois nas demais. Esta condição permite que a acabamento de peças injetadas sobre tecido seja valorizada sob a aspecto de controle final. Como as agulhas se fecham imediatamente apos a enchimento das primeiras cavidades ou pontos, a força de fechamento para o molde também se reduz, resultando no usa de uma máquina com capacidade de travamento menor.

Figura 4- Injeção alternada em molde de 4 cavidades com redução da força de travamento

Redução das linhas de união de fluxo (emenda) Na produção de peças com mais de um ponto de injeção, o encontro de frentes de fluxo de material na cavidade forma uma linha de emenda na peça. Este resultado , em muitos casos, indesejável, principalmente em peças que requerem acabamentos superficiais posteriores, como pintura ou mesmo para injeção sobre tecido.

Como geralmente o encontro das frentes de fluxo acontece no final do enchimento da cavidade, quando a pressão de injeção e a temperatura do material já estão reduzidas, não possível garantir a união homogênea. Sendo assim, a peça injetada pode apresentar uma região fragilizada nestas áreas de encontros de material.

Diferentes pressões e distribuição das temperaturas podem elevar as tensões e resultar em um aumento de empenamento da peça na região das linhas de união. Com a aplicação de pontos de injeção valvulados de abertura seqüencial, uma peça longa pode ser preenchida de um lado para outro ou do centro da cavidade para as extremidades. No início da injeção, somente um ponto fica aberto. Os outros pontos se abrem quando a material passa par eles (Figura 5).

Figura 5 – Eliminação das linhas de emenda pelo uso de alimentação seqüencial com válvulas

Controle do fluxo Nos sistemas de canal ou câmara quente convencionais não a controle individual dos pontos de injeção. Caso necessitem de maior pressão ou fluxo de volume em um determinado ponto, a balanceamento e feito par meio de cálculos baseados em parâmetros de processo e geometrias dos canais.

Muitas vezes, durante a try-out, os valores calculados precisam ser alterados em virtude de mudanças na geometria ou espessura da peça, no material ou nos parâmetros do processo. Nesses casos, a eventual correção do balanceamento do sistema convencional e onerosa e demorada, além de não permitir a balanceamento de injeção com total segurança.

Com sistemas seqüenciais, a fluxo par ponto de injeção pode ser controlado com tempos de abertura individuais, facilitando a correção do balanceamento e permitindo a injeção sobre um outro tipo de material, no caso a tecido.

Qualidade das peças injetadas Em geral, a vestígio em uma peça injetada deve ser a menos visível possível. Na injeção convencional, dependendo do material e volume injetado, ocorrem alta fricção e tensão no ponto de injeção e a conseqüente degradação do material, devido a elevação de temperatura para permitir fluxo de material.

Além disso, a processo pode resultar em uma alta queda de pressão. No bico seqüencial, a pino (agulha) fecha a ponto de injeção. Mesmo com um grande diâmetro, a vestígio na peça e quase imperceptível. A fricção e tensão reduzidas no ponto de injeção garantem peças de alta qualidade e livres de tensionamento interno, evitando a comprometimento das propriedades mecânicas.

Decoração de peçasO processo de injeção de plástico pode produzir peças de várias cores e também com superfícies texturizadas, mas freqüentemente o acabamento não satisfaz a todos os requisitos

do projeto.Uma opção que ganha destaque atualmente e a colocação de filmes ou tecidos no molde, através da tecnologia IML/IMD2, capaz de reduzir custos e melhorar a qualidade da peça. Há também casos com aplicação de madeira para harmonizar acabamentos internos. No processamento de peças com mais de um ponto de injeção convencional, a filme ou tecido pode enrugar durante a sobre-injeção. Pontos de injeção com controle das válvulas seqüenciais eliminam totalmente tais problemas (Figura 6).

Figura 6 – Eliminação de regiões de enrugamento pelo uso de alimentação seqüencial(fonte: ícone internacional)

Acionamento e controleO acionamento dos pinos (agulhas) pode ser feito por dois métodos neste tipo de processo: acionamento hidráulico ou pneumático, dependendo de algumas condições como peso da moldagem final, aplicação do produto, e requisitos da maquina injetora. Por exemplo, na indústria médico-hospitalar e de embalagens em geral, utiliza-se muito o sistema por acionamento pneumático, enquanto na indústria de produtos automobilísticos o sistema hidráulico e o mais comum. os critérios para esta escolha também estão relacionados a possibilidade de contaminações pelos elementos fluídicos dos sistemas de acionamento, pois, para produtos que requerem grau de pureza elevada não e aconselhado a usa de sistemas acionados par óleo. Preocupação também envolve os aspectos ambientais, onde cada vez mais ha a conscientização sobre a utilização de meios energéticos que afetam a ecossistema.

O controle do acionamento, independente do qual seja é feito por meio de controladores de válvulas, os quais permitirão abertura e fechamento predeterminados para o processo de preenchimento de material dentro da cavidade do molde, que poderá ser controlado par tempo ou curso (Figura 7).

Figura 7 – controle de acionamento de váulas independentes (seqüencial)

APLICAÇÕES DA TÉCNOLOGIAComo forma de ilustrar a conceito de sobreposição de material plástico mostra-se, na Figura 8, um exemplo de molde com sistema de injeção com câmara quente e preparado para o processo de acionamento seqüencial.

Figura 8 – Sistema para o processo de injeção seqüencial

A Figura 9 apresenta alguns exemplos de peças com injeção de material plástico sobre tecido

Figura 9 – Exemplos de peças obtidas com a injeção de material plásticos sobre tecido

A Figura 10. Apresenta a extração de um produto do molde, já com a sobreposições de material termoplástico no tecido. figura 10 – extração de peça do molde após injeção

(fonte: ícone internacional)

CONCLUSÃOPodemos concluir que as vantagens de utilização do processo de injeção de material plástico sobre um substrato decorativo como o tecido, permitem aplicações técnicas variadas, melhora de produtividade e peças com qualidade, comparadas aos processos atualmente utilizados para obtenção de produtos com acabamento aparente variados, também conhecidos como interior trim3.

Esta tecnologia atende com eficiência os mais rigorosos detalhes de projetos de produtos, uma vez feita sua pré-analise utilizando-se simulações e estudos de preenchimento e comportamento reologico do material quando este e submetido as condições muito próximas das que ocorrerão na produção normal.

Ainda sob este enfoque, vale ressaltar que a obtenção de peças com baixo peso e alta resistência mecânica, além da estética, e facilitada quando utilizados processos de sobreposição de materiais. Com este artigo apresentamos uma alternativa para atender a crescente demanda por redução de custos, eliminando vários processos antes empregados no revestimento de peças plásticas, sem, com isso, comprometer o acabamento e a qualidade do produto final. A veloz mutação do nível de exigência dos consumidores faz com que as soluções tecnológicas sejam cada vez mais exploradas.

Por: WILLIAM DOS SANTOS, KURT GAULER E MICHAEL ROLLMANN

Stack-mold - Sistemas de câmara quente para moldes de múltiplas-faces

Uma incerteza para muitos transformadores de resinas termoplásticas, os moldes de múltiplas faces são cada vez mais aplicados em produtos com alta escala de produção, permitindo melhor homogeneização e qualidade das peças e significativa redução de custos de injeção.

Moldes de múltiplas faces ou empilhados (stackmold), ao contrário dos moldes convencionais, têm duas ou mais faces de abertura, apresentando como resultado a duplicação ou até a quadruplicação do número de cavidades e, conseqüentemente, o aumento do número de peças injetadas por ciclo.

A abertura do molde é feita em dois ou mais planos paralelos entre si, onde a força de fechamento necessária para o segundo plano é balanceada pela força do primeiro plano (Figura 1). As setas indicam os sentidos de abertura de um molde de duas faces.

A força de fechamento necessária é a mesma que para um molde convencional, ou seja, o tamanho de máquina requerida é o mesmo quando se trata da distância entre colunas. Há que se observar se a capacidade da unidade de injeção atende o preenchimento das cavidades e se o curso de abertura é suficiente para a extração do produto injetado, visto que estes moldes são mais altos e exigem maior curso de abertura (Figura 2).

Moldes de múltiplas faces exigem um projeto mais cuidadoso e contém mais elementos móveis que os convencionais, uma vez que se necessita movimentar toda a parte central para que seja possível a extração das duas faces de injeção. Como conseqüência, o uso destes moldes tem-se restringido a grandes volumes de produção de pacas simples (figura 3).

Figura 1 - Molde stack com duas faces de abertura. As forças opostas se anulam

Figura 2 - Molde stack com duas faces nas posições aberta e fechada e foto de um molde

Figura 3 - Sistema de

câmara quente para injeção de 128 tampas por ciclo

Com a crescente pressão por redução de custos e racionalização da produção, os transformadores têm, cada vez mais, optado por moldes de múltiplas faces até mesmo para peças técnicas em resinas de processamento mais difícil.Estas ferramentas normalmente contêm mecanismos como gavetas e outros sistemas complexos de extração, limitando o espaço disponível para os sistemas de câmara quente. Estes sistemas para moldes de múltiplas faces devem ser desenhados de forma a proporcionar uma adaptação individual e flexível aos espaços disponíveis no molde, para permitir a montagem facilitada e segura.

Além disso, o sistema de câmara quente precisa garantir as condições técnicas e reológicas1 para o processamento de materiais de engenharia.A seguir, serão descritos três exemplos de sistemas de moldes com múltiplas faces para peças automotivas. Como requisito principal, todos os moldes devem permitir livre acesso para manipulação das peças nas duas faces de injeção. Outros requisitos também considerados importantes foram a instalação simples e segura, a alta confiabilidade operacional e a garantia contra vazamentos.

SISTEMA PARA PRODUÇÃODE FRISOS DE PORTAS

O sistema mostrado na Figura 4 produz dois jogos de frisos para porta por ciclo de injeção. Cada conjunto de frisos é composto por quatro peças, uma para cada porta.

Figura 4 - Sistema para injeção de frisos composto por três manifolds e21 buchas

Como fator complicador, além do molde com duas faces, uma vedação de borracha é colocada através de robô em cada cavidade e o polipropileno é injetado sobre esta vedação.

Devido a diferenças de massa entre os frisos dianteiros e traseiros, o sistema teve de ser balanceado reologicamente para garantir o preenchimento uniforme das cavidades. Devido ao comprimento das peças, cada uma requer dois bicos de injeção, totalizando dezesseis bicos no sistema. Em cada plano de injeção, o fluxo é distribuído nas cavidades através de um pequeno canal e o ponto de ataque na cavidade é realizado por meio de um canal submarino, alimentado por um sistema de câmara quente convencional.

Os distribuidores (manifolds) na parte central “B” são alimentados por um manifold na parte fixa “A” que transfere a resina para os planos de injeção I e II através de bicos

convencionais. Manipuladores automáticos retiram os canais e as peças moldadas pelos planos I e II, obtendo assim as peças prontas para montagem nos veículos. Mesmo sendo composto por três distribuidores com um total de vinte e uma buchas de injeção, o sistema tem uma montagem fácil e segura. Isso se deve à forma pela qual o sistema foi projetado, constituindo se de três manifolds pré-montados, que são alojados no molde sem nenhum parafuso adicional.

Por ser pré-montado, o sistema é testado eletricamente e relativamente a vazamentos, para garantir uma boa confiabilidade operacional. Esse procedimento, especialmente em moldes complexos, economiza tempo e dinheiro.

SISTEMA PARA PRODUÇÃODE SAIA LATERAL

Nesta aplicação, dois conjuntos de saias (spoilers) são moldados a cada ciclo. Estas peças são texturizadas, com 1.600 mm de comprimento e, por não necessitarem de pintura, tiveram seu custo reduzido. A injeção convencional de peças desse comprimento gera linhas de solda (emenda fria ou união), o que cria a necessidade de pintura nestas peças. Neste caso, as linhas de emenda são eliminadas com o uso da injeção tipo cascata (seqüencial), baseada na abertura programada dos pontos de injeção através de válvulas (Figura 5).

Figura 5 - Detalhes de injeção seqüencial

Assim é desnecessária pintura ou outro processo de acabamento posterior, fazendo com que as peças possam ser montadas diretamente após a injeção. Cada plano de fechamento é composto por duas cavidades em cada lado (Figura 6), alimentados por quatro pontos de injeção. A transferência da resina dos pontos “A” para o ponto “B” é realizada no plano “I” e neste ponto manifold o faz a distribuição entre os planos I e II, possibilitando a extração automática das peças e canais.

Figura 6 - Vistas do sistema para injeção de spoiler lateral.

Como descrito anteriormente, a instalação elétrica e hidráulica completa, bem como a montagem e teste, são feitos antes da entrega, para prevenir reparos e consertos durante a produção.

As cavidades são diretamente alimentadas por pequenos canais frios. A alimentação destes canais é feita através de bicos valvulados por agulha, acionadas por cilindros hidráulicos. As válvulas são operadas por sensores acoplados à rosca do canhão, que monitoram o avanço da mesma. A frente de fluxo movimenta-se em apenas uma direção, não ocorrendo linhas de emenda.

Uma outra vantagem desta técnica de injeção é a obtenção de peças com menos deformação. Atualmente os acionamentos hidráulicos são os mais usados em processos como injeção sobre filme decorativo, moldes família (produtos diferentes injetados no mesmo ciclo), eliminação de linhas de emenda (seqüencial) e injeção com pressão interna de gás.

SISTEMA PARA PRODUÇÃODE CALOTAS

Enquanto as configurações dos sistemas anteriores referiam-se a aplicações para injeção de comodities , este exemplo trata de injeção de poliamida para posterior processo de pintura.Trata-se de uma peça aparente de geometria complexa e grandes exigências mecânicas e visuais. Isto exigiu um stackmold bastante sofisticado (Figura 7). O molde foi desenhado de forma a trabalhar na configuração de múltiplas faces em uma injetora comum ou, se necessário, separado em dois moldes individuais, permitindo operação em duas máquinas separadamente. Conseqüentemente, essas características demandam enormes exigências construtivas e econômicas.

 

Figura 7 - Sistema injeção de 2 calotas simultaneamente

O sistema de câmara quente deve ser projetado para, ao mesmo tempo, trabalhar dentro de espaços bastante limitados, bem como oferecer excelentes características térmicas e reológicas. Como fator complicador, o sistema tem um grande comprimento de canais de fluxo (1.650 mm) e as duas cavidades contém 540 g cada, tendo de ser preenchidas em tempos de 1,5s e 1,8s individualmente. Isto requer um cálculo reológico muito preciso das várias seções transversais do sistema.

A resina flui através de dois manifolds separados até atingir o centro da cavidade, onde é distribuído para os três pontos de injeção que fazem o preenchimento das duas cavidades. As marcas da injeção são cobertas com um adesivo contendo o logotipo da empresa. Devido à pequena tolerância à variação de temperatura, o sistema tem Gates² desenhados especialmente para fazer a transferência da resina do distribuidor “A” para o “B” (Figura 8) a fim de prevenir gotejamento e Congelamento no momento da abertura do molde, fazendo uso de buchas valvuladas hidráulicas.

O funcionamento dos pontos de injeção na peça são extremamente críticos, pois estes não devem congelar e também não podem permitir a formação de “fiapos”. O sistema usado nesta aplicação reduz também os custos para manutenção do molde, já que, por se tratar de um sistema de câmara quente pré-ligado, simplifica o trabalho de manutenção, bem como permite que o mesmo seja testado antes da montagem no molde.

Com estas aplicações descritas anteriormente, fica demonstrada a viabilidade do uso de stackmolds também na indústria de componentes automotivos.

O uso de moldes de múltiplas faces pode oferecer soluções para casos onde a capacidade das máquinas instaladas não é suficiente para atender os volumes de produção propostos sem que haja a necessidade de investimento em novas máquinas injetoras. Ainda, a produtividade da máquina injetora é aumentada, reduzindo o custo unitário do produto injetado.

Além disto, este tipo de configuração garante melhor homogeneidade dos ciclos, já que todas as peças são produzidas em um mesmo molde, não havendo as variações típicas que ocorrem entre moldes ou entre diferentes injetoras. Adicionalmente, a prática tem

demonstrado que as exigências para construção de moldes de placas mú-tiplas não são diferentes das estreitas tolerâncias exigidas para um molde convencional e com uma manutenção preventiva adequada, estes moldes são de manuseio simples permitindo ainda uma troca de moldes de forma simples e rápida.

Figura 8 - Transferência da resina de um plano para outro com buchas valvuladas para evitar gotejamento

 Fonte: Revista Ferramental

Direcionamento correto da aplicação garante o sucesso dos moldes com sistemas de câmara quente.

A aplicação bem sucedida de um sistema de câmara quente em um ambiente de moldagem requer uma análise detalhada do tipo de bico, resina e expectativas do transformador.

Os sistemas de câmara quente são componentes chave para os moldes de injeção de múltiplas cavidades, e para aplicações onde eliminar o canal frio (galho) é fundamental. Ironicamente, a câmara quente é o componente de menor conhecimento sob a perspectiva dos fabricantes de moldes e ferramenteiros.

A câmara quente, por mais simples que possa parecer, é um sistema complexo, com solicitações hidromecânicas, tecnologia em transferência e balanceamento térmico e precisão na fabricação. O sucesso da aplicação no ambiente de injeção está diretamente relacionado com tipo de bico e vestígio, geometria da cavidade, resinas e expectativas dos transformadores relacionados ao produto final.

O atendimento ideal de um fornecedor de câmara quente deve abranger desde o projeto e as necessidades do produto, passando pelo projeto do molde até os requerimentos de fabricação, para garantir o sucesso da aplicação da câmara quente.

Através das revisões de aplicação algumas questões podem ser avaliadas ainda em uma fase inicial de projeto :

1 - As peças podem ser realmente injetadas e atendem a necessidade de projeto do produto?2 - A máquina injetora tem pressão ou velocidade suficiente para injetar a peça?3 - O molde pode operar realmente com o processo previsto?

Estas análises e verificações produzem um grande benefício para prever a performance do sistema e identificar problemas potenciais, direcionando para um desafio maior na aplicação.

REVISÃO DE APLICAÇÃO

A revisão de aplicação envolve três etapas principais:

Análise em CAE (Computer Aided Engineering = engenharia auxiliada por computador) ou simulação numérica pelo método de elementos finitos;Teste de resinas e Projeto do conceito para o sistema de câmara quente

Análise CAE : As ferramentas computacionais de engenharia, como o aplicativo de análise Moldflow, são usadas para analisar o padrão de escoamento do fluxo do plástico em sistemas de moldagem por injeção. Estes programas podem ser usados para definir o projeto do molde e prever dados importantes como: pressão de injeção, linhas de fluxo, temperatura da frente de fluxo, eficiência do sistema de refrigeração, contrações, empenamentos e outros detalhes no produto ainda na fase de projeto e concepção. Na figura 1 podemos ver o comparativo entre o que foi simulado e do preenchimento passo a passo de uma peça real.

A figura 1 mostra o comparativo entre o simulado via software e a injeção real ( progressiva ).

O software consegue simular com grande exatidão o que vai acontecer no processo real. Na figura 2 seguinte, pode-se verificar que o sistema previu antecipadamente que uma determinada peça não seria preenchida completamente e o mesmo se repetiu com perfeição na fase de try-out.

Figura 2 mostra peça com injeção incompleta – comparativo entre o virtual e o real .

A precisão destas ferramentas CAE está ligada diretamente com os dados de entrada na ferramenta. Por isso as ferramentas de simulação levam em conta dados muito mais importantes do que o simplesmente índice de fluidez do material, parâmetro popularmente utilizado para determinar e comparar os materiais termoplásticos.

Reologia

Os dados reológicos da resina são fundamentais para as ferramentas CAE. O índice de fluidez representa apenas um ponto dentro de uma curva de comportamento reológico do material. Segundo dois dos três princípios básicos da geometria, são necessários no mínimo dois pontos para determinar o comportamento de uma curva (lembrando que toda reta é uma curva segundo os conceitos básicos da geometria). E ainda, que por um único ponto podem passar infinitas curvas ou retas.

Sendo assim, quem determina o comportamento do escoamento de uma determinada resina é a curva reológica do material ou curva de viscosidade, conforme apresentado na figura 3.

Figura 3 : Curva de viscosidade típica para os termoplásticos.

Isso porque os termoplásticos são fluidos não New-tonianos, onde a variação da taxa de cisalhamento do material faz com que ocorram variações na viscosidade, diferentemente da água, que é um fluido Newtoniano. Na grande maioria dos casos o índice de fluidez é medido no platô newtoniano da resina termoplástica, onde a taxa de cisalhamento é tão baixa que não ocorrem variações na viscosidade.

No processo de injeção que conhecemos, as taxas de cisalhamento são elevadas e fora do platô newtoniano (figura 4), onde as variações de viscosidade no material ocorrem. Esta curva é levantada através da utilização de um reômetro.

Na figura 4 podem-se ver dois materiais com o mesmo índice de fluidez, porém com curvas de viscosidade diferentes. Esta diferença pode ser vista na figura 5, através do resultado de pressão de injeção 40% maior entre as resinas para uma mesma peça que está nas mesmas condições de processamento para injetar um polietileno de alta densidade (PEAD).

Figura 4 – Comportamento da curva de viscosidade entre dois materiais com omesmo indice de fluidez.

Figura 5 – Resultado da simulação entre duas resinas: diferença de 40% no resultado referente à pressão de injeção.

O mais indicado é sempre fazer uso destes aplicativos de engenharia em projetos de moldes de injeção nos primeiros estágios. Mesmo uma análise feita em um estágio primário de

desenvolvimento do produto pode resultar em subsídios e indicações importantes sobre a probabilidade de preenchimento da peça e tempo de ciclo estimado, requisitos necessários para a máquina injetora e o posicionamento das linhas de emenda.

Usando estas ferramentas computacionais, as interações podem ser facilmente implementadas para simular um novo cenário, sendo que o custo e o tempo destas interações são exponencialmente menores, reduzindo assim a quantidade de possíveis testes dos moldes sem sucesso no futuro.

Enquanto o uso destas ferramentas computacionais está se tornando cada vez mais popular, a adição da geometria do manifold da câmara quente nas análises só recentemente vem se tornando uma opção viável. Com o advento tecnológico dos softwares e hardwares, modelar a geometria dos canais de distribuição do manifold se tornou uma tarefa mais simples, proporcionando uma maior exatidão aos resultados obtidos.

Outra grande vantagem de modelar os canais da câmara quente no software está na possibilidade de balancear o preenchimento dos moldes com duas ou mais cavidades de tamanhos diferentes entre si, chamados popularmente de moldes família. Na figura 6 é apresentada uma simulação onde os canais foram modelados para um molde família.

Moldes Família : Os moldes família são usados para fazer peças de forma mais econômica, quando o volume de produção é menor, ou ainda para maximizar a utilização da capacidade instalada na fábrica.

Nestes moldes o ideal é que todas as cavidades, mesmo as com pesos diferentes, sejam preenchidas ao mesmo tempo. Caso contrário, quando uma peça ainda estiver incompleta, a outra peça de peso menor será sobre-compactada até que duas cavidades estejam completamente preenchidas.

Figura 6 : Molde familia com os canais internos da câmara quente.

Tradicionalmente, os moldes família são balanceados pelo canal frio ou ainda apenas no diâmetro do gate de entrada. Hoje todas as peças em molde família podem ter a câmara quente com injeção direta na peça, utilizando um manifold balanceado.

Uma alternativa muito utilizada é a injeção com bicos válvulados, que utiliza um sistema de seqüenciamento de abertura do gate. Porém, mesmo com este tipo de sistema, faze-se necessário o uso de um manifold balanceado, uma vez que a vazão pode cair a praticamente

zero nos bicos que iniciaram a injeção abertos, ao mesmo tempo em que as outras válvulas são acionadas. Além disso, é necessário o uso de um controlador seqüencial que nem sempre está incluso ou disponível nas máquinas injetoras e fábricas.

A seguir é apresentado um exemplo de câmara quente que foi desenhada para aplicação de molde família com seis cavidades e três tipos de peças varia de 49 até 171 gramas.

-- Para facilitar o entendimento as peças estão denominadas A,B e C.-- Peça A – 2 cavidades com 171 gramas cada, injetando por três pontos/peça. -- Peça B – 2 cavidades com 166 gramas cada, injetando com um ponto/peça.-- Peça C – 2 cavidades com 49 gramas cada uma e injetando com um ponto/peça.

Em função da disposição das cavidades no molde, a peça de maior peso deveria ter o fluxo de material balanceado com a peça mais leve. Nas cavidades B e C o projeto possibilitou o uso de um semi-galho, onde o diâmetro deveria ser ajustado para a menor massa possível.

Sem uma ferramenta de simulação CAE para este balanceamento seriam necessárias inúmeras e custosas interações no molde, na geometria dos Gates e nos semi-galhos, resultando em perdas de horas de engenharia, manufatura e prazos.

Para balancear um molde família, o primeiro passo é determinar a pressão ideal de preenchimento para cada cavidade. Esta seria a pressão necessária para preencher a cavidade como se o molde tivesse apenas um tipo de cavidade. Deve ser determinada a diferença de pressão entre a cavidade maior e a menor, utilizando o mesmo tempo de preenchimento.

A diferença de pressão nesta aplicação, após a realização das análises, foi significativa (973 bar para a peça C contra 1.593 bar para a peça A), considerando que se tratam de peças de parede fina. Porém deve-se levar em consideração que a peça A tem três pontos de injeção contra apenas um da peça C.

Análises preliminares apontaram a necessidade de um numero maior de pontos, justamente para reduzir a pressão de injeção. Na figura 7 são mostrados os resultados de pressão.

Outro detalhe nesta aplicação é que não foram utilizados bicos valvulados, o que poderia facilitar o balanceamento através do artifício da injeção seqüencial. O sistema de câmara quente precisa atingir o balanceamento através dos diâmetros dos canais do manifold e do comprimento de fluxo.

O projeto final teve os canais internos do manifold e bicos do sistema de câmara quente, além dos semi-galhos, desenhados para obter o melhor balanceamento no preenchimento. Isso só

foi possível através do uso da ferramenta de simulação CAE. O resultado é um projeto de câmara quente único e exclusivo para a aplicação deste molde.

O sistema foi composto por três manifolds e 10 bicos de injeção como pode ser visto na figura 8.

Teste de Resinas

Os testes de resina devem ser executados para avaliar a processibilidade da resina para uma aplicação específica em relação às combinações dos componentes da câmara quente. O teste de resina precisa ser realizado principalmente quando existe um pequeno ou nenhum histórico de processamento com câmaras quentes para um tipo de bico específico ou requisitos de qualidade para o vestígio de um determinado produto. Serve ainda para verificar se a máquina injetora a ser usada está alinhada com as limitações e necessidades de processamento, sem que o produto final seja comprometido. As principais etapas do teste de resina são:

-- Avaliar as razões de injeção e correspondentes pressões para determinar o tempo de preenchimento otimizado e usado no teste;

-- Estabelecer a faixa de temperatura onde serão produzidas peças aceitáveis ou dentro de um padrão de qualidade pré-estabelecido;

-- Variar o tempo e a pressão de recalque de forma experimental a fim de determinar o ponto inicial para produzir peças com o melhor dimensional possível, levando ainda em consideração a qualidade do vestígio;

-- Avaliar a sensibilidade da resina em relação ao tempo de residência;

-- Aperfeiçoar cada parâmetro do processo com o objetivo de estimar o ciclo total para a aplicação.

Além dos testes padronizados, um teste direcionado pode ser feito para avaliar e determinar uma janela de processo de acordo com as necessidades do projeto.

O teste de resina auxilia o direcionamento do projeto, pois dados importantes como janela de processo, qualidade do vestígio e corpos de prova injetados com material a ser utilizado podem ser avaliados antes mesmo de o projeto ser concluído.

Projeto do Conceito da Câmara Quente

Outro passo importante é o projeto do conceito da câmara quente, que inclui layout do manifold e placas que compõem o sistema. Esta etapa pode ser uma peça chave na análise crítica do projeto do molde.

O conceito do manifold deve ser feito de forma que os canais internos proporcionem ao processo de injeção a melhor eficiência. O manifold ideal deve ser desenhado com um padrão de simetria, com comprimentos de fluxo, número de curvas e mudanças internes de níveis iguais para todos os bicos. No caso de um molde família ou molde não simétrico podem ser adicionados curvas e canais com comprimentos diferentes para balancear devidamente o sistema.

O objetivo final do conceito é auxiliar tanto o projetista do molde quanto o projetista da câmara quente a obter o melhor balanceamento possível no ssitema (molde+câmara quente).

O objetivo final do conceito é auxiliar tanto o projetista do molde quanto o projetista da câmara quente a obter o melhor balanceamento possível no sistema (molde+câmara quente).

No projeto a seguir é apresentado como o uso desta ferramenta foi importante no balanceamento do fluxo e no controle da posição de linha de emenda ou na linha de junção de fluxo, para uma peça com três pontos de injeção. O conceito, além do balanceamento, levou em conta o layout e o espaçamento entre os bicos para atender as necessidades do projeto em relação ao projeto do porta-molde. A avaliação foi feita através de estudo detalhado do conceito da câmara quente e o resultado final pode ser visto na figura 9.

Figura 9 – Balanceamento de injeção para uma peça Complexa.

Foi feita uma combinação de um bico injetando diretamente sobre o produto, e dois bicos injetando sobre semigalhos em um molde de cavidade única.Em conjunto, o projeto do conceito das placas da câmara quente pode auxiliar o projetista do

molde com relação aos detalhes de fixação, alinhamento e no dimensionamento da altura máxima do molde.

Com o detalhamento do bico a ser utilizado na aplicação inserido no projeto do molde, o projetista do molde pode verificar se há espaço suficiente para o alojamento do bico.

Outro aspecto importante e que muitas vezes é colocado de lado é a refrigeração da região do alojamento do bico, conforme apresentado na figura 10.

Figura 10 – Refrigeração ideal na região do alojamento do bico.

Principalmente nos bicos térmicos ou convencionais, esta refrigeração é quem garante ou não uma excelente qualidade do vestígio do produto.

Em muitas aplicações, como na linha alimentícia, a falta de refrigeração na região do alojamento do bico pode facilitar a formação de grandes fiapos, que podem ser confundidos facilmente com fios de cabelos.

Os principais pontos a serem verificados durante o projeto de uma câmara conceito são:

• Balanceamento de fluxo e perfil térmico do manifold;• Diâmetro dos canais;• Resistência mecânica do aço utilizado no manifold, principalmente em aplicações de alta pressão como os moldes de parede fina;• Diâmetro do orifício de passagem do material (diâmetro do gate);• Acesso para refrigeração na região do alojamento do bico; e• Necessidade de componentes para resistir a materiais abrasivos e corrosivos.

CONCLUSÃO : Por mais simples que possa aparentar, a câmara quente é um componente complexo do molde, com vários detalhes e especificações que, quando levados em conta, trazem grandes benefícios aos processos de injeção.

Simulações CAE, testes de resinas e projeto de uma câmara quente conceito devem ser desenvolvidos pelos fornecedores de sistemas de aquecimento em parceria com as ferramentarias, sempre que existe projeto de um novo molde, seja ele simples ou complexo.

Envolver o fornecedor do sistema de câmara quente nos estágios iniciais do projeto do molde permite que o produto e o processo final de injeção sejam otimizados, eliminando futuros obstáculos.

O constante avanço da tecnologia permite que os construtores de moldes ofereçam vantagens aos seus clientes, como a otimização dos tempos de manutenção em sistema de câmara quente que se traduzem em redução de custos de produção.

Moldes para injeção de plásticos estão sendo produzidos com prazos cada vez menores em comparação a alguns anos atrás.

E a tecnologia continua a avançar, permitindo diversos benefícios para seus fabricantes.

Os transformadores de peças injetadas procuram por melhor eficiência à medida que são continuamente pressionados a reduzir os preços de produtos moldados, resultando na necessidade de cortes nos custos de produção.

Fabricantes de câmara quente fornecem sistemas diretamente no porta-molde – denominados injection half ou lado injeção e hot half ou lado quente – para reduzir o tempo de montagem do moldes, vendendo o sistema de câmara quente como uma unidade totalmente auto-suficiente.

Um aperfeiçoamento deste conceito são os sistemas unificados, que são unidades encaixáveis (drop-in) completamente pré-montadas, incluindo calhas para passagem de fiação elétrica, montagem dos conectores do molde atendendo ao esquema elétrico do controlador de temperatura, bem como tubulações pneumáticas ou hidráulicas necessárias para sistema de câmara quente valvulados.

Este sistema unificado fornece todas as vantagens presentes na montagem injection half a um custo reduzido.

Com menos modificações necessárias no molde e usando um modelo de sistema unificado, os sistemas integrados de câmara quente podem ser construídos fornecendo os seguintes benefícios:Redução do tempo de montagem da câmara quente; - Eliminação dos erros associados às ligações elétricas e fiação e;- Redução de custos comparados aos sistemas montados diretamente no portal-molde – injection half.

O coração do sistema integrado está no projeto do distribuidor (manifold) unificado.

Os bicos são rosqueados diretamente ao manifold, portanto a necessidade de placa de retenção é eliminada.

Além disso, é garantido um perfil térmico uniforme, uma vez que a junção do bico e do manifold é através de rosca, eliminado assim qualquer perda térmica usualmente encontrada como nos sistemas convencionais por buchas ou placas.

Estes sistemas as vezes demandam uma resistência adicional no flange da bucha, para fornecer calor para esta área, aumentando assim o custo operacional.

Também devido ao fato de o manifold do modelo integrado ter pouco contato com o molde, a energia consumida é menor, permitindo assim que o molde mantenhaum nível de temperatura mais consistente e estável.

Bicos rosqueados também eliminam a tendência de vazamento do material plástico entre os bicos e o distribuidor, o que pode ocorrer durante a dilatação térmica do moldes convencionais

montados com a utilização de buchas ou placas, forçando à paradas de máquinas para efetuar o reparo.

Figura 1

Na figura1 está apresentado um sistema de câmara quente integrado, onde os bicos são rosqueados no manifold e a fiação é unificada.

O sistema se transforma em um conjunto auto-suficiente.

Como o sistema integrado é dotado de um canal para passagem da fiação durante a instalação no molde, a chance de ocorrer esmagamento ou rompimento dos fios das resistências e temopares é eliminada durante a montagem.

Toda a fiação das resistências até a caixa de derivação é acondicionada dentro deste condutor, tipo calha, especialmente projetado para a finalidade.

Isto representa um benefício todas as vezes que o sistema de molde/câmara quente é desmontado.

Além disso, o sistema unificado pode ser totalmente testado em suas funções térmicas e elétricas diretamente na fábrica, antes do embarque para instalação no molde.

O sistema integrado fornece ainda os seguintes benefícios para moldagem por injeção:- A rotina de manutenção pode ser executada sem retirar o sistema de câmara quente e o molde da máquina injetora.

Embora os sistemas montados diretamente no porta-molde injection half também permitam que a manutenção seja executada enquanto o molde está na máquina, ela é eliminada apenas à parte frontal da área do bico. Serviços executados além deste ponto exigem que o molde seja removido da máquina para permitir o acesso ao sistema de câmara quente, como:

-Intercambiabilidade simples entre câmara quente e molde. Os insertos podem ser facilmente substituídos sem remoção do molde da máquina e

- A tubulação operacional de um sistema valvulado pode ser reparada sem desmontagem.

Figura 2

 

Na figura 2 é possível visualizar que as conexões da válvula também são fixadas ao manifold e se tornam partes do conjunto auto-suficiente.

A incorporação do modelo integrado envolve a análise preliminar com o fabricante do molde para garantir a operação adequada.

O sistema unificado é montado diretamente na placa do molde.

Também adicionadas à placa da cavidade estão as travas que podem ser colocadas em duas posições:

a) No lado da placa cavidade do molde e b) De modo a captar tanto a placa cavidade como a placa porta-machos do molde unindo as partes na linha de fechamento.

O sistema integrado não compromete de nenhuma forma a função normal de produção na modelagem por injeção.

Quando for necessário efetuar manutenção de rotina, aplica-se o seguinte procedimento:

- Abrir o molde, usando o modo de instalação da máquina de injeção (set-up);

Figura 3

 

- Retirar o parafuso usando para fixar a placa cavidade à placa base superior (figura3)- Fechar o molde usando o modo de instalação set-up da máquina de injeção;- Deslocar a trava da placa cavidade e colocá-la sobre a linha fechamento, de modo que a placa porta-machos e a placa cavidade estejam presas (Figura4).

- Acionar lentamente o curso de abertura, usando novamente o modo de instalação set-up da máquina injetora. Esta ação agora puxará a placa porta-machos e a placa cavidade da placa base superior e exibirá todo o sistema de câmara quente(figura 5).

Figura 5

Agora, qualquer das operações abaixo podem ser executadas sem remover o sistema integrado da máquina injetora:- Troca do diretor de fluxo;- Troca da ponta;- Troca da resistência do bico;- Troca do termopar do manifold e - Inspeção total do sistema de câmara quente.

O sistema integrado reduz substancialmente o tempo de parada de máquina, normalmente requerido por um modelo convencional de câmara quente.

Pode-se chegar até a redução de um turno completo para apenas duas horas, uma vez que todo o sistema de câmara quente estará exposto e facilmente acessível.

Caso a remoção total do sistema de câmara quente ainda seja necessária, olhais para suspensão podem ser colocados na placa base superior e, em seguida, removendo-se as presilhas de fixação do molde na máquina, o conjunto pode ser deslocado para a bancada de trabalho para serviço posterior (figura6).

Figura 6

 

O sistema unificado agora pode ser totalmente removido, soltando-se os parafusos usados para fixar o sistema à placa base superior (figura 7).

Figura 7

 

Como o sistema unificado fornece facilidade para uma montagem funcional drop-in completa, a unidade agora pode ser totalmente renovada na fábrica e depois reinstalada para produção (figura8).

Figura 8

Os sistemas integrados de câmara quente fornecem consideráveis vantagens em termos de facilidade de instalação e de operação a custos acessíveis, atendendo assim a demanda do mercado atual, extremamente competitivo.

A análise térmica ideal de um sistema com câmara quente pode levar ao sucesso no processo de injeção de plásticos.

Sistemas de câmara quente exigem que vários fatores técnicos estejam em perfeito balanceamento a fim de apresentar desempenho adequado. Um dos principais tópicos é a configuração térmica que, quando bem avaliada, resulta em condições perfeitas de operação.

O ponto chave para o funcionamento ideal de uma câmara quente a fim de que se obtenha um produto final compatível com a demanda e qualidade exigida pelo mercado é o seu balanceamento térmico, que deve ser sempre o mais equalizado possível, a fim de evitar problemas durante o processo de injeção.

No processo de injeção plástica existe uma “janela” de processo que possibilita ao responsável pela produção ajustar os parâmetros da máquina como velocidade e pressão de injeção, temperaturas de canhão e molde, entre outros menos importantes.

Caso um distribuidor de material (manifold) não esteja balanceado de maneira ideal, essa “janela” pode ser prejudicada, pois ela deverá ser compensada durante o processo.

Ou ainda a “janela” poderá ser reduzida comprometendo a produção e o produto final em função de possível degradação da resina ainda dentro do manifold e desbalanceamento no preenchimento das cavidades.

Os sistemas de câmara quente desenvolvidos a partir de uma análise térmica garantem boa qualidade do produto final e vida útil mais longa dos componentes envolvidos em todo o conjunto.

COMO FUNCIONA UMA CÂMARA QUENTE?

Um sistema de câmara quente (hot runner em inglês), aplicado em moldes para injeção de termoplásticos, é composto de um conjunto de componentes que tem a principal função de ser uma extensão do bico de injeção da máquina injetora, conduzindo a resina plástica até o ponto mais próximo possível da entrada na cavidade com as condições ideais de injeção (temperatura, tempo, velocidade e pressão).

Sua concepção é basicamente uma placada com canais usinados e aquecidos (interna ou externamente) para escoamento da resina plástica.

Logicamente essa é uma definição simplista, uma vez que o sistema incorpora tecnologia avançada (know how) de mecânica dos fluidos, resistência dos materiais e transmissão do calor.

O sistema, em vermelho na figura 1, é composto do conjunto de distribuição, conhecido como minifold, que inclui a placa, as resistências, os termopares e a fiação dos bicos de injeção e; de um equipamento para controle da temperatura.

Alguns modelos mais elaborados têm ainda bicos valvulados que exigem componentes mais complexos para sua operação, como, por exemplo, cilindros hidráulicos ou pneumáticos para acionamento das agulhas.

 

Se de um lado a inserção de um sistema de câmara quente no molde torna-o consideravelmente mais caro, de outro traz uma série de vantagens que devem ser levadas em conta.

Os principais benefícios de sua aplicação englobam:- Melhoria da qualidade da peça injetada em função de menor probabilidade de degradação da resina plástica; estabilidade dimensional e homogeneidade estrutural maior devido a condições ideais de injeção; possibilidade de eliminação de operações de acabamento após a injeção;

- Redução de custos de produção pelo menor ciclo de injeção e diminuição do volume de canais de injeção (reduzindo a moagem de material); por utilização de máquina injetora de menor capacidade;

- Flexibilidade no projeto do molde: o sistema de canais de alimentação já vem balanceado; não há canais secundários, permitindo um projeto mais compacto (dependendo da necessidade, é possível construir configurações com câmara quente e canais secundários menores); facilidade de alimentação da resina plástica em peças de grandes dimensões; simplicidade nas operações de troca de cor;

- Aumento de eficiência da injetora: possibilidade de reduzir a força de fechamento, pressão de injeção e capacidade de plastificação quando comparado com um molde no processo de injeção convencional.

PROJETO DE CÂMARA QUENTE

Durante a primeira fase de todo projeto, uma série de cálculos devem ser executados com exatidão para definir como será o manifold, observando detalhes como disposição, dimensionamento e material ideal a ser utilizado

.Essa fase inicial tem o objetivo de verificar pressões e perdas de carga para que a resina não perca suas propriedades antes mesmo de preencher as cavidades de molde e para que não ocorra nenhum imprevisto com o manifold, como por exemplo, uma possíveil trinca do aço.

A segunda fase do projeto é definir o perfil térmico do sistema, englobando perfil do manifold e suas respectivas resistências, para na seqüência determinar como serão as placas do sistema e quais os componentes que serão utilizados.

O principal momento de um projeto de câmara quente é a determinação de como deverá ser o manifold para que tenha o melhor aproveitamento possível, visando reduzir ao máximo a quantidade de aço desnecessário, com um perfil térmico e de fluxo de massa completamente balanceados

.Para que se obtenha boa eficiência de um sistema térmico, todos os pontos onde ocorrem perdas de calor devem ser devidamente verificados, entretanto com freqüência esse detalhe não é considerado.

Em um sistema de câmara quente, alguns componentes estão em contato direto com o manifold e as placas do molde, fazendo que, por esses pontos, ocorra uma troca de calor por condução com muita facilidade, dependendo dos materiais envolvidos.

Cada componente do sistema tem o seu tipo de material e cada qual com o seu coeficiente de condutividade térmica.

Alguns são ótimos condutores de calor, outros já não efetuam esse papel com eficiência.

O alumínio e o titânio são exemplos bem claros, podendo ser observados com relação aos seus comportamentos térmicos individuais.

São dois materiais de densidades baixas comparados com o aço, alta resistência à corrosão, mas com distintas propriedades entre um e outro.

O alumínio tem a propriedade de ser um material incrivelmente dúctil, com um coeficiente de condutividade térmica elevada (237 W/m.K).

Já o titânio, que também apresenta propriedades de material dúctil, quando submetido ao calor não tem reação como a do alumínio.

Seu coeficiente de condutividade térmica é muito reduzido, de somente 9% da capacidade do material comparado acima (21,9 W/m.K).

Essa análise exige que se obtenha uma boa compreensão sobre o rendimento de um manifold, para que não seja afetado pela perda de calor por condução devido estar em contato com materiais diferentes em suas faces, podendo ocorrer uma grande transferência de calor para as placas ou mesmo uma perda relativamente baixa.

O manifold ainda pode perder calor por radiação e convecção.Já vimos que o manifold não pode ter contato direto de suas faces com as placas devido a transferência de calor por condução. Todavia, existe ar a sua volta, o que facilitaria o processo de transferência de calor por convecção.

Como o ar que envolve o manifold não é um ar que se encontra em movimento, ele acaba servindo como um isolante térmico, separando as placas do manifold.

PROBLEMAS POR TROCA DE CALOR

Problemas relacionados com a troca de calor entre os componentes podem ocorrer e serem identificados como cold spot ou hot spot no perfil do manifold.

Cold Spot

Ocorre quando algum componente em contato com uma das faces do manifold tem um coeficiente de condutividade térmico muito elevado em relação ao material do manifold e o perfil da resistência não existe ou não é suficiente para contrabalancear essa perda.

Isso acarreta em uma grande transferência de calor do manifold para as placas do sistema. Um ponto frio pode fazer com que a resina se esfrie muito dentro do canal, aumentando a pressão no interior do manifold.

Esse problema não só afeta o manifold, como também as placas, pois quando muito calor está sendo transferindo a partir do manifold, as placas irão ficar com a temperatura elevada, exigindo mais da refrigeração interna, fato que muitos fabricantes de moldes para injeção de termoplásticos não levam em consideração como deveriam.

Com a temperatura das placas elevada, todo o dimensional dos componentes da câmara quente será afetado, podendo ocorrer outros problemas com o molde, principalmente se esse contiver componentes que não sejam resistentes a temperatura.

Uma região muito fria no manifold poderá exigir mais da resistência também, posi ela terá que ligar muito mais vezes ou permanecer mais tempo ligada, reduzindo sua vida útil.

Hot Spot

Esse outro fenômeno, como o próprio nome já diz, tem o efeito inverso do cold spot, não interferindo, entretanto, nas placas ou outros componentes do molde, pois é um problema somente do manifold.

Um ponto mais quente no manifold irá interferir diretamente com as propriedades da resina, ocasionando sua degradação precoce e prejudicando a qualidade do produto final.

Quando ocorre esse problema se tem um perfil de resistência inadequado com o perfil do manifold.

Duas resistências com zonas de controle diferentes podem interferir uma com a outra, chegando ao ponto de uma região se aquecer mito mais do que a outra.

DISTANCIA DOS BICOS DE INJEÇÃO

Na figura 2 temos dois manifolds de quatro bicos. Um com a localização dos pontos de injeção próximos ao centro e o outro mais distante.

Ambos, porém, com resistências de perfil idêntico.

Como foi mencionado anteriormente, o perfil ideal da resistência e domanifold dependem exclusivamente da posição dos bicos.

É após a análise da distância que ambos os perfis são definidos.

Devido ao tamanho diferente um do outro (distancia entre bicos), após uma análise térmica é possível identificar diferenças de temperatura muito distintas para os dois casos.

O manifold menor, com somente uma zona de controle de temperatura, obteve um ? (variação de temperatura) nos canais de 13,5ºC, (figura 3) enquanto que no maior a diferença de temperatura foi muito superior atingindo 41,8 ºC (figura 4).

Esse problema pode ser evitado não só com uma boa resistência do manifold, mas também com a posição do termopar de controle em uma posição estratégica, sendo normalmente posicionado próximo a algum ponto de maior perda de calor.

Como pode ser visualizado na figura 5, o mesmo perfil do manifold representado na figura 2 foi redesenhado com uma resistência mais otimizada e balanceada.

O problema apresentado na análise anterior decorreu pelo fato de que os pontos onde os canais tiveram a temperatura maior estão posicionados em regiões onde não há uma perda de calor direta por condução, diferentemente do que existe no centro e nas extremidades do manifold.

Como o termopar está localizado próximo a um desses pontos (centro e extremidade), a resistência vai permanecer ligada por mais tempo, ou será ligada mais vezes, para que a temperatura se iguale.

Se o termopar for posicionado na região mais quente da análise, surge outro problema.

Como esse ponto não tem perda de calor por condução, necessita de uma quantidade bem menor de aquecimento. Porém, nas regiões de centro e extremidade a temperatura será muito menor, pois a temperatura lida não é do ponto mais crítico, resultando novamente em desbalanceamento térmico.

O resultado desta nova análise, representado na figura 6, é extremamente diferente, com relação à primeira.

O ?T obtido com a nova resistência foi de 15C ao invés de 41,8C. essa melhora foi obtida em função do deslocamento da resistência para os pontos onde se tem uma grande perda de calor para as placas do molde e não mais em todo contorno.

Esse perfil de manifold pode requerer mais zonas de controle de temperatura, sendo outro fator importante para um bom rendimento do sistema.

Um manifold de dois bicos pode ter desde uma única zona de controle até três ou mais.

Tudo depende do seu tamanho e forma, pois um manifold de comprimento relativamente grande exigirá mais potência para aquecê-lo e utilizando uma única resistência, essa potência deverá ser elevada, podendo ultrapassar a capacidade máxima de corrente do controlador de temperatura ou tomadas elétricas.

No caso do manifold de quatro bicos exemplificado, as resistências foram divididas em cinco segmentos ao invés de somente uma, porém, se o manifold fosse maior, ou de um perfil diferente, poderia necessitar de mais algumas resistências, chamadas de resistência de manutenção (figura 7).

RESISTÊNCIA DE MANUTENÇÃO

Essas resistências têm como objetivo principal balancear a temperatura de uma região onde não se tem perda de calor direta por condução. Outra função importante é a obtenção de um aquecimento mais rápido e uniforme do manifold.

RESINAS SENSÍVEIS AO CALOR

Na prática, a utilização de mais zonas de controle de temperatura ocorre principalmente quando a resina a ser injetada é sensível ao calor.

Resinas como policarbonato (PC), poliamida (PA) ou poliacetal (POM), entre outras, não combinam com excesso de calor, pois quando submetidas a um tempo de residência elevado, começam a degradar.

Além do tempo de residência, um problema adicional são as regiões quentes do manifold (ou hot spots), que elevam a temperatura dessas resinas em determinados pontos dos canais, contribuindo também com a degradação do material.

QUALIDADES DOS CANAIS DO MANIFOLD

Um fator importante para o bom comportamento térmico da resina quando ela passa pelo manifold é o acabamento superficial dos canais.

Quanto maior a rugosidade dos canais, maior será o atrito, conseqüentemente maior o aumento da temperatura da resina quando ela passa pelo manifold.

Esse processo gera uma pré-degradação da resina.

Assim, qualquer oscilação na temperatura de processo de injeção pode degradar a inda mais a resina, prejudicando as propriedades que ela deveria ter ao preencher as cavidades do molde.

CONCLUSÃO

Para que um sistema de câmara quente funcione de maneira adequada, vários fatores devem estar em perfeito balanceamento, principalmente a condição térmica.

Qualquer um dos pontos relatados acima que não for bem elaborado poderá resultar em diversos problemas durante o processo de injeção plástica, gerando perda de tempo de máquina e mão de obra.

Viabilidade técnica e econômica do uso de um sistema de câmara quente

A otimização do processo produtivo é uma constante que precisa ser aplicada a cada novo desenvolvimento de produto. Todavia, a correta aplicação das tecnologias disponíveis deve ser avaliada mediante consideração de critérios, como ocorre na decisão de utilização de sistemas de câmara quente.

O sistema de câmara quente, também conhecido por sistema de canal quente, representa a forma mais eficiente de se otimizar a produção e melhorar a qualidade de um produto injetado. Mas afinal, o que é um sistema de câmara quente? É basicamente uma extensão do bico de injeção da máquina, funcionando como distribuidor do fluxo para cada uma das cavidades ou para um agrupamento de cavidades. Através de canais de distribuição constantemente

aquecidos, é possível manter o material na mesma temperatura do cilindro da máquina injetora, livre de variações e sem os inconvenientes canais de alimentação (galhos). A Figura 1 representa esquematicamente o corte de um sistema de câmara quente com 2 pontos, onde é possível identificar o caminho de fluxo do material.

O sistema apresentado na Figura 1 inclui, além do princípio básico de câmara quente, o controle de abertura dos bicos e é, por isto, denominado de sistema valvulado. Este mecanismo permite que sejam controlados independentemente os bicos injetores, o que possibilita injetar peças com volumes diferentes no mesmo molde, além de permitir o deslocamento das linhas de solda resultantes do processo de injeção.

Figura 1 - Sistema de câmara quente valvulado

Imagine as peças da Figura 2 sendo injetadas sem um sistema de canal quente. É fácil perceber que o volume de canal seria algo inconcebível em uma ferramenta que produz milhões de peças, uma vez que todo este material teria que ser reprocessado, passando por um moinho para, posteriormente, ser misturado em baixa proporção ao material virgem.Normalmente a secção do canal frio é maior do que a secção da parede da peça, ou seja, o volume de material no canal supera em 5 a 6 vezes a espessura do produto, com isto o ciclo de injeção fica definido pelo resfriamento do canal e não da peça. Portanto a utilização da câmara quente permite ciclos com até a metade do tempo do canal convencional.

Figura 2 - Câmara quente para injeção de tampas

POR QUE UTILIZAR SISTEMAS DE CÂMARA QUENTE?

O que determina a aplicação de uma câmara quente no molde? Em quais casos se deve aplicar uma câmara quente na construção do molde? Estas perguntas são freqüentes quando da definição de construção da ferramenta para injeção de um novo produto.Como regra básica, devemos considerar que a aplicação de uma câmara quente ou bico quente, tecnicamente, é sempre melhor do que a não utilização.Vejamos então as vantagens do uso de sistemas de canais quentes:

a) Flexibilidade no projeto da ferramenta:• Facilidade na definição dos pontos de alimentação de grandes peças (Figura 3);• Eliminação da necessidade de balanceamento dos canais;• Diversificação dos tipos de entrada de material na peça.

Figura 3 - Sistema valvulado para injeção de lateral de porta

• Facilita a construção do molde, evitando moldes com a terceira placa para retirar o canal de alimentação.• Maior número e possibilidades de pontos de injeção, inclusive de configurações com disposição complexa (Figura 4);• Permite injeção de peças técnicas, como por exemplo, sobre injeção de lentes nas lanternas dos automóveis em cores diferentes, só possíveis com injeção valvulada seqüencial;• Fácil obtenção de configurações para distribuição de cavidades não naturalmente balanceadas (Figura 5);• Aplicações para moldes de produção e de peças técnicas;• Aplicável a plásticos de comodites e materiais de engenharia;

Figura 4 - Sistema valvulado para injeção de lente traseira tricolor

Figura 5 - Sistema com balanceamento de 24 cavidades

b) Maior eficiência da máquina injetora:• Utilização de máquinas com menor capacidade de força de fechamento e menor capacidade

de plastificação;• Fácil alteração de material e de cor;• Menor pressão de injeção;

c) Redução de custo:• Economia na utilização de matéria prima;• Custo operacional reduzido;• Menor ciclo de injeção;• Redução da quantidade de moinhos granuladores para moagem de canais;

d) Redução do ciclo de injeção:• Redução do tempo de resfriamento;• Não há a necessidade de solidificação de canais de alimentação;• Cursos de abertura reduzidos;• Melhor rendimento em moldes de paredes finas;

e) Melhoria da qualidade das peças moldadas:• Isenção de contaminação;• Maior uniformidade dimensional no produto acabado;• Vestígios de injeção podem ser controlados por sistemas valvulados e, em alguns casos, tornam-se praticamente invisíveis (Figura 6);

Figura 6 - Sistema valvulado para injeção de peça automobilística, permite forçar o fluxo para uma linha de emenda não visível.

• Menor tensão residual nos componentes moldados;• Eliminação de operações secundárias;Todavia, quando é avaliado o lado econômico do investimento, é preciso levar em consideração alguns fatores primordiais. Portanto, a decisão passa a ser técnica e financeira.Vamos então considerar as duas grandes determinantes da definição do uso de sistemas de canais quentes, a saber, a característica técnica da peça e sua demanda.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DA PEÇA

Resumindo os tópicos citados anteriormente, há que se elaborar um questionário para avaliação dos requisitos técnicos de uma peça de material plástico a ser produzida pelo processo de injeção.Os tópicos a ser levados em consideração compreendem:

a) Material injetado - alguns materiais se degradam ao ser submetidos às tensões dentro dos canais de injeção. Estas tensões surgem pela solidificação gradativa do material no interior do canal durante sua passagem. Com isto, quanto maior a distância a ser percorrida, menor vai se tornando a seção de passagem do material. O aumento da tensão dentro do material é diretamente proporcional à redução da seção de passagem. Portanto, quando os canais são extremamente longos, surge a degradação do material, que pode ser consideravelmente reduzida por meio da aplicação de sistemas de canais quentes. Também o espectro de temperatura de certos materiais é pequeno, podendo haver deterioração do material quando a temperatura no bico da injetora é muito maior do que a temperatura no ponto de entrada (“gate”) do material na peça. Com isto a aplicação de sistemas de câmara quente ou, até mesmo, bico quente, podem reduzir de forma drástica este diferencial de temperatura, primando pela qualidade do material injetado. Nos casos de injeção de diferentes materiais (bicolor, tricolor) é praticamente impossível obter resultados satisfatórios sem a aplicação destes sistemas;

b) Geometria da peça - grande fator complicador no desenvolvimento de projetos de moldes de injeção. Quando dispomos de peças “comportadas”, isto é, peças de geometria singular, a construção dos canais de alimentação torna-se mais simples. Todavia, quando surgem peças de geometrias complexas, com superfícies irregulares, compostas de diversas nervuras e reentrâncias, ou ainda quando apresentam grandes dimensões, o processo de escolha do ponto (ou dos pontos) de entrada de material na peça passa a contar com uma verdadeira engenharia para que seja possível determinar o melhor local de injeção. Outro fator crítico para determinação do canal de injeção é a espessura da peça. Produtos com espessuras de parede extremamente reduzidas passam a exigir elevadas pressões de injeção. Ou seja, se for necessário, além do preenchimento do produto, completar ainda um grande volume de material nos canais de injeção, teremos que optar por injetoras com maior capacidade. Em alguns casos, torna-se impossível o preenchimento da peça em toda a sua extensão devido à limitação da espessura de parede. E também, quanto maior for a qualidade do material no ponto de entrada na peça, tanto melhor será a qualidade dimensional do produto. Em suma, o importante é que seja possível determinar, preferencialmente com um sistema de análise reológica (comercialmente conhecido como análise de fluxo, ou “flow”), o melhor ou os melhores pontos de entrada do material na peça. A partir desta avaliação, determinar o posicionamento do produto no molde e, só então, verificar qual a melhor maneira de chegar com o material no ponto de injeção selecionado. Quando se procede desta maneira, se obtém o melhor compromisso de qualidade da peça. E, comumente, a melhor solução para chegada do material no ponto desejado passa pela aplicação de um sistema de canal quente;

c) Acabamento superficial - a exigência cada vez maior de peças com qualidade visual apurada tem sido um dos maiores impulsionadores da aplicação de sistemas de câmara quente. Além da redução das tensões residuais geradas no processo de injeção, estes sistemas permitem, por meio de controles específicos, o deslocamento das linhas de solda para pontos aceitáveis, contribuindo assim com a solução dos problemas de aparência das peças. Adicionalmente, quando bem aplicadas, reduzem etapas de acabamento pós-injeção, pela eliminação de cortes e rebarbação. Finalmente, como a utilização de sistemas de canais quentes reduz o volume de material reaproveitado, permite melhor garantia de isenção de contaminação na peça final.

CARACTERÍSTICAS ECONÔMICAS DA PEÇA

Aliada a avaliação técnica apresentada anteriormente, a decisão sobre a aplicação de um determinado sistema de injeção deve ser considerada levando em conta os seguintes pontos:

a) Demanda do produto - é um dos pontos decisivos relevantes sobre o investimento em um sistema de câmara quente. Normalmente são levados em consideração quatro cenários: demanda baixa com alto valor agregado, demanda baixa com baixo valor agregado, demanda

alta com alto valor agregado e demanda baixa com alto valor agregado. A Tabela 1 mostra a recomendação de aplicação de sistemas de câmara quente.

b) Custo de produção - neste quesito vários fatores são avaliados. Um comparativo entre a injeção com canal convencional e a injeção com sistema de canal quente deve ser elaborado no sentido de dimensionar o custo dos canais de injeção que serão eliminados. A quantidade de canais é diretamente proporcional ao número de cavidades do molde; o custo da possível troca de máquina devido a redução da pressão de injeção necessária, o que permite a utilização de máquina menor com conseqüente menor custo; o custo da redução do ciclo de injeção, resultante do uso de sistemas aquecidos, que permitem eliminar ou reduzir os tempos de resfriamento dos canais e de solidificação dos “gates ”; o custo da eliminação ou redução de moinhos granuladores, devido a inexistência ou diminuição de canais de injeção; o custo da redução ou eliminação de operações de acabamento posteriores ao processo de injeção, como a rebarbação e o corte de canais.

Tabela 1- Recomendação de uso de sistemas de câmara quente

Considerando todos os fatores explanados, é possível verificar que a determinação de aplicação de um sistema de câmara quente não é tão simples quanto se imagina. Como a indústria requer constantemente a justificação e comprovação de qualquer investimento, por menor que seja, é fundamental a elaboração de uma metodologia para amparar as tomadas de decisões referentes a este quesito.

Importantíssimo é a disseminação dos conceitos básicos que regem a correta especificação de um produto, iniciando pela parte conceitual e passando por toda a definição técnica do produto e do ferramental necessário para produzi-lo, sempre levando em conta a relação custo/benefício do projeto.

A busca constante do aperfeiçoamento técnico das equipes de projeto das ferramentarias, seja por meio de cursos específicos, seja pela presença em palestras, ou ainda por acesso aos departamentos técnicos dos fornecedores, é crucial para a sobrevivência destas empresas em um mercado cada vez mais competitivo.

Agenor GualbertoTecnólogo em Mecânica Industrial, Técnico em Processo de Injeção, Projetista de Moldes Plásticos. Especialista em Sistemas de Câmara Quente com 30 anos de experiência na área de plástico, tendo companhado a construção de aproximadamente 10.000 moldes de injeção.Christian DihlmannEngenheiro Mecânico e Mestre em Engenharia Mecânica pela UFSC Universidade Federal de Santa Catarina e Especialista em Administração de Empresas pela FURJ/UNIVILLE Fundação Educacional da Região de Joinville. Realizou aperfeiçoamento na área de fabricação de moldese análise reológica em Portugal e Alemanha. Atualmente é Diretor da BRTooling

Fonte: Revista Ferramental

Análise de viabilidade do uso de câmara quente

É extremamente difícil obter valores numéricos para definir a viabilidade da aplicação de sistemas de câmara quente. Também não há uma fórmula mágica para defini-la. Todavia, existem critérios que somados, indicam a tendência de aplicação destes sistemas.

A ficha técnica ao lado objetiva ser um instrumento para orientar, de forma metódica, a análise destes critérios e, com base nos parâmetros encontrados, optar ou não pela aplicação de um sistema de canal quente.Para o preenchimento correto da ficha e posterior análise, é importante observar alguns tópicos que, se não considerados, poderão distorcer a avaliação final.

A ficha é composta, de um lado, pelo questionário intitulado e, do outro lado, pela requisição denominada de Naturalmente, é conveniente que o questionário seja preenchido e analisado para posterior solicitação de cotação do sistema.“Análise de viabilidade do uso de câmara quente”“Solicitação de orçamento de bico/câmara quente”.Para melhor entendimento da sistemática de preenchimento, a seguir são colocadas algumas considerações:

Campo 1Item 101 Fluidez - a diferenciação entre fluidez alta, média e baixa deve ser analisada com cautela. Por exemplo, a fluidez pode ser considerada alta em um plástico de engenharia, todavia não em plásticos de consumo. Mas sempre os plásticos menos fluidos sofrem maiores tensões de cisalhamento quando comparados aos materiais mais fluidos durante a passagem pelo canal. Este fato torna-se um diferencial na decisão de substituição de canais de alimentação por sistemas de câmara quente.

Item 102 Janela de processo – o uso de um plástico com faixa de temperatura de processo ampla permite maior flexibilidade na variação dos parâmetros de processo. Por outro lado, um material com faixa estreita de temperatura de processo pode degradar durante a passagem por um canal muito extenso, em função do resfriamento da massa fundida. Neste caso é fortemente recomendado o uso de um sistema de canal quente.

Item 104 Material virgem – a existência de canais de injeção pressupõe o reaproveitamento destes canais por moagem e conseqüente re-inserção no ciclo. Se a peça exigir tecnicamente o uso de material virgem, o material moído não poderá ser aproveitado nesta peça. Neste caso também é recomendado o uso de sistemas de câmara quente.

Item 200 Geometria da peça – o uso de sistemas de canais quentes reduz a pressão de injeção necessária para vencer a perda de carga gerada na passagem pelos canais de injeção. Além disso, o bico de injeção estará mais próximo da entrada de material na peça ou, até mesmo, ligado diretamente com a peça, permitindo que a condição de injeção do material seja consideravelmente superior à condição de injeção com canais de alimentação. Dessa forma será muito mais fácil proceder ao recalque do material na cavidade, eliminando ou minimizando os problemas com preenchimento de paredes delgadas, de nervuras e de peças de grandes dimensões melhorando as condições dimensionais da peça final.

Item 300 Acabamento superficial - a introdução de sistemas de canais quentes resultará na minimização ou eliminação dos defeitos aparentes de linhas de solda e manchas de fluxo, principalmente quando for trabalhado com peças de aplicação visual.

Campo 2

Item 500 Demanda - a rentabilidade de uma câmara quente é calculada pela demanda de peças, ou seja, quanto maior a produção, mais se justifica o seu uso. Portanto, o ideal é saber o volume total de produção da peça ao longo de toda a vida útil do sistema, embora este número normalmente seja de difícil previsão. Também o valor agregado da peça pode contribuir de forma significativa pela opção do uso destes sistemas.

Para obter o resultado da análise, some o total de pontos de cada coluna e obtenha a somatória dos resultados das três colunas. Verifique em que faixa se encontra o resultado e avalie a aplicação ou não do sistema.Adicionalmente podem ainda ser levantados outros fatores econômicos que auxiliarão na tomada de decisão sobre a viabilidade do uso de sistemas de câmara quente.

A “Solicitação de orçamento de bico/câmara quente” é auto-explicativa.

Fabricantes de sistemas de câmara quente diversifican a oferta

Tendo em vista as atuais exigências em termos de complexidade de formato das peças moldadas, dos altos índices de produtividade e das condições de controle necessárias para a obtenção de peças técnicas injetadas e pré-formas de pet, os sistemas de câmara quente estão se tornando imprescindíveis para as empresas deste segmento. Atentas a problemas de moldagem muito específicos, que acabam por se tornar nichos de mercado, as fabricantes deste tipo de sistema têm desenvolvido projetos apropriados a cada condição de moldagem e têm investido muito na participação em feiras, com estandes cada vez maiores e mais completos no sentido de mostrar a diversidade de produtos disponíveis.

A canadense Mold Masters, por exemplo, destacou a linha Fusion, voltada à produção de peças de grandes dimensões, como as destinadas à indústria automobilística. Os bicos quentes são fornecidos pré-montados no manifold, em um conceito modular que facilita o projeto, a montagem no molde e a manutenção. Todo o sistema é equipado com termopares duplos que evitam a necessidade de interrupção da produção em caso de falhas. As resistências de bico são intercambiáveis entre sistemas e entre bicos de diferentes dimensões, diminuindo a necessidade de estoque de peças de reposição.

Também foram acrescentados ao sistema monitores de temperatura em áreas críticas, estabelecidas no projeto. Este recurso protege toda a instalação e evita danos decorrentes de uma eventual partida a frio, uma vez que não permite que ela funcione nesta condição. O posicionamento das tubulações de água/óleo ou ar também foi revisto: elas passaram a ser embutidas em uma canaleta que integra a estrutura do sistema, aumentando o espaço livre para instalação e manutenção do molde e reduzindo a necessidade de operações de usinagem em sua placa. A linha Fusion pode ser equipada com o controlador para injeção valvulada seqüencial (SVG, sequential valve gate), para aplicação em moldesfamília ou peças que requerem um controle rigoroso do preenchimento.

Outro destaque foi o bico Melt Disk, com ponta em formato de disco, que possibilita a injeção horizontal de peças pequenas, como as empregadas na área médica. Cada bico alimenta até oito cavidades, trabalha com baixa queda de pressão de injeção e pode integrar sistemas de múltiplos bicos. Um molde já fabricado emprega 24 me/t disks para oito cavidades, perfazendo um total de 192 cavidades. Outra vantagem deste tipo de construção de bico seria a facilidade de troca de cor e a distribuição balanceada do material plástico. Também podem ser montados de forma inclinadas), adaptável a diferentes projetos de moldes.

A também canadense Husky (www.husky.ca) concentrou esforços na divulgação das vantagens do sistema Ultra Flow, com canais em espiral, que criam um fluxo turbulento no interior do bico e proporcionam a circulação intensa de resina, acelerando, conforme estudos feitos pela empresa, o tempo de troca de cor em até 50% em relação a bicos sem o canal espiralado.

Outro ponto favorável é a orientação mais uniforme de cargas e corantes, especialmente os de efeito perolizado. Neste caso, ao favorecer a dispersão do pigmento, o sistema evita a formação de linhas de fluxo. Fabricados também na unidade brasileira da empresa, em Jundiaí (SP), os sistemas são fornecidos com distância entre centros de 19 mm e suportam pressões de injeção de até 26.000 psi, mas estão disponíveis também em versões especiais que suportam até 35.000 psi. Também foram destaques uma linha especial para a indústria automobilística e o programa Pronto, que prevê o fornecimento de sistemas de câmara quente em duas semanas, além da montagem de um sistema em um molde de pré-formas de pet com 216 cavidades.

A Incoe, empresa de origem alemã, priorizou a montagem como diferencial de seus produtos: o sistema para injeção valvulada Multi Pin, por exemplo, acomoda bicos para sistema valvulado com distância entre centros de 20 mm. O segredo, neste caso, é acomodar até quatro buchas em um só cilindro, o que possibilita a redução do espaço para montagem. Uma variação deste modelo é a linha DMT3 Micro Multi Tip, que possibilita a montagem de até seis pontos de injeção em uma bucha de 12 mm de diâmetro. A distância entre centros é de apenas 20mm, dimensões que tomam o produtc indicado para a moldagem de peças muito pequenas.

Edge Gate, o sistema da Incoe para moldagem de peças cilindricas. Ao lado, o DMT3 Micro Multi-Tip, com distância entre centros de 6mm.

Também foi divulgado o Edge Gate, destinado à moldagem de peças cilíndricas e contendo até seis bicos posicionados ao redor da parte terminal do cilindro. Já o sistema destinado à indústria automobilística, para peças de grande porte, é equipado com tubulação de cobre para troca de calor embutida na calha. E para contornar um dos, principais obstáculos à aceitação dos sistemas valvulados pelos usuários, ou seja, o preço, a Incoe desenvolveu o Control Gate, um mecanismo híbrido (mecânico e pneumático) para acionarrfento das agulhas. Como o fechamento é feito por pressão de ar e o retorno é feito por molas, o custo do sistema cai 50% em relação aos valvulados convencionais. E como a resolução de pequenos problemas nem sempre envolve a reinvenção de métodos e processos, a empresa apresentou também uma solução bastante simples p'dm evitar que os respingos de resina sobre o bico prejudiquem a troca de cores: passou a fornecer um sclo descartável para aplicação ao redor dos bicos, o qual é removido assim que cessam os respingos da cor anterior.

Também alemã, a I-lasco fabrica um sistema de válvula-agulha acionado magneticamente e controlado de forma integrada com a máquina injetora, compatível com modelos totalmente elétricos. Devido ao fato je dispensar o uso de lubrificantes, é Indicado para aplicações da área de tecnologia médica, de alimentos e é fornecido com agulhas com 2, 2,5 ou _ mm de diâmetro.

Outro exemplo de solução simples, desta vez mostrada pela I-lasco, foi o selo plástico para aplicação em insertos metálicos a serem sobremoldados. Posicionado ao redor do inserto, o selo evita que se forme uma rebarba de resina que costuma demandar operações de rebarbação após a desmoldagem.

Fonte: Noticia Revista Plástico Industrial