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8/18/2019 6_maquinas_equipamentos

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PROCESSAMENTO DE POLÍMEROSMOLDAÇÃO POR INJEÇÃO DE POLÍMEROS

AULA 6 – MÁQUINAS DE MOLDAÇÃO POR INJEÇÃO

TERMOPLÁSTICOS eTERMOENDURECÍVEIS


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Agenda e introdução

Moldaçãopor injeção

Termoplásticos eTermoendurecíveis

Carlos EduardoRamos Gomes

Aspetos introdutórios sobre MMI: nota histórica, evolução das máquinafabricantes

Diferenças entre as MMI antigas de êmbolo e as máquinas modernas de para

Unidades funcionais: unidade de plasticização/injeção, funcionamento, funções desempenhos, aspetos de manutenção, elementos mecânicos que a

Unidades funcionais: unidade de comando/controlo, funcionamento, funções desempenhos, aspetos de manutenção, elementos mecânicos que a

Unidades funcionais: unidade de fecho, funcionamento, aspetos c

desempenhos, aspetos de manutenção, elementos mecânicos que as integra

Unidades funcionais: unidade de potência, funcionamento, aspetos desempenhos, aspetos de manutenção, elementos mecânicos que as integra

Tipos de unidade de fecho

Aspetos de manutenção das MMI

Carlos Eduardo Ramos Gomes – Processo de moldação por injeção – termoplásticos e


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Objetivos para o nível de aquiconhecimentos nestes sl

Moldaçãopor injeção

Termoplásticos eTermoendurecíveis

Carlos EduardoRamos Gomes

Conhecer os elementos constituintes de uma MMI

Conhecer as diferenças entre as unidades funcionais

Conhecer os elementos constituintes de cada unidade funcional

Conhecer os principais aspetos de manutenção das MMI

Conhecer os principais fabricantes de MMI e os seus principais redesvantagens

Saber identificar elementos que constituem uma MMI

Saber identificar como se distingue uma MMI

Carlos Eduardo Ramos Gomes – Processo de moldação por injeção – termoplásticos e t


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Materiais Plásticos - Carlos Eduardo Gomes

Máquina defuso alternativoNota histórica

Unidade deplasticização

Generalidades Máquina deêmbolo

Generalidades

Figura * - Ilustração de uma MMI.

Figura * - Desenho em perspe


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Figura * - Máquina de 2500 toneladas, com um automóvel na zona de fecho.in IMH




Generalidades


6/174Materiais Plásticos - Carlos Eduardo Gomes




Célula de MI

LEGENDACT – controlo térmico,termorregulador;R – robot;T – tapete;C – unidade de comando;M – moinho.






Célula de MI

* Colocar neste local uma célula deMI moderna






Generalidades

Figuras * - Unidade de MI moderna.

Consid

Facilidadmovimenpara a M

Capacidamovimenfacilment

Capacidade supormaiores.


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Máquina de moldação por injeção

+

Term

+Pneumáticos

+Garras

=CM+

Estufas

Má i d iá i


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Máquina de moldação por injeção e equipamentos auxiliares

Molde ou

+

Polímero

=

PEÇA

+

Má i d Uidd dMá i d


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MMI para micro-injeção

Figuras * - Máui!as de molda"#o $ori!%e"#o& micro-i!%e"#o& li!'a

(a)$last+

Figuras * - Máui!as de moli!%e"#o& micro-i!%e"#o&

(a)$last& ,+

Má i d Uidd dMá i d


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Figura * - Máquina de moldação por injeção.

MMI de FF pequena

Máquinade UnidadedeMáquinade


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Figura * - Máquina de moldação por injeção.

MMI de médio porte


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Máquinade UnidadedeMáquinade


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Figura * - Máquina de moldação por injeção com grande força de

fecho.

MMI de grande força de fech

Máquinade UnidadedeG lidd Máquinade


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Classificação das MMI

Classificaçãoo Micro-injeção – 10 ton;o MMI de FF pequena – 11 a 200 ton;o MMI de FF média – 201 a 500 ton;o MMI de FF grande – 501 a 2500 ton.

o

As MMI onde os moldes vão trabalhar, têm dimensões padrão, medidasdimensões genéricas dos moldes.

MáquinadeN hiói UnidadedeG lidd Máquinade


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Classificação das MMI

Classificaçãoo Para caracterizar uma MMI, é definida a FF;

o Através da FF, sabe-se qual a possibilidade de trabalhar um molde, numa de

o Todas as restantes características dependem da FF:o capacidade de injeção;o capacidade de plasticização;o distância entre colunas;o abertura máxima e mínima do molde;o pressão máxima de injeção;o velocidade máxima de injeção, …

MáquinadeN thitói UnidadedeGeneralidades Máquinade


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Unidades de medida

Unidades de medida

o 1 m = 1000 mm;o 1 ton = 10 kN;o 1 MPa = 10 bar;o 1 Pa = 1 N/m̂ 2;o 1 MPa = 1 N/mm̂ 2;o P = F / A; F = P x A;

o Uma pressão é uma força distribuída por unidade de área;o Uma força é aplicada na unidade de fecho para manter o molde fechado;o Uma MMI é conhecida pela FF específica: 50 ton, 500 ton ou 1500 ton.

Máquina deNotahistórica Unidade deGeneralidades Máquina de


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qfuso alternativoNota histórica plasticização

Generalidades qêmbolo

Consumo de potência de máquina de moldação

LEGENDA1 – Fecho do molde;2 – Acionamento da unidade de plasticização;

3 – Injeção;4 – Pressão de compactação;5 – Pausa;6 – Plasticização;7 – Abertura do molde.

Figuras * - Consumo energético nu



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Carlos Eduardo Ramos Gomes – Processo de moldação por injeção – termoplásticos e termoendur



Elementos de uma MMI

Figuras * - Elementos de uma

Considerações Cada unidade tem os seuselementos em específico;

Cada componente desempenha

um papel determinado; A FF de uma máquina, é oprincipal indicador de cadacomponente e das suasdimensões.



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Figuras * - Elementos de uma MMI.



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fuso alternativoNota histórica plasticizaçãoGeneralidades

êmbolo

Elemento FunçãoPlaca fixa Prender a metade do molde fixa (lado da injeção)

Placa móvel Prender a metade do molde móvel (lado da extraçã

Braços articulados Multiplicar a força do cilindro hidráulico para movimenmolde e mantê-lo travado durante a injeção

Placa suporte Suportar o sistema de fecho e permitir o seu deslocam

(braços + placa móvel) para ajustar a altura do molde eColunas Guiar o movimento da placa móvel

Painel elétrico Abrigar o sistema de controlo da MMI (CLP), chave

contadoras, relês, fusíveis, etc…

Bico de injeção Encostar unidade de plasticização ao injetor principal do

permitindo a passagem de material para o interior da ca

Tabela * - Elementos de uma MMI.


Máquina deiNotahistórica

Unidade deii

Generalidades Máquina deê


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êmbolo

Elemento FunçãoCilindro Abrigar o fuso alternativoParafuso Plasticizar e injetar material

Resistências Aquecer o cilindro durante e após a plasticização

Tremonha Abrigar o material plástico (grânulos ou pó)

Reservatório de lubrificante Abrigar óleo de lubrificação das partes móveis da MM

Motor elétrico Acionar a bomba hidráulica

Bomba hidráulica Retirar óleo do tanque, comprimi-lo e mandá-lo para os atuadore motores hidráulicos)

Tanque de óleo Abrigar o óleo hidráulico e o filtro de impurezas

Cilindros hidráulicos Movimentar as placas, o parafuso alternativo, a unidade de plaplaca de extração e demais elementos

Motor do parafuso Girar o parafuso de plasticização, pode ser um motor hidráulicrotativo) ou um motor elétrico com redutor

Tabela * - Elementos de uma MMI, #2.


Máquina def lt tiNotahistórica

Unidade del tii ã

Generalidades Máquina deê bl


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êmbolo

Tipos de MMI

MMI – tipos de UP De uma forma mais alargada podemos classificar as MMI nos seg1 – Tipo de pistão simples: o pistão força o material contra um torpedo. O capor resistências. A resina é aquecida por condução e por convecção;

2 – Tipo de pistão de dois estágios: usa um pistão para plasticizar e oumaterial;3 – Dois estágios, pistão e fuso: em vez de plasticizar por um pistão, existe uque plasticiza o material;4 – Fuso alternativo: um fuso alternativo roda e plasticiza o material, depois atuando como um êmbolo.

Máquina def lt tiGeneralidades

Unidade del tii ã

Notahitói

Máquina deê bl


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Figura * - Prim

fuso alternativoGeneralidades plasticizaçãohistórica êmbolo

John Hyatt registou em 1872 a primeira patente de umamáquina de injeção, na qual consistia um pistão que continha

numa câmara derivados de celulose fundidos. Atribui-se àempresa alemã Cellon-Werkw ter sido a pioneira a desenvolveruma máquina de injeção moderna.

Esta empresa apresentou, em 1928, uma patente incluindo adescrição de nitrocelulose (celuloide) [são considerados osprimeiros materiais termoplásticos derivados a partir danitroceluloide e da cânfora]. Devido ao caráter inflamável danitrocelulose, utilizaram-se outros derivados de celulose como oetanoato de celulose. Os britânicos John Beard e Peter Delafield,devido a certas diferenças na tradução da patente alemã,desenvolveram paralelamente a mesma técnica em Inglaterra, comos direitos da patente inglesa para a empresa F. A. Hughes Ltd.

Nhis

Máquina defusoalternativo


Máquina deêmboloGeneralidades

Notahistórica


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Figura * - Uma das primeiras

fuso alternativo plasticizaçãoêmbolo

O primeiro artigo de produção em massa foiem Inglaterra, um tinteiro de caneta, produzidadurante os anos trinta pela empresa MentmoreManufacturing. A empresa utilizava máquina demoldação por injeção de Eckert & Ziegler(Alemanha). Estas máquinas funcionavamoriginalmente com ar-comprimido

(aproximadamente 31 kg/cm2); o sistema deabertura do molde e da extração da peça eramrealizados manualmente, e os controlos incluíamválvulas manuais, sem controlo automático nemecrãs digitais; e, não tinham sistemas desegurança.

Nota histórica

histórica




Notahistórica


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fuso alternativo plasticizaçãoêmbolo

Em 1932 apareceu a primeira máquina de injeção operada com sistemas elétricos, desenvEckert & Ziegler. Ao mesmo tempo países como a Suíça e a Itália começavam a conseguir inesta indústria de maquinaria. Já em finais dos anos trinta, o polietileno e o PVC, os dois de acusto, provocaram uma revolução no desenvolvimento da maquinaria, tendo o PVC maior êxiextrusão;

Em 1951 desenvolveu-se nos Estados Unidos a primeira máquina de injeção com um parasimplesmente fuso), embora não sendo patenteada até 1956. Esta mudança foi a peça mais imde máquinas injetoras [melhores reprodutibilidade de ciclo após ciclo, melhor homogeneidade

um aspeto importante e maior precisão na injeção de material, logo afeta a massa de propriedades];

No término da segunda guerra mundial, a indústria de injeção de plástico viu um creexponencial e sustentado. A partir da década de oitenta do século passado, as melhores focaramdesenho, do fluxo do polímero - reologia, do uso de sistemas CAD e CAE, a inclusão de robotextração de peças, injeção assistida por computador, eficácia no aquecimento e melhorias no cdo produto [ou seja, na otimização e monitorização do processo].

histórica

Nota histórica




Notahistórica


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fuso alternativo plasticizaçãoêmbolohistórica

O desenho atual de uma máquina de moldação por injeção tem sido influenciado pela pcom diferentes características geométricas, com diferentes polímeros envolvidos e com dife

A escolha de uma máquina de moldação por injeção tem por base os seguintes aplasticização, volume possível de plasticização, L/D, diâmetro do fuso, este pode ser de 3para alta pressão e volume de injeção pequeno, para peças grandes com pressão reduzida L/D médio;

Também, o seu desenho tem sido modificado de maneira a que as peças moldadas tenhde produção, que exige rapidez de injeção, baixas temperaturas e um tempo de ciclo quanto possível;

O tempo de ciclo tem de ser controlado com muito cuidado este é um aspeto imporassim como a almofada, volume de material entre o bico da máquina e o injetor principal do

Nota histórica




Notahistórica


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fuso alternativo plasticizaçãoêmbolohistórica

As vantagens da MMI de fuso alternativo são:oRedução do tempo de residência;oFacilidade de manutenção e troca de material;oMaior precisão no controlo do processo.

Quanto menos se utilizar o volume de plasticização, menorda injeção. Para peças de paredes finas, temos grandes ptermos de consistência do fundido.

Tipos de MMI

Nota histórica Unidade deplasticizaçãoMáquina defusoalternativo



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plasticizaçãofuso alternativoêmbolo

Pouco utilizadas hoje em dia; Possui uma câmara de plasticizaçãomontada horizontalmente ou inclinada sobreo cilindro de injeção; O material é aquecido até cerca de 20 a 30ºC abaixo da sua T(injeção); O material pré-aquecido é lançado nocilindro de aquecimento propriamente dito,por um pistão ou fuso; O pistão do cilindro principal injeta ofundido no molde;

MMI de duplo estágio

Figura * - MMI de d

Nota histórica Unidade deplasticizaçãoGeneralidades Máquina de

fusoalternativoMáquina deêmbolo


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plasticizaçãofuso alternativoêmbolo

Melhoria na homogeneida

Menores pressões de inje

Maiores velocidades de in

Temperaturas no cilindro

Maior capacidade de aque

Maior capacidade de injeç

MMI de duplo e

Figura * - MMI de duplo estágio, #2.

Nota histórica Unidade deplasticizaçãoMáquina deêmbolo

Generalidades Máquina defusoalternativo


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p çfuso alternativo

Não possuem um pistão no cilindro de aquecimento mas sim semelhante ao das extrusoras, para plasticizar mais material; Para que o material plasticizado e doseado no cilindro sepróprio fuso para de rodar e avança com alta pressão, aginêmbolo; De longe, a configuração das MMI mais popular.

MMI de fuso alternativo


Generalidades Máquina defuso alternativo


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p ç

MMI de fuso alternativo

Rápida plasticização de material plástico; Melhor homogeneidade de material fundido; Facilidade de plasticizar materiais com alta viscosidade; Melhor aproveitamento de material reciclado; Menores perdas de pressão; Limpeza do cilindro mais rápida e eficiente.




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p ç

Vantagens da MMI de fuso altern

As vantagens da MMI de fuso alternativo sãoOs materiais de alta viscosidade são plasticizados de umeficaz;

oMaior uniformidade física e de temperatura de fundido que. Melhor brilho e transparência nas peças;. Menores pressões de injeção;. Menor tendência para empeno e melhor possibilidade ddeterminada tolerância dimensional;. Redução das tensões residuais.




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Vantagens da MMI de fuso altern

As vantagens da MMI de fuso alternativo sãoMelhor processamento de material reciclado;oMelhor dispersão de colorantes. O mesmo sucede com oprincipalmente para L/D superiores a 15;

oMenor sensibilidade às variações dos tamanhos das partícoNa ZA não existe perda de pressão pela compressão dos oMais rápida e eficiente limpeza do cilindro quando se alteroMaior facilidade para eliminar voláteis;oRedução do tempo de ciclo como resultado de injeções ou com maior capacidade de plasticização.

Generalidades Nota histórica Unidade deplasticizaçãoMáquina defuso alternativo

Máquina deêmbolo


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i. Unidade deplasticização/inj

ii. Unidadede fecho

iii. Unidade depotência

iv. Unidcomando/

Figura * - Máui!a de molda"#o $or i!%e"#o e u!idades /u!cio!ais+

Constituição de uma MMI




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Figura * - Máui!a de molda"#o $or i!%e"#o e u!idades /u!cio!ais- +





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Figura * - Máui!a de molda"#o $or i!%e"#o moder!a /o!te2 333+e!gel+com e!gel - austria




http://www.engel.com/http://www.engel.com/


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Consumo energético

Figura * - Comparação do consumo energético de duas máquinas:elétrica e hidráulica..

Este gráco a im$orta!tssimo e um tru!/o !o mu!dode $reserar o meio




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Parafuso alternativo vs duplo es

- Existem dois tipo de forma deplasticizar o polímero:

i. Parafuso rotativo;ii.Duplo estágio: não permitea obtenção de peças comboas características paraalém de seremcompletamente obsoletas;de plasticização.

Nota histórica Unidade deplasticizaçãoMáquina deêmboloGeneralidades Máquina defuso alternativo


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Parafuso alternativo vs duplo es

- Os equipamentos com roscas alternativas oferecem algumas vantagens quando co

máquinas a pistão (duplo estágio) a seguir enumeradas:

1. Materiais de alta viscosidade são mais facilmente plasticizados;2. A maior uniformidade da massa plástica provoca:a. melhor aparência e brilho superficial;b. menores pressões de injeção;c. menor distorção e melhor controle das tolerâncias dimensionais;d. redução das tensões internas;

3. Melhor aproveitamento do material moído;4. Melhor dispersão da COE;5.A variação da granulometria o material afeta menos o processamento;6. Na zona de alimentação não existe perda de pressão por compressão dos grãos;7. Limpeza mais rápida do cilindro;8. Remoção mais eficiente dos voláteis;9. Redução do cicio devido a injeções mais rápidas e/ou maior capacidade de plastific



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Parafuso alternativo Existem 3 tipos de máquinas:

Hidráulicas: in an IMM with an all-oil hydraulic system, oil pressure provides the power tplasticate the plastic, inject the melt into the mold cavity or cavities, close the mold clamtonnage, release the clamp, and eject the molded part(s). A number of hydraulic componeprovide this power, including motors, pumps, directional valves, fittings tubings, and oil Corolário: ‘ :'ese mac'i!es also e!%o a cost ada!tage& so )uilders 3ill codeelo$me!t mo!e to $roide )etter alue+ Fi!all& 'draulic mac'i!es 3ill&/oreseea)le /uture& $ro)a)l 'ae a secure mar;et i! 'ig'-to!!age a$$licatio!

1&500 =>+ to!s?& )ecause o/ t'e cost $remium /or 'ig'-$o3er seromotors+@ in IM

Elétricas: existem um grande leque de variáveis que se eliminam com as máquinas com energia elétrica, que a transição para este tipo de máquinas poderá ser feita, aumeda peça, e conseguindo reduzir custos na operação destas máquinas. Resumindo, consemais qualidade e maior produtividade;

Híbridas:



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Parafuso alternativo

Hidráulicas: in an IMM with an all-oil hydraulic system, oil pressure provides the screw to plasticate the plastic, inject the melt into the mold cavity or cavitieclamp, hold the clamp tonnage, release the clamp, and eject the molded parthydraulic components are required to provide this power, including motors, pvalves, fittings tubings, and oil reservoirs or tanks;

The cycle of a hydraulic IMM may be summarized as follows:

1. Oil is sent into the clamp ram, closing the mold. Pressure builds up to deveto keep the mold closed during the injection of melt into the mold cavities[durinjeção e de pressurização ao molde, esta força de fecho é extramamente imporebarbas, mas deve ser compensada com a ventilação ao molde, deve ser um coestas duas variáveis, recorde-se que a força de fecho imposta deve ser pelo macima do teórico];



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2. Previously temperature-controlled plasticized material in front of the recor two-stage ram is forced into the mold cavity or cavities by the hycylinder(s) [o material é forçado para o interior da cavidade do molde, através daexistente];

3. Controlled pressure is maintained on the plastic melt, to mold one or moremarks, flow marks, welds, frozen stresses[com o incremento de holding, está a defeito], and other defects. During this part of the cycle the temperature in the moeliminate of defects and assure desired part performance (dimensional requiremsurface finish, etc.)[esta fase do ciclo é importantíssima para o sucesso das peça



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Parafuso alternativo4. At the end of this part of the moulding cycle, the reciprocating screplasticizing material for the next shot. For a two-stage plasticator, the firscontinuously turning, preparing melt to enter the second stage for deliveryTechniques and or devices are used during this phase of plasticizing to preventnozzle in reciprocating systems[faz-se um recuo do fuso para isto não acontecer]

5. While this plasticizing action is occurring ,the thermoplastic melt is coolingsolidifies to a point where it can be successfully and safely ejected[temperatura Vicat, HDT é também determinado para este efeito, livre de marcas como marcaimportante]. For thermoplastics this cooling is accomplished by circulating a usually water, through drilled holes or channels properly located around the cplastics require heat, usually via electric cal rods, in the mold to complete t(chemical cross-linking)[criar ligações químicas nas peças, o molde tem temperatura superior para se dar este fenómeno];



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6. The next step in the cycle is sending oil under controlled pressure to the the clamping ram, separating the mold halves[com isto consegue-se a sepmetades do molde];

7. As the moving platen returns to its open position, knockout or some type o(usually mechanical) is activated, removing the molded part(s) from the mold [nextração é feita com recurso a extratores mecânicos, que podem ser cilindricos, t

dois corpos, tipo D, laminares ou chapa extratora].

Basically the oil follow all the system, as the injectioncycle is achieve to perform the plastic part perfe



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MÁQUINAS HIDRÁULICAS

Máquinas com maior força de fecho, peças com grandes massas, ou área projetada eleva Grande necessidade de se controlar o óleo do sistema, temperatura, degradação, viscocompressível e nunca deve trabalhar degradado;

Ambientalmente muito más: existem antigas fábricas nos EUA que não podem ser vendicontaminado com fluidos hidráulicos;

Muito maior necessidade de manutenção em relação às elétricas; Tempos de paragem da máquina mais prolongados: maior os custos relacionados comaior perda de tempo útil da máquina, menor proveito, peças mais caras, empresa menos

Maior precisão no controlo da força de fecho da máquina.



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MÁQUINAS ELÉTRICAS

Máquinas com maior precisão: indústria de paredes finas e com peças dimensional, para aplicações especiais com médica, aeronáutica e aeroespacia

Melhor reprodutibilidade: a estabilidade do processo é melhor e é alcançadrápida;

Menor manutenção: não é necessário um sistema complexo de componentereservatório, filtros, permutadores de calor, válvulas; Mais rápidas: menor tempo de ciclo, peças mais baratas, especialmente impoapertados como 2 a 3 segundos, consegue-se décimos preciosos com estas má

Menor consumo de energia: peças mais baratas e empresa mais competitivamelhor.



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Unidade de plasticização/injeção

Unidade de fecho

Unidade de potência

Unidade decontrolo/comando


Máquina defuso alternativoNota históricaGeneralidades Unidade deplasticizaçãoMáquina deêmbolo


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Figura * - Unidade de plasticização/injeção de uma máquinade moldação por injeção.

Unidade de plasticização

Máquina defuso alternativoNota histórica Máquina deêmboloGeneralidades Unidade deplasticização


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Figura * - Elementos constituintes de uma unidade de plasticização.




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CarlosEduardoRamosGomes–Processodemoldaçãoporinjeção–termoplásticosetermoendur





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Funções da unidade de plasticiz

FUNÇÕES DA UPo Plasticizar uma determinadaquantidade de polímero;

o Injetar uma determinadaquantidade de polímero;

o Transportar e guardar osgrânulos ainda não fundidos (natremonha);

o Evitar defeitos nas peças,oriundos desta fase do ciclo(principalmente queimados, faltasde enchimento, rebarbas).

Figura * - Funções da U



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Este começa a plasticizar o material e forma-se uma camada de materiatransforma num poço de fundido, até o material ficar completamente plastic

Esta unidade é (maioritariamente) constituída por:(1) Tremonha;(2) Cilindro de injeção/plasticização;

(3) Fuso de plasticização;(4) Bico de injeção;(5) Válvula de não-retorno;(6) Resistências de aquecimento.



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O primeiro objetivo do fuso é melhor a mistura e o transporte do polímer

O desenho do fuso é muito importante para otimizar o processo. A produtividade são muito afetadas pelo desenho do fuso. Deve-se, usa

para polímeros, termicamente sensíveis.

Unidade de plasticização: fus



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Para a extrusão usa-se diferentes fusos e diferentes formas de plastpinha, do tipounion carbide para se fazer melhor a mistura, ou os fpróprios por onde passa quer o fundido quer o polímero sólido. Em coextrusão, assume-se que a unidade de injeção de uma máquina de

dispositivo bastante mau no que toca à mistura de materiais, quando comáquinas de extrusão.




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Ir ao Manrich e trazer aspetos de fusos…




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Tem como funções manusear, fundir e homogeneizar o materiaposteriormente se poder fazer a injeção a alta pressão. Este possui (dimens.passo quadrado -(relação entre a distância entre filetes e o diâmetro .ângulo de hélice de 17,66º -(essencial para o transporte do polímero.L/D de 18 a 22, 20 na maior parte dos casos -(desempenho da plas.razão de compressão de 1:3 a 1:4 ou 1:1,5, dependendo do mateNylon, poliolefinas, PVC ou materiais em geral -(desempenho da plastic



U idd d l tii ã f


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CarlosEduardoRamosGomes Processodemoldaçãoporinjeção termoplásticosetermoendur

Unidade de plasticização: fuso

Legenda:

. Db – representa o diâmetro interior docilindro;. D – representa o diâmetro do fuso;. L/D é de 18 a 24;. H – profundidade do canal;.A/ re$rese!ta a distB!cia e!tre o

lete e o diBmetro i!terior docili!dro. L – representa o passo;. b – representa a largura do filete;. e – representa a espessura do filete;. W – representa a distância entre filetes,na forma perpendicular;

D re$rese!ta o B!gulo do /ilete

Figura * - Constantes geométr


Unidadedeplasticização:fuso


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A distância entre o

cilindro interior (A/conforme o disposto:o Quantidade de materos filetes;

o Aumento de tempecalor é gerado quasujeito a altas taxas

deve ser conjugado fuso, RPM e com o po A funcionalidade doso cilindro;

o A excentricidade ecilindro;

o Custos de produção.

Figura * - Constantes geométricas do fuso.


Máquina deêmboloGeneralidades Unidade deplasticização


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Unid. de plasticização – fuso: injet

D do fuso(mm)

Prof. na 1.ªzona (hi –

mm)

Prof. na 3.ªzona (hf –

mm)

RC (hi/hf)

30 4,5 2,5 1,8:1

40 5,5 3,0 1,8:1

60 7,3 4,0 1,8:180 9,0 5,0 1,8:1

100 10,5 5,5 1,8:1

ESPECIFICIDADES

o A sensibilidadetérmica: fusosespeciais;

o

Fuso parecido com osdemais, h e L sãodiferentes;

o Fusos devem sertratados contra acorrosão.

Figura * - Características dos fusos para injeta




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Unid. de plasticização – fuso: injeta

Passos do

fusoFuso

Baixa

viscosidadeAlta viscosidade

!1 ! !.


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Vantagens de um L/D reduzido:•

Menor tempo de residência, é uma boa solução para materiaissensíveis como o PVC, menor tendência para a degradação do polím• Menor potência do equipamento, menor resistência do fuso;• Menor investimento inicial e o custo de manutenção é mais reduzido• Ocupa menos espaço.

Vantagens de um L/D elevado:• Permite um grande caudal, suficiente torque é necessário;• O fuso pode ser ‘personalizado’ para um caudal mais uniforme;• O fuso pode ser desenhado para funcionar em altas pressões;• O fuso pode ser desenhado para uma fusão melhor com menor tmais calor introduzido por condução.[vai de encontro ao número de




Unidadedeplasticização:fus


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Figura * - =!idade de $lasticia"#oi!%e"#o de eItrus#o+


Legenda:i) Transporte de sólidos do material na tremonha;ii)Transporte de sólidos no início da zona dealimentação;

iii)Atraso na plasticização, forma-se uma camadafina de material fundido separando o fundidodas paredes metálicas;

iv)Fusão, quando se desenvolve uma mecanismo

de fusão, dependendo do gradiente imposto depressão e temperatura;

v)Bombagem, envolvendo um complexo masregular padrão de elementos de fluido;

vi)Passagem pela fieira, ou no caso de moldaçãopor injeção, pelo injetor principal do molde.

Figura * - Mecanismos d






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Figura * - a? J!%e"#o& o material em$urrado $ara o i!terior do molde )? Plasticia"#o& roda e recua $ara $lasticiar uma !oa ua!tidade de material c? Pausa& $ara uma !

i!%e"#o de material& !ormalme!te !o arre/ecime!to da $e"a+







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Figura * - Mecanismos de plastic


Os fusos estão divididos em 3áreas funcionais: . Zona de alimentação; . Zona de compressão; . Zona de medição.

Cada área do fuso tem a suafunção específica e serve parauma determinada forma deplasticizar o material.




Unidade


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Figura * - Zonas geométricas do p

Unidade plasticização

Para um semi-cristalino o calor necessáriopara fundir é maior, logo a ZC também temde ser maior, o poli(etileno) é que tem amaior ZC;

Zonas de medição longas (5 a 6D)favorecem a homogeneização masoriginam bolhas e marcas na moldaçãodevido à sucção de ar;

O desgaste mecânica do fuso é devido àfricção de material entre as zonas dealimentação e de compressão;

Quando se recebe um novo fuso deve-semedir as suas dimensões, como diâmetroexterno e concentricidade entre fuso ecilindro.




Unidade


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Cada fuso tem um caespecífico, quer paramaterial sólido, quero material fundido;

Melhor desempenhotroca de calor por coMelhor qualidade do Plasticização mais rá

Figura * - Fusos !#o-co!e!cio!ais+






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A norma EUROMAP, tem afunção de estabelecer critériosespecíficos sobre esta indústria;

A ZA é a que ocupa maiorespaço no fuso;

Para cada polímeros distinto, oideal seria usar um L/D tambémdistinto para cada um.

Figura * - Korma E=L






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Unidade de plasticização: fuso Existem vários tipos de L/D, isto para materiais diferentes, como Nylon, PVC e p

• Para um PVC a transição entre a zona de transporte de sólidos e a zona de m

gradual, e não se fazer de forma muito brusca, recorde-se que este material étermicamente, além do mais, normalmente é muito aditivado, podendo assim mmistura;

• Poliolefinas: ao contrário do PVC, este apresenta uma zona de compressão bacentuada, são materiais semi-cristalinos que para fazerem a sua fusão necescalor para quebrar cadeias, logo a ZC deve ser maior;

• Nylon: é utilizado um fuso de dimensões standard, com zonas bem dimension

distribuidas.

Polímeros gerais: 3:1; PVC: 1,4:1; Acetal: 4:1.




Unidade


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Figura * - Korma E=LMNP+

Distinção entre os políme os polímeros semi-cris

Quando se aumenta ofuso, a profundidadetambém é alterada;

A ZA é a mais influaumento do diâmetro do

Máquina de

fuso alternativoNota histórica

Máquina de

êmboloGeneralidadesUnidade deplasticização

Unidadede


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Unidade deplasticização: fuso

Figura * - Fusos !#o-

Melhor mistura entre o polímeroe os aditivos;

Melhor ganho em termos dequeda de pressão;

Melhor qualidade do fundido.

Máquina de


Máquina de


Unidade


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Unidadeplasticizaçã

Melhor mistura entre os aditivos;

Melhor ganho em tequeda de pressão;

Melhor qualidade do

Figura * - Fusos !#o-co!e!cio!ais& ,+

Máquina de


Máquina de


Unidade de plasti


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O raio do injetor deve sersempre maior do que o raio do

bico da máquina;

Normalmente o raio do injetortem valor de 40 mm, com umaprofundidade de 1,5 mm, a esteraio, chama-se calota;

O encosto entre o bico e oinjetor, desgasta tanto umcomponente como o outro.

U dadedepastbico de injeç

Figura * - (ico de i!%e"#o e

Máquina de


Máquina de


Unidadedeplasticização:


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As dimensõformam as dimens

O diâmetro einjetor, dependematerial plástico dcaudal (layout do da peça);

A pressão de ao injetor, deveimpeça que mateescosto e tão reddesgaste no enco

Unidade de plasticização:bico de injeção

Figura * - (ico de i!%e"#o e i!%etor& ,+

Máquina de


Máquina de

êmboloGeneralidades

Unidade de

plasticização



79/174


Unidade de plasticização: fus O fuso está dividido em 3 grandes zonas, cada uma com uma função especial de funcion

• Zona de transporte de sólidos: ocupa entre 50 a 75% de comprimento do fuso, tem comoo fundido até à zona de compressão;

• Zona de compressão: para termoendurecíveis esta zona não existe, pois não se pretesolidifique no interior do barrel neste sobreaqueça;

• Zona de medição: tem como função homogeneizar a quantidade de material a fundir e caso da extrusão.

Cada material deveria usar um determinado fuso e taxa de compressão, para o PVC nãode TS, apenas zona de compressão ao longo do fuso, para o PE deveríamos ter umcompressão, para a poliamida deveríamos ter uma grande zona de compressão, para também deveríamos ter uma grande zona de compressão, quanto mais energia necessmaterial, maior a taxa de compressão e maior deverá ser esta zona. Para plásticos termnenhuma zona ou muito pequena zona de medição deveria ser usada.

Máquina de


Máquina de


Unidade de

plasticização



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Os fusos e os cilindros das máquinas de injeção podem ser construídos com diversos tipopodem ter diversos tratamentos superficiais. Algumas combinações para a construção dpodem oferecer proteção ou durabilidade maior que outras[particularmente se estivermos abrasivos como o PC ou os graus reforçados com fibras de vidro]. Geralmente os cilindros suma liga Níquel-Cobalto-Cromo[aço inoxidável], e os fusos são construídos em aço inoxidávpercentagem menor que 2,06% com uma película de crômio para evitar a oxidação doexemplo, e revestidas com algum material para aumentar a dureza, Colmony 56 por exem

chinesas, por exemplo Haitian, o tratamento térmico não acredito que seja o mais adequado pelo menos nos moldes, os aços sujeitos a movimento gripam facilmente, devido à falta de tr

Máquina de


Máquina de


Unidade de

plasticização

Mecanismosdeplasticizaçã


81/174


eca s osdepastc açã

As etapas do processo são as seguintes:

• Transporte de sólidos;• Fusão;• Homogeneização;• Injeção;• Pressurização.

1. Transporte de sólidos;2. Atraso de filme (apena

paredes do fuso);3-4. Desenvolvimento do leito d5-6.Homogeneização.

Máquina de


Máquina de

êmboloGeneralidades Unidade de

plasticização

Unidade de plasticização: curso de do


82/174


p ç

Figura * - Curso de dosagem, tempo de residência.

Máquina de


Máquina de


plasticização

Unidadedeplasticização:cursodedo


83/174



Deste tempo depende a natureza do material, a sua composição, aback-pres

temperatura do cilindro, o tipo de peças a que se destinam este material, oflow rate futuraa suafilling pressure;

Pode definir-se tempo de residência como o tempo que uma partícula de plástitemperatura do cilindro, tendo o material já sido fundido, pode ser expresso matematicame

Máquina de


Máquina de


plasticização



84/174


p ç

Figura * - Relação entre o diâmetro do fuso e o

A relação entre o diâmetro do fusoe o volume de plasticização segueuma linha padrão bem definida;

Quanto maior o diâmetro do fuso,maior terá de ser o volume aplasticizar;

A profundidade do filete deve sermaior para materiais mais viscosos, emenos profunda para materiaismenos viscosos.

Máquina de

fuso alternativoNota histórica Máquina de


plasticização


85/174


O problema de sobreaquecimento é sobretudo gerado por acorte, rotação do fuso e pelas dimensões dos canais do que p

razão de compressão!


Máquina de



plasticização

Dimensõesdofuso


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Dimensões do fuso

Dimensão PVC HIPS LDPE HDPE Nylon AceCelul

Diâmetro 114.3 114.3 114.3 114.3 104.14 114.

Comprimento 2286 2286 2286 2286 2286 228

ZA 342.9 685.8 571.5 914.4 1714.5 0

ZC 1943.1 457.2 1143 457.2 114.3 228

ZM 0 1143 571.5 914.4 457.2 0

Prof. ZM 5.08 3.556 3.175 3.937 3.175 3.17

Prof. ZA 15.24 15.24 15.24 16.51 16.51 15.2

Tabela * - Dimensões dos fusos para diferentes polímeros.

Máquina de



plasticização



87/174


Taxa de compressão Materiais

Baixo nível de compressão

(1,2 a 1,8 de rácio)

Acrílico

Acrílico multipolímero

ABS e SAN

Polivinil clorido, rígido

Média taxa de compressão

(2,0 a 2,8 rácio de

compressão)

Acetal (Delrin 100)

Celulose (acetato, propionato)

Nylon (alto MFI)

Óxido de fenileno (Noryl)

Policarbonatos

Polietileno (média a baixo MFI)

Polipropileno (média a baixo MFI)

Poliestireno (cristal e impacto)

Polivinil cloridrico (flexível)

Alta taxa de compressão

Acetal (Delrin 500 a 900)

Fluorplásticos (Teflon 110)

Nylon (alto MFI)

Tabela * - Escolha do RC para diferentes tipos de materiais plásticos. Critérios para a escolha do Lquanto maior o MFI maior pod

Suscetibilidade à degradaçãomaior a tendência para a degrser a RC, por exemplo, o Pbaixa RC;

Nível de aditivos necessáriquanto maior o nível de aditivRC;

Na moldação por injeção, o fuse tivermos por exemplo, upoliolefinas ou outro tipo de uma máquina que procespolímeros técnicos, é que se mais adequado, senão éstand

Máquina de



plasticização



88/174


Aços usados para fabricação dos fusos

• Nitralloy 135: é um aço grau ferramenta que uma vez maquinadnitruração por 72 horas. É uma excelente opção de baixo cudesgaste por abrasão passa para segundo plano;

• AISI 4140: um aço para ferramentas com excelente resistênquando se aplica um tratamento térmico de revestimento superficia

• AISI D2: um aço com alta percentagem de carbono e crómresistência ao desgaste, mas baixo desempenho na transmissão d

• CPM-9V: um aço excelente para aplicações de alto desgaste, ccarregados com fibras de vidro, bom desempenho ao desgaste. [1

p ç

Máquina de



plasticização

Unidadedeplasticização:cilind


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O cilindro foi desenvolvido para ser um sistema de troca de calor, com parepolidas internamente e também endurecidas. Em alguns casos este é revesticorrosão e às temperaturas, e em muitos casos para polímeros agressivosreforçados com fibras de vidro. A temperatura do polímero pode variar bastanteinjetado pelo bico, dependendo da eficiência do desenho do fuso e de como é o

Fatores que afetam a temperatura do fundido como o tempo de residência,

material a plasticizar; a condutividade térmica do fuso e da parede do cilindrtemperatura entre o cilindro e o polímero; a espessura de parede do cilindro e odo polímero fundido;

Unidade de plasticização: cilind

Máquina de



plasticização



90/174


Devido à baixa condutividade térmica dospolímeros, é necessário plasticizar omaterial com energia mecânica e comtemperatura, proveniente das resistênciasde aquecimento;

Com estas premissas, foi otimizado odesenho do fuso e também selecionadopara processar um polímero em especial,cada material tem as suas constantesgeométricas do fuso[passo, L/D, razão decompressão, comprimento das zonasfuncionais, ângulo de hélice, profundidadedos canais, material metálico e processode endurecimento usados]

p ç

Máquina de



plasticização



91/174


É onde está alojado o fuso

de 0,15 mm e em casospara permitir a passagem dexistir arrasto de material.

Este é conhecido pelo seuL/D, comprimento a dividir

Em casos em que são extrusão (nomeadamente pde polímeros) os fusosmedida’, ou seja, são projematerial em específico, exPVC, para poliolefinas, paos outros termoplásticos em

p ç

Máquina de



plasticização

Unidade de plasticização: válvula d


92/174


Função da Válvula de Não-Retorno (VN

A VNR é um componente que fica no topo do fuso que previne o flpara trás no cilindro, durante as fases de injeção e de pressurizaçã

Máquina de


êmbolo

Generalidades Unidade de

plasticização



93/174


Anel flutuante:. no momento de injeção,polímero fundido fique na cilindro;. no momento de plasticizaçseja transportado material pade injeção.

Taxas de corte devem seimpedir degradação do poinjeção, quer na plasticização;

Alguns defeitos podem serestado da VNR.

Figura * - Funcionamento da VNR.

Máquina de


êmbolo


plasticização



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A relação entre o diâmetro do fuso e o volumede plasticização segue uma linha padrão bemdefinida;

Quanto maior o diâmetro do fuso, maior terá deser o volume a plasticizar.

Figura * - Funcioname

Máquina de


êmbolo


plasticização

Unidadedeplasticização:válvulad


95/174



Válvula de não-retorno ‘As do tipo bola não são recomendadas pois podem causar exccorte no material e consequente degradação. A válvula deve ter deno mínimo 80% do fluxo gerado na região de dosagem do fuso.ter um curso livre de pelo menos 5,0 mm para fuso de pequeno

mm ou menor). fuso com maior diâmetro necessitam de cursomaior, a fim de compensar o maior fluxo de material por ár

processing guide for termoplastics.

Máquina de

fuso alternativo

Nota histórica Máquina de

êmbolo


plasticização



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Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização



97/174

Polímero Bico aberto Bico deslizantefechado

Bico fechadocom mola

Bicohidráulico

Hidráulico p/ bico f

ABS X - - - -

CA X - - - -

CAB X - - - -

PA - - - X X

PAI - - - - X

PBT - - - X X

PET - - - X X

PC X - - - -

PE X X - - -

PEKK - - - - X

PMMA X - - - -

Tabela * - Tipos de válvulas para os diferentes materiais plásticos.

Legenda: 1 – resistente ao fluxo, baixo controlo da temperatura; 2 – alta tensão cortante; 3 – scanal-canal de bico aberto; X – recomendado; - possível utilizar; + - não recomendado

Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização



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Polímero Bicoaberto

Bico deslizantefechado

Bico fechadocom mola

Bicohidráulico

Hidráulicobico

POM X - - -

PP X X - -

PPO X - - -

PPS - - - -

PVC X + + +SAN X - - -

TSG + + - -

Termoendurecíveis X + + +

Elastómeros X + + +

Tabela * - Tipos de válvulas para os diferentes materiais plásticos.

Legenda: 1 – resistente ao fluxo, baixo controlo da temperatura; 2 – alta tensão cortante; 3 – seccanal de bico aberto; X – recomendado; - possível utilizar; + - não recomendado

Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização

Unidade de plasticização: válvula d:a)ela * - Com$ara"#o com os ti$os de OKL


99/174


ANEL FLUTUANTE VNR DE BOLAVantagens

1. Menor tendência para degradação do polímero 1. Menor tendência para paragem das MMI

2. Indicado para materiais termicamente sensíveis 2. Melhor controlo do volume de dosagem

3. Menor desgaste do cilindro

4. Menor queda de pressão ao longo da válvula

5. Melhor possibilidade de eliminação de voláteis

6. Fácil manutenção

Desvantagens1. Maior tendência para paragem das MMI grandes 1. Maior tendência para degradação dos pol

2. Menor controlo do volume de dosagem 2. Maior desgaste do cilindro

3. Maior queda de pressão, mais calor gerad

4. Menor possibilidade de eliminação de volá

5. Manutenção mais difícil

:a)ela - Com$ara"#o com os ti$os de OKL+

Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização

Unidade de plasticização: bicos de in


100/174


Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização

Unidade de plasticização: aços


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Material

Dureza

do

lete

Dureza

base

Resistência

mecânica

Resistência

abrasão

Resistência

corrosão

N"os car)o!o

4140

50 a 55Lc

8-.Lc

150000

(aiIa (aiIa4.40

.8-4Lc

180000

100 79 L) 69000

10.5 90 L) 85000

41.0 90 L) 85000

N"os !itrurados - Kiterallo

1.5 M 65 Lc .0 Lc 145000 (oa Laoáel

4140 50 Lc .0 Lc 150000 Laoáel Laoáel a )aiIa

Tabela * - Aços aplicados na unidade de plasticização.

Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização

Unidade de plasticização: açosD d D R itê i R itê i


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Material Dureza dofilete

Durezabase

Resistênciamecânica

Resistênciaabrasão

Resistência corrosão

Aços ferramenta

D-2 64 Rc 64 Rc 240000 Boa Baixa

H-13 51 Rc 51 Rc 260000 Boa Baixa

Aços inoxidáveis

304 - 81 Rb 170000 Baixa Razoável a boa

316 - 78 Rb 118000 Baixa Boa

17-4 PH - 38 Rb 170000 Razoável BoaDuran nickel

301 - 32-42 Rc 180000 Baixa Excelente

Hastelloy

C-276 - 94 L) 1.4000 (aiIa EIcele!te

Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização



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Material Dureza filete Dureza base Resistênciamecânica

Resistência àabrasão

Resistência àcorrosão

Base de cobalto

Eabr

Stellite 6 49 Rc 37 Rc 105000 Boa a excelente BoaStellite 12 50 Rc 41 Rc 76000 Boa a excelente Boa

Stellite 1 48 Rc 48 Rc 47000 Boa a excelente Boa

ColmonyEabra56 50-55 Rc 50-55 Rc 45000 Boa a excelente Boa a excelente

5 45-50 Rc 45-50 Rc - Boa Boa a excelente

6 56-61 Rc 56-61 Rc 30000 Excelente Boa a excelenteBimetálico

Eabra

UCAR

WT-1 70 Rc N/A N/A Excelente Baixa

Nye-carbono

60-65 Rc N/A N/A Excelente Boa

Máquina de

fuso alternativo


êmbolo


plasticização



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Material Dureza filete Dureza base Resistênciamecânica

Resistência àabrasão

Resistência àcorrosão

Acabamento cerâmico MaiorAÓxido de

crómio80 Rc N/A N/A Excelente Baixa

Óxido dealumínio

80 Rc N/A N/A Excelente BaixaResistênem a

OferecAcabamento crómio

Dureza decrómio 70-72 Rc N/A N/A

Boa aexcelente Boa

Acabamento nikelPodeapliNikel de

eletroless45-50 Rc N/A N/A Baixa a

razoávelExcelente

Tabela * - Aços aplicados na unidade de plasticização, #2.


Máquina de

fuso alternativo


êmbolo

Generalidades

Unidade de comando


105/174


Figura * - =!idade de coma!doco!trolo de umamáui!a de molda"#o $or i!%e"#o+

Casos práticosUnidade depotência ExercíciosUnidade defecho

Elementos demanutenção

Unidade de comando


106/174




Máquina deêmbolo

Generalidades

Unidade de comando


107/174


Existem 3 tipos de comandos uma

MMI:

o Comando manual: este comando éutilizado o início de operação, na fase deajuste da MMI;

o Comando semi-automático: com estecomando a MMI para quando termina o

ciclo. É usado quando é colocado uminserto no molde;

o Comando automático: a MMI pode operartotalmente em automático, quando aptapara isso.



Máquina deêmbolo

Generalidades

Unidade de comando


108/174


A MMI é constituída por um sistema

elétrico e eletrónico, instalados nopainel de comando, o seu controlo éexecutado por:

o Pirômetro: controla automática eindependentemente as T na zona deaquecimento. Com o ponteiro ajustado

numa T pré-estabelecida, aciona ou desligaas resistências;o Percentual: controla a T na ponta docilindro. O controlo é exercido diretamentepelo tempo que a resistência fica ligada;



Máquina deêmbolo

Generalidades

Unidade de comando


109/174


A MMI é constituída por um

sistema elétrico e eletrónico,instalados no painel de comando, oseu controlo é executado por:

o Amperímetro: é usado para indicar acorrente na zona de aquecimento docilindro. Permite verificar defeitos nazona das resistências;

o Contador de impulsos: conta o númerode peças injetadas. Possui açãoelétrica no final de cada ciclo;

o Contador de horas: acumula o númerode horas de trabalho da MMI;

A MMI é constitusistema elétrico einstalados no painel dseu controlo é executad

o Termômetro: indica areservatório;

o Voltímetro: mede a teno Tacômetro: indica a rot



Unidade defecho


110/174

Figura * - Sistema de uma máquina e seus compon

fecho



Unidade de fecho


111/174


As funções desta unidade são:o Fixar cada uma das metades do molde;o Promover os movimentos de abertura ede fecho do molde;

o Manter o molde fechado e travadodurantes as fases de injeção e de

pressurização;o Ajustar a MMI para trabalhar commoldes com diferentes alturas;

o Acionar a extração das peças injetadas.



Unidade de fecho


112/174


Máquina deêmbolo

Generalidades Unidade deplasticização

Unidade de fecho


113/174



114/174



Unidade de fecho


115/174


Figura * - =!idade de /ec'o Nr)urg+



Unidade de fecho


116/174

Comparação dos diferentes sistemas de fech

Para se escolher o melhor sistema de fecho, geralmente o custo é o principal fa

O sistema hidráulico tem provado ao longo dos anos que tem a maior longevidaa menor pressão no sistema, tem uma boa proteção do molde, e um controlo fecho. Este sistema não permite que o fecho seja submetido a altas pressão grandes forças de fecho;

Este sistema de braçadeira de alternância tem um fecho e uma abertura extremÉ normalmente mais barato do que o sistema puramente hidráulico. A energdesenvolver a força de fecho é menor, mas este energia é menor do que a enpela máquina. Com uma boa lubrificação, este sistema tem uma longevidade mdeve ser retificado passados alguns anos. Este desenho desenvolve uma forçou quando se aumenta a temperatura no molde.

Característica Mecânico Hidráulic

Menos peças a movimentar X

Tabela * - Comparação dos diferentes mecanismo



Unidade defecho


117/174

pç

Medição direta da força de fecho x

Proteção do molde sensível X

Economia a longo tempo X

Fácil Setup X

Controlo da força de fecho X

Perfil de velocidade em

crescimento

X

Abertura do molde independentedo curso

X

Abertura do molde independente

do extrator

X

Baixo fluidos hidráulicos X

fecho

O que mudasubstancialmente é a força defecho gerada;

O que é um aspetodiferenciador é amanutenção;

Outro aspeto determinanteé a velocidade;

A limpeza também podeser importante na escolha dotipo de unidade de fecho.



Unidade de fecho: hidráulicaMÁQUINAS


118/174

Carlos Eduardo Ramos Gomes – Processo de moldaão or ineão – termolásticos e termoendurec

MÁQUINASHIDRÁULICAS

A grande maioria dasinjetoras movimenta osseus elementos pelaforça do óleo; Os movimentoslineares são realizados

por atuadorescilíndricos e osgiratórios sãorealizados poratuadores rotativos(motores hidráulicos).

MÁQUINAS ELÉTRICAS

Os movimentos rotativos são acionadosdiretamente por servomotores elétricos; Os movimentos lineares são transmitidosdo eixo do servomotor para o elementosmóvel por intermédio de um fuso de esferasrecirculantes; A velocidade dos movimentos é controlada

pela velocidade de rotação dos servomotores; vantagens:

o Maior precisão de posicionamento econtrolo da velocidade;

o Menor nível de ruído;o Facilidade de manutenção e limpeza.

Asãohidout

serelé



Unidade de fecho


119/174

Figura * - Double-toggle machines. [2]

Ideal para forças de fec

Isto permite rápidas mplacas, reduzindo o tem

Consumo energético metade;

A força de fecho é aplicuniforme do que se fosssingle-toggle;

No entanto a sua ccomplexa e envolve equipamentos.



Unidade de fecho


120/174



Unidade de fecho: hidromecân


121/174

Aumenta a velocidade de molde;

Reduz os custos operacionais

Permite altas velocidades deabertura;

Permite excelente controlo de fecho;

A abertura e fecho aconteceforça de fecho relativamequando comparado.



Unidade de fecho: hidromecân


122/174

Existem várias formas para se aferir a pressão de injeção:

• Uso de um transdutor entre as placas fechadas;• Soma das colunas guia;• Medição da força no mecanismo de fecho;• Determinação da força exercida pelo óleo no sistema hidráulico motor elétrico do sistema;

A medição nas colunas guia, usualmente com recurso a um sis

elétrico oferece a vantagem de se poder monitorizar as forças no sisde forma individual. Pode-se assim aferir se existe uma pressão consem todo o molde ou se o sistema está a trabalhar corretamente;

A altura do molde é necessário quando se quer fechar o molde.



Unidade de fecho L d (it l i


123/174

Legenda (sistema algo simcolocada em perspetiva e algo

(a) Prato fixo;(b) Abertura para o cilindro de injeçanel de centragem;

(c) Molde;(d) Prato móvel;(e) Sistema rotativo de junta;(f)Cilindro hidráulico;(g) Motor elétrico;

(h) Suporte da máquina.()Encontra algumas vantagens(a)Peças mais baratas;(b)Possibilidade de usar-se um molmáquina;

(c)Mais facilidade em trocar os mol(d)Movimentação, do sistema pneu



Unidade de fecho: prato rotati

Aestabilidadedosist


124/174

A estabilidade do sistqualidade da peça;

É usado para sobrepcamada de diferentes peça plástica;

O travamento pode sepor um sistema elétric

hidráulico ou tambémcompromisso entre amque o fabricante adDemag usa um sisteoutros fabricantes ushidráulico).



Unidade de fecho: sistema de pl

Atémeadosde1960asmáqinaseramproidasde msistemade3placas


125/174

Até meados de 1960 as máquinas eram providas de um sistema de 3 placas,molde, outra para a parte fixa da máquina e outra para suportar a pressã

polímero. Neste momento o sistema de duas placas é o mais popular, este vantagens:• Melhoria de performance do sistema;• Vantagens em termos de custos, redução;• Redução do espaço ocupado;• Redução do peso da máquina, maior facilidade de movimentação;• Redução do tempo de ciclo, devido ao fecho mais rápido.

No entanto um sistema de 3 placas tem algumas vantagens, tais como:• Melhor estabilidade da máquina;• Peças com melhor qualidade, sobretudo dimensional;• Tolerâncias nas peças mais estreitas.



Unidade de fecho


126/174




Unidade de fecho

Duasmet


127/174

Duas mete parte fix

Movimentextração d

Colunas para movos movim

precisos; Alinhamesão fundaretirar qualidade



Unidade de fecho


128/174


As placapossuem para permplacas do



Unidade de fecho


129/174




Unidade de fecho: fecho hidráu

VANTAGENS


130/174


VANTAGENS

o Grande flexibilidade da FF;o Controlo preciso da FF e da velocidade do pistão;o Fácil ajuste do curso do pistão;o Fácil ajuste do ciclo da MMI;o Movimento mais suave e silencioso;o Fecho pode ser interrompido instantaneamente;o Rapidez no ajuste do molde;

o Pouco desgaste e manutenção.

DESVANTAGENS

o Alto custo inicial.



Unidade de fecho: comparaçã

SISTEMA SISTEMADE

Figura * - Comparação dos sistemas de fecho.


131/174


SISTEMA

HIDRÁULICO

SISTEMA DE

ALAVANCA- Maior investimento inicial - Menor investimento inicial

- Alta potência, operação mais

cara

- Baixa potência, operação mais

barata- Deficiência no fecho - Fecho efetivo

- Possui controlo no fecho - Sem controlo do fecho

- Fácil ajuste da FF - Ajuste do molde mais difícil

- Fácil controlo da velocidade do

molde

- Velocidade do molde mais

difícil de controlar- Pouca manutenção. - Manutenção mais cara



Unidade de fecho


132/174




Unidade de fecho: 5 pontos


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Vantagens deste sistemo Maior curso de abmesma dimensão da

o Maior suavidade de m

Desvantagens deste sio Para o mesmo tamana FF máxima é meno

o Maior número de elepontos de lubrificação



Unidade de fecho: 4 pontos vs 5 p


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Comparação entre os sistemasde 4 e 5 pontos, mostrando que aMMI com 5 pontos pode ter omesmo curso que a MMI de 4pontos, mas com um

comprimento menor.

Figura * - Unidade de fecho com 4 o



Unidade de fecho


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Cilindro menor, mais movimentos da placa Para o travamento central de maior diâme

Para que haja simetambém há um cilin

parte inferior (não estáfigura ao lado).



U. de fecho – diferenças hidráulbarras articuladas


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Maior custo com a energia elétrica;No sistema hidráulico, a pressão no cilindro deve ser maior pressão na cavidade (durante as fases de injeçãopressurização);

No sistema hidráulico-mecânico, o cilindro hidráulico pode sepois o braço age como um multiplicador da pressão hidráulica



Unidade de fecho


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Em sistema hidráulicos a FF pode ser ajustada de forprecisa;

Menor rigidez do sistema de fecho,

6_maquinas_equipamentos

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