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A importância e os conceitos dos Moldes de Injeção para Termoplástico

Postado em: 23/06/2014 Comentários (6)

Imaginem termos que produzir milhares de produtos como este abaixo (tampa de caneta). Ou então, em uma época de calor como enfrentamos no verão, sabem quantos potes de sorvetes são vendidos no Brasil? São 1,5 bilhões de litros de sorvete, além da produção do sorvete, existe também tudo aquilo que é utilizado para armazenamento, transporte e o próprio consumo do sorvete, que são potes, caixas e colheres, tudo feito de plástico. Esses recipientes devem ser padronizados, ter dimensões definidas para que sejam vedadas com suas tampas e também mantidos o volume de sorvete.

Peças moldadas em plastico Isso é apenas um exemplo de produção de um produto feito de plástico, observem um carro, a maioria das peças são feitas em plástico. Para que elas fiquem sempre iguais, devemos ter uma forma e esse é basicamente o fundamento da moldagem de peças por injeção. Para um produto de plástico ter uma constância dimensional e de forma, deve-se manter o processo constante: manter a temperatura, pressão de injeção e tempo de eficiência de resfriamento do objeto. Além da injeção de termoplásticos, existem outros processos de moldagem, para citar apenas os que envolvem os termoplástico, temos:

  • Processo de moldagem por sopro
  • Processo de Extrusão
  • Moldagem rotacional
  • Vacum Forming
  • Processo de moldagem por Injeção

Moldagem por Sopro

O Processo de moldagem por sopro é muito utilizado para a confecção de frascos, brinquedos ou outras peças que sejam ocas em seu interior. O Processo segue as seguintes etapas de execução:

  1. Criação de uma mangueira de plástico aquecido (parison)
  2. Fechamento do molde
  3. Insuflação de ar na cavidade fazendo com que o plástico tome a forma do molde (joga o termoplástico de encontro as paredes do molde)
  4. Resfriamento
  5. Abertura e retirada da peça (processo que pode ser automatizado)

 

Processo de sopro de termoplástico

Moldagem por Extrusão

O processo consiste basicamente em forçar a passagem do termoplástico aquecido e amolecido por uma matriz, que tem o formato do perfil ao qual se deseja por produto final.

Peça de perfilados termoplásticos pelo processo de extrusão Além disso, o processo de extrusão também é utilizado para a formação dos grânulos usados em outros processos (matéria prima).

Processo Rotacional

O processo de moldagem de termoplástico pelo sistema rotacional ou rotomoldagem é normalmente aplicado em peças de grande porte que não tenham exigência dimensional e de forma muito rígidas que sejam ocas. Ou em casos de peças de “borracha ou similares”, (quando trabalhei na Atma S/A, vi esse processo para a confecção de cabeças de bonecas), basicamente o material granulado é colocado dentro do molde que é fechado (em alguns casos com um sistema de sucção de ar “vácuo”), o material é aquecido enquanto o molde começa a girar em várias direções para que o plástico amolecido seja espalhado pela parede do molde, inicia-se então o processo de resfriamento da peça.

Imagem de processo de rotomoldagem para a confecção de uma caixa d"água

Vacuum Forming

Esse processo consiste em criar peças por meio de sucção de uma folha de termoplástico amolecida por temperatura em direção a uma forma normalmente feita em alumínio, por meio de um vácuo criado na parte inferior. Normalmente usado em peças que tem apenas um lado, como por exemplo, paletes de transporte de peças.

Imagem de processo e peça feita pelo processo de vacuum forming

Processo de moldagem por Injeção

O processo de moldagem por Injeção pode ser usado para produção de peças em grande quantidade. O material fundido é injetado  sob pressão em um molde, sendo que a cavidade do molde que determina o formato da peça final. Com a moldagem por injeção, os objetos podem ser produzidos com grande precisão, como os que são produzidos para uso na engenharia de precisão e em larga escala. O processo de moldagem por injeção é (quase que exclusivamente) a melhor escolha do ponto de vista econômico para produção em larga escala, no entanto, o custo da ferramenta é muitas vezes um investimento significativo, mesmo o das ferramentas relativamente simples. Aí a importância do Ferramenteiro, que é o responsável muitas vezes por projetar, construir e fazer a manutenção dessas ferramentas de produção. No processo de injeção de termoplástico temos sempre quatro elementos:

  1. Material
  2. Temperatura
  3. Pressão
  4. Forma 

Imagem de processo de injeção de termoplástico A máquina usada para o processo é chamada de injetora. O equipamento tem diversas opções de trabalho e pode ser de vários tipos: que vão de máquinas simples até máquinas que injetam mais de uma cor no mesmo produto, mas o básico de uma injetora pode ser visto na imagem abaixo:

Máquina de injeção para termoplástico com suas partes

Entendendo o molde de injeção

O molde é uma unidade completa com condições de produzir peças moldadas, suas cavidades, que são as “formas” que contém as dimensões e formas da peça desejada. O molde que é adaptado com  sistemas como: alimentação, refrigeração, extração, robôs e outros dispositivos para auxilio na operação. O molde é adaptado a uma máquina chamada injetora e por meio de pressão, o plástico fundido é inserido em sua cavidade e após um tempo de resfriamento o molde se abre e a peça é extraída. Existem moldes que são simples e moldes mais elaborados, chegando a ter milhares de componentes, isso sempre vai depender da complexidade do produto e da capacidade de produção desejada.

Imagem de exemplos de moldes para injeção de termoplástico

A estrutura básica de um molde de injeção segue o princípio de placas montadas em determinada ordem, vejamos um exemplo: Imagem que mostra a estrutura básica d eum molde de injeção termoplástica

Molde com câmara quente

A câmara quente tem como objetivo fazer com que as cavidades do molde sejam preenchidas de forma uniforme (com maior qualidade de balanceamento), fazendo a injeção do material plástico diretamente na cavidade, evitando a formação de galhos de injeção, possibilitando assim economia no processo, diminuição do desperdício e ainda impedindo retrabalhos como o de moagem de galhos, aumentando a qualidade no processo como um todo. Quando se diz molde com câmara quente, nos referimos a um molde que contém um conjunto de componentes formados por um bloco distribuidor, resistências e bicos de injeção que funcionam como uma extensão do bico de injeção da máquina injetora.

Exemplo de câmara quente

Estrutura de um molde com câmara quente

Molde com câmara quente

Classificação de um Molde de injeção

Os moldes para injeção de termoplásticos caracterizam-se segundo esquema mostrado na imagem abaixo:

Esquema de classificação dos moldes de injeção de termoplástico

O produto Plástico e o molde

O produto deve ser projetado para atender a sua função, porém deve-se também atentar-se para a diminuição dos custos de produção e alguns outros fatores, tais como: Fatores que influenciam no projeto de um produto plástico Existem produtos que não serão aparentes, então requerem apenas características técnicas e não exigem preocupações estéticas, por outro lado, existem peças que além de propriedades, como: dimensional e reforços estruturais, devem ter uma boa aparência. Como exemplos, temos utensílios domésticos, brinquedos e aparelhos eletrônicos.

Avaliação do produto para o molde

Por isso, deve se observar esses requisitos dos produtos para determinação de tipos de entrada de material (alimentação), tipo de extração e também para a determinação da linha de partição do molde. Dessa forma, fazendo uma análise que tem duas vias no sentido de melhorar o produto e ferramenta (molde) em função de um ciclo de cinco elementos.

Conceito de projeto para o produto plástico

Existem diversos fatores do produto que são refletidos no molde, por isso, o projetista e o ferramenteiro, executores dessa ferramenta de produção, também devem estar atentos a esses detalhes:

  • Material que será injetado
  • Acabamento requerido
  • Verificação das dimensões do molde X Dimensões do produto (contração)
  • Formas de extração do produto
  • Características do produto X possíveis Problemas de injeção, exemplo: saídas de ar (queimados ou falta  de preenchimento), aparição de bolhas na peça (canais muito pequenos), falta de preenchimento da peça entre outras

Todos esses fatores devem ser analisados em conjunto, molde e produto, no momento do projeto. Confira os nossos Cursos gratuitos de SolidWorks , aprenda a projetar peças, sistemas mecânicos e faça simulações nessa ferramenta. Comece agora mesmo!

Sobre o autor:

Jefferson de Olivo Profissional da área metalmecânica: projetos industriais e ferramentaria, formação de base SENAI, especialista CAD/CAM,tecnologia de Estruturas metálicas FESP, formação técnica Profissionalizante em computação Gráfica. Experiência com formação profissional (SENAI).
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  1. Daniel Nunes Ferreira em 16/09/2015:

    Excelente material ajudou muito !!!!

    Responder
  2. Anderson em 24/02/2015:

    Show de bola este doc

    Responder
  3. Osvaldo Monteiro Costa em 04/10/2014:

    Excelente material Jefferson, sempre que possível irei acompanhar suas publicações.
    Sou iniciante no SolidWorks.
    Grande abraço!

    Responder
  4. Henrique em 25/06/2014:

    como consigo informações ou cursos sobre o processo de injeção e sopro no mesmo equipamento (pré-forma e sopro) não sei se o nome está correto “inject-blou”.

    Responder
    • CADguru em 26/06/2014:

      Olá Henrique,

      Atualmente não dispomos deste curso, por gentileza sugira este e outros cursos através de nossa pesquisa: Sugira . Os novos cursos serão criados com base nas solicitações dos usuários.
      Obrigado por sua sugestão.

      Responder
  5. José Everaldo Rodrigues Santos em 24/06/2014:

    muito bom as dicas

    Responder

Comentários (6):