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Problemas de Injeção
Problemas de Injeção
Defeito em peças plásticas
Avaliação de defeitos em peças injetadas de termoplásticos.
A obtenção de peças de boa qualidade está diretamente associada a dois importantes fatores técnicos na injeção de termoplásticos: o projeto/construção do molde e o processo de transformação, estando estes dois fatores sujeitos a variáveis de difícil controle.
No projeto/construção do molde, os cálculos relativos ao comportamento do plástico durante o processo de transformação são extremamente complexos. Também, é praticamente impossível conseguir a repetição exata no aço das medidas especificadas no projeto devido ao desgaste das ferramentas de usinagem e das partes mecânicas das máquinas operatrizes.
No processo, a obtenção dos parâmetros de injeção especificados no projeto sofre variações, tanto em relação às características da resina a ser injetada, quanto nas condições de controle de temperaturas, pressões, velocidades, tempos, e todos os outros parâmetros de controle. Desse fato resulta que, freqüentemente, nos primeiros testes de um molde existem correções que devem ser procedidas.
Após o teste inicial as cotas são controladas relativamente ao desenho de produto, e então são efetuadas as devidas alterações. Entretanto, todo teste de molde deve ser realizado com critério, seguindo uma seqüência de ações que permitam obter o máximo de aproximação com os requisitos projetados.
Com o intuito de auxiliar na resolução de problemas durante os testes de injeção de materiais termoplásticos, apresentamos defeitos encontrados em peças injetadas, relacionando alternativas possíveis para ações que devem ser tomadas para minimizar ou eliminar tais defeitos, que podem ter origem no projeto, no processo ou em ambos. Para procedimento correto ,é importante uma ficha técnica acompanhar todos os testes até a aprovação final do molde
Devido às variações que pode haver entre as resinas de diferentes fabricantes, é altamente recomendado que, ao definir a matéria-prima, seja solicitado a ficha de especificação do material ao fabricante.
Existem ainda outros fatores que podem afetar o desempenho do processo e conseqüentemente a qualidade da peça injetada. O mais significativo é o sistema de refrigeração do molde.
Mesmo que apresentadas as possíveis ações para este fator ,implicam em alterações significativas da ferramenta sendo, geralmente necessárias revisões completas no projeto original.Todos os tipos de problemas resultantes durante a moldagem por injeção, são gerados por fatores diversos que para a solução ,acabam de certa forma exigindo também diversas ações que quando coordenadas ,contribuem na eliminação e base para a solução dos problemas .
No projeto , o uso de software de simulação permite o acompanhamento das fases,sendo que os dados utilizados devem ser confiáveis. Para a eliminação de problemas típicos nas peças plásticas, é importantíssimo que seja correta a maneira como se analise ou se faça a interpretação dos resultados encontrados na simulação.
Itens como preenchimento da cavidade, refrigeração e empenamento devem ser analisados de forma a validar a geometria da peça à injetabilidade, definição de número de pontos de injeção, lay out das cavidades, minimizar diferenças de temperatura e determinar formato inicial da peça e magnetude das deflexões a fim de inibir o empenamento
.Desde que se trabalhe com dados e parâmetros reais à matéria-prima em estudo, o resultado trará por si só a eliminação de muitos problemas nas peças plásticas já que, a analise final estará o mais próximo da correta. Alguns materiais necessitam de critérios técnicos para utilização e portanto as condições de injeção devem ser também analisadas.
Fontes de defeitos:
Os defeitos em peças plásticas injetadas podem ter diversas fontes diferentes, a saber:
- Projeto do Molde e a Ferramenta ;
- Máquina Injetora e ajuste do processo;
- Matéria Prima e sua preparação;
- Meio Ambiente incluindo aí a influência do operador da máquina.
Relações de Causa e Efeito:
As relações de causa e efeito para o ajuste do processo estão, em um primeiro nível ligados a quatro parâmetros iniciais :
- Temperatura do polímero fundido;
- Velocidade de injeção (vazão);
- Taxa de resfriamento;
- Pressão interna na cavidade do molde.
O controle destes quatro itens através do ajuste dos parâmetros de processo da máquina injetora, permitem encontrar a solução para diversos defeitos encontrados nas peças plásticas.Estes parâmetros estão intimamente ligados à como o polímero flui dentro do molde, e em conformidade com a aplicação da reologia dos polímeros.
Saída de Gases em moldes de injeção:
O correto dimensionamento e posicionamento das saídas de gases em um molde de injeção é fundamental para o correto preenchimento da cavidade domolde e acabamento superficial das peças injetadas.Entre as principais conseqüências de moldes com saída de gases deficiente, podemos citar:
- Pontos de carbonização na peça causados pelo Efeito Diesel;
- Preenchimento incompleto da cavidade devido ao aprisionamento de ar;
-Superaquecimento e oxidação da resina, afetando as propriedades da peça;
- Linhas de emenda fria frágeis;
- Excesso de depósitos de material volatilizado (aditivos e/ou oligômeros) na superfície do molde, prejudicando o acabamento superficial das peças;
- Parâmetros de injeção críticos: elevadas pressões e temperaturas de injeção aliada abaixas velocidades de injeção. Não existe um número exato para a quantidade de saída de gases que um molde deve ter. Elas devem ser localizadas nas regiões críticas de preenchimento da peça:
- Regiões de final de preenchimento;
- Regiões aonde se concentram as linhas de emenda fria;
- Regiões de menor espessura;
Normalmente, por questões práticas, costuma-se prever saída de gases apenas nalinha de fechamento do molde com profundidades que podem variar de 0,01 a0,03 mm dependendo da fluidez do material a ser injetado. Porém em peças de geometria complexa, por vezes faz-se necessário a introdução de saída de gases em outras regiões da peça, tais como em pinos extratores e outras regiões da peça. Portanto é fundamental que ao se fazer o projeto do molde, a localização das saídasde gases seja estudada e pré-definida.
Produtos sem defeito e propriedades otimizadas serão obtidos:
• Utilizando-se máquinas injetoras com suficiente capacidade plástica.
• Usando-se moldes bem projetados e bem acabados.
• Controlando-se a uniformidade e constância da temperatura e da pressão de injeção.
• Enchendo rapidamente, de forma racional, as cavidades do molde.
• Resfriando a massa plástica das cavidades com os devidos cuidados,
afim de evitarem-se produtos distorcidos ou com tensões internas.
O material plástico, injetado, como todo qualquer outro material, (exceto a água) passando do estado líquido (ou pastoso) para o estado sólido, sofre uma contração volumétrica que pode gerar peças defeituosas.
Pode-se evitar este inconveniente, mantendo-se elevada a pressão durante o resfriamento. Tal pressão de sustentação é produzida pelo parafuso da injetora .
Desta maneira podem-se obter produtos sem defeitos comumente verificados, tais como bolhas e rechupes (defeitos na solidificação do material).