Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

110
Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico NAE - Núcleo de Assistência às Empresas PROJETO DE MOLDES PARA PLÁSTICOS SENAI Mario Amato

Transcript of Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Page 1: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico

NAE - Núcleo de Assistência às Empresas

PROJETO DE MOLDES PARA PLÁSTICOS

SENAI Mario Amato

Page 2: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

Treinamento Industrial Projeto de Moldes para Plásticos © SENAI-SP, 2001 Trabalho elaborado pelo Banco Cultural, NTP - Núcleo de Tecnologia do Plástico da Escola SENAI Mario Amato, para o Departamento Nacional do SENAI, para curso TI – Treinamento Industrial.

Equipe responsável Coordenação geral Milton Gava

Coordenação Fausto Carlos Machini Elaboração

Bruno Balico dos Santos

Revisor Oswaldo Luiz Moraes Wander Burielo de Souza

Revisão 01 Colaboração -- Editoração Banco Cultural

Produção gráfica Imagix

Digitalização Banco Cultrual

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Escola SENAI Mario Amato CENATEC - Centro Nacional de Tecnologia em Cerâmica, Plásticos e Química Faculdade de Tecnologia Ambiental

Avenida José Odorizzi, 1555 – Bairro Assunção 09861-000 São Bernardo do Campo - SP

Telefone Telefax

SENAI on-line

(0XX11) 4109 – 9499 (0XX11) 4351 – 6985 0800 - 55 – 1000

E-mail

Home page [email protected]

http:// www.sp.senai.br/1.16

Page 3: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico

ASPECTOS FUNDAMENTAIS NO DESENVOLVIMENTO

DE MOLDES 5

CLASSIFICAÇÃO DOS MOLDES DE INJEÇÃO 9

CONSTRUÇÕES ESPECIAIS 33

ASPECTOS FUNDAMENTAIS NA CONSTRUÇÃO DE

MOLDES 41

ELEMENTOS DO MOLDE 61

SELEÇÃO DE MATERIAIS PARA MOLDES 87

PROJETO DE PEÇAS 91

TABELAS PADRONIZADAS PARA MOLDES 101

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 113

SUMÁRIO

Page 4: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 5

Aspectos fundamentais no desenvolvimento de moldes

Antes de iniciar a construção de um molde é importante ter em mente os seguintes fatores:

Forma da peça, volume de pedidos requeridos, quantidade/tempo

Número de cavidades Seleção da máquina de injeção

Forma de execução do molde

Molde de duas placas Molde de três placas

canal quente canal frio plastificação normal

canal quente Canal frio

Disposição das cavidades

Distribuição simétrica Distribuição em série

Sistema de canal

Normal Ponto Laminar (Película) Retangular Disco, guarda-chuva

Page 5: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 6

Sistema de regulagem de temperatura

Superfícies Cavidade

óleo Resistências elétricas água óleo ar água

Sistemas de Extração

extratores Seguim.(anel ou padrão) Mordaças, corrediças

Sistemas de saída dos gases (ou ventilação)

Nível de divisão Postiços inseridos Extratores Lâminas Espigas sinterizadas

canais canais

Materiais de construção

Base do molde Placas ou Postiços Cavidade

Aços de têmpera integral, de cementação, de beneficiamento sem fundir

Aços de têmpera integral, de cementação, de beneficiamento

Aços de têmpera integral, de cementação, de beneficiamento

Page 6: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 7

Esquema para a construção metódica e planificada de moldes de injeção de plástico.

Esta classificação já cumpre com seu objetivo e transmite de forma clara e detalhada as

experiências adquiridas até agora na construção de moldes de injeção. Ao tratar um

novo problema, o projetista pode ver como se tem construído ou se tem de construir um

molde em casos similares.

Sem impedimentos, o projetista sempre tratará de avaliar as experiências e construir

algo melhor, em lugar de copiar a execução anterior. Uma exigência elementar de cada

molde que tem de ser utilizada em uma máquina no ciclo automático é que as peças

sejam extraídas automaticamente sem a necessidade de uma operação adicional

(separação do canal de injeção, operação para determinadas realizações, etc.).

A classificação de moldes de injeção é regida logicamente pelas características

principais de construção e funcionamento. Estas são:

• O tipo de canal de injeção e sua separação,

• O tipo de extração das peças injetadas,

• A existência ou não de contra-saídas exteriores na peça a injetar,

• O tipo de desmoldagem.

O esquema representa um procedimento para o desenvolvimento metódico e

planificado de moldes de injeção.

Para a construção e dimensionamento das peças de injeção e seus correspondentes

moldes, se utilizam cada vez com maior freqüência o método de elementos finitos

(FEM), assim como procedimentos de cálculos como Cadform, Cadmold, Moldflow, etc.

Forma da peça Sistema de canal Condições de elaboração

Construção

Determinação da Contração

Page 7: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 8

Com estes métodos pode-se reduzir o tempo de desenvolvimento e os custos, assim

como otimizar a funcionalidade das peças.

Só quando se tem determinado a peça a injetar e todas as exigências que influem no

desenho de um molde, pode-se executar a construção definitiva deste.

Page 8: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 9

Classificação dos moldes de injeção

A norma DIN E 1675 (Moldes de injeção para materiais plásticos) contêm uma divisão

dos moldes segundo o seguinte esquema:

• Molde padrão (molde de duas placas),

• Molde de gaveta,

• Molde de extração por seguimentos,

• Molde de três placas,

• Molde de pisos (molde sandwich),

• Molde de canal quente.

Semelhantes aos moldes de canal quente para injeção de materiais termoplásticos

existem moldes de canal frio para a injeção sem canal de materiais termofixos.

Se não é possível a disposição de canais de distribuição no plano de abertura do molde,

ou se tem de unir centralmente as peças de um molde com cavidades múltiplas, se

requer um segundo plano de separação para a desmoldagem do canal solidificado

(molde de três placas) ou uma alimentação de material através de um sistema de canal

quente. Em moldes sandwich, montam-se praticamente dois moldes em série no

sentido de fechamento, sem que requeira o dobro da força de fechamento. A condição

prévia para este tipo de molde é uma elevada quantidade de peças desenho simples,

como peças de formato plano. Como vantagem essencial tem de se mencionar os

Page 9: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 10

baixos custo de produção. Os moldes sandwich hoje em dia são equipados sem

exceção com sistemas de canais quentes com extremas exigências, sobre tudo no que

se refere ao equilíbrio térmico (homogeneidade térmica).

Para a extração de peças se utilizam extratores preferencialmente do tipo (passador

cilíndrico). Frequentemente também assumem a função de purgar o ar ou gás da

cavidade correspondente. Desde que a técnica de eletroerosão por penetração se

aplica na fabricação de moldes, se tem acentuado os problemas de prisão de gases nas

cavidades. Se antes as cavidades se compunham de várias partes com a possibilidade

de uma saída de gases eficaz nas superfícies de contato entre as peças, hoje é

possível em muitos casos fabricar uma cavidade a partir de um bloco maciço utilizando

a técnica de eletroerosão por penetração.

Por tanto se tem de assegurar que a injeção desfaça totalmente os gases. Também se

tem de evitar espaços junto à causa dos gases, sobre tudo em pontos críticos. Uma

cavidade mal purgada pode produzir uma camada de recobrimento no molde, ou pode

produzir o efeito Diesel e, em última consequência, gerar problemas de corrosão. O

tamanho do orifício de ventilação depende na grandeza medida da viscosidade do

material a injetar.

Page 10: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 11

Molde de Duas Placas

Tipo de molde mais simples, usado em peças sem geometrias complicadas.

Page 11: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 12

Molde de Três Placas

Além das duas placas, uma do lado fixo e outra do lado móvel, como no molde de duas

placas, o molde de três placas tem uma outra, conhecida como placa flutuante ou

central. Esta última possui a entrada, parte do sistema de distribuição e uma parte da

cavidade. Na posição de abertura, essa terceira placa é separada das outras duas,

permitindo a extração do moldado de um lado e o canal de injeção e canaletas de

distribuição do outro. As principais utilizações para esse tipo de ferramenta são:

• Alimentação central das peças nas ferramentas de cavidades múltiplas; por

exemplo, uma ferramenta de botão de rádio, com alimentação de entrada capilar no

centro de cada botão.

• Alimentação central de peças com entradas restritas em ferramentas de cavidade

simples; por exemplo, uma alimentação de entrada capilar central na base de uma

vasilha.

• Alimentação de áreas de peças com múltiplas entradas restritas; por exemplo,

pontos de injeção múltiplos na superfície de uma bandeja.

• Entrada de aresta das ferramentas de cavidade simples ou cavidades múltiplas

desbalanceadas sem a produção de um molde excêntrico; isto é importante nos

grandes moldes.

É evidente que nenhuma das ferramentas relacionadas poderia ser feita como um

molde de duas placas, porque seria impossível remover o sistema de canal de injeção e

canaletas de distribuição — e desta forma, usa-se a terceira placa. Os moldes de três

placas são sempre mais caros do que os de duas, algumas vezes consideravelmente

mais dispendiosos. Há também uma tendência em serem de produção mais baixa

devido à necessidade do operador ter de tirar o sistema de canais na abertura do

Page 12: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 13

molde. Geralmente isto deve ser feito manualmente, a menos que haja um dispositivo

especial para fazê-lo.

As ferramentas de três placas são freqüentemente usadas na produção de

componentes pequenos ou médios. Entretanto, devido ao aumento de peso da placa

flutuante, elas são menos usadas nas moldagens maiores e raramente nas muito

grandes.

A figura adiante ilustra diagramaticamente um molde de cavidades duplas, entrada

capilar e três placas, que é representativo dos moldes de três placas empregados para

peças pequenas. Os vários elementos da ferramenta são:

Page 13: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 14

1. Placa de apoio (lado estacionário).

2. Placa central flutuante ou terceira placa. Esta placa deve estar suficientemente

separada da placa de apoio para permitir a fácil extração do sistema de canais. A

distância entre as placas é governada pelo comprimento dos parafusos de extração (7).

3. Placa de extração. Na ferramenta mostrada, a extração das peças dos machos é

efetuada por meio de uma placa de extração. O sistema extrator adotado, entretanto,

depende do tipo da peça.

A ferramenta na posição fechada está mostrada na vista superior e, completamente

aberta na inferior. Após a injeção, no resfriamento, haverá a contração sobre os

núcleos-macho, soltando-se da cavidade.

Page 14: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 15

O movimento inicial da placa móvel divide o molde entre as placas (3) e (4), sendo isto

ajudado pelas moldagens que ficam nos núcleos-macho. Quando esses núcleos deixam

as cavidades fêmeas, as cabeças dos parafusos de extração (8) encostam no lado de

injeção da placa de extração (3). A placa (3) então extrai as moldagens dos núcleos-

macho. Durante esse movimento ulterior, as porcas de ajustagem das hastes

limitadoras (9) encostam na face posterior da placa (5) e, então começam a mover a

placa (2) para frente, fazendo uma nova linha de separação entre as placas (2) e (1).

O movimento inicial de (2) destaca o canal da bucha em virtude dos recessos nas

alimentações dos machos. A placa de extração da alimentação (6) é mantida entre a

placa (2) e o sistema de distribuição superior, devido aos mesmos recessos.

Entretanto, a placa (6) tem apenas um movimento limitado que é determinado pelo

comprimento dos parafusos limitadores (10). Quando as cabeças de (10) se encostam

no lado de extração da placa (6), o movimento desta termina, e ela destaca a

alimentação, afastando-a dos núcleos-macho, vencendo a resistência dos recessos. O

movimento total de (2) é restrito ao comprimento a entre a parte inferior das cabeças

dos parafusos de extração (7) e a face da bucha.

O sistema de distribuição é possibilitado cair livremente de (6), porque a face (11) tem a

forma de um rasgo de extremidade aberta, sendo o extremo aberto projetado para ficar

virado sempre para baixo.

É evidente que as ferramentas de três placas necessitam de maior curso de abertura

do que as ferramentas correspondentes de duas placas. É importante que a

disponibilidade de curso necessário seja comparada com as distâncias distribuídas nas

várias partes móveis.

4. Placa montagem dos insertos.

5. Placa de apoio (lado móvel).

6. Placa de extração do canal de injeção.

Em operação, quando a ferramenta se abre, o canal principal é puxado para fora da

bucha pelo agarramento dos canais das duas cavidades, fazendo-se recessos nestes

canais, se necessário. Isto então provoca o deslizamento da placa (6) para frente, ao

longo dos pinos (10). Quando a placa completa seu movimento, a continuação da

abertura da ferramenta provoca a retirada dos canais dos núcleos, até que eles estejam

separados. O canal de injeção e canaletas de distribuição estarão livres e caem da

Page 15: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 16

ferramenta através das fendas na placa (6).

Os pinos que suportam a terceira placa devem ter resistência adequada para esse fim

e, para tal, é necessário assegurar-se que os pinos tenham o tamanho suficiente para

manter as tensões dentro de valores seguros; e que a deflexão dos mesmos, sob a

ação do peso da placa na posição de completamente distendida, não seja excessiva.

Tensão nos Pinos

É aconselhável admitir que toda a carga seja suportada apenas por dois pinos, porque,

se o alinhamento não for perfeito, essa condição pode aparecer.

Em muitos casos, os pinos que suportam a terceira placa também atuam como pinos-

guia, assim a carga de alinhamento da ferramenta excederá a de suporte da terceira

placa e, podem ser especificados pinos de diâmetro maior do que o mostrado nos

cálculos anteriores.

Deflexão dos Pinos

A máxima deflexão possível pode depender de diversos fatores; mas, ela não deve

exceder 0,5 mm e, devem-se colocar limitadores positivos no fim do curso. Em muitos

casos, essa deflexão é bem pequena e pode ser ignorada.

As figuras A e B mostram a aplicação de uma ferramenta de três placas para

alimentação capilar múltipla numa moldagem do tipo de bandeja. As vistas (a) e (b)

ilustram, respectivamente, a seção lateral e plana dessa moldagem, onde se observa

que os quatro canais de distribuição (2) divergem do canal de injeção para penetrar

pelas quatro entradas capilares (3), moldagem (15). Os canais de distribuição são

usinados na placa estacionária A, e terminam na terceira placa ou placa flutuante B. A

placa C é ligada diretamente á placa móvel. A terceira placa B é guiada pelos pinos (1),

estes atuando também como pinos-guia para toda a ferramenta. Quando a ferramenta

se abre, o canal é arrancado e as múltiplas entradas são destacadas por meio de seus

respectivos ganchos. (4). Neste projeto, nenhuma provisão é feita para a extração

completamente automática do sistema de canais, e após a separação inicial na forma

descrita, o sistema de alimentação é manualmente removido após a abertura.

Page 16: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 17

Figura: molde de três placas com alimentação múltipla de entradas capilares

A forma macho na placa B é localizada em relação à fêmea, por meio dos postiços

cônicos (6). Estes servem para o desgaste e, a fim de que a ajustagem possa ser feita,

se necessário, para o posicionamento relativo das duas metades da forma. Uma válvula

de ar (5) é instalada, possuindo uma sede cônica, e é mantida fechada por meio de uma

mola de compressão. Quando o ar é admitido por trás da Válvula, esta se abre

ligeiramente e permite a penetração do ar comprimido entre a moldagem e a superfície

da cavidade macho. Como a profundidade da moldagem é pequena, ela pode ser

facilmente removida manualmente, ajudada pela quebra do vácuo e pela pequena

pressão de ar fornecida pela válvula de ar. A vista (c) mostra um dos quatro parafusos

limitadores (7). que evita a continuação do movimento da terceira placa após sua

abertura de uma quantidade desejada.

Page 17: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 18

Molde com Gavetas

Há muitas variedades de moldes deste tipo e um

número correspondente de métodos de operação.

Esse tipo de molde é empregado onde algum

detalhe da moldagem forma um empecilho

relativo à linha de extração, e o molde deve ser

aberto numa segunda direção, antes que a peça

possa ser extraída. Esta segunda abertura é

freqüentemente em ângulo reto com a linha de

ação do fechamento, mas isto depende da peça,

e assim os ângulos de abertura podem variar. Em

muitos casos, toda a cavidade está contida nas

partes móveis mas, em outros, apenas algumas

porções, sendo o restante extraído normalmente.

Este último caso ocorre quando apenas um detalhe

particular na moldagem forma um rebaixo ou

rasgo.

As principais formas de ferramenta com partes móveis são as seguintes:

• Partes móveis no lado estacionário da ferramenta e operadas por carnes ou pinos

do lado móvel.

• Partes móveis no lado móvel da ferramenta e operadas por cames ou pinos no lado

estacionário.

• Partes móveis operadas pelo mecanismo extrator.

• Ferramentas com partes móveis portáteis que são operadas manual-mente ou por

meio de dispositivo.

Page 18: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 19

Partes móveis no lado fixo do molde

As partes móveis são montadas em corrediças do lado fixo (injeção) da ferramenta, e

são usualmente separadas por meio de molas de compressão adequadas, ou por molas

externas de tensão; ou posicionadas por meio de prendedores de esfera embaixo dos

blocos. Além de outras funções, esses dispositivos evitam o fechamento das partes

móveis, sob a ação da gravidade, quando a ferramenta está aberta, com o conseqüente

perigo de avaria da mesma, quando o fechamento for acionado.

A forma externa das partes móveis é freqüentemente cônica, sendo as mesmas

mantidas juntas pela localização em um recesso cônico na parte móvel da ferramenta.

Quando a ferramenta se abre, as partes se separam sob a ação dos pinos colocados

em ângulo, montados no lado móvel do molde. Durante o fechamento do molde, ocorre

o inverso, sendo as partes juntadas pelos pinos. No desenho mostrado, os furos nas

partes móveis para os pinos são feitos com folgas. Isto significa que a ferramenta se

desloca de uma distância D antes que as partes móveis comecem a se separar.

Durante esse período de retardamento, o núcleo macho começa a se retrair da

moldagem, enquanto o resto da mesma é mantido firmemente preso. Isto significa que,

com vários tipos de moldagem, não é necessário nenhum outro tipo de mecanismo de

extração resultando numa ferramenta mais simples.

Observa-se que, no tipo de molde com partes móveis que se segue, produzindo a

mesma peça, é necessária uma camisa extratora adicional. A abertura R, em cada

parte, não deve ser menor do que a necessária para livrar a interferência na extração da

peça.

Page 19: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 20

Partes móveis no lado móvel do molde

Neste tipo de molde, o retardamento D correspondente à folga do pino e do furo não

serve para nada além da folga normal de operação e, não ocorre qualquer

destacamento do núcleo macho. Assim, a extração deve ser feita por meio de uma

camisa extratora e, no fechamento da ferramenta, deve-se ter algum meio de retornar

esse extrator antes que as partes móveis se juntem. Aqui, dois núcleos machos são

necessários em a e b, montados respectivamente nos lados móvel e fixo da ferramenta.

Se for empregada uma ferramenta com as partes móveis montadas do lado

estacionário, o núcleo a seria extraído, mas a moldagem deveria ainda ser extraída do

núcleo b, e para essa extração seria necessário a utilização de corrente ou barra.

Entretanto, se a ferramenta for do segundo tipo, com as partes móveis no lado móvel, o

retardamento correspondente à folga entre os pinos e os furos, possibilita ao núcleo b

ser extraído antes das partes móveis se separarem, enquanto a moldagem é depois

extraída do núcleo a, sendo a camisa de extração operada diretamente do mecanismo

extrator da prensa. Será observada a existência de um gancho de retirada do canal de

injeção neste tipo de ferramenta. Isto deve ser feito para extrair o canal com a

moldagem, durante a abertura da prensa.

Page 20: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 21

Um tipo alternativo de pino para uso com esses moldes é mostrados na próxima figura.

Este é do tipo de “cão”, ou seja, um pino em ângulo, que dá um maior retardamento.

Como anteriormente, D é a parte de retardamento do curso de abertura da ferramenta

durante o qual não ocorre qualquer abertura das partes móveis, e R é a abertura em

cada parte móvel, que não deve ser menor do que a necessária para livrar o recesso

na peça.

Figura: pino tipo "cão"

É importante que o ângulo dos pinos seja menor do que o existente no bloco de

travamento; especialmente se o tempo de retardamento for pequeno ou inexistente. Se

o ângulo for o mesmo ou maior do que o do bloco, as partes tenderão a se abrir mais

rapidamente do que o afastamento das faces angulares de fechamento com a

possibilidade de séria danificação na ferramenta. O ângulo dos pinos não deve ser

maior que 30 graus da vertical.

Em muitas ferramentas, apenas uma parte da peça tem um recesso, e pode ser

inconveniente a colocação de toda a ferramenta em partes móveis — especialmente

com ferramentas maiores. Em tais casos, a parte com recesso pode ser livrada pela

utilização de um bloco macho separado, que pode ser removido para permitir a extração

do componente, da forma usual. Tal macho pode ser operado por meios pneumáticos

ou hidráulicos mas, em muitos casos, o movimento mecânico do bloco é efetuado pelo

mecanismo de extração.

Page 21: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 22

Molde de Canal Quente

Também conhecido como um molde sem canal de injeção ou canais de distribuição,

tem como principal objetivo não ser necessária a remoção de todo ou parte do sistema

de alimentação que é inerente ao tipo convencional de molde. Com os moldes de

cavidade simples, isto significa o encurtamento ou eliminação do canal de injeção e, nos

moldes de cavidades múltiplas, a eliminação de ambos os sistemas. Na ferramenta

convencional, esse sistema de alimentação é resfriado ao mesmo tempo que a

moldagem, sendo removido da ferramenta ao mesmo tempo, para subseqüente

reaproveitamento. Na moldagem de canal quente, todo o sistema de alimentação, ou

parte dele, é mantido numa temperatura elevada, tal que o material no sistema de

alimentação seja mantido fundido, pronto para o próximo ciclo. Isto tem diversas

vantagens:

• ciclos mais rápidos;

• eliminação de operações de acabamento na remoção do ponto de injeção;

• e redução de refugo que vem dos canais de injeção e de distribuição.

Os moldes desse tipo são mais adequadas para grande produção, porque geralmente o

custo da ferramenta é mais elevado. A moldagem de canal quente é conseguida por

vários métodos que usualmente são os seguintes:

• Pela extensão do bico aquecido do cilindro de injeção através da ferramenta, até

que ele esteja em contato direto com a cavidade do molde. No caso das ferramentas de

cavidades múltiplas, vários bicos aquecidos podem ser tomados de um distribuidor

aquecido montado diretamente no cilindro de injeção, cada bico com comunicação

direta para uma das cavidades. A menos que os bocais sejam próximos, podem

aparecer dificuldades na passagem pelo furo de tamanho normal na placa fixa da

prensa. A ferramenta com bico de extensão simples é a mais útil desse tipo. Pela sua

utilização, são obtidas vantagens na facilidade de aquecimento, redução de problemas

de isolação e facilidade de acesso pelo movimento do conjunto de injeção em relação a

Page 22: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 23

placa fixa.

• O bico de injeção é aquecido e extendido para passar na ferramenta e terminar num

canal convencional, mas de comprimento considerávelmente reduzido. Isto produz uma

moldagem com um toco de canal que, por vezes, pode ser deixado na moldagem.

• Moldes de canal quente nos quais o material do cilindro aquecido vai para um

distribuidor (manifold) também aquecido, do qual vários bicos com aquecimento se

estendem para as cavidades. Este método é normalmente empregado nos moldes de

cavidades múltiplas mas, também pode ser usado nas de cavidade simples de múltiplas

entradas ou quando a alimentação for efetuada numa entrada simples na moldagem

afastada da linha de centro (evitando uma ferramenta excêntrica). Os bicos podem se

estender diretamente para a cavidade, para dar um molde sem canal de injeção,

conforme mostrado em (D) ou pode ser encurtado para dar um toco de canal.

A operação dos moldes deste tipo depende de se manter o material de moldagem no

interior do bico, numa temperatura suficientemente alta para evitar a solidificação, mas

não tão alta para possibilitar o escorrimento do material na cavidade quando a

ferramenta estiver aberta. De forma análoga, o resfriamento não deve provocar a

solidificação do bico, mas deve ser suficiente para permitir a solidificação da moldagem

na zona de entrada.

Page 23: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 24

Figura: (A) Moldagem sem canal com bico de extensão de contato direto; (B) Moldagem

sem canal na ferramenta de cavidades múltiplas com bicos de extensão múltiplos; (C)

Bico de extensão com toco de canal; (D) Moldagem sem canal com molde de canal

quente. As diversas partes e membros são designados da seguinte forma: a, cilindro dc

aquecimento; b, placa estacionária; c, aquecedor de bico de extensão; d, aquecedores;

e, bico de extensão;f, bicos múltiplos de extensão e distribuidor; g, toco de canal; h,

espaçadores isolantes; j, distribuidor de canal quente e bicos.

Page 24: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 25

Figura: Bico de injeção direto

Esses requisitos significam um controle preciso do aquecimento do bico, área mínima

de contato entre o bico e a ferramenta, e controle da temperatura do molde. A

manutenção contínua do ciclo de moldagem é essencial porque os ciclos erráticos

atrapalham o ajuste crítico de calor, especialmente nos moldes sem canal de

enchimento.

O primeiro requisito é preenchido pela utilização de controladores adequados no

distribuidor separado e no sistema de aquecimento do bico e, é usual a colocação de

um termopar tão próximo quanto possível da extremidade do bico. A redução das

perdas de calor é conseguida por meio de áreas de alivio de material nos pontos de

contato entre o bico e a ferramenta’, e a isolação adequada entre o bico de extensão ou

distribuidor quente e o restante da ferramenta. O controle da temperatura do molde

requer que os canais de resfriamento estejam tão próximos quanto possível da área do

bico, e que a temperatura do meio de resfriamento possa ser controlada

apropriadamente. Em alguns casos, o resfriamento diferencial entre as áreas

adjacentes ao bico e o restante da ferramenta pode ser necessário, porque o

resfriamento numa temperatura pode ser satisfatório para evitar a solidificação do bico,

mas pode ser muito alta para uma temperatura total do molde, que permita a

solidificação suficientemente rápida da moldagem. Assim, usam-se circuitos separados

nessas duas áreas.

Page 25: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 26

O bico deve ser isolado efetivamente da cavidade, por meio de uma folga de 0,8 a 1,5

mm, que é preenchida com plástico fundido na injeção. O bico quase atinge a cavidade,

sendo uma entrada usinada na mesma. Na injeção, o resfriamento da película isolada

através do orifício do bocal é limitado pela isolação existente e é levada na injeção

seguinte.

A manutenção crítica do ajuste da temperatura no bico do molde sem canal de injeção é

facilitada se a moldagem for produzida com um canal curto (toco), e esse comprimento

é freqüentemente preferido. No caso das ferramentas de cavidades múltiplas,

particularmente, tais moldes também economizam todo o sistema de canais frios, com a

vantagem de condições mais fáceis de trabalho.

O projeto de um molde de canal quente ou sem canal necessita de atenção a diversos

pontos de detalhes da construção, além daqueles de aquecimento e resfriamento.

O controle de qualquer vazamento de material de moldagem, no interior do molde, é de

importância capital. Tal vazamento pode ocorrer na junção do bico e ferramenta, mas

também pode aparecer nas juntas entre os bicos de extensão e o distribuidor de canal

quente, e entre estes o cilindro de injeção. No projeto da ferramenta, é útil considerar

tais possibilidades e, primeiramente, assegurar que tal vazamento possa ser

prontamente detectado e, em segundo lugar, prover os meios de eliminação de tal

vazamento para fora da ferramenta, sem afetar o sistema de aquecimento ou interferir

com a operação do molde. Se a ferramenta ficar bloqueada pelo material de vazamento

não detectado e retido, haverá considerável trabalho e conseqüente perda de tempo.

Por isso, é essencial a ajustagem e aperto das partes do sistema de canal quente,

incluindo a solda ou construção sólida quando possível. Deve-se empregar o número

mínimo de partes que devam ser ajustadas.

Para evitar o vazamento para trás do bico, não apenas deve ser bom o contato das

faces mas, deve ser mantida pressão suficiente entre, o bico e a ferramenta. Entretanto,

essa pressão não deve ser excessiva, para que não haja

recalque do bico na ferramenta com a provável distorção

da superfície da cavidade do molde em torno da entrada.

Pelas mesmas razões, deve-se ter cuidado com uma

ferramenta de cavidades múltiplas, para que todos os

bicos se assentem na ferramenta ao mesmo tempo. De

outra forma, ocorrerá o vazamento ou pressão excessiva

Page 26: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 27

terá de ser aplicada aos bicos maiores, para assegurar o assentamento dos mais

curtos. Tais discrepâncias de comprimento podem aparecer se os bicos de extensão

não forem feitos ou ajustados apropriadamente ou feitos de várias peças ajustadas.

Com distribuidores grandes, o efeito da expansão térmica deve ser considerado, porque

isto pode acarretar distorção do bico, onde um extremo é mantido na sede e o outro se

move para fora à medida que o distribuidor se aquece. Um método para evitar isto

consiste em fazer uma face plana no bico que é firmemente mantido contra uma parede

plana. O orifício na sede é feito maior do que o do bico. Assim, quando o distribuidor se

expande, as faces planas deslizam entre si sem impedir a passagem.

No caso dos distribuidores flutuantes, o sistema de canal quente é carregado pelo

cilindro de injeção, com os bicos fazendo contato com a ferramenta. A pressão de

contato é transmitida ao cilindro de aquecimento, e nenhum outro contato ou suporte

substancial é feito entre o molde e o sistema de canal quente. Isto diminui os problemas

de isolação de calor, mas significa que a ferramenta e o sistema de canal quente são

duas partes separadas. É freqüentemente preferível construir o sistema de canal na

ferramenta como uma unidade. A isolação térmica é feita por meio de um espaço de ar

entre os distribuidores de canal quente e o bico de extensão, exceto para os pontos

locais, onde o contato e a montagem são feitas por meio de apoios. Esses apoios são

colocados atrás do distribuidor de canal quente (entre este e a placa de suporte),

opostos a cada bico de extensão e, um apoio simples na frente do distribuidor oposto à

entrada do cilindro de aquecimento. Os primeiros são para suportar e resistir a pressão

dos bicos de extensão e das cavidades, e o último para evitar o movimento para frente

do canal quente e para suportar qualquer pressão transmitida pela unidade de injeção.

Esses apoios podem ser de amianto duro ou mesmo de aço.

Além do espaço de ar de isolação, deve-se prover amplo resfriamento com água na

placa das cavidades adjacente ao distribuidor. A montagem do sistema de canal quente

na ferramenta deve ser exata para assegurar o contato apropriado entre os bicos e a

ferramenta.

No caso das ferramentas que empregam um bico de extensão direto do cilindro de

aquecimento, o acesso aos aquecedores para manutenção pode ser facilmente

conseguido pelo recuo da unidade de injeção ou movimento da placa estacionária.

No caso dos moldes que empregam um sistema de canais quentes integrados, deve

existir um acesso semelhante, porque a remoção e desmontagem da ferramenta para

Page 27: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 28

substituição do elemento queimado pode ser difícil.

Figuras: Vistas do distribuidor de canal quente em cruz.

O distribuidor é montado de encontro à placa de suporte, sendo separado por

espaçadores isolantes, e sua posição para frente é mantida por uma parte elevada no

centro que se apóia na placa de acesso. Além desses apoios de localização, o

distribuidor é isolado em volta por meio de um espaço de ar. Os bicos de extensão, em

si, são aquecidos por meio de aquecedores elétricos de cinta. O acesso imediato aos

bicos e aquecedores é conseguido por meio de uma placa. Esta placa de acesso é

presa por parafusos de encontro à placa estacionária, quando em uso normal, e retém a

forma macho. Se for necessária a inspeção ou manutenção dos aquecedores, ou se

ocorrer um vazamento, os parafusos da placa de acesso são removidos e invertidos

para fixar a placa de acesso na placa móvel.

Nos moldes em que são empregadas cintas de aquecimento dos bicos, estes são feitos

de cobre-berílio. Quando inúmeros bicos forem cogitados (por ex., nas ferramentas

grandes de cavidades múltiplas), é difícil a manutenção das ótimas condições de

temperatura em cada entrada. Nesses casos, é de boa prática prover cada aquecedor

de bico com um controle de temperatura individual.

Page 28: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 29

Abaixo é mostrado o esquema de montagem de bucha quente e manifold:

Page 29: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 30

Bicos longos do distribuidor são necessários a fim de estender a profundidade do

núcleo-macho. Sempre que possível, entretanto, esses bicos são mantidos tão curtos

quanto possível. Assim, quando é acionada a abertura, a placa móvel com a forma

macho é separada do restante da ferramenta que fica no lado estacionário. Isto deixa o

distribuidor e os blocos espaçadores (colunas) do lado fixo como os bicos de extensão

salientes, com acesso total aos mesmos. A manutenção pode ser rapidamente execu-

tada sem a necessidade de remoção e desmontagem da ferramenta. Deve ser

observada a provisão de bastante água de resfriamento, sendo os canais usinados nos

blocos e vedados entre si por meio de anéis de borracha.

Uma variante da ferramenta de canal quente, que foi originalmente desenvolvida para

tirar vantagem das boas propriedades isolantes do polietileno, é a ferramenta de canal

de distribuição isolado. Nesse molde, os canais na ferramenta do tipo de três placas são

consideravelmente maiores em diâmetro. A terceira placa é fixa com a placa

estacionária. Quando o material plástico é injetado, a camada externa do canal se

solidifica, mas o núcleo permanece fundido para a próxima injeção. Nos ciclos

subseqüentes, a camada externa inicial permanece no lugar como um isolante e o

material novo flui continuamente pelo núcleo quente, enquanto o ciclo for mantido.

Desta maneira é evitada a necessidade de remoção do sistema de canais, inerente à

ferramenta de três placas.

Uma técnica usada mais extensamente é empregada com uma ferramenta de duas

placas, entrada central e cavidade simples. Por esse meio, a entrada restrita com as

condições de alimentação quase direta pode ser conseguida simplesmente numa

ferramenta de duas placas. A conicidade invertida no canal permite a remoção rápida

pela separação do bico da bucha do canal, no caso de ocorrência de solidificação.

Page 30: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 31

Molde de Extração por Seguimentos

Utilizado na moldagem de peças complexas – por exemplo, peças com reentrâncias no

lado interno.

Figura: Exemplo de extração por etapas: 1) placa de montagem da cavidade; 2) placa

de montagem dos machos; 3) coluna-guia; 4) postiço de centragem cônico; 5) postiço;

6) coluna-guia; 7) anel de extração; 8) anel de extração; 9) tirante de extração; 10)

coluna distanciadora; 11) válvula pneumática.

Page 31: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 32

Molde de Pisos Múltiplos

Em moldes de pisos (placas múltiplas), praticamente dois ou mais moldes em série são

montados no sentido do fechamento, sem que seja necessário o dobro de força de

fechamento do equipamento. A condição prévia para este tipo de molde é uma elevada

quantidade de peças relativamente fáceis, como, por exemplo, peças de forma plana ou

tampas. Como vantagem essencial, é importante mencionar os baixos custos de

produção. Os moldes de placas múltiplas hoje são equipados, sem exceção, com

sistemas de canal quente com extremas exigências, principalmente no que se refere ao

equilíbrio térmico.

Page 32: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 33

Construções Especiais

Moldes com machos perdidos (núcleo termo-fusível)

A técnica de machos perdidos se utiliza para a fabricação de peças com interiores ou

contra saídas não desmoldáveis. Aqui se usam ligas reutilizáveis com um ponto de

fusão muito baixo baseadas no zinco; bromo, bismuto, cádmio, índio e antimônio, que

segundo sua composição, se fundem a temperaturas muito diferentes (o ponto de fusão

mais baixo é de 50 ºC). Mediante aplicação de calor (por exemplo, aquecimento por

indução), o macho metálico pode ser extraído da peça injetada com muitos poucos

restos de impurezas e resíduos da injeção.

Moldes protótipo de alumínio

A liga de alumínio-zinco-magnésio-cobre é um material idôneo termo-endurecível para

a fabricação de protótipos, e também para fabricação de séries pequenas e medianas.

As vantagens de utilizar este material são a redução de peso, fácil homenagem e boa

condução térmica em relação ao aço, enquanto as desvantagens são a baixa

resistência mecânica, baixa resistência ao desgaste, pouca rigidez como consequência

do baixo módulo de elasticidade e o relativo elevado coeficiente de dilatação térmica.

Cabe a possibilidade de combinar vantajosamente as propriedades do alumínio com o

aço.

Page 33: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 34

Moldes protótipo de plástico

Para reduzir os elevados custos de mecanização na fabricação de moldes, pode-se

aplicar resinas endurecidas com moldes sensíveis. Reforçando estes moldes com

elementos metálicos ou com fibras de vidro, estas resinas podem cumprir também

exigências mais elevadas. Tem de se ter em conta à baixa resistência ao desgaste das

resinas. Os moldes fabricados desta forma só servem para a fabricação de protótipos

ou para a fabricação de séries reduzidas de injeção.

Page 34: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 35

Moldes para injeção auxiliada por gás

A injeção de gás é feita:

• Junto com o material plástico, no mesmo ponto de entrada (bico de injeção)

• Em forma separada do material plástico

Existem motivos para as duas versões de injeção de gás. A injeção através do bico

injetor da máquina é especialmente vantajosa e recomendada em produtos grossos,

hastiformes. Com isso o molde não precisará de execuções especiais. também oferece

vantagens quando o ponto de entrada de gás deve ser lacrado após a injeção. Isso é

possível com uma segunda injeção seqüente, através do canal de injeção que

permaneceu oco.

Injeção Convencional

Injeção auxiliada por gás

Page 35: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 36

Bicos injetores da máquina

O bico aberto é empregado sempre que o material plástico não exige um bico de

fechamento. Esse bico pode ser empregado como substituto do bico injetor normal da

máquina.

Módulos de injeção de gás

Somente quando a agulha de injeção é suficientemente pequena, a instalação nos

moldes pode ser executada sem problemas e o molde não sofre reduções nas suas

capacidades de resfriamento.

Agulhas (módulos) de injeção fixas

Existem agulhas de injeção instaladas em forma fixa. Essas agulhas são aplicadas

quando a direção de montagem é a mesma direção de abertura do molde.

Agulhas de injeção móveis

Se a direção de montagem da agulha não é a mesma do movimento de abertura do

molde, a agulha deve ser retraída antes de abrir o molde. Agulhas com movimentação

por cilindro pneumático cumprem essa missão. Também esses módulos (agulhas)

apresentam dimensões reduzidas. O acionamento desses cilindros é feito por módulos

de movimentação, os quais tem as mesmas dimensões dos módulos de controle de

pressão.

As posições de cilindro avançado e cilindro recuado são supervisionadas por chaves fim

de curso. Com a simples conexão com o comando eletrônico do sistema ativam-se

esses cilindros acionadores. Os cilindros operam com o mesmo nitrogênio do sistema

central pressurizado.

Produtos

Este processo é especialmente apropriado para produtos hastiformes (peças de seção

grossa), com espessuras suficientemente grandes.

Se o material de núcleo recebe a adição de um agente espumante, e a pressurização

por gás é mantida por tempo curto, o material do núcleo é espumado no momento que a

pressão do gás é aliviada. Dessa maneira o vão oco é praticamente preenchido com

massa espumada, o que aumenta a estabilidade e resistência do produto.

Page 36: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 37

Processo de injeção com gás entre a peça e a parede do molde

Em oposição ao processo de injeção do gás no interior da peça, o gás não é injetado ao

interior do material plastificado, entre parede do molde e a massa plástica. Isso significa

que a pressão de gás aplicada entre material e parede do molde age sobre uma área

definida da peça em fase de resfriamento.

Com isso, até peças com reforços acentuados podem ser produzidas sem o

aparecimento de chupamentos ou deformações na face visível.

Vantagens através deste processo

Este processo oferece vantagens decisivas para operador e usuário das peças

produzidas. Essas vantagens podem ser definidas como:

• Peças sem chupamentos

• Pequenas ou nenhumas deformações

• Forças de fechamento reduzidas

• Tempos de ciclo reduzidos

Page 37: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 38

Moldes para injeção de Termofixos

Construção do molde

Por regra geral, os moldes para injeção de termofixos são aquecidos por resistências

elétricas, para que seja possível a reação de solidificação do material no interior do

molde. Em contato com a parede do molde, a viscosidade do material é mínima, ou

seja, é tão reduzida que pode penetrar em qualquer ranhura e formar rebarbas. Por

isso, os moldes tem de ser fabricados com uma elevada estanqueidade, tendo a saída

dos gases das cavidades.

Para as zonas do molde em contato com o material termofixo são utilizados aços de

têmpera integral, cuja temperatura de beneficiamento deve resistir as elevadas

temperaturas do processo.

Devido aos materiais termofixos serem modificados com componentes de ação

abrasiva, tem de ter em conta o desgaste subseqüente. Os componentes que

incrementam o desgaste são: cargas, fibras de vidro, mica e materiais similares. Nos

setores do molde onde são submetidos ao desgaste, como o canal de injeção, tem de

se construir postiços de metal duro.

Superfícies de contorno da peça

Tanto o aspecto das peças injetadas como a vida útil do molde são determinados pela

superfície de conformação da peça. Com freqüência se exigem superfícies texturizadas.

Page 38: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 39

É importe evitar a texturização dos setores do molde expostos a um desgaste elevado,

já que é muito difícil sua reparação. Para dotar a superfície de moldagem da peça com

uma maior resistência ao desgaste, pode-se cromar em duro.

O recobrimento de poucos microns de espessura, melhora além da resistência ao

desgaste e corrosão, a desmoldagem de peças e a limpeza do molde.

Desmoldagem / saída de gases

Segundo a geometria da peça e do tipo de material a injetar se tem de prever diferentes

ângulos de moldagem que podem estar entre 1º e 3º.

Ao desmoldar as peças de termofixos, elas não estão completamente endurecidas e

são relativamente frágeis. Por isso, deve-se prever extratores suficientes ou superfícies

para outros elementos de extração para evitar danos à peça durante a extração.

Além da extração, os extratores têm de cumprir a função de purgar a cavidade de gases

durante a fase de injeção. Este é o motivo pelo que os extratores têm de situar-se atrás

de nervuras ou setores de perfil profundo onde possam produzir bolsas de gases.

Deve ser evitado extrações forçadas de contra saídas devido a insuficiente tenacidade

de peças de termofixo.

A espessura dos canais de saída de gases tem de oscilar entre 0,01 e 0,03 mm. Estes

canais devem ser bem polidos para desmoldar completamente a rebarba ali produzida.

Aquecimento

Para obter uma homogeneidade térmica suficiente é aplicado um sistema de

aquecimento formado por resistências localizadas nas placas porta cavidades e porta

moldes. Para cada circuito de regulagem tem de se dispor um termopar situado entre o

elemento calefator e a zona conformadora da peça.

Os moldes devem ser equipados com placas de isolamento, para evitar perdas de calor

e com elas, diferenças de temperatura resultantes. Tais placas podem ser instaladas

entre as placas de fixação do molde e da máquina, entre as placas porta cavidades e

em possíveis setores móveis do molde.

Page 39: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 40

Construção das entradas e canais de injeção

Basicamente pode-se aplicar todos os tipos de entradas conhecidas na injeção de

termoplásticos, é igual a estes, o tipo de disposição das entradas influem nas

propriedades físicas das peças injetadas. A diferença dos pontos de injeção de

termoplásticos, é que devem ser o maior possível para evitar degradar o material por

causa de efeitos de cisalhamento ou atrito, no caso dos termofixos as entradas tem a

finalidade de elevar a temperatura do material pelo atrito.

Os moldes para termofixos também podem utilizar sistemas de canais quentes, onde

sua função é de apenas garantir a viscosidade do material transportado para as

cavidades do molde, mas não poderá utilizar temperaturas altas por causa de sua

reação de solidificação. Utilizar estes sistemas, é vantajoso em vista da economia de

canal, já que não podem ser reaproveitados pelo método da reciclagem mecânica.

Page 40: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 41

Aspectos fundamentais na construção de moldes

O caminho do material até a cavidade também merece atenção especial. O tipo do

canal de distribuição e do ponto de injeção influi em aspectos como:

• Produção econômica;

• Propriedades da peça injetada;

• Estabilidade dimensional;

• Uniões das linhas de fluxo;

• Acabamento da peça injetada;

• Tensões do material, etc.

Fluxo de Material

O sucesso do processo de injeção de termoplásticos está diretamente ligado ao

comportamento do polímero durante o preenchimento do molde.

As propriedades de uma peça moldada dependem de como este moldado é feito. A

medida que o polímero começa a penetrar no molde, resfria-se muito rapidamente,

formando numerosas camadas solidificadas junto às paredes frias do molde, passando

a se locomover pela parte central da cavidade que permanece fundida.

Page 41: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 42

Inicialmente a camada congelada é muito fina, e a troca de calor entre o polímero fundi-

do e o molde é maior. Isto resulta em mais polímero sendo solidificado, aumentando a

espessura desta camada e, conseqüentemente, diminuindo a área do núcleo por onde o

polímero fundido passa.

As camadas do polímero não se movem à mesma velocidade, pois ocorre um arrasta-

mento das camadas, uma sobre as outras, resultando atrito entre as moléculas (figura

abaixo).

Modelo esquemático de frente de fluxo durante preenchimento de molde

O atrito entre o polímero fundido e as camadas solidificadas do polímero geram uma

tensão de cisalhamento entre essas diversas camadas, provocando uma orientação das

cadeias moleculares no sentido do fluxo.

Se o resfriamento é lento, as moléculas têm tempo para perder sua orientação. Caso o

resfriamento seja brusco, as moléculas permanecem orientadas no moldado.

O grau de orientação do polímero em uma peça varia do centro da cavidade (núcleo da

peça) para as paredes da mesma. Esta diferença de orientação faz com que as

camadas mais orientadas contraiam-se mais do que as camadas menos orientadas,

gerando tensões internas.

Page 42: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 43

Esquemas de camadas com diferentes níveis de orientação ao longo do espessura de

uma peça moldada

Contração

Considerando-se a relação molde/produto final, devemos elaborar um estudo criterioso

das dimensões das cavidades para obtermos o produto final dentro das especificações

dimensionais pedidas em desenho de produto.

No momento em que o material é resfriado dentro das cavidades ele se contrai e a

moldagem final do produto fica menor que o original do molde.

Sendo assim, quando no projeto de molde devemos prever a adição de uma

porcentagem a mais sobre as medidas do produto citadas em desenho de produto. Este

percentual deverá ser correspondente ao material a ser injetado que para maior

segurança deverá ser informado pela fabricante da matéria prima.

A contração é volumétrica, portanto todas as dimensões devem sofrer o acréscimo

deste valor, podendo sofrer variações de acordo com o processo e o equipamento, a

temperatura de trabalho e o empacotamento dado pela pressão de injeção e recalque

são fatores que influenciam diretamente sobre as dimensões finais.

A adição de cargas no material como, por exemplo, fibras de vidro, micro esferas de

vidro e talco também alteram a contração.

Page 43: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 44

A contração do produto sempre ocorrerá por sobre o macho afastando-se da cavidade

facilitando a extração, pelo fato do sistema extrator localizar-se do lado móvel. A medida

final do molde será obtida de acordo com a seguinte formula:

D = Dimensão final do molde em mm.

P = Dimensão do produto em mm.

5 = Valor da contração em porcentagem (%).

Tolerâncias dimensionais

As tolerâncias dimensionais solicitadas no desenho de produto devem garantir três

fatores de muita importância na fabricação do molde e na produção das peças:

• Variação de contração no processo: os valores indicados pelo fabricante são

obtidos através de testes efetuados em condições especificas, e não possuem as

mesmas condições particulares da maquina injetora, podendo haver diferenças.

• Ângulos de saída: conicidade obrigatória para tomar possível a extração do

produto dos machos.

• Tolerâncias de variação na confecção das cavidades: considerando-se que é

impossível obtermos peças opinadas com tolerâncias zero, devemos prever os

desvios no processo de homenagem das cavidades. Em casos que temos

tolerâncias pequenas podemos prever um sobremetal nas peças usinadas de forma

que possa ser retirado material (aço) para possibilitar a adequação do molde após o

exame dimensional do produto. Para tal devemos executar os machos dentro das

tolerâncias máximas e as cavidades dentro das tolerâncias mínimas

D = P + S

Page 44: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 45

Verifique o exemplo abaixo:

Material Polipropileno contração 0,4%

Para se obter uma constante e tomar os cálculos mais ágeis podemos usar:

Constante 1,004

Tolerância = +1- 0,1

Para determinarmos as medidas para o molde, devemos inicialmente jogar com as

tolerâncias do produto, observando sempre que no macho as tolerâncias vão para

mais e na matriz as tolerâncias vão para menos. Disso resulta que devemos proceder

da seguinte maneira:

Produto

Medidas para cavidade:

_ Medidas da Matriz

25 – 0,1 toler. = 24,9 x 1.004 = 24,99

12 – 0,1 toler. = 11.9 x 1.004 = 12,12

R2 x 1.004 = 2,01 (arredondamento)

R4 x 1.004 = 4,02 (arredondamento)

_ Medidas para o macho

21 + 0,1 toler. = 21,1 x 1.004 = 21,18

10 + 0,1 toler. = 10,1 x 1.004 = 10,14

X = 1 + % 100

Page 45: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 46

Cavidades

A ferramenta fêmea pode ser construída pela usinagem de um bloco massiço de aço,

eventualmente com a utilização de insertos, ou pela composição de blocos usinados

separadamente.

Sempre que possível, toda a altura do molde deve ser produzida no molde fêmea, a fim

de evitar a formação de linhas de rebarba e para dar maior resistência à ferramenta. Às

vezes a usinagem nestas condições não é possível, e a sub-divisão da altura da peça

entre as duas partes da ferramenta se torna inviável.

A fim de assegurar a correção da usinagem é usual produzir-se antes um modelo da

peça a produzir, em um material de fácil usinagem (alumínio, latão), que é

progressivamente comparado com modelos em gesso duro, sem contração, extraídos

da ferramenta que se está usinando.

No caso de perfis complicados, a usinagem pode ser grandemente facilitada fazendo-se

a composição de insertos. A utilização de insertos apresenta as seguintes vantagens:

• usinagem facilitada de blocos individuais,

• polimento facilitado nas faces,

• possibilidade de substituição de insertos no caso de dano ou modificações de

projeto.

Como desvantagens, porém, tem-se a necessidade de uma carcaça para servir de base

para os insertos e um tamanho normalmente maior da ferramenta em face da

espessura combinada dos insertos e da carcaça.

Cavidade de forma complexa e profundidade variável são confeccionados a partir de

blocos individuais de usinagem mais fácil.

Page 46: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 47

Canal de injeção

Canal de Injeção Principal ou Canal de Alimentação

De um modo geral, os moldes podem possuir várias cavidades ou cavidade única.

Nesse último tipo de molde, a alimentação poderá ser feita pelo próprio canal de injeção

principal (figura abaixo), suprimindo os canais de distribuição e os pontos de injeção.

Este artifício é geralmente aplicado em peças de parede de espessura relativamente

grossa e também para a transformação de materiais de elevada viscosidade.

No projeto deste tipo de canal deve haver um ajuste perfeito do bico de injeção da

máquina ao bico de injeção do molde, evitando a ocorrência de rebarbas que possam

impedir a extração do canal de alimentação (próxima figura).

Page 47: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 48

Cabe salientar que todas as superfícies envolvidas têm que estar bem.polidas para

facilitar a extração do canal de alimentação.

Canais de Distribuição

Os canais de distribuição recebem o polímero fundido do canal de alimentação e o

conduzem até as cavidades do molde, fazendo com que estas sejam preenchidas ao

mesmo tempo e em condições iguais de temperatura e pressão. Por isso, o

dimensionamento dos canais de distribuição assume grande importância.

Canais de distribuição de seção circular são os mais próximos do ideal, porém sua

complexa fabricação encarece o molde. Por isso, usam-se canais de seção parabólica.

cujo formato aproxima-se do circular.

O comprimento dos canais de distribuição deve ser o menor possível, a fim de reduzir

as perdas de pressão, evitar que o material se resfrie demais antes do molde estar

completamente cheio e diminuir a orientação em torno do canal.

Os canais de distribuição têm que ser construídos da forma o mais reta possível, sem

ângulos desnecessários, para que, independentemente da situação, todas as cavidades

de um molde múltiplo sejam preenchidas de forma simultânea e homogênea (supondo

que as cavidades sejam idênticas).

Page 48: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 49

Geralmente os canais de distribuição localizam-se na placa móvel do molde e

dispensam polimento especial.

Nos moldes de cavidades múltiplas, recomenda-se prolongar os canais de distribuição

principais para além do ponto de junção dos últimos canais. Este prolongamento,

denominado “poço frio”, tem a função de reter a primeira porção de material que, sendo

mais fria, prejudicaria a qualidade do produto.

Entradas ou Pontos de Injeção

Devem ser localizados criteriosamente de modo a facilitar o fluxo e a distribuição do

material na cavidade e a evitar que o material penetre nela em forma de jato. Isso

provocaria tensões internas e mau acabamento superficial da peça.

Sempre que possível, o ponto de injeção deve localizar-se o mais perto possível do

centro da cavidade, a fim de assegurar um preenchimento uniforme.

Em geral o ponto de injeção localiza-se na região de maior espessura da peça, fazendo

com que o material flua progressivamente para as regiões de menor espessura.

Na produção de peças grandes ou retangulares, recomenda-se a utilização de vários

pontos de injeção para se obter preenchimento e pressão de recalque uniforme. Neste

caso é essencial evitar marcas críticas provocadas por linhas de emenda ou linhas de

solda.

Um resumo dos tipos de sistemas de pontos de injeção mais usados é descrito a seguir

Entradas totais

São caracterizadas por possuir a seção de admissão relativamente grande. São

utilizadas em moldagem de peças grandes e espessas e em moldagem de peças

alimentadas diretamente pelo canal de injeção. Recomenda-se sua utilização na injeção

de materiais de alta viscosidade como, por exemplo, resinas de sopro e extrusão.

Page 49: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 50

As entradas totais possibilitam maior tempo de recalque, pois a seção de entrada

demora mais para se solidificar. Com isso pode-se compactar melhor o material na

cavidade, minimizando os problemas de chupagem, distorção e empenamento.

Entradas restritas

Este tipo de entrada possui seção de admissão relativamente pequena e é utilizada nor-

malmente em moldes de duas placas para produção de peças de paredes finas. Possui

a vantagem de reduzir o tempo total do ciclo, pois a entrada se solidifica rapidamente

após o material parar de fluir. Além disso, a entrada pode ser cortada ou removida com

perfeição, melhorando o aspecto do produto sem requerer operações de acabamento.

Normalmente, faz-se o diâmetro de entrada igual à metade da espessura da peça no

ponto de injeção.

As entradas restritas devem ser posicionadas de

maneira que o fluxo de material seja direcionado

perpendicularmente a uma das paredes do

molde, a fim de evitarem-se marcas de fluxo

indesejável, provocado pelo esguichamento do

material.

Page 50: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 51

Entrada capilar:

É utilizada geralmente em moldes de três placas ou em moldes de cavidade única,

alimentados diretamente pelo bico da injetora, nas moldagens de peças de paredes

finas e nos casos em que a marca de alimentação deverá ser a menor possível, como

nos casos das peças que necessariamente deverão ser alimentadas por uma face

visível.

A entrada capilar origina um fluxo turbulento que pode ocasionar marcas de fluxo do

material plástico, principalmente nas proximidades da entrada. Para compensar este

inconveniente, recomenda-se aumentar a espessura do produto na região do ponto de

injeção.

A utilização de entrada capilar dificulta a aplicação do recalque à peça. Portanto

recomenda-se evitar sua utilização em peças com espessura de paredes acima de 2,5

mm.

A entrada capilar possibilita que as peças se separem de forma automática.

Page 51: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 52

Entradas auto-extraíveis ou submarinas:

São utilizadas em moldes automáticos de alta produtividade, pois o produto já sai

acabado.

Estas entradas são submersas e perfuradas em ângulo, terminando em arestas finas

que são cortadas automaticamente durante a extração do produto.

A entrada submarina é adequada para a injeção lateral das peças. Sem considerar os

possíveis problemas por obstrução precoce, a entrada submarina permite seções muito

pequenas e, com isso, se conseguem marcas residuais quase invisíveis sobre a peça.

Entradas em leque

Para produzir peças planas e finas, com um mínimo de contração e de tensão, é

aconselhável a entrada em forma de leque.

Page 52: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 53

As entradas em leque possibilitam uma orientação do material e conseqüentemente

uma contração mais uniforme da peça além de diminuir o efeito das marcas de fluxo.

Com uma largura igual à da peça, este tipo de entrada origina uma distribuição

homogênea da matéria-prima dentro da cavidade. Recomenda-se a confecção da seção

de entrada menor que a seção do canal de distribuição.

No caso de moldes simples, a entrada situa-se fora do eixo de gravidade da peça, o que

pode conduzir a um desgaste do molde e à formação de rebarbas. A lâmina de entrada

é geralmente cisalhada e, por isso, não impede uma produção automática.

Balanceamento das Cavidades

A disposição das cavidades no molde deve permitir o equilíbrio de forças no momento

da injeção. Nesse sentido é importante manter-se o ponto de injeção centralizado em

relação aos canais de distribuição e cavidades, de forma que, durante a injeção, a

resultante das forças tenha sua linha de atuação no centro do molde. A simetria na

posição das cavidades também permite um preenchimento de todas as cavidades nas

mesmas condições de temperatura, pressão e viscosidade, assegurando a manutenção

das propriedades do material em todas as peças. Nos moldes pequenos e

principalmente nos moldes maiores, um balanceamento ‘natural” ou “artificial” é aplicado

nos pontos de injeção com o objetivo de obter uma equalização da pressão ou para

equilibrar as perdas de pressão a fim de preencher as cavidades simultaneamente. No

balanceamento “natural”, geralmente é escolhida a mesma distância dos pontos de

injeção. Na simetria “artificial”, o objetivo é atingido por meio da variação

correspondente dos diâmetros dos pontos de injeção.

Page 53: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 54

A simetria natural tem a vantagem da independência dos parâmetros de trabalho, tais

como temperatura e velocidade, porém, em muitos casos, significa um molde mais

complexo e maior.

Retenção dos Canais de Injeção (Poço frio)

Para que os canais de injeção e distribuição possam ser retirados do molde, é

necessário que sejam retidos e arrastados pela placa móvel. A função do poço frio é

captar a frente fria da massa a ser injetada, reter os canais de injeção na parte móvel do

molde e sacar o resíduo da bucha injetora, por isso temos este detalhe com um ângulo

reverso que funciona como retenção do lado da extração.

Tipos mais usados:

Page 54: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 55

Controle de Temperatura nos Moldes de Injeção

Um correto resfriamento do molde é essencial para a perfeita moldagem por injeção. A

posição dos canais de refrigeração depende de requisitos técnicos e considerações

econômicas. A fabricação de um molde com apropriado sistema de refrigeração é

normalmente muito caro, mas esses custos são compensados pela qualidade das

peças e pelo ciclo rápido de injeção alcançado.

A rentabilidade do molde pode ser muito influenciada desta forma. Os moldes para inje-

ção de termoplásticos amorfos não são necessariamente adequados para a injeção de

materiais parcialmente cristalinos. Uma maior contração durante o processo, tal como

acontece com os materiais parcialmente cristalinos, tem que ser compensada, na

maioria dos casos, com uma distribuição de temperatura mais homogênea e mais

intensiva. A distribuição de temperatura não deve ser alterada pela situação de

extratores, gavetas. etc. Além disso, a máxima diferença entre a temperatura de saída e

a de entrada do meio refrigerante não deveria passar dos 5ºC. Desta forma é

praticamente impossível a união em série de vários circuitos de refrigeração. Na maioria

dos casos a melhor alternativa é a conexão em paralelo destes circuitos ou a aplicação

de circuitos individuais com dispositivos de ajuste separados. A contração durante o

resfriamento é função direta da temperatura da parede do molde. Diferenças de

temperatura no molde e/ou diferentes velocidades de resfriamento podem ser

responsáveis por empenamentos e deformações da peça.

Se a água é usada como meio de refrigeração, a corrosão, e o depósito de calcário nos

canais de distribuição têm que ser evitados, já que, desta forma, a intensidade da

transmissão térmica no molde é reduzida.

Page 55: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 56

Todo sistema de resfriamento de molde deve ser projetado de maneira que o material

fundido tenha uma temperatura uniforme em todos os seus pontos até a conclusão do

processo de injeção. As seções do molde mais próximas dos pontos de injeção que são

mais aquecidas pelo fundido exigem resfriamento mais intensivo do que as regiões mais

afastadas do ponto de injeção.

A utilização de canais de resfriamento em paralelo deve ser evitada para peças

axialmente simétricas. Nestes casos recomenda-se a utilização de sistemas de re-

frigeração em espiral. O fluido de resfriamento deve entrar no molde pelo centro da

espiral. À medida que flui na direção da borda do molde, sua temperatura aumenta,

equilibrando a temperatura do material fundido no molde.

Para peças retangulares, recomenda-se a utilização de canais de resfriamento

direcionados longitudinalmente à cavidade do molde. A relação entre o diâmetro dos

canais e a distância entre os centros deles deve ser aproximadamente 1:5 (por

exemplo, distância entre canais = 50 mm - diâmetro do canal = 10 mm).

O líquido refrigerante deve entrar no sistema pelo ponto mais baixo do circuito e sair

pelo ponto mais alto, de modo a evitar a retenção de ar preso nos canais que tem efeito

isolante, prejudicando o resfriamento.

O empenamento das paredes laterais de peças retangulares é freqüentemente causado

por deficiências do resfriamento. A parede de um recipiente geralmente abaúla na

direção do lado mais quente do molde. Se as paredes empenam para dentro, o núcleo

do molde necessita resfriamento intensivo e vice-versa.

É preciso, contudo, observar:

a) O duto de resfriamento não deverá estar demasiado próximo (o que geraria pontos

frios e falhas de moldagem) nem afastado (ação insuficiente) da superfície de

moldagem, recomendando-se afastamentos da ordem de 24 a 45 mm;

b) O fluxo do fluído refrigerante deve ser suficiente para garantir a eficiência do

sistema de refrigeração sob a condição de máxima produção;

Page 56: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 57

c) A fim de não obstruir a liberdade de acesso do operador à máquina, as conexões de

entrada e saída do fluído refrigerante devem ser dispostos de um mesmo lado do

molde;

d) A temperatura de diferentes regiões do molde deve ser, tanto quanto possível,

homogênea;

e) Materiais como polietilenos, que são mais suscetíveis às distorções, devem Ter um

fluxo de resfriamento que coincida com o fluxo de material;

f) A refrigeração deve assegurar que a solidificação tenha início nas partes mais

afastadas, e termine no canal de alimentação, do contrário ocorrerão bolhas e

chupagens.

Tipos de Refrigerações

• Sistema de Refrigeração com núcleo roscado

Page 57: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 58

• Sistema de Refrigeração com Laminas ou chicanas

• Sistema de Refrigeração de Cascata e Pino e Cobre Berílio ou Cápsula

Page 58: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 59

• Sistema de refrigeração com furos de Brocas

Page 59: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 60

• Sistema de Refrigeração lateral para cavidades Redondas

Page 60: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 61

Elementos do Molde

Função dos elementos do molde

• Placa Base Superior

Fixação do molde na parte fixa da injetora através de garras. Neste elemento estão

fixados o anel de centragem e a bucha injetora.

• Anel de Centragem

Responsável pela centralização do molde na injetora e fixação da bucha injetora.

• Bucha de injeção

Faz a ligação do bico do cilindro de injeção com o interior do molde.

• Porta Cavidade

Placa onde são insertas as cavidades em forma de canecas ou placas inteiriças.

Alojam-se em suas laterais as colunas do molde, responsáveis em guiar a parte

superior com a inferior do molde. E possibilita a conexão dos bicos de mangueira.

• Porta Macho

Placa onde são insertados os machos em forma de postiços. Alojam-se em suas

laterais as buchas das colunas do molde para ocorrer o deslizamento no momento da

abertura e fechamento. A linha de fechamento acontece nas faces das placas porta

machos e cavidades.

• Placa Suporte

Elemento fixado sobre os calços com a função de suportar a pressão de injeção que

incide sobre a área projetada no momento do preenchimento das cavidades, devendo

Page 61: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 62

ser previamente calculada sua espessura e prever suportes pilares que servem de

sustentação para a placa suporte evitando sua deformação.

• Bucha do Molde

Guia o molde durante a abertura e fechamento.

• Coluna do Molde

Penetra a bucha no momento de abertura e fechamento do molde. Os desgastes e

folgas devem ser o mínimo possível entre este conjunto, para não haver desencontros

no produto e manter a guia.

• Parafusos

Elementos de fixação entre as placas.

• Bico de Mangueira

Conexão rápida das mangueiras de entrada e saída do fluído refrigerante, que irão fluir

pelos dutos de refrigeração.

• Calços ou espaçadores

Responsáveis pela limitação do curso de extração bem como alojar todo o conjunto de

extração.

• Placa Porta Extratora

Sua função é alojar e fixar os pinos extratores de retorno, molas de retorno e outros

sistemas de extração ou mecanismos.

• Placa Extratora

Aciona o conjunto extrator e suporta a pressão de injeção que incide sobre os

extratores, fato este que justifica sua espessura ser maior que a placa porta extratora.

Sendo sempre apoiada sobre os pinos topes.

• Suporte Pilar

Garante que a placa suporte não sofra flexão no momento da

injeção. A pressão aplicada na área projetada é alta e pode ocasionar flexão da placa

suporte, e originar rebarbas ou um mau funcionamento do molde.

• Buchas e Colunas da Extratora

Guiam o conjunto extrator.

Page 62: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 63

• Pino Tope

Evita sujeira sob as placas extratoras, facilitam o ajuste e perpendicularidade em

relação aos elementos extratores.

• Placa Base Inferior

Realiza a fixação do molde na parte móvel da injetora através de garras.

• Olhal

Elemento para acoplamento do gancho da talha para transporte.

• Tubo Trava

Posiciona o conjunto inferior (placa suporte, espaçador e placa base inferior). As demais

placas são posicionadas com as cabeças de buchas e colunas. Pode-se usar pinos de

guia em substituição dos tubos.

• Pino de Retorno

Levam as placas extratoras ao lugar correto após o fechamento, evitando que fiquem

avançados no momento da injeção.

• Mola

Elementos espirais que retomam as placas extratoras.

Anel de centragem

Tem a função de centralizar o molde em relação à linha de centro da injetora e fixação

da bucha de injeção.

É fixado no molde através de parafusos, e deve se encaixar no furo central da placa fixa

da injetora com o ajuste H7n6, para proporcionar um alinhamento perfeito entre o bico

do canhão da injetora e a bucha de injeção do molde.

Seu diâmetro externo deverá ser compatível com o da máquina, porém para menor

tempo de set-up é interessante que num parque de máquinas o diâmetro destes anéis

sejam padronizados.

A altura poderá variar de acordo com a necessidade de aplicação podendo ficar de 5 a

10 mm encaixado na placa da maquina e cerca de 5 mm alojado na placa base

superior.

Page 63: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 64

O aço para confeccioná-la pode ser

ABNT 1020 ou ABNT 1045, não exige

tratamento térmico por não ser um

elemento que sofra solicitações de força

ou atrito, o acabamento pode ser de

torno não necessita ser retificado. Na

extremidade superior deve-se prever um

chanfro para facilitar o encaixe no orifício

da máquina, o furo central para a

penetração do bico injetor deve ser o

maior possível com ângulos grandes,

para proporcionar a expulsão de

eventuais purgamentos de material do

bico injetor.

Sua forma normalmente é um disco liso, porem podemos faze-lo em formatos especiais

em casos onde seja necessário o encurtamento da bucha injetora.

Bicos injetores

Elementos acoplados na ponta do cilindro de injeção com o intuito de facilitar e

possibilitar o contato entre unidade de injeção e a bucha injetora, a fim de permitir a

passagem do material fundido de dentro do cilindro para o molde.

Não há possibilidade de usarmos um bico universal, levando em consideração que o

comportamento do fluxo os materiais quando aquecidos são diferentes.

Para um bom desempenho dos bicos devemos observar algumas características na sua

concepção.

• Evitar resistência no fluxo e manter uniforme a temperatura,

• Não permitir vazamento,

• Facilitar a homogeneização do material,

• Sem pontos onde o material possa se alojar permanecendo até a degradar,

• Possibilidade de fácil extração do canal de injeção,

• Não deve promover perda de carga excessiva.

Page 64: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 65

Todos os bicos devem possuir um sistema de aquecimento por resistência

independente do cilindro de plastificação a resistência deve ser alojada até perto da

extremidade do bico a fim de cobrir toda a superfície possível para compensar as

perdas térmicas no canal da bucha injetora.

O ideal é a utilização de um termopar para o controle de temperatura nesta região, que

também é considerada uma outra zona do cilindro. O ponto de contato pode ser cônico,

reto ou esférico e devem ser usinados com precisão nas dimensões especificadas de

modo a obter um ajuste satisfatório, para as buchas com raios esféricos devemos fazê-

los 0,8mm maior do que o raio do bico injetor, isto promove um perfeito assentamento

entre eles evitando vazamento.

O diâmetro do orifício varia de acordo com o volume e o material a ser injetado

podendo ficar entre 3 a 8 mm.

Podemos, para um melhor rendimento do processo de injeção, utilizar bicos injetores

aquecidos, construídos de forma funcional e econômica, eliminando as buchas injetoras

entregando o material fundido direto na cavidade ou sobre o canal de alimentação para

múltiplas cavidades.

Buchas quentes

Para melhor rendimento dos moldes podemos utilizar os bicos quentes, estes

elementos são de concepção diferente dos convencionais pelo fato de manter o material

fundido em seu interior não gerando o resíduo que ocorrem nos chamados bicos

convencionais minimizando o fluxo do material por áreas frias.

A aplicação em moldes de uma cavidade o resíduo é eliminado, onde temos a

vantagem da redução do fluxo do material diminuindo assim as tensões e as

fragilidades no ponto de injeção tomando o produto mais resistente. Ocorrem menores

Page 65: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 66

perdas de temperatura e pressão.

Em moldes de

cavidades múltiplas

podemos também

utilizar os bicos quentes,

porém não eliminamos

totalmente os resíduos e

sim minimizamos os

mesmo reduzindo assim

o volume de injeção.

É importante sempre estudarmos a viabilidade da aplicação de elementos aquecidos

em moldes, seja bico quente ou um conjunto de bicos que e chamado de câmara

quente.

Bucha do poço frio

Este elemento é utilizado para facilitar a confecção do poço frio e o ajuste do extrator do

canal, seria muito trabalhoso levar toda a placa porta macho para a máquina só para

executar este pequeno detalhe.

Buchas de injeção

Elemento que faz a ligação entre o bico injetor do canhão da injetora com a parte

interna do molde, entregando a massa fundida aos canais de alimentação que por sua

vez conduzirão o fluxo ao preenchimento das cavidades.

Do ponto de vista prático este elemento deve ser o mais curto possível para reduzir o

máximo a distancia do fluxo à percorrer, resultando assim em melhores características

mecânicas para o produto final.

Page 66: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 67

O canal de fluxo deve ser redondo assumindo uma forma cônica, com um ângulo de 2

(dois) graus e 30 minutos aproximadamente, com superfície polida sem pontos de

estagnação e retenção com o propósito de facilitar a extração e reduzir o atrito do fluxo

do material.

Deve ser tratado termicamente (temperado), por ser um elemento que sofre atrito e

pressão no momento do encosto da unidade injetora.

A região da cabeça deve possuir a forma de assentamento compatível com o bico

injetor da máquina. E um elemento que pode variar nos equipamentos, caso não seja

observada esta exigência, poderá ocorrer vazamentos de material e prender o resíduo

do bico no lado fixo do molde. No caso de buchas raiadas, os raios das mesmas devem

ser maiores cerca de 0. 8mm para promover um assentamento perfeito evitando assim

vazamentos de material no momento da injeção.

O diâmetro do furo do bico injetor em relação ao da bucha deve ser impreterivelmente

menor para evitar pontos de estagnação de material.

Buchas e colunas guia

Estes componentes como o próprio nome diz, vão guiar o molde na montagem, bem

como na abertura e fechamento do molde.

A parte superior portará as quatro colunas e a parte inferior do molde alojará as buchas

ou ao inverso de acordo com a necessidade, porém o mais comum é a primeira opção.

É usual sempre manter uma das colunas deslocadas ou com o diâmetro menor para

evitar a montagem e o fechamento do molde invertido o que poderia ocasionar

amassamento ou travamento do sistema.

As placas extratoras são guiadas por colunas, convém lembrar que elementos como

suporte pilar, pino de retorno e pinos extratores não devem sob hipótese alguma servir

Page 67: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 68

como guia para o conjunto extrator.

São fixadas pelo sistema de cabeça, recebem um ajuste deslizante entre si do tipo

H7g6, não podendo ter folgas maiores para não causar o deslocamento entre a partes.

Outra característica importante nas buchas e colunas são os canais de lubrificação, por

serem elementos de movimento e encaixe é necessário lubrificação para evitar atrito

que pode gerar aquecimento e engripamento do sistema.

Receberão tratamento térmico, têmpera e cementação e, posteriormente, deverão ser

retificadas para suportar as solicitações de atrito que estão sujeitas.

Seu comprimento irá variar de acordo o tamanho do molde e eventual mecanismo

aplicado nos molde, como por exemplo, o comprimento das colunas da extratora terá

seu comprimento de acordo com o curso de extração.

As colunas do molde podem variar caso tenhamos um molde de placas flutuantes ou

um molde com gavetas onde devem der mais longas que os pinos das gavetas.

Bucha e Coluna do molde

Bucha e Coluna da extratora

Page 68: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 69

Elementos de Extração e Retorno

Os elementos de extração são responsáveis em expulsar o produto final dos machos,

após a refrigeração e a abertura da máquina. São utilizados de acordo com a

necessidade do produto, forma, tamanho, material e produção. Sempre que possível

usar o sistema de extração automático.

Extratores

Como conseqüência da contração durante a injeção, as peças injetadas se contraem

sobre os machos do molde. Para sua desmoldagem, diferentes tipos de extratores são

aplicados:

O tipo de extrator depende da forma da peça a ser injetada. O esforço sobre a

superfície da peça injetada deve ser o menor possível para evitar deformações e

marcas na peça. A fim de facilitar a extração da peça deve-se prover suas paredes com

um leve ângulo de saída.

Normalmente os machos, e também os dispositivos de extração, estão situados na

placa móvel da máquina de injeção. Em alguns casos especiais, pode ser conveniente

situar os machos na placa fixa da máquina. O posicionamento dos extratores não deve,

sob nenhuma circunstância, interferir no resfriamento.

Todos elementos de extração possuem características de construção que são

fundamentais para seu bom desempenho.

Após a confecção em H-13 ou semelhantes, será retificado e receberá um tratamento

termoquímico, cementação ou nitretação criando uma camada superficial endurecida

seu núcleo fica com a dureza menor a fim de manter a tenacidade do aço.

Page 69: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 70

Esta camada superficial com dureza elevada é necessária devido ao atrito constante

com as partes do molde no momento da extração e seu núcleo tenaz para manter a

flexibilidade do elemento para não se quebrar ou deformar com eventuais desencontros

possíveis durante o funcionamento do molde. As folgas entre os pinos e as partes do

molde devem ser em torno de 0,5 mm a 0,6 mm no diâmetro e ajuste H7g6 na altura de

1,5 a dois vezes o diâmetro do pino na região de deslizamento na área do produto.

Na superfície das cavidades os extratores não devem possuir folgas, pois poderia

ocasionar rebarbas no produto.

Desnível em relação à superfície das cavidades gera um alto ou um baixo relevo no

produto podendo enfraquecer ou causar chupagens no produto.

Recomenda-se utilizar elementos de extração padronizados, que podemos adquirir de

fabricantes especializados, em vários diâmetros e comprimentos, com melhor qualidade

e rapidez.

A área de extração deve ser a máxima possível, ou seja, o maior número de pinos e

maior diâmetro possível dispostos de forma que a peça ao ser extraída mova-se

equilibrada e a força de extração se distribua uniformemente ao longo da área do

produto, evitando assim uma inconstância na posição do produto em relação à linha de

abertura do molde, podendo gerar defeitos no produto.

Devemos manter uma ótima perpendicularidade dos pinos em relação às placas

extratoras e as demais partes para não se desgastar, quebrar ou travar os pinos no

momento da extração, para isto podemos usar os pinos com cabeça forjada e retificada.

As lâminas extratoras são usadas em peças de paredes delgadas e nervuras profundas

região onde não é possível ou inviável a colocação de pinos redondos.

As buchas extratoras são elementos de extração que empregamos para ejetar peças de

forma tubular, onde a mesma envolve o macho central que molda o diâmetro interno do

produto. Obrigando assim a fixação do postiço na placa base inferior.

Peças com pequenas reentrâncias podem ser desmoldadas através de uma extração

forçada desde que projetadas corretamente.

Os extratores servem não só para a desmoldagem, mas também para a retirada dos

gases da cavidade.

Page 70: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 71

Tipos de extratores:

lâminas extratoras

São utilizadas neste tipo de extração, lâminas finas feitas geralmente de aço

cromo-níquel, cementadas, temperadas e retificadas, rigorosamente planas para um

perfeito funcionamento.

É freqüentemente usada para extrair produtos com nervuras finas e profundas, que por

outro meio seriam de difícil extração.

O extrator de lâmina deve se limitar à espessura da nervura, pois o mesmo, ao se

mover para extrair o produto, não deve tocar nas partes laterais da cavidade onde este

é moldado.

As lâminas também podem ser empregadas quando o uso de pinos redondos é

impraticável, isto é, quando o diâmetro é muito pequeno, para dar uma área maior de

contato ao extrair o produto, usa-se o extrator de lâmina.

• buchas extratoras

São elementos de extração que empregamos para ejetar peças de forma tubular, onde

a mesma envolve o macho central que molda o diâmetro interno do produto. Obrigando

assim a fixação do postiço na placa base inferior. É a técnica que consiste na extração

do produto por uma bucha cilíndrica cementada , temperada e retificada; montada na

placa porta extratora.

A extração com bucha escalonada é utilizada quando as paredes do produto são muito

finas, originando buchas frágeis (longas com paredes de pouca espessura).

Figura : Bucha escalonada e Bucha lisa

Page 71: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 72

• placas de extração

Podem substituir as buchas extratoras dependendo do tipo de molde, da quantidade de

cavidades ou do produto em questão.

Consiste na colocação de uma placa ajustada, que envolve a base do macho. Durante a

extração, esta placa é deslocada a frente pelo acionamento do conjunto extrator,

realizando a liberação do produto.

Deve ser empregada onde à área de extração é uma aresta viva, tal como a parede fina

de uma caixa ou um recipiente. Para tais condições, um extrator do tipo lâmina ou pino,

teria área de atuação insuficiente, e a pressão exercida nesta pequena área poderia

danificá-la, inutilizando o produto.

Neste tipo de extração é essencial que a placa tenha guias adequadas durante a

operação. Os pinos e as buchas guias são cementados, temperados e retificados.

Entre a placa extratora e o macho deve haver uma folga mínima de 0,25 mm, com um

ângulo mínimo de 5º, para evitar o atrito entre a placa e o macho.

A extração por placa oferece uma retirada uniforme e segura do produto, mas constitui

um método de alto custo com relação a sua usinagem e colocação no molde.

• pinos redondos

São os mais utilizados devido à versatilidade da usinagem e da própria furação no

ferramental por ser feito com broca e ajustado com alargador. E notório que podemos

utilizar mais de um tipo de elemento extrator no mesmo projeto.

Esses pinos podem ser de aço cromo-níquel ou aço prata, usinadas, endurecidas e

retificadas.

A distribuição e a quantidade de pinos, deve ser cuidadosamente estudada, a fim de

garantir a extração efetiva do produto sem provocar deformações localizadas.

Após a extração, a placa extratora e os pinos extratores voltam a sua posição original,

impulsionado pelos pinos de retorno, que são acionados no fechamento do molde. O

sistema de extração pode ainda ser recuado, através de molas ou retorno mecânico.

Page 72: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 73

Figura: Pino tipo A e tipo C

Métodos de fixação dos pinos ao sistema de extração:

• Cabeça plana

• Grampo de mola

• Cabeça remanchada

O método de fixação de pinos mais vantajoso é o de cabeça plana, que dá maior

firmeza e segurança.

• extração a ar comprimido

Representa uma alternativa eficiente e econômica para o problema da extração. O

extrator é mantido retraído sob ação da mola, sendo acionado por ar comprimido.

Consiste na introdução de ar comprimido entre a face do molde e o produto moldado. É

um método eficiente de extração para uma moldagem adequada, geralmente do tipo de

caixa ou recipiente.

O ar é introduzido no ponto mais afastado em relação à linha de fechamento, de tal

forma que separe definitivamente a moldagem da face do molde, antes que possa haver

o escape do ar. Além de fazer uma extração positiva, a introdução do ar comprimido

elimina o vácuo produzido, quando a moldagem do tipo balde é retirada da ferramenta

macho.

O detalhe da extração típica a ar, consiste invariavelmente em um pino do tipo válvula,

que é operado pela introdução de ar comprimido por trás de sua cabeça. O retorno é

feito geralmente, através de uma mola de compressão.

O ar é controlado pelo operador da injetora, através de uma válvula operada

externamente, que pode também ser ligada para operar automaticamente. A fim de

eliminar arestas vivas, deixa-se um corpo paralelo de 0,5 mm na válvula e na sede.

Page 73: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 74

Extração pelo lado fixo

Normalmente utilizada em moldagens com grandes áreas, onde a marca provocada

pelo sistema de alimentação, não possa aparecer do lado visível do produto. Isto

ocorre, quando as peças a serem injetadas são relativamente grandes, e o

deslocamento do ponto de injeção para a periferia da mesma, provocaria dificuldade de

preenchimento da cavidade e desbalanceamento do molde.

Extração por tirantes

Pode ser utilizada, quando existe a necessidade de movimento de uma placa do lado

fixo do molde. Seu uso ocorre principalmente em moldes de três placas, para realizar a

abertura da placa central ou flutuante. Um lado do tirante é fixado a placa flutuante e o

outro, ao conjunto móvel da máquina. Na abertura do molde, a placa flutuante é

deslocada, permitindo a extração dos canais de alimentação.

As correntes e os tirantes colocados nos moldes devem ter boa resistência. Empregam-

se materiais para suportar cargas de até 2.000 Kg. As correntes velhas e novas não

devem ser usadas simultaneamente devido à diferença de resistência, que provoca o

desbalanceamento dos extratores.

Page 74: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 75

Núcleos Rotativos

Quando se requer moldes para produção rápida ou de grandes quantidades, a rosca

pode ser desparafusada automaticamente, tanto durante como após a abertura da

prensa. A maioria dos métodos usados baseia-se na rotação do pino ou núcleo roscado

sendo os modos de operação, qualquer um entre os seguintes:

• Cremalheira e Pinhão

Neste método, o núcleo-macho é preso ao pinhão que é girado por uma cremalheira

que atravessa a ferramenta. Somente um numero limitado de fios de rosca pode ser

desrosqueado, em vista da limitação prática do comprimento da cremalheira. A

cremalheira pode ser operada por um cilindro pneumático ou hidráulico.

• Engrenagens helicoidais

O núcleo-macho é preso a uma engrenagem em espiral ou a um pinhão na extremidade

de um trem de engrenagens de redução. Este é movido, através de uma outra

engrenagem em espiral, por um eixo rotativo, através da ferramenta; o eixo é, em geral,

acionado por um motor elétrico.

• Engrenagem e parafuso-sem-fim

Neste método, o núcleo é preso à engrenagem, que é movida por um

parafuso-sem-fim, operado por um motor elétrico no exterior da ferramenta.

A potência necessária para girar os núcleos é difícil de se precisar, mas a carga inicial

devida ao atrito, e ao inicio de rebarbas, ou do material plástico, é alta; portanto, todas

as partes devem ser projetadas para suportar esta carga.

As roscas do núcleo de moldagem devem ser de aço cromo-níquel, endurecidas, e

retificadas.

Page 75: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 76

O método de desenroscar o núcleo, a ser adotado, dependerá dos seguintes fatores:

• O comprimento a ser desenroscado e o número de fios de rosca nele contidos

Para um grande número de fios de rosca, pode-se usar uma engrenagem helicoidal ou

uma engrenagem e parafuso-sem-fim sendo, a engrenagem, acionada por um motor

elétrico, ou por uma manivela manual externa. Com roscas curtas, ou com um pequeno

número de fios de rosca, pode-se usar um acionamento de cremalheira e pinhão, sendo

o movimento linear da cremalheira feito por cilindros externos, por rotação de uma

manivela manual ou por operação de pinos de cames, dentro da ferramenta.

• O diâmetro da rosca

Para pequenas roscas de, por exemplo, menos de 12 mm de diâmetro, e de

comprimento limitado, pode-se usar um cilindro pneumático ou uma manivela manual

para acionar o núcleo, mas, para roscas maiores, deve-se empregar um meio mais

eficaz, tal como cilindros hidráulicos ou motores elétricos com engrenagens. A potência

necessária obviamente depende da área da moldagem em contato com o núcleo.

• Se o desenroscamento deve ocorrer:

a) Antes de a ferramenta se abrir;

b) durante a abertura da ferramenta;

c) após a abertura da ferramenta.

Se os meios para manter o componente estacionário, contra à ação rotativa do núcleo,

existirem apenas na metade da ferramenta oposta àquela da qual o núcleo deverá ser

desenroscado, o desenroscamento deverá ocorrer: antes de o molde ser aberto, com o

pino do núcleo girando e saindo da rosca, ou com o pino girando, enquanto a abertura

inicial da ferramenta ocorre; neste caso, a peça move-se para diante, em relação ao

pino do núcleo, o qual mantém-se estacionário no plano axial; neste caso, ainda, o

componente é finalmente deixado na metade fêmea do molde, da qual a peça é,

subseqüentemente, extraído, em separado. Em alguns casos, especialmente quando se

executa operação manual para desenroscar o parafuso, a ferramenta deve ser aberta

antes de se começar o desenroscamento.

Page 76: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 77

Desenroscamento do núcleo roscado por cremalheira e pinhão

Pode ser usado em moldes de cavidades simples ou múltiplas mas, nesse último caso,

os núcleos devem, obviamente, colocar-se ao longo da linha de ação da cremalheira.

Neste molde, o desenroscamento ocorre enquanto a ferramenta permanece fechada,

com o núcleo rodando em sua própria rosca e, assim, movendo-se para baixo, para

dentro da ferramenta, na mesma proporção em que a extremidade roscada se

desenrosca da peça. O passo dessas duas roscas deve ser o mesmo. Após o núcleo

ser completamente desenroscado, a peça é deixada no mesmo lado do molde, do qual

ele é extraído pelo pino extrator central que passa através do núcleo, após a ferramenta

ter sido aberta. Em ferramentas desse tipo, a rosca de "desenroscamento" deve ser de

grande resistência, para que suporte a pressão da cavidade que será transmitida para

baixo, sobre o núcleo, durante a injeção, sendo essa rosca preferivelmente de forma

quadrada ou rosca acame. O núcleo deve girar sobre mancais duros, de tipo adequado.

A provisão de detalhes, na moldagem, para evitar rotação durante o desenroscamento,

é essencial. A cremalheira é ligada a um cilindro, montado externamente em relação à

ferramenta, e devem ser colocados limitadores positivos, do curso da cremalheira, de

modo a controlar a quantidade de rotação do núcleo.

Page 77: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 78

Desenroscamento por engrenagens

Esta forma é bastante adequada a ferramentas de cavidades múltiplas, nas quais as

cavidades são arranjadas em torno da engrenagem central que, então, gira todos os

núcleos simultaneamente. Este método de desenroscamento opera durante ou depois

da abertura da ferramenta. O núcleo não se move axialmente, mas faz com que a peça

suba na rosca rotativa, sendo assim extraída. São mostrados núcleos internos fixos que

servem para evitar que o componente gire durante o desenroscamento; nota-se, porém,

que o comprimento desses núcleos são feitos ligeiramente menor do que o da rosca,

fazendo-se isso para assegurar que a moldagem seja extraída completamente. É

essencial que o núcleo rotativo seja montado em mancais de resistência adequada e,

particularmente, que se instalem mancais de encosto para resistir à carga axial

proveniente da pressão da cavidade. Deve-se notar que é mais difícil posicionar o início

da rosca no mesmo lugar, antes de cada injeção com uma ferramenta acionada a

motor, do que com uma cremalheira operada por um cilindro. Entretanto

freqüentemente isto não é necessário.

Estes exemplos ilustram dois métodos básicos de operar ferramentas de

desenroscamento; cremalheira e pinhão ou engrenagens; mas usam-se muitos outros

detalhes e mecanismos diferentes para tal fim.

Page 78: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 79

Ambos os exemplos aplicam-se a moldagens alimentadas pelo lado oposto da rosca.

Ocasionalmente, porém, as moldagens devem ser alimentadas pela superfície interna

(por exemplo, tampas de garrafa nas quais nenhum ponto de alimentação deve

aparecer na superfície de cima). Neste caso, o núcleo rosqueado está no lado da

injeção.

Roscas para Extração Direta

A forma usual de rosca usada para extração direta é a do tipo arredondado. Com

materiais plásticos flexíveis ou semiflexíveis geralmente elas podem ser extraídas

diretamente do núcleo de maneira semelhante à que se emprega para a extração de

recessos. Roscas de extração direta geralmente aplicam-se aos tamanhos maiores, isto

é, roscas que tenham um diâmetro maior do que 20 vezes a espessura da parede em

materiais semiflexíveis, e roscas consideravelmente menores, em materiais flexíveis. A

extração direta não pode, usualmente, ser recomendada para materiais frágeis, tais

como o poliestireno não modificado.

Roscas-Macho Moldadas

Quase todas as roscas-macho são moldadas em ferramentas do tipo de partes móveis.

São usados muitos métodos para operar ferramentas de partes móveis, porém, o mais

comum é o emprego de cames ou pinos de acionamento de partes móveis (gavetas). O

movimento mínimo de came necessário é aquele requerido para assegurar que o

diâmetro menor da rosca seja livrado, também na linha de divisão das partes móveis.

Page 79: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 80

Essas ferramentas podem ser completamente divididas em torno de uma peça na qual

a rosca é o item mais importante, mas quando é apenas um detalhe, pequenas partes

móveis locais podem ser usadas.

O problema de rebarbas na linha de divisão deve ser considerado sempre, com roscas

moldadas, pois a rebarba pode causar interferência na montagem com a

correspondente rosca. Para eliminar a rebarba, é essencial uma grande precisão na

ajustagem das roscas correspondentes nas partes móveis juntamente com ajuste

preciso dos blocos opostos. Isto é particularmente verdadeiro quando se emprega um

material de grande capacidade de penetração, como o “nylon”. Esta dificuldade, pode,

algumas vezes, ser amenizada fazendo planos na rosca, ao longo da linha de divisão.

Tais planos são feitos logo abaixo do diâmetro menor e, assim, qualquer vazamento

ligeiro não vai interferir na montagem com a correspondente rosca. Os planos são

formados por meio de postiços subsidiários, colocadas na rosca, na linha de abertura.

Se for essencial que roscas completas sejam totalmente livres de rebarbas elas

poderão ser moldadas em uma cavidade roscada, cortada no sólido, mas esse método

pode aumentar o ciclo da prensa, pela necessidade de desenroscamento.

Para roscas pequenas e profundas, isto é, de 8 mm de diâmetro e menores, um método

conveniente consiste em produzir a rosca por eletrodeposição. Roscas na espessura

total da moldagem podem, naturalmente, ser conseguidas utilizando-se um macho de

abrir roscas.

Quando as roscas vão até o fundo de uma cavidade fechada, a entrada da rosca para

uma cavidade de rosca-macho é de preferência chanfrada; se tal não se fizer, a aresta

fina de aço, no início da rosca, provavelmente quebrará.

Page 80: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 81

Núcleos Móveis

Aberturas em peças muitas vezes podem ser obtidas meio de núcleos fixos, com faces

que se encostam à ferramenta oposta. Quando o furo forma ângulos retos com a linha

de centro da ferramenta, por exemplo, a base de uma moldagem, o núcleo é reto.

Algumas vezes, porém, as aberturas são feitas nas paredes laterais das peças, usando-

se núcleos fixos que se fecham, na linha de retirada, de encontro às faces da

ferramenta oposta.

Este método de operação significa que a face de fechamento da ferramenta fêmea

desliza de encontro à ferramenta macho quando o molde abre e quando fecha. Para

evitar arranhões excessivos, as faces de fechamento são feitas com a máxima

inclinação possível que não deve ser menor que 3 graus.

Se as faces fixas de fechamento podem ser empregadas dessa maneira, para produzir

furos laterais, a ferramenta é mais simples, mais confiável e mais barata. A face que

forma a abertura pode estar na ferramenta macho ou na fêmea, dependendo do projeto

da peça e da facilidade de usinar a ferramenta.

Quando os furos devem ser produzidos fora da linha de abertura deve-se usar um

núcleo móvel, que também fica de encontro à face oposta da ferramenta para formar a

abertura desejada.

Freqüentemente, o núcleo móvel é montado completamente no interior de apenas uma

metade da ferramenta e fecha-se contra essa metade, evitando arranhões, pois o

núcleo é introduzido antes que a ferramenta feche, sendo retirado antes que a

moldagem seja extraída, a menos que o núcleo seja deixado em sua posição durante a

abertura da ferramenta, para reter a moldagem no lado da extração. Se for essencial

que o núcleo móvel esteja em uma metade da ferramenta, e que se fecha de encontro à

metade oposta, deve-se considerar a possibilidade de interferência e de arranhões e, se

necessário, o núcleo deve ser introduzido após a ferramenta ter sido fechada, e retirado

antes que a ferramenta se abra.

Os núcleos operados por pinos são montados no lado de extração da ferramenta,

enquanto a metade oposta da ferramenta se fecha em torno do núcleo, até a linha de

divisão. No caso dos dois furos a serem produzidos pelo bloco ligado ao cilindro

hidráulico, isto não é conveniente. Além disso, esses dois furos estão na metade fixa da

ferramenta e, portanto, os núcleos devem ser retirados antes que a ferramenta se abra,

Page 81: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 82

pois a moldagem será retirada com a parte móvel da ferramenta, presa pelos núcleos

operados pelos pinos. O emprego de um cilindro hidráulico, montado na ferramenta fixa,

permite que esses pinos-núcleos sejam retirados antes da abertura da prensa. Na

seção BB, da figura abaixo pode-se ver que ambos os blocos de núcleos formam parte

da parede da cavidade, sendo que o bloco da direita forma dois recessos enquanto o

bloco da esquerda forma um recesso e um furo moldado. Esses blocos são resfriados a

água sendo, as conexões, feitas com tubos flexíveis.

Figura: Molde com núcleos operados hidraulicamente e por pinos acionadores: vista

plana da ferramenta

Quando se usam núcleos móveis ou partes móveis operadas mecanicamente através

de pinos acionadores, devem-se tomar providências para evitar que o núcleo ou as

partes móveis se desloquem quando o pino se desacoplar, ao ser completada a

abertura da prensa. No ciclo seguinte, ao se fechar a prensa, o pino deve, novamente,

ficar em seu furo de localização na parte móvel ou no núcleo, e, se este se houver

deslocado, poderá resultar em avaria à ferramenta.

Os pinos móveis não são, normalmente, menores do que 12,5 mm em diâmetro mas,

em qualquer hipótese, deverão ser feitos tão fortes quanto possível, de modo a

Page 82: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 83

minimizar a deflexão, e deverão ser aço cromo-níquel, endurecido e retificado. O ângulo

de operação do pino não deverá exceder 300º pois, se tal acontecer, a componente de

levantamento da força de abertura causará um aumento excessivo na pressão sobre as

faces de guia e, portanto, torna os requisitos da força para a abertura do núcleo maiores

que o necessário. Mesmo nesse ângulo e abaixo dele, as guias devem ser

convenientemente presas para resistir à força de levantamento.

Ocasionalmente, núcleos móveis são movidos por meio de parafusos ou por

cremalheira e pinhão. Geralmente, entretanto, isto leva a dificuldades para se prover um

bloco de travamento que suporte a pressão da extremidade. Entretanto, o uso

generalizado de cilindros hidráulicos tem tornado este método obsoleto.

Page 83: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 84

Elementos que compõe a Extração

Além dos elementos de extração temos outros elementos que formam o conjunto

extrator, que atuarão de forma simultânea, direta ou indiretamente no sistema

completando o ciclo de ejeção.

Estes são elementos que fazem parte do padronizado exceto o curso de extração que é

ditado pela altura máxima do produto e os furos na placa base inferior que é

estabelecido de acordo com o tamanho da injetora.

Função dos elementos

• Calços

Estes elementos geram o alojamento para os demais e limita o curso de extração

necessário, pré-estabelecido de acordo com o tamanho do produto.

• Porta extratores

Placa mais delgada, que aloja os elementos de extração.

• Placa extratora

Placa de maior espessura, responsável pelo avanço e retorno dos extratores, recebe o

impacto do varão de extração da maquina injetora.

• Buchas e colunas

Tem como função guiar as placas extratoras e mantendo assim a perpendicularidade e

o alinhamento dos extratores.

• Pinos Top’s

São pequenos discos sob a placa criando folga entre a placa base inferior e a placa

Page 84: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 85

extratora, facilitando o assentamento e evitando o acumulo de sujeira.

• Molas

É um dos componentes responsáveis em retornar a placa extratora para a posição de

injetar, recolhendo assim os pinos extratores evitando que os mesmos colidam com as

cavidades.

• Pinos de retorno

Trabalhando em conjunto com as molas garante no momento final do fechamento que a

placa extratora esta totalmente recuada e apoiada sobre os pinos top’s. Não corremos o

risco da placa ficar avançada no período da injeção.

• Furo na placa base inferior

Estes furos são necessários para possibilitar o avanço das placas extratoras, pois o

movimento das mesmas é feito pelo avanço do varão da maquina, podendo ser um

único furo central ou mais, de acordo com o tamanho e recurso da maquina, podendo

chegar até cinco, sendo um central e quatro nas laterais a uma distancia que pode ser

encontrada nos catálogos da injetora a ser utilizada.

O avanço e recuo da placa extratora também podem ser feitos pelo acoplamento deste

varão na placa extratora através de rosca, este sistema pode eliminar as molas e os

pinos de retorno, condição esta não muito aconselhável no que tange a segurança do

molde.

• Curso de extração

O curso de extração é a distancia que as placas extratoras devem avançar para que os

pinos extratores expulsem o produto preso no macho através da contração. Este vão

compreende da superfície da placa porta extratora até a face de apoio da placa suporte.

Normalmente este curso é a altura da peça mais uma pequena folga suficiente que

proporcione a total liberação do produto e caia por ação da gravidade.

• Saídas de ar

Deve-se assegurar que a injeção expulse totalmente os gases contidos no interior das

cavidades do molde. Isto é conseguido posicionando as saídas de ar adequadamente

nas faces de separação das placas, através das faces de união dos componentes do

molde. Através dos pinos extratores ou através de pinos especiais construídos para

este fim.

Page 85: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Molde para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 86

O tamanho de um orifício de ventilação depende principalmente da viscosidade do

material a ser injetado. A profundidade destes orifícios oscila entre 1/100 e 2/100mm.

Uma saída de ar inadequada pode ter as seguintes conseqüências:

• Enchimento parcial da cavidade;

• União deficiente da frente do material;

• Vazios internos na peça;

• O denominado efeito Diesel, ou seja, danos térmicos da peça (queimado).

Esses inconvenientes ocorrem principalmente na extremidade oposta ao canal de

injeção, nas regiões de encontro dos fluxos, nas nervuras ou em seções de grande

espessura. As saídas de ar devem estar localizadas próximas a essas regiões.

Page 86: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 86

Seleção de Materiais para Moldes

Moldes de injeção são usinados a partir de blocos de aço ou pré-fabricados a partir de

elementos normalizados. O custo de sua produção é extremamente alto e a escolha do

material é, portanto, muito importante.

Com o objetivo de conseguir a máxima eficiência e durabilidade, é necessário que os

materiais utilizados na fabricação de moldes tenham as seguintes propriedades:

• Alta resistência ao desgaste;

• Alta resistência à corrosão;

• Alta estabilidade dimensional;

• Boa condutibilidade térmica.

Aços com resistência de aproximadamente 60 kp/mm2 são usados para as partes do

molde que não estão sujeitas a grandes tensões, tais como placas de montagem. Ligas

de aço são utilizadas nas cavidades dos moldes. Os principais componentes das ligas

são níquel e cromo, embora molibdênio e manganês possam ser usados.

Durante a escolha do aço, recomenda-se avaliar a estabilidade dimensional do mesmo,

pois a variação das medidas do molde devido a tratamentos térmicos (por exemplo,

tempêra e cementação devem ser mínimas). Moldes com grandes diferenças de

espessura correm o risco de apresentar deformações e fissuras durante o tratamento

térmico.

Na construção de moldes, recorre-se aos tratamentos de superfície com o objetivo de

Page 87: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 87

obter ou melhorar as seguintes características do molde e das peças a serem

produzidas:

• Aumento da dureza superficial;

• Aumento da pressão superficial permitida;

• Aumento da resistência ao desgaste;

• Melhoria do comportamento de deslizamento;

• Melhoria da resistência à corrosão;

• Mais brilho superficial;

• Maior facilidade do fluxo da resina.

Os seguintes tratamentos superficiais são de ampla aplicação na construção de moldes:

• Nitretação

Através do nitrato se conseguem durezas superficiais extremas com ampliação da

estabilidade dimensional por causa da modificação química da superfície, além de

melhorar consideravelmente a resistência ao desgaste e a fadiga, mas reduz a

resistência mecânica do núcleo.

Quase todos os aços comuns na construção de moldes podem ser nitretados. Não se

aconselha a nitretação de aços resistentes à corrosão, pois diminui esta propriedade.

• Cementação

O processo de cementação é utilizado em aços de baixo conteúdo em carbono (C ≤ 0,3

%). Durante o tratamento, o carbono se difunde pela superfície do material. Os aços

tratados desta forma experimentam um grande aumento de dureza na sua superfície e

o núcleo permanece dúctil.

• Cromado duro

A aplicação eletrolítica dos recobrimentos de cromado duro tem sua aplicação sobre

tudo, com o objetivo de conseguir superfícies duras e resistentes ao desgaste, onde são

aplicados com êxito para injeção de matérias com efeitos abrasivos. Além do mais, o

Page 88: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 88

cromado duro é utilizado para reduzir engripamentos e para aumentar a proteção contra

a corrosão (cromado de múltiplas camadas). Igualmente, o cromado duro se aplica para

a reparação de superfícies desgastadas.

• Niquelado duro

No procedimento químico de niquelado duro, as camadas de níquel são depositadas

sem aplicação de corrente externa. Ao contrário que nos procedimentos eletrolíticos,

neste não se dá o efeito desagradável de formação de diferentes espessuras (pontos

grossos), sobre tudo em quinas. Isto significa que é possível niquelar tubos,

perfurações, superfícies perfiladas, etc., sem nenhum problema.

• Recobrimento com metal duro

Para obtenção de elevada resistência ao desgaste junto com uma boa resistência anti-

corrosiva, é aplicado recobrimento baseados em nitratos de titânio e outros metais

duros.

Tabela de materiais para molde de plástico

Materiais para construção de moldes

Elementos Material Villares Tratamento HRC

Placa base superior

ABNT 1045

Placa base inferior

Porta matriz

Porta macho

Placa suporte

Espaçadores

Placa extratora

Porta extratores

Anel de centragem ABNT 1020

Bucha injetora ABNT 01 VND Temperado 50/55

Bucha guia ABNT 8620 VB-20 Cem. Temp. 60/65

Coluna de guia ABNT 8620 VB-20 Cem. Temp. 60/65

Bucha do poço frio ABNT 01 VND Temperado 50/55

Suporte pilar ABNT 1020

Pino tope ABNT 1020 VND Temperado 50/55

Pino de retorno ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55

Pino extrator ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55

Bucha extratora ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55

Lâmina extratora ABNT H-13 ABNT H-13 Nitretado 50/55

Macho ABNT H-13

ABNT P-20

Aço Inox

H-13

P-20

Temperado

Nitret./Benef.

Materiais clorados

50/55

50 Cavidade

Postiço

Gaveta

Page 89: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 89

Postiço delgado ABNT 5160 VR-60 Temperado 50/55

Suporte para gaveta ABNT 01 VND Temperado 50/55

O ajuste adequado da temperatura do molde tem grande importância, pois influi decisi-

vamente no tempo de resfriamento e de ciclo. No caso de termoplásticos parcialmente

cristalinos, tem muita influência na deformação, na estabilidade dimensional e, conse-

qüentemente, na qualidade da peça injetada.

Para melhorar a transmissão de temperatura de algumas partes do molde, são

utilizados com vantagens, materiais não-ferrosos puros ou em ligas, como:

• Cobre;

• Cobre - berílio;

• Cobre - cobalto - berílio;

• Cobre - cromo - zircônio, etc.

A condutibilidade destes materiais é, no geral, muito superior à dos aços, porém, sem

chegar a ter a mesma dureza, resistência ao desgaste e resistência à fadiga.

Freqüentemente é necessário um bom recobrimento da superfície como condição

necessária para a aplicação destes materiais com sucesso.

Page 90: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 91

Projeto de Peça

A ocorrência de defeitos típicos em moldados por injeção como empenamento,

rechupes, deformações, distorções etc, está fundamentalmente associada às

características de contração, contração diferencial e rigidez do polímero no momento da

extração. Neste item estão apresentadas algumas características e propriedades

específicas que devem ser consideradas durante o processamento, pois influenciam na

qualidade dos moldados.

Relação entre espessura de parede e contração

O nível de contração do moldado é afetado:

• pelo projeto do molde;

• pelo desenho da peça, principalmente em função da espessura de parede;

• pelas características da resina empregada;

• pelas condições de processamento (principalmente temperaturas de injeção e do

molde).

Como o resfriamento das seções mais espessas ocorre mais lentamente, o polímero

tende a apresentar nestas regiões um maior grau de cristalinidade, resultando numa

maior contração em relação às paredes mais finas.

Outro fator que contribui para aumentar a contração em zonas mais espessas (como

nervuras, por exemplo) é o fato de que nestas regiões a pressão exercida é menor do

que nas paredes mais finas. Desta forma, nestas regiões há uma menor compensação

Page 91: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 92

da contração devido ao recalque.

O empenamento é causado pela contração diferencial na direção do fluxo e

perpendicular a este.

Alguns problemas associados à

contração diferencial podem ser

solucionados facilmente. Por exemplo,

no carretel esquematizado no quadro

nove, a ocorrência do “chupado” na

face contrária (conforme aparece em

a) é eliminada com a redução de sua

largura conforme proposto em b.

De modo similar, no quadro abaixo, a distorção provocada na peça do desenho a,

resultante da variação brusca da espessura, é resolvida utilizando-se um perfil

modificado (conforme mostrado em b).

Materiais contendo agentes nucleantes são utilizados para a produção de peças com

maior transparência e maior estabilidade dimensional. Além disso, a nucleação aumenta

a temperatura de recristalização (Tx), de forma que a maior parte da contração ocorra

ainda dentro do molde, reduzindo empenamento e chupagem, e permitindo ainda que

as peças possam ser extraídas mais cedo. Isto implica em reduções consideráveis do

Page 92: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 93

ciclo total de moldagem.

Por outro lado, o uso de nucleantes pode acarretar numa redução da resistência ao

impacto e aumento na tendência da formação de tensões residuais. Vale ressaltar que

as grades clarificadas apresentam comportamento semelhante aos nucleados, porém

com maior eficiência no aumento de transparência.

Considerações sobre o Fluxo

Para determinar a espessura mínima de parede do ponto de vista de processabilidade,

o fluxo da resina no molde deve ser considerado com respeito às temperaturas do

fundido e do molde, profundidade/comprimento da cavidade e dimensões do canal e

ponto de injeção.

Em geral, moldes de peças maiores com paredes finas devem ser preenchidos por

resinas de alta fluidez, enquanto moldes de paredes grossas permitem o uso de resinas

com fluidez variando de média a baixa.

Peças contendo dobradiças integrais freqüentemente requerem fluidez alta para

assegurar rápido preenchimento e boa qualidade das dobradiças. Porém, cuidado deve

ser tomado na escolha do tipo de material a ser usado, uma vez que para fluidez

crescente há diminuição de resistência das dobradiças.

A espessura de parede deve ser constante sempre que possível para diminuir

chupagem, contração diferencial e conseqüente empenamento. Se isto não for possível,

deve-se diminuir a espessura progressivamente na direção do fluxo.

Nervuras

A principal função das nervuras é o aumento de rigidez e resistência mecânica da peça.

As nervuras, quando localizadas convenientemente, podem ser utilizadas também para

facilitar o fluxo do polímero, evitando assim o empenamento.

Page 93: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 94

O raio de curvatura da região de encontro entre a nervura e a parede da peça deve

variar entre 20% e 50% da espessura nominal da parede (quadro). Estudos mostram

que a concentração de tensões nesta região é minimizada quando este raio equivale a

50% da espessura da parede.

A espessura da base da nervura deve variar ente 50% e 75% da espessura da parede

adjacente. As paredes da nervura devem possuir uma inclinação de 1º a 2º para facilitar

a extração, e a altura deve ser 1,5 vez a espessura da parede. Alturas maiores podem

ser usadas contanto que a espessura da base seja aumentada. Nestes casos podem

ocorrer dificuldades na extração da peça.

Nervuras de grandes dimensões

Em situações nas quais é necessária a utilização de nervuras de grandes dimensões,

os eventuais “chupados” podem ser disfarçados por meio de artifícios como:

a) utilização de seção em desnível, imediatamente acima da nervura;

Page 94: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 95

b) incorporação de filete decorativo ;

c) uso de texturização da superfície oposta à nervura. Esse artifício é o mais indicado

para caixas com divisórias.

Arestas

O design de peças deve incluir raios de curvatura em qualquer tipo de canto vivo para

minimizar a concentração de tensões.

Nos cantos internos o raio deve variar entre 0,25 e 0,5 vezes a espessura de parede e

nos cantos externos, os raios de curvatura devem variar entre 1,25 e 1,5 vez a

espessura, conforme ilustrado no quadro ao lado.

Ângulo de saída

Para facilitar a extração, é recomendado que o molde apresente um ângulo de saída de

pelo menos 1º nas paredes interna e externa da peça. Quanto maior o ângulo, maior

será a facilidade de desmoldagem. Para o caso de superfícies texturizadas, é requerido

um aumento de 1º no ângulo para cada aumento de 0,025 mm na profundidade de

textura.

Page 95: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 96

Ressaltos

Ressaltos devem ser evitados. Contudo, para que o ressalto não provoque deformação

da peça acima de limites toleráveis, devem ser obedecidos quatro critérios:

1. A altura máxima do ressalto para uma peça circular deve ser dada pela diferença

percentual entre o diâmetro máximo (T) e o diâmetro mínimo (E) indicado

no quadro abaixo:

2. Para artigos como tampas com rosca, os ressaltos devem ser desenhados com um

angulo de inclinação de aproximadamente 25º para facilitar sua extração.

3. A base do ressalto e a espessura da parede onde está localizado devem ter

dimensões suficientes para suportar a tensão de cisalhamento incidente.

4. Os ângulos envolvidos nos ressaltos não devem possuir raio de curvatura inferior a

1,5 mm.

Fundos e paredes laterais

Peças com fundo plano apresentam distorções devidas a contração diferencial que

ocorre nas direções paralela e perpendicular ao fluxo do polímero. O quadro A mostra

como o desenho da base deve ser tal que permita ao polímero relaxar as tensões

internas, acumuladas no preenchimento da cavidade. Em peças retangulares é comum

ocorrer à flexão das paredes laterais para o lado interno (quadro B). Em peças

pequenas isso pode ser corrigido com a utilização de paredes com perfil lenticular em

forma de lente, como mostra o quadro.

h%= T - E X 100

T

Page 96: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 97

Quadro A Quadro B

Um aumento de 20% a 30% na espessura de

parede provocará o aumento local da contração,

fazendo com que a parede permaneça reta. Em

peças maiores, com ou sem dobradiças, é mais

conveniente o uso de paredes convexas.

Perfis de borda

A rigidez necessária às bordas de bacias, vasilhas e recipientes de grande capacidade

são conseguidas com a utilização de perfis de reforço nessas arcas. É essencial manter

a uniformidade da parede no desenho desses perfis.

Perfis, como os mostrados no quadro, não são

recomendáveis apesar de serem encontrados

algumas vezes na prática, pois a maior

concentração que ocorre na região da borda

tende a abaular o corpo da peça.

Page 97: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 98

Ao contrário, pode-se obter bons resultados com os perfis mostrados no quadro abaixo.

Dobradiças integrais

Dobradiças feitas em polipropileno possuem excelente vida útil. Porém, para alcançar

esta performance, é necessário obedecer algumas regras de projeto.

No quadro, está apresentada a seção transversal de um projeto de dobradiça integral.

As dimensões indicadas são aquelas recomendadas para a maximização da vida útil da

dobradiça, sendo que o projeto pode ser adaptado a requisitos funcionais de casos

específicos. A escolha de raios adequados otimiza o fluxo do fundido e reduz a

concentração de tensões na região onde ocorre a dobra. Além disso, a redução da

seção transversal utilizando contornos arredondados assegura que a flexão ocorra na

região mais fina da dobradiça, promovendo um melhor controle do encaixe entre a

Page 98: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 99

tampa e o frasco.

Devido à tendência ao arqueamento da dobradiça, o plano externo da mesma deve ser

rebaixado em 0,3 mm ajudando no controle do encaixe da tampa. Comprimento de

1,5mm e espessura variando de 0,20 a 0,30 mm são recomendados para um bom

equilíbrio entre processabilidade e propriedades mecânicas da dobradiça.

Recomenda-se que imediatamente após o processamento da dobradiça, esta seja

fletida algumas vezes para que ocorra orientação molecular e conseqüente aumento da

vida útil da mesma.

As linhas de refrigeração do molde devem ser concentradas na região da dobradiça,

uma vez que nesta região há uma geração adicional de calor por fricção entre a massa

fundida e as paredes do molde. Um cuidado adicional que deve ser tomado é o

posicionamento adequado ponto de injeção que ajuda a evitar defeitos como linhas de

solda e delaminação da dobradiça. Maiores detalhes são dados no item referente ao

projeto do molde.

Inserções de metal

Frequentemente ocorrem peças de metal em produtos moldados por injeção,

especialmente roscas, porcas e componentes elétricos. A inserção de metal oferece ao

produto maior resistência mecânica e estabilidade dimensional.

As máquinas de moldagem por injeção vertical são bastante convenientes para a

produção de produtos compartes metálicas com uma mesa horizontal giratória montada

Page 99: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 100

sobre ela. Na maioria dos casos, a mesa giratória tem duas (às vezes quatro) partes

inferiores do molde idênticas, e somente uma parte superior. O molde fica aberto na

posição, e as peças de metal podem ser facilmente colocadas. Então a mesa circular

gira 180º, posição em que o molde fecha e a moldagem de injeção tem lugar (neste

ínterim, o operador coloca as peças de metal na outra cavidade. Depois da solidificação

o molde abre-se, a mesa executa um meio-giro e o ejetor levanta o produto da primeira

cavidade do molde).

Figura: Injetora vertical

Page 100: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 101

Tabelas Padronizadas para Moldes

Colunas de Molde

Tipo D1 D2 D3 L1 L2 L3 L4 Tipo D1 D2 D3 L1 L2 L3 L4

C1 16 21 25,4 20 20 5 40 C26 20 26 31,8 34 60 6 94

C2 16 21 25,4 34 20 5 54 C27 20 26 31,8 60 60 6 120

C3 16 21 25,4 60 20 5 80 C28 20 26 31,8 20 70 6 90

C4 16 21 25,4 20 26 5 46 C29 20 26 31,8 34 70 6 104

C5 16 21 25,4 34 26 5 60 C30 20 26 31,8 60 70 6 130

C6 16 21 25,4 58 26 5 84 C31 24 32 31,8 20 26 7 46

C7 16 21 25,4 20 34 5 54 C32 24 32 31,8 34 26 7 60

C8 16 21 25,4 34 34 5 68 C33 24 32 31,8 60 26 7 86

C9 16 21 25,4 60 34 5 94 C34 24 32 31,8 20 34 7 54

C10 16 21 25,4 20 46 5 66 C35 24 32 31,8 34 34 7 68

C11 16 21 25,4 34 46 5 80 C36 24 32 31,8 60 34 7 94

C12 16 21 25,4 60 46 5 106 C37 24 32 31,8 20 46 7 66

C13 16 21 25,4 20 60 5 80 C38 24 32 31,8 34 46 7 80

C14 16 21 25,4 34 60 5 94 C39 24 32 31,8 60 46 7 106

C15 16 21 25,4 60 60 5 120 C40 24 32 31,8 20 60 7 80

C16 20 26 31,8 20 26 6 46 C41 24 32 31,8 34 60 7 94

C17 20 26 31,8 34 26 6 60 C42 24 32 31,8 60 60 7 120

C18 20 26 31,8 60 26 6 86 C43 24 32 31,8 20 70 7 90

C19 20 26 31,8 20 34 6 54 C44 24 32 31,8 34 70 7 104

C20 20 26 31,8 34 34 6 68 C45 24 32 31,8 60 70 7 130

C21 20 26 31,8 60 34 6 94 C46 32 42 48 34 34 8 68

C22 20 26 31,8 20 46 6 66 C47 32 42 48 60 34 8 94

C23 20 26 31,8 34 46 6 80 C48 32 42 48 70 34 8 104

C24 20 26 31,8 60 46 6 106 C49 32 42 48 34 46 8 80

C25 20 26 31,8 20 60 6 80 C50 32 42 48 60 46 8 106

Page 101: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 102

Buchas de Injeção Padronizadas

Tipo D1 D2 D3 A K L

B-1 30 16 3,5 20 23 43

B-2 30 16 3,5 26 23 49

B-3 30 16 3,5 34 23 57

B-4 30 16 3,5 46 23 69

B-5 30 16 3,5 60 23 83

B-6 30 21 4,5 26 29 55

B-7 36 21 4,5 34 29 63

B-8 36 21 4,5 46 29 75

B-9 36 21 4,5 60 29 89

B10 36 21 4,5 70 29 99

B11 48 26 5 34 35 69

B12 48 26 5 46 35 81

B13 48 26 5 60 35 95

B14 48 26 5 70 35 105

B15 48 26 5 90 35 125

B16 48 26 5 115 35 150

B17 48 26 5 140 35 175

Page 102: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 103

Colunas para Moldes de Placas Flutuantes

Tipo D1 D2 D3 L1 L2 L3 L4

CF 1 16 21 25,4 58 26 5 84

CF 2 16 21 25,4 72 26 5 98

CF 3 16 21 25,4 86 26 5 112

CF 4 16 21 25,4 110 28 5 138

CF 5 16 21 25,4 162 28 5 190

CF 6 20 26 31,8 72 34 6 106

CF 7 20 26 31,8 92 34 6 126

CF 8 20 26 31,8 118 34 6 152

CF 9 20 26 31,8 146 34 6 180

CF10 20 26 31,8 195 34 6 229

CF11 24 32 38,1 72 34 7 106

CF12 24 32 38,1 92 34 7 126

CF13 24 32 38,1 118 34 7 152

CF14 24 32 38,1 146 46 7 192

CF15 24 32 38,1 195 46 7 241

CF16 32 42 48 86 46 8 132

CF17 32 42 48 119 46 8 165

CF18 32 42 48 149 46 8 195

CF19 32 42 48 185 58 8 243

CF20 32 42 48 245 58 8 303

Page 103: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 104

Colunas do Conjunto Extrator

Tipo D1 D2 D3 L1 L2 L3 L4

CE 1 16 21 25,4 50 20 5 70

CE 2 16 21 25,4 60 20 5 80

CE 3 16 21 25,4 80 20 5 100

CE 4 16 21 25,4 50 26 6 76

CE 5 16 21 25,4 58 26 6 86

CE 6 16 21 25,4 80 26 6 106

CE 7 16 21 25,4 50 34 6 84

CE 8 16 21 25,4 60 34 6 94

CE 9 16 21 25,4 80 34 6 114

CE10 20 26 31,8 60 26 6 86

CE11 20 26 31,8 70 26 6 96

CE12 20 26 31,8 90 26 6 116

CE13 20 26 31,8 60 34 6 94

CE14 20 26 31,8 72 34 6 106

CE15 20 26 31,8 92 34 6 126

CE16 20 26 31,8 60 46 6 106

CE17 20 26 31,8 70 46 6 116

CE18 20 26 31,8 90 46 6 136

CE19 24 32 38,1 70 32 6 102

CE20 24 32 38,1 90 32 6 122

CE21 24 32 38,1 110 32 6 142

CE22 24 32 38,1 70 46 6 116

CE23 24 32 38,1 90 46 6 136

CE24 24 32 38,1 110 46 6 156

CE25 32 42 48 96 32 6 128

CE26 32 42 48 116 32 6 148

CE27 32 42 48 146 32 6 178

CE28 32 42 48 96 70 6 166

CE29 32 42 48 116 70 6 186

CE30 32 42 48 146 70 6 216

Page 104: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 105

Buchas do Molde

Tipo D1 D2 D3 D4 L1 L2 L3

B 1 16 16 21 25,4 20 5 20

B 2 16 16,5 21 25,4 20 5 26

B 3 16 16,5 21 25,4 20 5 34

B 4 16 16,5 21 25,4 20 5 46

B 5 16 16,5 21 25,4 20 5 60

B 6 20 20 26 31,8 20 6 26

B 7 20 20 26 31,8 34 6 34

B 8 20 20,5 26 31,8 34 6 46

B 9 20 20,5 26 31,8 34 6 60

B10 20 20,5 26 31,8 34 6 70

B11 24 24 32 38,1 20 7 26

B12 24 24 32 38,1 34 7 34

B13 24 24,5 32 38,1 34 7 46

B14 24 24,5 32 38,1 34 7 60

B15 24 24,5 32 38,1 34 7 70

B16 32 32 42 48 34 8 34

B17 32 32,5 42 48 34 8 46

B18 32 32,5 42 48 34 8 60

B19 32 32,5 42 48 34 8 70

B20 32 32,5 42 48 34 8 90

B21 42 42 52 60 60 10 60

B22 42 42,5 52 60 60 10 70

B23 42 42,5 52 60 60 10 90

B24 42 42,5 52 60 60 10 115

B25 42 42,5 52 60 60 10 140

Page 105: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 106

Buchas para Placas Extratoras

Tipo D1 D2 D3 D4 L1 L2 L3 L4

BE 1 16 16,5 21 25,4 23 4 29 29

BE 2 20 20,5 26 31,8 32 5 38 38

BE 3 24 24,5 32 38,1 32 5 38 38

BE 4 32 32,5 42 48 39 5 45 45

Page 106: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 107

Pinos Extratores e de Retorno

Pinos Tipo A

D1 D2 K L

2 4 2 100 125 150 175 200 250

2,5 5 2 100 125 150 175 200 250 300

3 6 3 100 125 150 175 200 250 300 350 400

4 8 3 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500

5 10 3 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500

6 12 5 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500 600

8 14 5 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500 600

10 16 5 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500 600

12 20 7 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500 600

14 22 7 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500 600

16 22 7 100 125 150 175 200 250 300 350 400 500 600

20 26 8 150 175 200 250 300 350 400 500 600

Page 107: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 108

Pino Tipo C

D1 K D2 D3 L1 L

1 2 4 2 50 100 125 150

1 2 4 2 75 175 200

1,5 3 6 3 50 100 125 150

1,5 3 6 3 75 175 200

2 3 6 3 50 100 125 150

2 3 6 3 75 175 200

2,5 3 6 3 50 100 125 150

2,5 3 6 3 75 175 200

Page 108: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 109

Tabela para Porta Moldes

Dimen. Tipo

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V X Ma Mb Mc D1 D2 D3

12:15 150 150 20 26 34 46 60

20 26 34 46 60

26

16

13

H: (2xQ) + I + E +C + E + D

I : F + G = X = 4,0

-

20

1

92 72 122

144

20

180 70 - 114 130

20 30 50

M10 M10

M6

10 21 20,4

15:20 150 200 - 144 100

- 160

180

18:20 180 200

- 108 88 144 144 210

-

20:25 200 250 26 34 46 60 70

26 34 46 60 70

34 -

120 100 160 160

26

240 140 206 230

M12 M12

20 26 31,8 20:30 200 300

22

16

- 180 256 280

25:25 250 250 46

26

2

154 134 200 200

290 130 200 230

24 32 38,1 25:30 250 300 - 160 200 250 280

25:35 250 350 - 210 250 300 330

30:30 300 300

192 172 190

250 - 160 200 250 280

30:35 300 350 34 46 60 70 90

34 46 60 70 90

236

26

- 198 240 286 326 30 50 70

M16 M16 M8 32 42 48

30:40 300 400 - 238 290 336 376

30:45 300 450 - 278 330 386 426

34:40 340 400

26 22

224 200 236 266

336 - 238 290 336 376

34:50 340 500 - 320 370 436 476

40:45 400 450 284 260 326 336 - 280 330 386 426

39:50 390 500 60 60

70 25 20

30 22 274 250 316 320 - 300 340 420 476

50 70 200

M20 M20 M10 42 52 60

45:65 450 650 70 90 115 140

70 90 115 140

30 25 306 282 370 370 - 430 470 570 626

Page 109: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 110

Tabela para Porta Moldes

Page 110: Curso de Projeto de Moldes para Plásticos

Escola SENAI Mario Amato – Projeto de Moldes para Plásticos

NTP – Núcleo de Tecnologia do Plástico 111

Referências Bibliográficas

Hans Gastrow, Moldes de inyección para plásticos, 1992, editora Hanser

László Sons, Lásló Bardóz, Istiván Radnótio, Plásticos Moldes e Matrizes, editora

Hemus Ltda.

Sergio da Cruz, Molde de Injeção Termoplásticos, editos Hemus Ltda.

A.B. Glanvil e E.N. Denton, Princípios Básicos e Projetos – Moldes de Injeção, 1970,

editora Edgard Blücher.

Catálogo Técnico da Ipiranga Petroquímica, Injeção de PEAD

Catálogo Técnico da Polibrasil, Injeção de Polipropileno Prolen

Catálogo Eletrônico da Polimold.