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Joinville / SC

2013

MQUINAS

E

EQUIPAMENTOS

INJET ORAS

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APRESENTAO

Certa vez, o educador e filsofo brasileiro, Paulo Freire, afirmou: O conhecimento exige uma presena curiosa do sujeito em face do mundo. Requer uma ao transformadora sobre a realidade. Demanda uma busca constante. Implica em inveno e em reinveno.

O conhecimento o motor do mundo, contribuindo para o desenvolvimento de cada cidado individualmente e da sociedade como um todo. E este material busca, exatamente, ampliar as suas experincias e aprendizagens, despertando sua mente para novas ideias.

Nossa proposta, ao colocar este material em suas mos, abordar novos conceitos e trabalhar contedos de maneira didtica. O objetivo principal contribuir para a sua formao profissional, por meio da anlise e contextualizao de questes presentes na rotina da sua profisso.

Este o primeiro passo de uma caminhada em que muitos desafios precisam ser vencidos. Mas, com determinao, persistncia e dedicao possvel superar todos eles. Acredite no seu sucesso e bons momentos de aprendizagem!

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SUMRIO

UNIDADE 1: INTRODUO A TRANSFORMAO DE MATERIAIS PLSTICOS...04

UNIDADE 2: MQUINAS INJETORAS.........................................................................14

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UNIDADE 1: INTRODUO A TRANSFORMAO DE MATERIAIS PLSTICOS

1. HISTRICO

Os materiais plsticos so conhecidos nos laboratrios qumicos desde meados do sculo XIX. Mas, somente no sculo XX comearam a ser utilizados industrialmente.

O processo de transformao que acelerou o uso do material plstico foi a EXTRUSO. As primeiras mquinas foram baseadas, nas mquinas para a fabricao de canos de chumbo, e eram operadas manualmente por intermdio de pistes. As mquinas que mais se aproximaram dos equipamentos utilizados atualmente, surgiram por volta de 1845, onde neste ano, BEWLAY E BROMAN, patentearam a primeira

Outro equipamento patenteado, foi criado pelos americanos JOHN WESLEY HYATT e seu irmo ISAIAH HYATT, em 1869. Esta mquina consta de aquecimento com cmaras aquecidas vapor, um bico para descarregar o material e um mbolo acionado hidraulicamente para pressionar o material fundido. Esta era uma INJETORA.

Fig.2 - mquina injetora pisto hidrulico

2. MATERIAIS PLSTICOS

2.1 DEFINIO DE MATERIAIS PLSTICOS

DEFINIO: O nome tcnico para plsticos "POLMERO". Polmeros o resultado de monmeros que reagem entre si formando molculas maiores caracterizadas pela repetio de uma unidade bsica (meros). O nmero de vezes que se repete a unidade bsica na molcula do polmero representa o grau de polimerizao.

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Maior grau de polimerizao, asseguram melhores propriedades fsicas, objetivo da produo de polmeros obter os chamados "altos polmeros".

Polmeros do Grego: polys = muitos, vrios

meros = partculas, unidade bsica, partes

Os plsticos so substncias orgnicas, sintticas ou naturais, que sob condies definidas (temperatura e presso) podem amolecer e escoar, adquirindo condies de moldabilidade.

2.2 APLICAES DOS MATERIAIS PLSTICOS

CONSTRUO CIVIL: tubos de encanamento, vlvulas, sifes, revestimentos de paredes, pisos, chapas para cobertura, gabinetes para pias, box para banheiro etc. OBS: Atualmente j se constroem casas inteiras de plstico.

ESPORTE E RECREAO: barcos, varas de pescar, barracas de camping, bolsas, redes, tnis, brinquedos em geral etc. OBS: Substitui a madeira, metais e couro.

EMBALAGENS: garrafas, caixas para bebidas, filmes para embalagens, cestas para lixo, tampas, frascos para perfumaria e medicamentos etc. OBS: A aparncia fundamental, formas e cores, substituem a madeira, vidro, alumnio, papel e papelo.

INDSTRIA AUTOMOBILSTICA: painis, para-choques, calotas, frisos, caixa de bateria, hlices, reservatrios, tanques de combustvel etc.

OBS: Atualmente, um carro usa aproximadamente 100kg de materiais plsticos, substituindo a madeira e materiais metlicos.

INDSTRIA AERONUTICA: painis, para-brisas, pontas de asas, carcaas de avio, armrios etc. OBS: Substituem materiais metlicos.

INDSTRIA DE ELETRODOMSTICOS: ventiladores, liquidificadores, batedeiras, aspirador de p, TV, mquina de lavar, aparelhos de som, fitas cassetes, partes internas e externas de geladeiras etc. OBS: Substituem materiais metlicos, madeira.

MEDICINA: vlvulas de corao, articulaes, aparelhos de surdez, culos, prteses etc.

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3. PROCESSOS DE MOLDAGEM MAIS UTILIZADOS INDUSTRIALMENTE

3.1. TIPOS

1 EXTRUSO 2 SOPRO 3 COMPRESSO 4 TRANSFERNCIA 5 TERMOFORMAGEM 6 INJEO 7 ROTOMOLDAGEM

3.1.1. PROCESSO DE MOLDAGEM POR EXTRUSO

O que significa EXTRUSO? EX = FORA TRUDERE = EMPURRAR

EXTRUSO = moldar atravs da ao de esforo, empurrando o composto do material, atravs de uma matriz.

A moldagem por extruso, apresenta caractersticas que a distingue dos demais processos por ser contnuo. Usado para produtos lineares (barras, filmes, mangueiras, tubos, perfis, chapas plsticas).

A mquina de extruso, consiste de um corpo cilndrico ou retangular, de forma que uma ou mais roscas (fuso, caracol, parafuso) rotacionam dentro do mesmo mantendo uma folga muito pequena.

O funcionamento da mquina ocorre de forma em que a alimentao feita por um funil, onde o material plstico em forma de grnulos ou p cai por gravidade sobre a rosca em constante rotao, permitindo deslocar o material ao longo do cilindro de plastificao, que encontra-se aquecido, proporcionando a fuso do material.

O aquecimento do cilindro de plastificao feito normalmente por resistncias eltricas, eventualmente, por vapor ou leo que circula por dutos que circundam o cilindro.

A ao continua de rotao da rosca, fora o material a passar pelo cabeote ( matriz ) dando a forma aproximada do produto.

Ao sair da matriz o produto passa pelo sistema de calibragem de resfriamento e de corte.

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3.1.2. PROCESSO DE MOLDAGEM POR SOPRO

Uma grande variedade de artigos atualmente, moldada por sopro: frascos, recipientes, bonecas, tanques industriais, e de automveis, bombonas, caixas de descarga, reservatrios, etc..

O desenvolvimento desse processo permite a aplicao de materiais plsticos confeco de peas ocas, as quais o processo de moldagem por injeo no so adequados, pela dificuldade de extrao de postios machos, aps a moldagem.

O processo de moldagem consiste basicamente de trs estgios que podem ocorrer simultaneamente ou no, dependendo do equipamento.

1. Fuso ou plastificao do material plstico: Esta ocorre de forma idntica ao processo de extruso.

2. Formao do parison ou pr-forma. 3. Sopro do parison num molde para obter o produto final.

O processo consiste basicamente na expanso de uma pr-forma ( parison ) aquecida de material plstico, sob a ao de ar comprimido no interior de um molde bipartido. Ao contato

Fig. 4 -

Forma construtiva

de um rosca para extrusora.

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com o molde o material resfria e endurece, permitindo a abertura da ferramenta e a extrao da pea produzida.

TIPOS DE PROCESSOS DE SOPRO

PROCESSO DE SOPRO COM NCLEO CONTNUO: utiliza-se uma extrusora convencional para produzir a prforma ou uma mangueira chamada parison. Aps a formao do parison conforme as dimenses do produto, ocorre o fechamento do molde bipartido, esmagando a extremidade inferior do parison. Ao mesmo tempo, uma faca corta o mesmo rente a sada da extrusora, permitindo o transporte do molde, com o ncleo aprisionado, uma nova posio, na qual um mandril de sopro inserido na abertura superior, tapando-a. Aps o sopro, expanso e resfriamento, o molde abre, a pea extrada e o ciclo pode ser repetido.

inevitvel a variao da espessura de parede ao longo da pea decorrente do diferente nvel de expanso a que ficam sujeitas diferentes regies do ncleo, at entrarem em contato com o molde, e do resfriamento a que o material fica sujeito naquelas regies em que o contato ocorre. Em consequncia as peas resultam mais finas nas regies que demandam maior expanso, e particularmente em regies que apresentam mudanas bruscas de direo (arredondamentos e cantos vivos).

PROCESSO DE SOPRO COM NCLEO INJETADO: utiliza-se uma pr-forma injetada que transferida para a estao de sopro, onde soprada, resfriada e extraida. O material j moldado ao redor do pino que serve de mandril de sopro.

A principal vantagem dessa tcnica que as peas podem ser conformadas sem necessidades de acabamento posterior, ou seja, no existem perdas por esmagamento ( rebarbas ).

A desvantagem desta tcnica a necessidade de um molde de injeo que encarece o processo.

PROCESSO DE SOPRO COM ACUMULADOR: neste processo o material fundido depositado em um acumulador, localizado junto ao cabeote. Aps definida a quantidade suficiente de material para o produto, um pisto hidrulico comanda um mbolo, que empurra o material para fora do cabeote formando rapidamente um parison. Formado o parison, um molde bipartido fecha-se envolvendo-o, neste instante o pino de sopro que encontra-se dentro do parison, proporciona o sopro dando forma ao produto. Durante as fases de sopro e resfriamento do produto, o acumulador continua recebendo nova dosagem para o ciclo seguinte. Neste processo o molde no precisa deslocar-se para a formao do parison.

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3.1.3 PROCESSO DE MOLDAGEM POR COMPRESSO

Processo antigo, foi adaptado do processo anteriormente usado na conformao de borracha natural.

O processo de moldagem por compresso usado geralmente para materiais termofixos. O material a ser moldado em forma de p, flocos, esferas, tabletes, depositado dentro da

cavidade da parte inferior de um molde, montado geralmente em uma prensa hidrulica. O molde aquecido at a temperatura especificada conforme as caractersticas do material, e ento a prensa acionada de forma que os moldes incidam um sobre o outro de forma suave aumentando progressivamente a presso sobre o material a moldar.

Figura 5

Figura 6

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Na moldagem de peas de grandes dimenses, usual remover momentaneamente a presso, tornando a aplica-la aps alguns segundos, permitindo com isso a liberao de gases (que podem ter permanecido no material) evitando a formao de bolhas bem como diminuir o tempo de cura.

3.1.4. PROCESSO DE MOLDAGEM POR TRANSFERNCIA

Consiste essencialmente, em forar o material Termofixo por meio de um mbolo, de uma cavidade de carga, ou panela, atravs de um canal alimentador, a uma cavidade de moldagem aquecida.

Apresenta, sobre a moldagem por compresso, a vantagem de introduzir na cavidade do molde o material j plastificado, onde mediante presso, penetra e preenche cada canto do molde sem esforo, como ocorre quando se comprime o p ainda frio.

A movimentao do material na cmara e no canal de alimentao assegura uniformizao de temperatura e elimina as diferenas no estado de cura em regies de parede delgadas e espessas.

Tm-se ainda: menores solicitaes sobre as zonas crticas do molde, menores temos de cura e menor ciclo de moldagem, tudo isso redundando na produo de moldados de melhor qualidade especialmente em peas de geometria complexa.

Figura 8

Figura 7

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Figura 9

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3.1.5. PROCESSO DE MOLDAGEM POR TERMOFORMAGEM

O processo consiste no aquecimento de uma chapa termoplstica at a sua temperatura de amolecimento e posterior conformao, por meios mecnicos, presso de ar comprimido, vcuo ou simultaneamente mais de um destes processos. Aps a conformao, o material permanece o tempo suficiente para seu resfriamento, a uma temperatura inferior a sua deformao.

Os mtodos mais explorados so:

a) Conformao em molde combinados: A chapa plstica aquecida at o amolecimento, prensada entre um par de moldes.

b) Conformao a ar comprimido: Neste processo a chapa plstica aquecida at o ponto de escoamento, onde recebe presso de ar comprimido obre a mesma empurrando-a para os contornos do molde proporcionando-lhe o formato desejado.

c) Conformao a vcuo: Este processo de grande utilizao, consiste em expor a chapa ao aquecimento at a temperatura desejvel. Em seguida feita a remoo de ar contida entre a chapa e o molde, criando vcuo, onde a presso externa fora a chapa ir de encontro ao molde. Aps um breve tempo de resfriamento a chapa endurece dando a forma do molde.

Figura 10

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3.1.6. PROCESSO DE MOLDAGEM POR INJEO

O processo ocorre de forma que o material cai do funil por gravidade sobre a rosca, transportado em direo ao bico de injeo pelo movimento de rotao da rosca. O material em contato com as paredes quentes do cilindro amolecido e homogeneizado constantemente pelos filetes da rosca. O material vai acumulando-se na ponta da rosca, criando uma certa presso, que faz a rosca retroceder no sentido axial para trs.

Ao alcanar o volume necessrio para o enchimento do molde a rosca pisto acionada por um interruptor de fim de curso regulvel que para a rotao da rosca, interrompendo o transporte. Estando o molde fechado, a unidade de injeo avana fazendo o contato do bico de injeo com a bucha de injeo do molde. O cilindro hidrulico de injeo pressiona para frente a rosca pisto, o material plastificado empurrado para dentro das cavidades do molde.

Terminado o enchimento do molde, permanece uma presso reduzida durante a operao de compresso. Em seguida se inicia um novo ciclo com rotao da rosca para nova carga. Depois abre-se o molde e retira-se a pea moldada.

Figura 11

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UNIDADE 2: MQUINAS INJETORAS

1. INTRODUO

A mquina injetora um dos equipamentos utilizados na transformao de materiais plsticos, no qual um cilindro de plastificao aquecido, munido de uma rosca em seu interior, alimentado atravs de um funil com material plstico em forma slida.

Este, sofrendo aquecimento e trabalho mecnico (cisalhamento), converte-se em material fundido homogneo, sendo ento pressionado pelo avano da rosca para dentro do molde, assumindo a configurao da cavidade. Sob resfriamento, retorna ao estado slido (produto) possibilitando a sua extrao com abertura do molde.

O molde pode ser fechado e o ciclo de operao repetido. A estrutura construtiva e robusta das mquinas injetoras, formada por equipamentos que

se associam formando sistemas. O arranjo dos sistemas na mquina, geralmente horizontal, dependendo da necessidade

do processamento este arranjo pode ser vertical ou inclinado. As primeiras mquinas injetoras transportavam o material plstico fundido atravs do componente pisto. Atualmente quase todas as injetoras utilizam somente roscas de um ou dois estgios com

as funes de transportar, plastificar o polmero e funcionar como um pisto na hora da injeo. A evoluo das mquinas injetoras ocorre em funo das caractersticas exigveis do

produto final e da matria prima plstica para o constante aprimoramento da estrutura dos equipamentos que formam as mquinas injetoras.

Os fabricantes desenvolvem pesquisas com o intuito de lanar no mercado mquinas que atendam as necessidades das empresas transformadoras de plsticos pelo processo de injeo.

2. HISTRICO

A primeira mquina injetora a ser patenteada, foi criada pelo americano John Wesley Hyatt e seu irmo Isaiah em 1869.

Esta mquina consta de um cilindro de aquecimento com cmaras aquecidas a vapor, um bico para descarregar o material e um pisto (mbolo) acionado hidraulicamente para pressionar (injetar) o material fundido.

Ao lado desta mquina, Hyatt acoplou uma prensa hidrulica vertical, no qual o material fundido era despejado nesta prensa com o molde fechado.

Antes de 1955 - 1960, as mquinas injetoras eram a pisto, sendo a primeira mquina produzida em srie em 1926.

O pisto nas mquinas injetoras tinha a funo de transportar o material plastificado do cilindro de plastificao para as cavidades do molde.

As mquinas pisto no correspondiam a uma boa eficincia, onde o transporte do material para as cavidades do molde apresentavam o estado de uma massa compacta e no completamente fundida .

Isso resultava na queda de presses que influenciava nas limitaes da capacidade da mquina (no mximo 200g), e baixas velocidades de injeo impedindo o processamento de peas de grandes reas.

Essas mquinas so equipadas com dispositivos de dosagem que permitem ao cilindro de plastificao a quantidade exata de material para preenchimento das cavidades do molde.

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O cilindro de plastificao possui zonas de aquecimento termoreguladas para melhor homogeneidade trmica da massa fundida.

3. PEAS UTILIZADAS NA INJETORA PISTO PARA MELHOR RENDIMENTO

3.1 TORPEDO

Dispositivo situado dentro do cilindro de plastificao prximo ao bico injetor. Entre o torpedo e a parede interna do cilindro de plastificao existe uma pequena passagem, uma rea restrita. O material ao passar por essa regio sofre compresso, provocando por entre as molculas do material e as paredes do torpedo e o cilindro atrito que libera calor.

Os torpedos devem possuir contornos que permitem uma distribuio mais adequada das ondas de fluxo a fim de evitar a possibilidade de ocorrncia de pontos mortos (parada de material).

Funes - Transmitir calor aos grnulos de material plstico. - Melhorar a plastificao do material plstico. - Permitir a homogeneizao do material plstico.

Figura 12

Com o passar do tempo, sentiu-se a necessidade de mquinas capazes de injetar grandes quantidades de materiais plsticos de uma s vez ( produo de peas de maiores reas).

Figura 13

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4. SOLUO ENCONTRADA PARA MELHORAR O DESEMPENHO DAS MQUINAS PISTO

Foi adicionado sobre o cilindro de plastificao um pr-plastificador, cmara cilndrica, montada horizontalmente ou inclinada.

Figura 14

Figura 15

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Vantagens das mquinas pisto com pr-plastificador pisto. - Maior velocidade de injeo. - Melhor disperso dos pigmentos misturados seco junto a

matria prima. - Melhor homogeneidade trmica. - Menor presso de injeo. - Necessidade de menor temperatura no cilindro de plastificao. - Maior capacidade de injeo.

Todos os inconvenientes no processo utilizando mquinas pisto so superados utilizando mquinas com rosca ( fig. 18 ).

Figura 16: Injetora a rosca-pisto

4.1 VANTAGENS DAS MQUINAS INJETORAS DE ROSCA COMPARADAS AS MQUINAS PISTO

- Materiais de alta viscosidade so facilmente plastificados; - Maior uniformidade da massa fundida; - Melhor disperso de cor; - A variao da granulometria do material dificulta menos o processamento; - Remoo dos volteis com maior eficincia; - Menor tempo de ciclo; - Limpeza do cilindro mais rpida; - Melhor aparncia e brilho superficial no produto moldado; - Necessidade de menor presso de injeo; - Menor distoro e melhor controle dimensional do produto; - Reduo das tenses internas geradas nas peas moldadas; - Moldagem de peas de grandes reas; - Melhor transferncia de calor o que o torna melhor para processar PVC, Nylon, Policarbonato etc.;

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- O calor necessrio para fundir o plstico no produzida somente pelas resistncias eltricas, mas tambm pela energia mecnica (atrito) produzido pela rosca.

4.1.1 DESCRIO DO PROCESSO DE MOLDAGEM POR ROSCA-PISTO

A matria prima cai do funil sobre a rosca, e transportada em direo ao bico de injeo pelo movimento de rotao da rosca. O material em contato com as paredes quentes do cilindro amolecido e homogeneizado pelos filetes da rosca. O plstico vai acumulando-se na ponta da rosca, criando uma certa presso que faz a rosca retroceder no sentido axial.

Ao alcanar o volume necessrio para preencher as cavidades do molde, o motor que gera a rotao da rosca pisto, desativado por um interruptor de fim de curso regulvel que interrompe o transporte de dosagem do material.

Estando o molde fechado, a unidade de injeo avana fazendo o contato com o bucha de injeo do molde, na sequncia a rosca deslocada para a frente funcionando como pisto transferindo o material plastificado para o interior das cavidades do molde. Aps concludo o preenchimento mantido uma certa presso para a compactao, a rosca ento comea a girar fazendo outra dosagem de material. Cessado a rotao aguardado mais alguns segundos para a completa solidificao do plstico, quando ento o molde aberto e as peas extradas, recomeando um outro ciclo de moldagem.

4.1.2 TIPOS DE MQUINAS INJETORAS

5. TIPOS DE MQUINAS INJETORAS COM ROSCA CONFORME SUA DISPOSIO

5.1 HORIZONTAIS

Neste tipo de mquina a unidade de injeo trabalha em posio horizontal.

Com a unidade de fechamento na horizontal (fig. 17) - Tipo de construo de equipamento com maior utilizao. - A injeo do material efetuada em direo perpendicular ao plano de

separao do molde.

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Figura 17 - Injetora rosca-pisto horizontal com unidade de fechamento horizontal. O cilindro de plastificao est perpendicular ao plano de fechamento do molde.

Com a unidade de fechamento na vertical (fig. 18). A injeo do material efetuada em direo paralela ao plano de separao do molde.

Figura 18 - Injetora rosca-pisto horizontal com unidade de fechamento vertical.

5.2 VERTICAIS

Neste tipo de mquina a unidade de injeo trabalha em posio vertical. .So usadas geralmente para insero de elementos metlicos.

Com unidade de fechamento horizontal (fig. 19). O fluxo de material perpendicular ao plano de fechamento do molde, para isto, o fluxo do

material desviado a um ngulo de 90.

Figura 19

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Com unidade de fechamento vertical (fig. 20). A injeo do material se efetua verticalmente para baixo, perpendicular ao plano de

separao do molde.

Figura 20

6. COMPONENTES E FUNES DAS MQUINAS INJETORAS ROSCA-PISTO

As partes que compem uma mquina so: - Base. - Unidade de Injeo (conjunto de injeo). - Unidade de Fechamento (conjunto de fechamento). - Unidade Hidrulica. - Unidade Eltrica. - Unidade para Resfriamento.

6.1 BASE Parte estrutural da mquina constituda de vigas de ao, interligadas por soldas e parafusos.

As vigas podem ser do tipo I, U,C,L... etc. Podemos encontrar injetoras com a estrutura da base fundida.

Geralmente a estrutura da base revestida por chapas de ao.

Funes: - Apoiar e sustentar os demais componentes da mquina injetora. - Alojar e proteger componentes da mquina (hidrulico, eltrico).

Instalao da mquina A base da mquina com os demais componentes deve ser apoiada sobre manta de

borracha ou sapatas de apoio (Vibra-Stop) para evitar que as vibraes da mquina sejam transferidas ao solo. O piso deve ser de concreto com espessura recomendada pelo fabricante do equipamento.

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6.2 UNIDADE DE INJEO

Compreende todas as partes que efetuam ou auxiliam na injeo do material.

A unidade de injeo deve ter capacidade para: - Movimentar (avano e retorno), por deslizamento sobre guias, para permitir o

contato entre o bico de injeo da mquina e a bucha de injeo do molde. Tambm permitir manutenes da mesma, e trocas de moldes.

- Promover presso de encosto entre o bico de injeo e a bucha de injeo. - Proporcionar a rotao da rosca durante o estgio de dosagem. - Movimentar axialmente a rosca durante o estgio de injeo.

Funes: - Receber os grnulos de material plstico. - Aquecer e plastificar o material plstico. - Transferir para o interior do molde o material plastificado em quantidades pr-

estabelecidas. - Manter o material dentro da cavidade do molde sob presso.

Figura 23

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6.3 FUNIL

Componente em estrutura de chapa metlica (ao carbono, alumnio, ao inox e plstico reforado) que tem as funes de receber, armazenar e alimentar a rosca com os grnulos ou p de material plstico. A estrutura pode ter o formato cilndrico cnico ou retangular/quadrado cnico.

Geralmente apresenta: - Visores. - Dispositivo de bloqueio da passagem do material. - Sistema para descarga do material em recipiente qualquer.

Existem funis especiais que possuem acoplados ao mesmo aparelho, como: secador, abastecedor automtico etc..

Como sistema de proteo apresenta tampas para impedir a contaminao com impurezas, e grades imantadas (colocadas no seu interior para reteno de materiais metlicos (parafusos, pregos, lascas da faca do moinho).

6.4 DOSADOR

constitudo de uma rosca sem fim unindo o funil de alimentao ao cilindro de plastificao. Tem a funo de alimentar quantidades constantes de material no cilindro de plastificao para cada ciclo.

Nas mquinas convencionais essa regulagem feita atravs de cames e chaves fim-de-curso. Nas mquinas com comando numrico a regulagem feita atravs de sensores de posio comandados via teclado.

6.5 CILINDRO DE PLASTIFICAO

Tambm conhecido como canho, um tubo de ao que envolve a rosca. Para moldagem por injeo, pode-se considerar que a maior parte do calor necessrio plastificao fornecido atravs do cilindro.

Para permitir que isso ocorra, o cilindro recebe resistncias eltricas ao seu redor. Possui tambm pequenos furos no passantes para encaixe dos cabos termopares (sensores de temperatura).

O material plstico no deve amolecer prematuramente no orifcio de alimentao e primeiros filetes da rosca. Assim sendo esta sesso do cilindro deve apresentar circulao de gua para resfriamento.

O cilindro deve ser de rpida e fcil desmontagem para facilitar a troca da rosca ou limpeza. Para fabricar os cilindros so usados aos especiais (H12, H13, ABNT 8550 ) , estes so

usinados e o acabamento interno obtido por brunimento. A dureza da superfcie interna do cilindro obtida atravs do tratamento trmico de

nitretao. A extremidade ou o cabeote do cilindro considerado parte do mesmo. A montagem dos

dois componentes requer cuidados, o assentamento e o alinhamento interno deve ser tal que evite pontos de reteno de material plstico.

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O bico de injeo geralmente rosqueado ao cabeote do cilindro (flange de fixao), este ento parafusado ao cilindro de plastificao.

6.6 ANEL DE RESFRIAMENTO JUNTO AO CILINDRO DE PLASTIFICAO

a regio do cilindro de plastificao abaixo do funil de alimentao envolvida por serpentina de cobre.

Tem a funo de permitir a passagem de gua para evitar a plastificao do material naquele local, o que dificultaria ou impediria a alimentao do cilindro de plastificao.

Este tambm ameniza a passagem de calor para o mecanismo de transmisso de movimentos da unidade de injeo.

6.7 BICOS DE INJEO

Existem trs tipos de bicos de injeo conforme geometria externa (fig. 24).

Figura 24

A forma e as dimenses globais dos bicos de injeo podem variar com o tipo e tamanho da mquina injetora e da matria prima.

O tipo com encosto esfrico o mais usado, devendo ser usinada com preciso nas dimenses apropriadas de modo que obtenha uma selagem satisfatria.

Tambm o recesso esfrico da bucha de injeo deve ser usinado com preciso, sendo este maior do que o do bico de injeo, permitindo assim que o bico assente positivamente sobre a bucha em torno do orifcio, e evite vazamento do material.

O dimetro do orifcio do bico de injeo varia com o tamanho da mquina, tamanho do molde e tipo de material ser moldado, mas est na faixa entre 3 a 8mm. . . No se deve empregar orifcio do bico e da bucha muito restritos, pois isso tende a aumentar a durao do ciclo.

Um orifcio do bico muito pequeno associado a um orifcio da bucha muito maior pode levar a ocorrncia de ar preso em virtude do esguichamento e enrolamento de material.

O bico selecionado para alimentar um determinado molde tem normalmente um orifcio ligeiramente menor do que a bucha.

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Uma desvantagem do bico esfrico que a presso que mantm o encontro bucha, pode causar o recalcamento da mesma, com o possvel fechamento parcial do orifcio.

Para minimizar ou eliminar esse inconveniente, o bico e a bucha devem ser de ao tratado termicamente.

O uso de bico chato que se assenta num plano correspondente na bucha, evita o recalcamento. Entretanto esse tipo de bico permite que uma grande quantidade de calor ou resfriamento se transfira do bico para o molde ou do molde para o bico no caso do resfriamento, podendo causar grande vazamento de material em virtude da menor presso de selagem e da falta de uma linha eficaz de selagem. Alguns tipos especiais de moldagem de peas de parede grossa exigem orifcios maiores para compensar contraes de volume atravs do centro do canal que conserva a consistncia plstica do material.

Funes e Caractersticas dos Bicos: - Promover a separao fcil entre o moldado e o material quente contido no cilindro. - Manter o material amolecido antes de penetrar nas cavidades, tanto pelo aquecimento (resistncias) como pelo efeito do atrito do material ao passar pelo furo. - Permitir na moldagem do material com temperaturas bem definidas, que o fluxo seja cortado quando da abertura do molde, quer seja pelo controle da temperatura do bico e ou de outras zonas, quer seja por um bico especial (valvulado ou com restries internas ). - Possibilitar o contato entre a unidade de injeo e a bucha de injeo fim de permitir a passagem do material fundido de dentro do cilindro para o molde. - Evitar resistncia excessiva ao fluxo do material alm de manter uniforme a temperatura. - No permitir vazamentos. - Facilitar a homogeneizao do material. - No ter pontos onde o material possa se alojar permanecendo at a degradao (queima). - No deve criar perda de presso excessiva, isto , o canal de fluxo deve ser adequado em sua dimenso. - Possibilidade de fcil extrao do canal de injeo. - Os bicos podem ser rosqueados diretamente no cilindro de plastificao ou ainda fixados ao mesmo atravs de um flange. - No existe bico universal, ou seja, aquele que pode trabalhar com todos os tipos de materiais plsticos, porque o comportamento dos materiais quando submetidos ao aquecimento so diferentes entre si.

Observaes: - Todos os tipos de bicos devem possuir um sistema de aquecimento por resistncias eltricas, independente das do cilindro de plastificao. - As resistncias devem ser prolongadas at to perto da extremidade do bico quanto possvel, devendo tambm cobrir o mximo possvel da superfcie exposta.

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- Quando possvel utilizar um termopar para controle da temperatura que ser responsvel pela constatao da temperatura bem prximo do real. - Quando do uso do adaptador, o dimetro interno do cilindro de plastificao deve ser exatamente igual ao do adaptador para evitar a reteno do material, alm da funo mecnica de reduzir o dimetro, o adaptador atua para isolar termicamente o bico da frente do cilindro para melhor controle da temperatura. - Um adaptador separado mais fcil de substituir ou de fazer um reparo, do que um cilindro. Tambm protege igualmente o cilindro contra os danos resultantes da substituio frequente dos bicos.

Tipos de Bicos conforme geometria interna:

Standard (simples) ou aberto (figura 25): Utilizado para materiais de maior viscosidade. So utilizados para materiais que geram gases quando fundidos. Este tipo de bico caracteriza-se por apresentar um canal estreito cnico, e por no apresentar mudanas na direo do fluxo.

Figura 25

A figura a seguir mostra a unio desse tipo de bico, onde o dimetro do orifcio do bico ligeiramente menor do que o da bucha e o raio de curvatura menor que o raio da bucha de injeo.

Figura 26

Bico de fluxo livre (figura 27): Foram desenvolvidos para reduzir ao mximo a resistncia ao fluxo do polmero.

Figura 27

26

Bico com canal restrito reverso (figura 28): Utilizado para materiais que tendem cristalizao (nylon, poliacetal etc.) Esses materiais possuem o ponto de fuso bastante limitado, facilitando o escorrimento pelo bico, ou perde sua plastificao em um bico frio. O bico de canal reverso permite a extrao fcil do material solidificado.

Figura 28

Bico com cone reverso ou bico para nylon (figura 29): Nesse tipo de bico o estreitamento do canal evita o escorrimento do material.

Figura 29

TIPOS DE BICOS ESPECIAIS Alguns bicos de injeo so modificados dependendo das necessidades do processamento. Geralmente, estes bicos mantem as geometrias construtivas externas e internas conforme estudadas anteriormente.

Bico de extenso: Usado quando no caso dos moldes com extratores do lado fixo ou para encurtar o canal de injeo. Nesta construo de molde a bucha localiza-se afastada do plano frontal, necessitando assim de um bico mais longo.

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Figura 30

Bico para materiais de alta fluidez: Neste tipo de bico usa-se uma srie de placas perfuradas e tambm o canal cone invertido. As placas perfuradas ou telas no s evitam a passagem de material no plastificado ou impurezas, como tambm causam queda de presso atravs delas.

Figura 31

Bicos valvulados: Existem vrios tipos de bicos valvulados que diferenciam pelo mecanismo de funcionamento

da vlvula, porm sua finalidade a mesma. O princpio do bico valvulado a de permitir a livre passagem do material fundido para o

molde quando se efetua a injeo, impedindo a sada do mesmo quando em estgios seguintes.

Na figura a seguir, o acionamento de fechamento da vlvula efetuado pela prpria presso do material fundido, que fora a vlvula para frente obstruindo o ponto de passagem livre do material. A abertura da vlvula se da com o encosto do bico na bucha do molde de injeo.

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Figura 32

Tambm existem bicos valvulados com mola, onde a vlvula aberta atravs do encosto do bico com o molde e o fechamento da vlvula proporcionado pela mola (figura 33).

Figura 33

Bico valvulado hidrulico: O seu funcionamento da seguinte forma: no momento da injeo, o cilindro hidrulico de acionamento da haste que est ligado ao bico, atua avanando a haste permitindo o recuo da agulha. Cessada a injeo a haste do cilindro hidrulico retorna pela presso hidrulica, deslocando a agulha para frente impedindo a sada do material.

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Figura 34

Bico de fechamento automtico: O seu funcionamento da seguinte forma: Ao iniciar a fase de injeo, o material fundido que se encontra sob presso, dirige-se a ante cmara do canal da sada do bico, o qual se encontra fechado por um obturador de encosto (agulha). A presso exercida pelo material sobre a cabea do obturador tende a afast-lo, comprimindo a mola e possibilitando a sada do material pelo orifcio. Ao cessar a fase de injeo a prpria reao da mola leva o obturador para a posio inicial, fechando novamente a sada do material e impedindo vazamentos.

Figura 35

30

6.8 ROSCA OU FUSO

A rosca proporciona uma troca de calor relativamente rpida entre o cilindro aquecido e o material plstico frio pela movimentao do mesmo nos vos entre os filetes da rosca. Assim um considervel aumento da taxa de plastificao obtido, quando comparada uma injetora pisto.

As roscas das injetoras esto constantemente sendo aperfeioadas, embora as roscas standard para termoplsticos de hoje sejam muito semelhantes no seu perfil como as construdas em 1956, so as roscas simples com trs zonas: Alimentao, Transio e Dosagem.

Enquanto no passado estas roscas tinham uma relao comprimento sobre o dimetro (relao L\D )de 12 a 16\1. Esse acrscimo na relao L\D est baseado em exigncias de processo. Exigncias cada vez maiores e homogeneidade da massa plastificada levaram ao aumento da relao.

As roscas standard para termoplsticos apresentam geometria representada seguir (figura 36).

Figura 36

Zona de alimentao: Tem como funo transportar os grnulos slidos para a zona de transio. Nesta zona o ncleo da rosca tem o menor dimetro mantendo-se constante.

Essa parte da rosca transporta o material, deve somente pr-aquecer o material (evitar excesso de temperatura nesta zona ) e assegurar uma presso de alimentao.

Zona de transio: Tambm conhecida como zona de compresso ou plastificao, a zona onde se inicia a plastificao, devido ao aumento constante do ncleo da rosca, que ir comprimir e cisalhar o material plstico.

. A diminuio do volume disponvel entre os filetes da rosca, alm de fornecer compresso e auxiliar na plastificao, tende a homogeneizar a massa que se funde, eliminando o ar inicialmente incluso entre os grnulos atravs do funil de alimentao.

Zona de dosagem: Nesta zona os filetes se encontram com profundidade rasa, isto porque o dimetro do ncleo da rosca vem crescendo atingindo sua maior dimenso e permanecendo constante.

na zona de dosagem que se completa a plastificao e se faz a homogeneidade mxima, definindo tambm o bombeamento da massa fundida para a cmara frontal.

31

Figura 37

Caractersticas da rosca:

Relao L\D ou C\D (comprimento pelo dimetro) a relao existente entre o nmero de vezes que o dimetro est contido no comprimento total da rosca.

Taxa de compresso (TC). Relao existente entre o volume de material que entra no primeiro sulco da rosca, e o que sai no ltimo sulco.

Figura 38

Rosca desgaseificadora ou rosca de dois estgios:

Sua forma geomtrica aparenta a unio de duas roscas comuns uma aps a outra. Cada estgio da rosca desgaseificadora compreende as respectivas zonas de uma rosca

comum. A relao L\D de uma rosca desgaseificadora, proporcional a uma rosca comum.

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O que difere que cada zona referente a cada estgio da rosca, possui comprimento menor em funo do dimetro.

Este tipo de rosca usado somente para cilindros de plastificao que proporcionam sadas de gases e ou vapor. Na regio de ventilao do cilindro de plastificao, o material amolecido descomprimido permitindo a liberao dos gases e do vapor.

Como forma de garantir a radidez da remoo dos gases e do vapor pode ser instalado sistema de vcuo.

Figura 39

Pontas de rosca e anis de bloqueio: A ponta da rosca a parte frontal da rosca onde se verifica a mais alta presso durante o

ciclo de moldagem (injeo, recalque e dosagem). A rosca pisto no trabalha igual ao pisto convencional, entre os topos dos filetes existe a

possibilidade de escape de material fundido, diminuindo a presso, fazendo com que parte do material volte para trs, ocasionando peas com rechupe, incompletas, variao no preenchimento e at a obstruo do bocal do funil.

A soluo a colocao de anis de bloqueio ou tambm conhecidos como vlvulas de bloqueio.

Esses anis evitam que a massa plastificada retorne pelos topos dos filetes da rosca quando impulsionada para frente para injetar o material.

O sistema possui trs partes: - A ponta - O anel de encosto (anel pressor) - Anel de bloqueio

Na posio fechada, o anel de bloqueio apoia-se no anel de encosto impedindo o retorno do material no momento da injeo. Durante a dosagem o anel de bloqueio se move para frente, ou seja, de encontro a ponta, permitindo a passagem do material entre o corpo da ponta e o anel de bloqueio.

33

Figura 40

6.9 MOTOR ELTRICO OU MOTOR HIDRULICO

a parte do conjunto de injeo responsvel pelo acionamento da rosca no seu movimento de rotao durante a fase de dosagem.

Parte importante da energia necessria plastificao originada do calor gerado por atrito causado pela rotao da rosca.

6.10 REDUTOR DE VELOCIDADE

uma estrutura em forma de caixa metlica que contm em seu interior um conjunto de engrenagens unidas entre si e fixadas sobre eixos, todo o mecanismo envolvido por leo lubrificante.

O objetivo do redutor de velocidade reduzir a velocidade do eixo de sada transmitida pelo motor eltrico ou hidrulico e, transmitir potncia rosca (torque).

6.11 CILINDRO HIDRULICO DE INJEO

um componente constitudo por uma camisa cilndrica, mbolo, haste, tampas e vedaes. Tem a funo de transformar a energia hidrulica (presso) em energia mecnica de deslocamento rosca - pisto, para permitir a transferncia do material plastificado para as cavidades do molde.

34

7. SISTEMA DE FECHAMENTO

O sistema de fechamento a parte da mquina, que mantm o molde fechado durante as fases do encosto do conjunto injetor com a bucha do molde, at a abertura do mesmo .

Ao acionar o sistema de fechamento, ocorre a abertura ou fechamento do molde A abertura e fechamento do molde feita atravs de pistes hidrulicos, que atuam diretamente sobre a placa mvel ou braos mecnicos articulados (tesouras ou joelhos), que esto interligados a placa mvel.

Segundo diferentes concepes no mecanismo de fechamento so buscadas as seguintes virtudes :

- Rapidez, controle preciso das velocidades e presses. - Segurana efetiva para o molde. - Estabilidade e confiabilidade de geometria. - Fcil acesso para montagem do molde e manuteno. - Facilidade na regulagem do sistema. - Espao entre colunas o suficiente para atender ampla variedade de moldes.

7.1 TIPOS DE FECHAMENTO

a) Sistema mecnico articulado O sistema mecnico articulado tem como vantagem a maior rapidez de deslocamento da

placa mvel. O sistema consta de um cilindro hidrulico relativamente pequeno, cuja haste est ligada ao

sistema de articulao. O movimento de avano do pisto provoca o movimento das barras principais que originam o fechamento do molde, ficando o travamento do molde a cargo das articulaes ou joelhos.

Figura 41

35

Sistema Mecnico Articulado de Joelho Duplo com Atuador Central - 4 pontos.

Figura 42

Sistema Mecnico Articulado de Joelho Duplo com Atuador Central - 5 pontos.

Figura 43

A diferena entre os dois sistemas que para cursos iguais do cilindro de travamento o curso da placa mvel cerca de 35% maior no sistema de 5 pontos.

Mecanismo articulado de joelho simples com atuador lateral.

Figura 44

36

Os sistemas mecnicos de fechamento, de modo geral, tm seus braos articulados confeccionados em ferro fundido. Nos pontos de articulaes tem-se eixos de aos acoplados buchas de bronze. Aliado ao conjunto eixo bucha existe um sistema de lubrificao com a funo de minimizar o desgaste.

A funo bsica dos braos articulados multiplicar a fora de fechamento do cilindro hidrulico de alta presso, contra a placa mvel do molde.

b) Sistema hidrulico de braos (Brao Flipper) O sistema formado por cilindros de baixa presso interligados a placa mvel e a placa

mancal. Atrs da placa mvel tambm est interligado o fuso de regulagem de altura de molde. Na placa mancal acoplado o cilindro de alta presso de travamento, com caracterstica construtiva vazada na sua haste. Tambm na placa mancal esta fixado o calo (Brao Flipper), que possui movimento transversal ao movimento longitudinal da placa mvel.

O brao Flipper deve ser movimentado para dentro ou para fora, sua funo atuar como calo entre o parafuso de regulagem de altura do molde e o cilindro de alta presso.

O movimento de abrir e fechar o molde so executados por dois cilindros de baixa presso (1), ligados a placa mvel (cilindros de transporte rpido colocados diagonalmente).

Estes cilindros ao serem acionados deslocam a placa mvel at fechar o molde, em seguida o brao flipper (4) acionado ficando entre o cilindro de alta presso e o parafuso de regulagem de altura do molde (2), logo em seguida, o cilindro de alta presso acionado promovendo o travamento do molde (a regulagem de alta presso (3) tem pisto vazado por onde passa todo o mecanismo do fuso durante a abertura).

Obs: Braos mecnicos ou Flipper possuem a funo de transferir a fora de fechamento do cilindro hidrulico de alta presso para a placa mvel.

Figura 45

c) Sistema hidrulico incorporados s colunas guias ou barras tirantes

Neste sistema o movimento obtido no fechamento por cilindro de simples ao (1) de avano rpido (pequeno dimetro).

O leo passa de um lado para o outro nos quatro cilindros acoplados aos tirantes (2). Ao encostarem as faces do molde, esta passagem bloqueada e atuada a alta presso do leo que ento pressuriza a cmara de alta presso (3).

Ao abrir o leo passa para a cmara (4) dos cilindros hastes. Note que os tirantes so tracionados apenas no espao entre o mbolo e a placa fixa.

O restante do comprimento do tirante funciona apenas como guia.

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O sistema garante tambm perfeito paralelismo entre as placas porta moldes graas ao comprimento dos cilindros de fechamento acoplados aos tirantes que funcionam apenas como guias.

Figura 46

d) Fechamento hidrulico direto O sistema formado por um cilindro hidrulico acoplado a placa mancal, e este, ligado

diretamente placa mvel. O deslocamento longitudinal da placa mvel efetuado por cilindros hidrulico de baixa presso. Durante este deslocamento o cilindro de alta presso preenchido com leo (com isso conseguem-se boas velocidades de fechamento com baixo tempo de preenchimento de leo do cilindro de alta presso). Ao final do curso a presso age sobre a rea do cilindro de alta presso definindo a presso de travamento da mquina.

Figura 47

38

7.2 COMPONENTES DA UNIDADE DE FECHAMENTO

7.2.1 PLACA FIXA Tem a estrutura fundida e serve de apoio parte do molde que est alojada a bucha de

injeo do molde.

Suporta as colunas da mquina nas quais so efetuados os movimentos da placa mvel e a ao dos esforos exercida sobre o molde no momento do fechamento e do encosto do bico de injeo.

Possui furos com rosca ou ranhuras para proporcionar a fixao do molde, e um furo central onde se aloja o anel de centralizao do molde, garantindo o alinhamento da bucha de injeo do molde com o bico de injeo da mquina.

7.2.2 PLACA MVEL Tem sua estrutura fundida e serve de suporte parte do molde que contm o sistema de

extrao (parte inferior do molde). Seus deslocamentos (abertura e fechamento do molde) so efetuados atravs das colunas

guias da mquina. Tambm possui furos com rosca ou ranhuras para fixar o molde, alm de distribuir a fora de fechamento sobre o molde na fase de injeo, transmitida pelos mecanismos de fechamento (hidrulico ou mecnico).

O setor por onde existe o movimento entre a placa mvel e as colunas, sofre atrito ocasionando o desgaste da estrutura fundida. Para evitar isto, usa-se bucha de bronze com sistema de lubrificao. Alm do deslocamento sobre as colunas guias, dependendo da construo do equipamento, a placa mvel desliza em apoios (sapatas) sobre a base da mquina, garantindo estabilidade dimensional e melhor paralelismo.

Tambm contm um furo central para a passagem do mbolo do cilindro hidrulico de extrao.

7.2.3 PLACA MANCAL Estrutura fundida que est unida placa fixa atravs das colunas guias. nesta placa que

est fixado o cilindro hidrulico de alta presso de fechamento ou os mecanismos articulados. Funes: - Apoiar as colunas guias ligando-as placa fixa. - Acoplar o mecanismo de fechamento e este placa mvel. - Fixar o cilindro hidrulico de fechamento.

7.2.4 COLUNAS GUIAS (TIRANTES) Estrutura formada em ao com revestimento em cromo. Funes:

- Sustentar e guiar os movimentos do conjunto de fechamento (movimento de regulagem de altura de molde e abertura e fechamento do molde).

- Suporta a fora de fechamento e mantm o paralelismo entre as placas de fixao.

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7.2.5 CILINDRO HIDRULICO DE ALTA PRESSO Tem como funes transformar a energia hidrulica do fluido em energia mecnica,

proporcionando o travamento do molde. Geralmente um cilindro de grandes dimenses e pode gerar elevada fora de fechamento.

Possui pequeno curso de atuao.

7.2.6 CILINDRO HIDRULICO DE BAIXA PRESSO Tem como funo transformar a energia hidrulica do fluido em energia mecnica,

executando a abertura e fechamento do molde com altas velocidades. Podem ser em nmero de dois estando ligado a placa mvel, geralmente dispostos diagonalmente.

7.2.7 EXTRATOR HIDRULICO

Estrutura formada por um cilindro de baixa presso acoplado a parte traseira da placa mvel.

Tem como funo transformar energia hidrulica em mecnica para acionar a placa extratora do molde, extraindo o produto da cavidade.

8. UNIDADE ELTRICA

Sistema pelo qual flui energia eltrica. Funes: - Receber energia e atravs de condutores distribuir para os componentes (aparelhos),

dando condies de atravs de comandos, de enviar mensagens para os acionamentos dos elementos.

8.1 CHAVE GERAL (DISJUNTOR)

Funes: - Receber energia eltrica da rede de alimentao permitindo ou no, a passagem de

corrente eltrica para o painel eltrico do equipamento. Desligar automaticamente o circuito eltrico sempre que ocorrer sobre-tenso da corrente.

8.2 PAINEL DE CONTROLE GERAL (PAINEL DE COMANDO)

Funes: - Alojar os componentes eltricos e dispositivos de regulagem para os parmetros de

controle do equipamento. - Distribuir energia para todo o sistema eltrico possibilitando o acionamento do

equipamento

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8.3 RESISTNCIAS ELTRICAS

Funes: -Transformar energia eltrica em energia trmica. - Irradiar calor para o cilindro de plastificao e bico de injeo, elevando a temperatura dos

mesmos aos limites pr-estabelecidos.

O princpio de funcionamento de uma resistncia eltrica baseia-se em fazer passar por um fio composto de ligas metlicas (niquel-cromo) uma corrente eltrica. Esse fio, pelas suas caractersticas, impe dificuldades passagem da corrente gerando assim energia trmica.

O fio de nique-cromo est enrolado sobre a mica ou cermica, que so materiais isolantes e suportam grandes temperaturas. O fio de nique-cromo e o material isolante esto montados dentro de uma carcaa feita de chapas de ao inox (ou folha de flandrez), no qual tambm esto presos os terminais para conexo dos fios.

Figura 48

41

As resistncias esto fixadas de dois modos. Por abraadeiras do tipo cinta ou por abas soldadas diretamente nos extremos das resistncias, utilizando parafusos allen ou fenda.

Figura 49

Figura 50

A capacidade de uma resistncia produzir calor chamado de potncia, expressa em Watts ( W ). Nas mquinas injetoras as resistncias so de 220 V, variando somente sua Wattagem conforme a regio onde ela est instalada. As resistncias esto distribudas sobre o cilindro de aquecimento em grupos que so denominados zonas de aquecimento.

Figura 51

42

8.4 CABO TERMOPAR

Funes: - Emitir mensagem (fora eletromotriz) para o pirmetro constantemente, informando o grau

de calor no local onde se encontra. Um termopar consiste de dois condutores metlicos, de natureza distinta, na forma de

metais puros ou de ligas homogneas. Os fios so soldados em um extremo ao qual se da o nome de junta quente ou junta de medio. Na outra extremidade os fios so ligados ao instrumento indicador de temperatura (pirmetro).

Materiais usados nos condutores metlicos que formam o termopar:

Figura 52

8.5 PIRMETROS

Funes: - Aparelho para controle da temperatura, ou seja, permitir a leitura e o ajuste da

temperatura pr-estabelecida. - Captar a mensagem obtida pelo termopar, respondendo - a imediatamente em

funo da temperatura pr-estabelecida, permitindo com isto que haja o mnimo de variao nas temperaturas do cilindro durante o processo.

- Liberar ou bloquear energia para as resistncias eltricas.

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Figura 53

Na parte frontal do controlador CDT/2 existem sinalizaes luminosas, regulagens, indicador de desvio e um seletor de temperatura.

Vejamos cada elemento e suas funes.

- Led geral: indica que o controlador esta ligado. - P1: indica que o controlador ordenou passagem de corrente eltrica para a

resistncia eltrica. - P2: indica que o controlador ordenou o acionamento da ventoinha (extrusora) -

Indicador de desvio: Indica a diferena entre a temperatura real selecionada.

- Seletor de temperatura: Permite selecionar a temperatura desejada. - Regulagem de XP: Permite regular a porcentagem de variao de temperatura. - Regulagem de P2: Permite regular o ponto de acionamento da ventoinha

(extrusora). O pirmetro modelo GP utilizado para controle da resistncia do bico. O mesmo no

necessita de termopar. Possui um escala de 0 100% que pode ser selecionada dentro de um perodo de tempo de 20 segundos. Por exemplo; pode-se regular o aparelho para que a resistncia permanea ligada 50% de 20 segundos, ou seja, a resistncia permanecer ligada durante 10 segundos e desligada por 10 segundos.

8.6 AMPERMETRO

Funo: Medir a amperagem consumida pelos elementos ativos, ou seja, medir a intensidade da

corrente eltrica. Nas mquinas injetoras os ampermetros medem a corrente eltrica que circula pela

resistncia eltrica. So teis, pois com eles pode-se visualizar o desempenho de uma resistncia.

Para saber se a resistncia est em perfeitas condies basta dividir a potncia em Watts pela tenso e se ter a corrente da mesma. A frmula : W = A Watts = Amperes

V VOLTS

Exemplo: A resistncia da zona 2 de 220 V e 2200 W e o ampermetro marca 6 amperes, ser que a resistncia est boa?

44

Vejamos 2200 W = 10 A 220 V Nota-se que a sua corrente est muito baixa (6A) quando o normal seria 10A. Deve-se, portanto substitui-la.

Figura 54

8.7 TEMPORIZADOR

Funo: Estabelecer o tempo de determinadas funes do equipamento, promovendo um ciclo

constante de trabalho.

8.8 CHAVE FIM DE CURSO (OU CHAVE MICRO)

Funo: Ligar ou desligar comandos do sistema hidrulico ou eltrico, quando o componente atingir

a posio desejada.

9. UNIDADE HIDRULICA

Unidade hidrulica ou sistema hidrulico um sistema que tem o objetivo de transmitir potncia utilizando fluido hidrulico.

Funo: Transformar a energia hidrulica do sistema em energia mecnica, oferecendo condies

de poder aplic-las em pontos e tempos diferentes, para efetuar trabalhos de movimentos.

9.1 FLUIDO HIDRULICO

Funes: - Transmitir a energia hidrulica para as diversas partes do sistema. - Lubrificar o sistema.

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- Resfriamento do sistema. - Impedir ferrugens no sistema.

Tipos de Fluidos: - leo mineral - Derivado do petrleo, sofrem processo de resfriamento e

adio de aditivos (antidesgastante, antiespumante e anticongelante). - um fluido incompressvel (a cada 70 bar h uma variao de

aproximadamente 0,5% no volume). Sua desvantagem que propaga fogo. - leos antichama - inflamvel mas no propaga fogo.

Os tipos de leo resistente ao fogo so: - Emulso de gua em leo. - gua-glicol. - Sintticos - fosfatos de esteres. - cloridratos de hidrocarbonetos. - silicone fluidos.

9.2 BOMBA HIDRULICA

Esta acionada pelo motor eltrico (que tem a funo de transformar a energia eltrica em energia mecnica).

Funes: - Sugar o leo do reservatrio, criar vazo e presso hidrulica e encaminhar o leo para

as vlvulas direcionais acionando o sistema atravs do fluxo do fludo. - Transformar energia mecnica em hidrulica.

9.3. RESERVATRIO DE LEO HIDRULICO (TANQUE)

Normalmente o volume de leo que est em atuao pelo circuito menor que o volume de leo hidrulico que tem no equipamento (Tanque).

Os reservatrios possuem visores de nvel para a inspeo peridica da quantidade de leo contida no reservatrio.

Funes: - Armazenamento do fluido hidrulico. - Dissipao de calor (trocar calor) - Deposio de impurezas.

9.4 FILTROS

Localizam-se geralmente na linha de suco e linha de retorno do sistema. Funes:

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- Reter as impurezas do fludo no momento da suco, protegendo os componentes do sistema.

- Reter os resduos do prprio sistema, evitando que retorne ao tanque.

9.5 INSTRUMENTOS DE MEDIO

Os instrumentos de medio para presso so os manmetros. Existem vrias unidades de medidas de presso, porm as mais comuns em mquinas injetoras so o quilograma fora por centmetro quadrado (kgf/cm), libra por polegada quadrada tambm conhecida por psi (lb/pol) ou bar, nas mquinas atuais com controle numrico a unidade padro adotada o bar e nas mquinas convencionais o kgf/cm ou lb/pol.

Existem mquinas injetoras que o manmetro indica a presso em kgf/cm e existem outras que indicam em lb/pol ou manmetro com as duas unidades.

Seja qual for a unidade a presso a mesma. Outro instrumento importante para o perfeito controle do sistema hidrulico o termmetro. Este nos indica a temperatura do leo hidrulico, fator muito importante para que a viscosidade do leo seja mantida em condies de trabalho.

As mquinas mais modernas so dotadas de pr-aquecedores de leo que deixam a temperatura no valor desejado e evitam variaes nos parmetros durante o processamento.

Relao: 1 kgf/cm = 14,22 lb/pol 1 bar = 1,02 kgf/cm 1 kgf/cm = 0,98 bar

9.6 VLVULA DIRECIONAL

Funo: promover mudanas na direo do fluxo de fluido, direcionando-o para locais onde se deseja movimentar um elemento do sistema.

9.7 VLVULA CONTROLADORA DE PRESSO

Funo: modificar a velocidade de movimento dos cilindros, variando a rea da seo transversal de passagem do fluxo do fluido.

9.8 VLVULA DE SEGURANA

Funo: promover desvio de fluxo eliminando a presso do sistema, ou no permitir que ultrapasse uma presso estabelecida.

9.9 VLVULA DE RETENO

Funo: bloquear a passagem do fluido em um sentido e permitir o fluxo livre do outro sentido.

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9.10 VLVULA REGULADORA DE PRESSO

Funo: promover regulagem de aumento e reduo de presso para pontos de atuaes do sistema.

9.11 CILINDROS HIDRULICOS

Funo: transformar a energia hidrulica em energia mecnica (movimento linear).

9.12 ACUMULADORES HIDRULICOS

Funo: armazenar energia hidrulica e liberar para o sistema, quando necessrio.

10. UNIDADE DE RESFRIAMENTO

Normalmente existem duas redes de alimentao de gua ligadas mquina. Uma rede contm gua gelada em torno de 8C, usada principalmente para a refrigerao dos moldes, e a outra rede contm gua normal (temperatura ambiente), usada para o resfriamento do leo hidrulico e unidade de injeo.

O segundo sistema o mais simples. A temperatura chega entre 35C a 45C com qualquer tipo de agua industrial e a temperatura no trocador de calor de mais ou menos 25C.

A gua no pode ser gelada para no resfriar o leo, pois, com leo frio corre-se o risco de se romper o sistema hidrulico da mquina.

Outro aspecto importante deste segundo sistema o custo do processo, pois a gua industrial mais barata do que a gua gelada.

A gua industrial necessita ser tratada com produtos anticorrosivos, antiencrustante para evitar oxidaes nos lugares que essa gua passar. A gua aps passar pela torre de resfriamento, bombeada para a injetora e retorna novamente para a torre para ser retirado o calor absorvido.

No caso da gua gelada essa passa por um equipamento destinado refrigerao. No h um receiturio especfico para clculos com gua gelada no molde. Os

procedimentos so determinados muito mais em funo da geometria da pea, nmero de cavidades do molde, do que em funo da prpria matria prima.

10.1 TROCADOR DE CALOR

Um trocador de calor um dispositivo que efetua a transmisso de calor de um fludo para outro.

Existem muitas formas desses equipamentos, indo desde o simples tubo-dentro-de-tubo, com uns poucos metros quadrados de superfcie de troca de calor, at os complexos condensadores e evaporadores, com milhares de metros quadrados de superfcie de troca de calor.

Entre esses extremos h uma vasta gama de trocadores comuns do tipo carcaa-e-tubos. Essas unidades so largamente empregadas por que podem ser construdas com grandes superfcies de troca de calor num volume relativamente pequeno, e podem ser fabricados de

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ligas para reduzir corroso e so adequados para aquecimentos, resfriamento, evaporao ou condensao de todas as espcies de fluidos.

TIPOS BSICOS DE TROCADORES DE CALOR O tipo mais simples de trocador de calor, carcaa-e-tubo, consiste num tubo localizado concentricamente dentro de outo tubo. O tubo externo forma a carcaa. Um dos fluidos escoa dentro do tubo interior e o outo fluido atravs do anel formado entre os tubos interno e externo.

Figura 55

Como ambas as correntes de fluidos atravessam o trocador apenas uma vez, esse arranjo chamado de trocador de calor de passe simples. Se ambos os fluidos escoam na mesma direo, o trocador do tipo correntes paralelas e, se os fluidos movem-se em sentidos opostos, o trocador do tipo correntes opostas.

Quando dois fluidos escoam ao longo da superfcie de troca de calor, e movem-se em ngulos retos entre si, o trocador do tipo de correntes cruzadas.

So possveis dois tipos distintos desse trocador: no primeiro caso, cada um dos fluidos no se mistura ao passar atravs do trocador de calor. Ex.: radiador de carro.

Figura 56

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No segundo caso, um dos fludos no se mistura, e o outro perfeitamente misturado ao escoar atravs do trocador de calor. Um exemplo deste tipo o aquecedor de ar de correntes cruzadas.

Figura 57

A fim de aumentar a rea superficial de troca de calor efetiva por unidade de volume, a maioria dos trocadores de calor comerciais prev mais de um passe atravs dos tubos. O fluido que escoa fora dos tubos na carcaa guiado em ziguezague por meios de defletores.

Figura 58

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Figura 59

10.2 ROTMETRO (MEDIDOR DE VAZO)

Equipamento que pode ser adaptado a uma mquina injetora, para medir e controlar vazo e temperatura da gua, usada no molde ou outras regies da mquina.

O rotmetro opera segundo o princpio dos corpos em suspenso com reas variveis, onde o corpo em suspenso (flutuador) desloca-se, livremente, dentro do tubo de medio, sem qualquer atrito com este.

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O tubo de medio, para o emprego em fluidos agressivo, de Polisulfano. Eventualmente pode ser de PVC. Estes tubos devem apresentar elevada transparncia, alta resistncia trao, flexo e contra impactos mecnicos.

O flutuador pode ser em ao inoxidvel, polipropileno e PVC. A leitura da vazo obtida diretamente na escala gravada no tubo de medio na posio

indicada pela borda (aresta) superior do flutuador. As escalas de medio, que dependem do fluido as ser controlado, podero ser em vrias unidades; l/h, m3/h, l/min.

Na sada do rotmetro pode ser adaptado o termmetro para a medio de temperatura do fluido.

Figura 60

Figura 61

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Figura 62