O Ciclo de Injeção

No artigo anterior tivemos uma visão geral das peças principais que formam uma injetora, agora vamos descobrir como esse conjunto trabalha para produzir peças.

Para se produzir uma peça plástica através do processo de moldagem por injeção existe uma sequência de eventos que deve ser obedecida pelo operador e pela máquina. À essa sequência é dado o nome de “ciclo de injeção”, que é composto por: dosagem, injeção, recalque, resfriamento e extração. A passagem pelas etapas desse ciclo pode ser manual, com o operador determinando o tempo de cada uma (o que é raro); semiautomática, quando o operador atua manualmente na extração; ao automática, quando o operador apenas acompanha o processo e só interfere em caso de problemas.
Ciclo de injeção
Representação de um ciclo de injeção



Dosagem

Com o funil da injetora alimentado com material, a rosca começa a girar, fazendo com que o plástico granulado seja transportado por dentro do canhão (o cilindro que reveste a rosca) em direção ao bico de injeção. Durante esse percurso, algumas resistências elétricas aquecem o canhão pelo lado de fora, fundindo o plástico que está sendo transportado.

Quando esse material fundido chega ao bico, ele não é imediatamente injetado. Ele vai se acumulando na frente da rosca fazendo com que a rosca recue cada vez mais, até que a mesma atinja um interruptor indicando para a máquina que já existe plástico fundido o suficiente no canhão.

Injeção

Com o canhão carregado de plástico fundido é hora de injetar todo esse material no molde. A rosca, que havia recuado conforme recebia mais material, agora para de girar e avança empurrando o fundido através do bico, preenchendo as cavidades do molde.

Recalque

O plástico fundido dentro do molde tende a voltar para o bico e a se contrair à medida que é resfriado e se torna sólido. Para evitar que a peça fique deformada devido essas movimentações e contrações, durante alguns segundos após a injeção a rosca continua mantendo uma pressão no bico, porém mais baixa (pressão de recalque), para manter o material no lugar e, se necessário, injetar um pouco mais de plástico para compensar as contrações.

Resfriamento

A peça necessita de um tempo para resfriar e se solidificar totalmente antes de ser retirada do molde, caso contrário ela pode ficar deformada. Esse tempo pode ser de alguns segundos, na maioria dos processos, ou até centésimos de segundo dependendo da peça e da máquina. Um detalhe importante é que o resfriamento pode ser tanto a temperatura ambiente em máquinas/peças menores, ocorrendo naturalmente, como pode ser via refrigeração líquida para as máquinas/peças maiores, o que proporciona um controle muito melhor da temperatura do molde além de reduzir o tempo de resfriamento. No caso dos moldes com refrigeração líquida, a água passa através de canais feitos diretamente no molde ou através de tubos de cobre inseridos neles, algo muito parecido com o que acontece com o bloco do motor de um automóvel, com a diferença que, ao invés de um radiador, nós temos grandes tanques ventilados para resfriar a água para um novo ciclo.

Como a etapa de resfriamento costuma ser a mais demorada, a injetora “aproveita” esse tempo para dosar material para o próximo ciclo de injeção.

Extração

Ao término do resfriamento o molde se abre e a placa de extração (que compõe o molde) é acionada para empurrar a peça de dentro da cavidade para fora. O acionamento dessa placa pode ser mecânico, onde, ao se abrir, o molde encosta em um parafuso ou pino que a aciona, ou então através de um pistão pneumático, o que permite uma extração mais rápida e eficiente. Dependendo da geometria e da aplicação da peça, assim como a qualidade da máquina injetora, essa extração da peça pode ser automática com a placa extratora expelindo a peça por gravidade sobre algum recipiente, como também pode apenas empurrar um pouco a peça de dentro da cavidade para que seja retirada manualmente ou com a ajuda de um robô.

Peças de geometria complexa, que podem enroscar durante a extração, ou que não podem cair umas sobre as outras para não arranhar, são retiradas do molde pela mão do operador ou através de um robô, que segura a peça com ventosas que produzem vácuo e a colocam sobre uma mesa ou correia transportadora, para que um inspetor da qualidade faça a inspeção visual.

Após o fechamento da porta de proteção (no caso de retirada manual da peça), ou extração automática, o ciclo continua, partindo novamente para a etapa de injeção.


Bibliografia:
HARADA, Júlio. Moldes para Injeção de Termoplásticos: projetos e princípios básicos. São Paulo: Artliber Editora, 2004.
HARPER, Charles A.; PETRIE, Edward M. Plastics Materials and Processes: A Concise Encyclopedia. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc., 2003.
HARPER, Charles A. Modern Plastics Handbook. New York: McGraw-Hill, 2000.
MANRICH, Silvio. Processamento de Termoplásticos: rosca única, extrusão e matrizes, injeção e moldes. São Paulo: Artliber Editora, 2005.
Artigo postado em 02/04/2018
Sobre o autor: Daniel Tietz Roda é Tecnólogo em Produção de Plásticos formado pela FATEC/ZL e Técnico em Projetos de Mecânica pela ETEC Aprígio Gonzaga. Trabalhou na área de assistência técnica e desenvolvimento de plásticos de 2008 até 2013 e atualmente é proprietário do Tudo sobre Plásticos.
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