SciELO - Brazil - Estudo de caso de peça moldada pelo processo de injeção-compressão para termoplásticos utilizando análise computacional Estudo de caso de peça moldada pelo processo de injeção-compressão para termoplásticos utilizando análise computacional
Seção Técnica • Polímeros 17 (1) • Mar 2007 • https://doi.org/10.1590/S0104-14282007000100007 copiar
Injection; injection-compression; simulation; CAE
Economicamente, a produção em larga escala de peças plásticas é mais atrativa – devido aos ciclos de produção em tempo diminuto e à possibilidade de se produzir diversas peças numa única etapa. Em contrapartida, não é possível obter esse tipo de peça (i.e. grande área e pequena espessura) através do processo de injeção convencional. Para atender essa demanda, destaca-se o processo de "injeção-compressão"[2].
b) Fase de compressão: durante essa etapa o material injetado é comprimido através do completo fechamento do molde, promovendo assim o escoamento e total preenchimento da cavidade (Figura 1b). A etapa de recalque pode não ser necessária em alguns casos[2]. Através desse processo, é possível produzir peças com menor orientação molecular - devido aos menores valores de tensão de cisalhamento envolvidos – gerando peças com menor tensão residual e, portanto, menor propensão ao empenamento e melhor precisão dimensional. Outra vantagem está relacionada à pressão de preenchimento envolvida no processo menor que a pressão presente no processo convencional devido à menor restrição ao fluxo na cavidade resultando em menor solicitação da máquina quanto à força de fechamento aplicada no molde[1].
A peça estudada consiste numa lente de 250 mm de diâmetro, com espessura variando de 6,0 mm na região periférica, até 2,0 mm na região central (Figura 3). Como condição de contorno para a entrada de material utilizou-se 7 nós na lateral da peça de forma a uniformizar o fluxo – representando uma entrada em leque.
Por se tratar de uma peça para fins óticos, a linha de emenda é totalmente indesejada. O aprisionamento de ar ocorre na região central da peça – distante da linha de fechamento do molde, provavelmente impossibilitado de "escapar" durante o preenchimento da cavidade. Sob pressão, oferecerá forte resistência ao escoamento do material. Portanto as peças produzidas provavelmente apresentarão falha de injeção na região central ou marcas de queima devido à pressurização de ar na cavidade. Como alternativa ao problema pode-se cogitar a utilização de material poroso na região central do molde ou mesmo de saída de gases através de postiços. Essas duas alternativas, porém, resultariam em 'marcas superficiais' na peça; podendo comprometer sua funcionalidade.
1. Hofer, T. & Fritz H. G. "Modeling and Simulation of the Injection-Compression Molding Process for Thin-Wall Parts", in: PPS International Annual Meeting, Montreal, Canada (2001).
2. Michaeli, W. & Wielpuetz, M. Macromolecular Materials and Engineering, Aachen, Alemanha, 284, p.8-13 (2000).
3. Buchler, A., et al. Polymers in the automotive industry, 9, p.15 (2004).
4. Rios, A.; Davis B. & Gramann P. "Computer Aided Engineering in Compression Molding", in: CFA Technical Conference, Tampa Bay (2001).