Você tem problemas com o fechamento do molde na injeção termoplástica? Então é preciso averiguar a “força de fechamento”!
Na injeção de termoplásticos, a força de fechamento se refere aquela necessária para manter o molde fechado durante o seu preenchimento. Saber calcular essa força corretamente é fundamental para o sucesso do processo produtivo.
É comum, contudo, que operadores não prestem atenção a esse detalhe. Para evitar vazamentos, muitos apostam em uma força superior à necessária. Essa é uma medida de “segurança” que tem como consequência prejuízos e aumento de custos.
A força de fechamento precisa ser capaz de evitar que a força contrária exercida pelo processo de injeção abra o molde e provoque vazamento da resina, mas também não deve ser tão extrema ao ponto de provocar desgastes e quebras no molde e nas máquinas injetoras.
A importância de calcular corretamente a força de fechamento na injeção de termoplásticos
Na injeção de termoplásticos, a resina em forma de grânulos é adicionada à máquina injetora, onde é aquecida e posteriormente, já fundida, injetada em um molde sob alta pressão.
O molde utilizado na injeção plástica é produzido em duas partes. Essa solução torna possível abrir o molde para extrair o produto após o resfriamento dos polímeros. Conforme a resina fundida é injetada dentro do molde, essa exerce uma força contrária às suas partes.
Sem que seja exercida uma força de fechamento, o molde se abre durante a injeção dos polímeros, provocando o vazamento de resinas.
Mesmo o menor erro no cálculo da força de fechamento pode prejudicar o processo de moldagem, com deformações e alterações dimensionais, bem como levar ao desperdício de resinas, através da formação de rebarbas.
Mas se quando a força de fechamento é menor que a necessária o produto final é prejudicado, quando essa força excede o necessário, os prejuízos podem ser ainda maiores.
Entre os efeitos negativos de trabalhar com força de fechamento acima da necessária, podemos destacar:
Desgaste prematuro no molde;
Deformação nas cavidades;
Quebra de pinos extratores;
Quebra ou trinca de postiços;
Estiramento das colunas, facilitando a quebra;
Deformação das placas, facilitando a quebra.
Assim, como é possível perceber, saber calcular corretamente a força de fechamento na injeção termoplástica é fundamental para o sucesso do processo produtivo, conservação do molde e da máquina injetora.
Para calcular a força de fechamento do molde corretamente, é preciso considerar as seguintes informações:
Área projetada;
Relação de fluxo;
Pressão média exercida pelo material de injeção;
Constante relativa ao tipo de material.
Confira abaixo como encontrar cada uma dessas informações, e depois, a fórmula da força de fechamento.
Área projetada:
A área projetada deve considerar todas as partes projetadas sobre a placa móvel do molde (peça, canais de injeção e distribuição).
Para aqueles com múltiplas cavidades, é recomendado considerar apenas uma delas, uma vez que na fórmula da força de fechamento, deve ser informado o número de cavidades existentes.
Relação de fluxo (LF/S):
Para descobrir a relação de fluxo, deve-se considerar o percurso de fluxo (LF), distância entre ponto de injeção e ponto da peça mais distante do eixo, e a espessura média da peça (S).
Pressão média exercida pelo material de injeção (Pm):
Para calcular a pressão média exercida pelo material utilizado na injeção, é necessário usar um diagrama, de forma a encontrar o ponto de intersecção entre a curva relativo ao fluxo e a linha relativa à espessura da parede. Quando você projeta esse ponto sobre os eixos das ordenadas, chega ao valor da pressão média.
Constante relativa ao tipo de material (Km):
Essa constante tem valor fixo associada ao tipo de material utilizado no processo de injeção.
Polímeros como PA, PS, PB, têm Km = 1, por exemplo, enquanto outros, como o PVC e PPO, apresentam Km = 2.
Fórmula de cálculo da força de fechamento
Com esses dados levantados, basta aplicá-los na fórmula da força do fechamento, que segue a seguinte equação:
Ff = AP x PM x KM x Ncav / 1000
Nessa fórmula:
Ff = força de fechamento
AP = área projetada (em cm²)
PM = pressão média exercida pelo material (Bar)
KM = constante relativa ao tipo de material
Ncv = número de cavidades no molde
É preciso reforçar, contudo, que as diferenças entre as temperaturas das resinas aquecidas e do molde podem afetar a pressão interna.
Quanto mais altas as temperaturas de molde e injeção, menor a pressão necessária para encher o molde. Assim, é sempre importante ficar atento a todos os fatores antes de fechá-lo.