Para qualquer pessoa na indústria de moldagem por injeção, o ajuste de máquinas é uma tarefa diária. Mas conseguir que cada máquina funcione perfeitamente — seja você um veterano experiente ou um aprendiz iniciante — é sempre um verdadeiro desafio. Por quê? Porque os materiais, a temperatura do molde, as condições da máquina, as ferramentas e até mesmo o ambiente da oficina têm requisitos diferentes. Um produto de qualidade e alta eficiência são os objetivos finais do ajuste. É isso que vamos explorar aqui, tendo esses objetivos como nosso guia.
Moldagem por Injeção Verificações de Máquina
1. Capacidade de disparos
Verifique isso diretamente na máquina. A placa de identificação geralmente mostra o volume máximo de extração. Se não houver placa de identificação, defina o volume de extração para o máximo, execute uma extração completa, ejete o café derretido e pese-o. Essa é a capacidade máxima de extração real da sua máquina.
Observação: A capacidade de disparo varia de acordo com a densidade do material — alguns materiais são mais densos que outros.
2. Integridade da vedação da válvula de retenção e do parafuso
Uma boa vedação entre o parafuso e a válvula de retenção é essencial para parâmetros de processo estáveis.
Como verificar:
Após montar o molde, execute um ciclo semiautomático normal. Quando o resfriamento começar, mude para o modo manual. Plastifique novamente até que a rosca esteja cheia e, em seguida, injete manualmente. Observe a posição da rosca. Libere a pressão de injeção e veja se a rosca retorna à posição inicial. Se retornar, a vedação está boa e a rosca e a válvula de retenção estão funcionando corretamente.
Para maior precisão, você pode usar uma placa de aço em vez de um molde. Basta pressionar o bico contra a placa, injetar manualmente e verificar se há retorno elástico. Certifique-se também de que não haja vazamento de material fundido pelo bico.
Se o parafuso não retornar à posição original, é provável que a válvula de retenção esteja com defeito e precise ser inspecionada e reparada.
3. Teste de pressão de injeção
Configuração: Coloque um sensor de pressão sobre uma placa de aço, com uma placa de alumínio sobre o sensor. Pressione o bocal contra a placa de alumínio.
Procedimento: Ajuste a pressão de injeção da máquina da seguinte forma, injetando três vezes em cada nível:
- 10 Bar (3x)
- 50 Bar (3x)
- 90 Bar (3x)
- 130 Bar (3x) — faça testes com mais frequência se você usar essa faixa de pressão regularmente.
- 150 Bar (3x)
Verifique se a pressão real exibida no manômetro corresponde à pressão definida a cada medição. Registre todas as medições.
Se o desvio exceder 5%, o valor exibido na máquina precisa ser ajustado ou o equipamento necessita de manutenção.
4. Teste de temperatura de fusão
Os testes de temperatura dividem-se em dois tipos:
- Temperatura de secagem (funil)
Use uma sonda de temperatura para medir a temperatura acima e abaixo da tremonha. É um processo simples, e a maioria dos equipamentos de secagem já exibe essa informação. (Caso precise de mais detalhes, deixe uma mensagem — terei prazer em conversar.)
- temperatura de fusão por injeção
Isso é mais complicado. O aparelho mostra de 4 a 5 zonas de temperatura, mas, enquanto está em funcionamento, não é fácil verificar se essas leituras são precisas — você está basicamente confiando no visor. Uma verificação por terceiros é difícil.
Um método aproximado: retraia a unidade de injeção, purgue o material fundido e meça imediatamente a temperatura do material extrudado. Compare essa leitura com a temperatura definida na primeira zona. Se a diferença for superior a cerca de 10%, é provável que as leituras de temperatura da máquina estejam incorretas — substitua o termopar ou recalibre.
Medindo o interno Determinar a temperatura de fusão é ainda mais difícil. Seria necessário desmontar a rosca e o bico, e então inserir uma sonda profundamente no cilindro utilizando um dispositivo de fixação.
Dito isso, a precisão extrema nem sempre é crucial aqui — a maior parte do calor vem do cisalhamento da rosca, e não apenas dos aquecedores do cilindro.
Atenção: Em máquinas mais antigas, as resistências de aquecimento podem ultrapassar significativamente a temperatura ideal durante o aquecimento. Isso pode causar descoloração (amarelamento/queimadura) localizada do material. Isso geralmente ocorre quando resistências, termopares ou placas de controle são substituídos por peças incompatíveis e não calibradas de lotes diferentes, resultando em baixa consistência de temperatura.
Manutenção de moldes
Existem muitos tipos de moldes: de placa única, de duas placas, de extração lateral e outros. A escolha final do molde é determinada, em última análise, pelo próprio produto.
Um bom molde facilita nosso trabalho. Um molde mal projetado, por outro lado, pode causar inúmeros problemas. Mas, no fim das contas, a solução ideal geralmente se resume à comunicação ou à modificação do molde.
A manutenção adequada do controle de mofo é essencial — e isso é algo que podemos controlar. Portanto, devemos fazê-la da melhor maneira possível.
Após a Produção
Após a conclusão da produção, certifique-se de:
- Use uma pistola de ar comprimido para remover qualquer água ou fluido refrigerante de dentro do molde.
- Vede as entradas com tampões para evitar a entrada de ferrugem ou materiais estranhos durante o armazenamento.
- Aplique óleo antiferrugem na superfície do molde para evitar corrosão superficial.
- Guarde a forma em um suporte apropriado para moldes — nunca diretamente no chão.
Nota de segurança: Sempre tome cuidado ao mover moldes. Segurança e saúde vêm em primeiro lugar — são a base para ganhar a vida. Se algo parecer perigoso (ou mesmo potencialmente perigoso), preste atenção e melhore a situação.
Manutenção de mofo interno
Durante a produção, uma grande quantidade de gás e detritos pode se acumular dentro do molde. Com o tempo, isso pode afetar o movimento suave dos pinos extratores e insertos, bem como a ventilação. Também pode causar manchas pretas nas peças e, em casos graves, até mesmo travar os pinos extratores.
Por esse motivo, todos os componentes devem ser desmontados e limpos antes e depois de cada ciclo de produção.
A graxa e os resíduos nos pinos e insertos extratores podem ser difíceis de remover. O método mais eficaz que encontrei até agora é usar lixa.
Não conheço nenhum produto de limpeza que remova rapidamente esse tipo de óleo incrustado. Ácidos fortes poderiam funcionar, mas os vapores são desagradáveis — nossos técnicos de remoção de mofo não suportam o cheiro, então ainda preferem lixa. Além disso, produtos de limpeza químicos são difíceis de descartar corretamente e podem causar problemas com os órgãos ambientais.
Manutenção de Controladores de temperatura de moldes (termômetros de água/óleo)
O controlador de temperatura do molde (termolador) é responsável por dissipar o calor do molde durante a produção. A temperatura ideal é determinada tanto pela aparência da peça quanto pela eficiência do ciclo — portanto, o controlador de temperatura do molde desempenha um papel fundamental.
Verificação de temperatura
A temperatura deve ser verificada com um termômetro de fluxo de água. Instale o termômetro na entrada e na saída do molde. Isso permite monitorar completamente tanto a temperatura quanto a vazão.
Para verificar o comportamento do fluxo, conecte uma mangueira transparente à saída. Isso permite observar se o fluxo é turbulento ou laminar.
- Fluxo turbulento— você pode ver claramente a água se movendo e se misturando.
- Fluxo laminar— a água parece parada ou se move suavemente sem se misturar.
O que o molde precisa é de fluxo turbulento . O fluxo laminar não consegue dissipar o calor do molde de forma eficaz.
Meio de resfriamento
A escolha do fluido refrigerante faz toda a diferença:
| Suporte: | Temperatura máxima |
| Água pura | 100 ° C (212 ° F) |
| Água com tanque pressurizado | 120 ° C (248 ° F) |
| AZEITE E AZEITE EVO | 180 ° C (356 ° F) |
Lembre-se: alguma perda de calor ocorre ao longo da tubulação, portanto, a temperatura real no molde pode ser ligeiramente inferior à temperatura definida.
Parâmetros-chave do processo de moldagem por injeção
1. Temperatura do barril
O plástico só pode ser injetado no molde quando estiver em estado líquido. O cilindro é aquecido por resistências de aquecimento, que transferem calor para o plástico em seu interior, fundindo-o. Dependendo do comprimento do cilindro, podem ser instaladas várias resistências de aquecimento, e a temperatura de cada zona deve ser ajustada individualmente de acordo com o material que está sendo processado. Essas temperaturas ajustadas afetam diretamente a temperatura de fusão. Além disso, o cisalhamento gerado pela rotação da rosca também tem um impacto significativo na temperatura de fusão. As temperaturas de fusão recomendadas podem ser obtidas com o fornecedor do material.
2. Temperatura do Molde
A moldagem por injeção é um processo de transferência de calor — o material fundido esfria gradualmente dentro do molde. A temperatura do molde é definida no controlador de temperatura (termolador), que faz circular um fluido de transferência de calor, como água ou óleo. Normalmente, utiliza-se água para temperaturas abaixo de 100 °C, enquanto o óleo é usado para temperaturas mais altas. Em alguns casos, também podem ser utilizadas resistências elétricas de aquecimento. Algumas máquinas de moldagem por injeção permitem o controle direto dessas unidades de temperatura do molde a partir do painel de controle. As temperaturas recomendadas para o molde podem ser obtidas junto ao fornecedor do material.
3. Velocidade de injeção
A velocidade de injeção refere-se à velocidade linear com que a rosca empurra o plástico fundido para dentro do molde.
A velocidade de injeção deve ser a mais rápida possível, garantindo que o material fundido permaneça líquido até que a cavidade esteja preenchida. Assim que o molde estiver cheio, a injeção termina.
4. Pressão de injeção
A pressão de injeção é a pressão aplicada ao material fundido na ponta da rosca para manter a velocidade de injeção definida. Se a viscosidade do plástico aumentar, a força (ou pressão) necessária para manter a velocidade definida também aumenta. Portanto, manter uma velocidade constante durante a injeção é muito importante. Para um processo robusto, a máquina deve sempre ter pressão suficiente disponível. Um teste de queda de pressão pode ser usado para otimizar a pressão de injeção.
5. Pressão de compactação
A compactação é a primeira subetapa da fase de compensação. Após o preenchimento do molde durante a injeção, é necessário adicionar plástico adicional para compensar a contração subsequente. A pressão aplicada ao material fundido nesta etapa é chamada de pressão de compactação. A pressão de compactação é um dos parâmetros mais importantes para determinar a contração e as dimensões da peça.
6. Tempo de Embalagem
O tempo de compactação é a duração durante a qual a pressão de compactação é aplicada. O teste de congelamento na porta pode ser usado para obter dados para otimizar o tempo de compactação.
7. Pressão de retenção
A pressão de retenção é a segunda subetapa da fase de compensação. Trata-se da pressão aplicada ao material fundido para garantir que ele não preencha a cavidade em excesso nem retorne para fora dela. Teoricamente, nenhum fluxo plástico ocorre durante essa etapa até que o canal de alimentação se solidifique.
8. Tempo de espera
O tempo de retenção é a duração durante a qual a pressão de retenção é aplicada. O teste de congelamento da comporta também pode ser usado para otimizar o tempo de retenção.
9. Velocidade do parafuso
A velocidade da rosca refere-se à velocidade de rotação da rosca durante a plastificação (recuperação da rosca). Em geral, materiais cristalinos requerem velocidades de rosca mais altas do que materiais amorfos. Atualmente, não existe uma tecnologia consolidada para otimizar diretamente a velocidade da rosca. Métodos indiretos são normalmente utilizados, como medir a temperatura da massa fundida e verificar a presença de partículas queimadas ou não fundidas na massa fundida.
10. Contrapressão
A contrapressão é a pressão aplicada atrás da rosca durante a plastificação para promover uma fusão uniforme e remover voláteis. Atualmente, não existe tecnologia consolidada para otimizar a contrapressão.
11. Tempo de resfriamento
O tempo de resfriamento é o período durante o qual o molde permanece fechado enquanto o plástico esfria até a temperatura de ejeção. Após o término da etapa de resfriamento, o molde se abre e a peça é ejetada. No entanto, o tempo de resfriamento definido não é o tempo de resfriamento real. O resfriamento começa assim que o material fundido entra em contato com a superfície do molde. Portanto, o tempo de resfriamento real é igual a: tempo de injeção (tempo de preenchimento) + tempo de compactação definido + tempo de espera definido + tempo de resfriamento definido. O tempo de resfriamento também pode ser otimizado por meio de experimentos planejados.
12. Tamanho da Disparo (Medição)
O tamanho da injeção também é conhecido como dosagem. A posição zero da rosca é quando ela está na extremidade frontal do cilindro. Conforme a rosca se move para trás, ela acumula plástico fundido. A distância que a rosca percorre para trás é chamada de tamanho da injeção. O tamanho da injeção é expresso em distância linear ou volume. O tamanho da injeção pode ser calculado com base no peso total injetado e na densidade do material fundido. No entanto, como a densidade do material fundido depende da temperatura — que é difícil de medir com precisão — o tamanho da injeção calculado geralmente é apenas uma estimativa. O tamanho da injeção também deve ser ajustado durante a compactação e a espera, com base na quantidade de material depositado.
13. Posição de Transferência (Ponto de Comutação)
O ponto em que a fase de injeção passa para a fase de compensação é chamado de ponto de transferência. Quando essa transição é acionada pela posição da rosca, é chamada de posição de transferência ou ponto de comutação. A comutação também pode ser acionada por tempo, pressão hidráulica ou um sinal externo. Teoricamente, o molde deveria estar 100% preenchido com o material fundido na posição de transferência. Na prática, porém, o molde geralmente é preenchido com um pouco menos de 100% do material antes do início da fase de compensação.
Outros parâmetros (menos críticos)
Os parâmetros a seguir não precisam ser ajustados com tanta frequência quanto os 13 parâmetros acima, nem têm um impacto substancial na qualidade do produto.
Distância de descompressão ou sucção
Como a recuperação da rosca (plastificação) ocorre sob contrapressão, o material fundido na frente da rosca é comprimido e sofre pressão interna. Durante a recuperação da rosca, a peça moldada e o canal de alimentação ainda estão dentro do molde. Assim que o molde se abre, o canal de alimentação se separa do bico, a pressão no material fundido é liberada e o material pode escorrer pelo bico. Portanto, quando a recuperação da rosca termina, a rosca deve recuar uma pequena distância adicional para aliviar a pressão interna. Essa distância é chamada de distância de descompressão ou distância de sucção. Normalmente, essa distância é curta (menos de 10 mm). Sucção excessiva pode causar defeitos superficiais na peça.
Velocidade de embalagem
A velocidade de compactação é a velocidade linear da rosca durante a fase de compensação. Em algumas máquinas de moldagem por injeção, este é apenas um parâmetro opcional.
Nota final
Ao observar o painel de controle de uma moderna máquina de moldagem por injeção, você pode se sentir sobrecarregado pela quantidade de parâmetros e opções disponíveis. As máquinas geralmente possuem várias telas de monitoramento para acompanhar a qualidade do produto e a eficiência da produção. Os fabricantes, por vezes, incluem recursos de controle desnecessários. Por exemplo, algumas máquinas oferecem dez estágios de seleção de pressão para as fases de compactação e recalque. Na maioria dos processos sistemáticos de desenvolvimento de moldagem por injeção, dois estágios de pressão devem ser suficientes. No entanto, em alguns casos — para compensar falhas de projeto na peça ou no molde — os engenheiros de processo podem precisar utilizar processos com múltiplos estágios.
Conclusão
O processo de ajuste de máquinas pode parecer apenas girar parafusos e ajustar parâmetros, mas, na realidade, é um diálogo profundo com os materiais, os equipamentos, os moldes e o ambiente. Cada máquina tem sua própria personalidade. Cada material se comporta de maneira diferente. Somente por meio da observação, do registro e da síntese contínuos é possível dominar esse diálogo.
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Perguntas frequentes
Com que frequência devo verificar a vedação da válvula de retenção?
Verifique quando trocar de materiais. Verifique se o processo começa a apresentar desvios. Observe o peso da peça — se estiver oscilando, é um sinal de alerta. Muitos técnicos fazem um teste de vedação durante as trocas de molde. Detecte o problema antes que ele cause defeitos nas peças, não depois.
Por que minha temperatura de fusão não corresponde às configurações de temperatura do cilindro?
Duas coisas acontecem. Primeiro, as configurações do cilindro são apenas parte da história. O parafuso corta o plástico ao girar, e isso gera calor real. Segundo, o equipamento pode estar te enganando. Máquinas antigas com resistências de aquecimento incompatíveis ou termopares defeituosos fornecem leituras falsas. Use uma sonda para medir a temperatura real de fusão. Isso lhe dirá o que realmente está acontecendo.
Posso usar água para mofos com temperaturas acima de 100°C?
Não. A água ferve a 100 °C à pressão atmosférica. Se precisar de uma temperatura mais alta, você tem duas opções. Um sistema de água pressurizada eleva o ponto de ebulição. Ou você pode usar óleo. Os sistemas de óleo operam até 180 °C. Essa é a temperatura padrão para aplicações de alta temperatura.
Como evitar a ferrugem e o mofo durante o armazenamento?
Limpe todos os canais de refrigeração com ar comprimido. Em seguida, vede as entradas. Cubra todas as superfícies expostas com óleo antiferrugem — cavidade, núcleo e placas de montagem. Nunca coloque o molde no chão. Use um suporte. Mantenha-o seco. A ferrugem começa no momento em que você para de prestar atenção.
