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A Distribuição do Espaço em Moldes de Múltiplas Cavidades

Certa vez, em visita a um cliente me deparei com a seguinte situação: Um molde de injeção plástica com 16 cavidades que enchiam no máximo 12. A partir daí, por mais que se mudassem os parâmetro da injetora, o máximo que conseguiam obter, era aumentar a quantidade de rebarbas no produto.

Diante dessa situação, comecei a perceber que esse cenário é bem comum, e ocorre com projetos inclusive assinados por profissionais há muito tempo na estrada. Então resolvi pesquisar e simular para escrever esse artigo.

É do conhecimento de alguns, que fatores como área da seção transversal do canal e “gate” de acesso à cavidade têm influência direta em fatores como pressão de injeção, força de fechamento, parâmetros de recalque, e refletem na qualidade do produto injetado, mas como saber os valores ideais? Veja os exemplos a seguir:

Molde modelo 1

Neste primeiro exemplo, o produto (elos de pressão para cortinas) foi distribuído em linha, com 16 repetições, que é a forma mais comum e fácil de se usinar o molde. Ao final do processo de preenchimento foram necessários 48,3 MPa de pressão de injeção para encher completamente as 16 cavidades. No gráfico de temperatura, podemos ver a diferença entre as 04 primeiras cavidades (aproximadamente 80 °C) e as 04 últimas (aproximadamente 160 °C).

Molde modelo 2

Já neste modelo de distribuição das cavidades, apesar da usinagem do molde se tornar mais complexa, podemos notar a uniformidade de temperatura em todas as cavidades, ao final do processo de preenchimento (aproximadamente 140 °C). Outro detalhe de importância é a pressão de injeção que atingiu 44,1 MPa, 10% a menos do que no primeiro exemplo.

Levando-se em consideração que os produtos são os mesmos, também é possível haver uma economia dimensional no molde, além de ter um resulto final mais homogêneo.

Para se obter uma distribuição homogênea pode-se adotar os seguintes parâmetros:

Tabela

As dimensões e informações da tabela acima devem ser aplicadas para canais circulares. No caso de utilização de canal trapezoidal, opção aplicável para substituição, é necessário a conversão da área, aplicando-se um Ângulo de 5° nas paredes, para que não haja perda de volume. Não se recomenda a utilização de canais “meia cana ou meia lua”, devido ao baixo volume de transporte.

Com a correta distribuição das cavidades, podemos utilizar essa diferença de pressão ao nosso favor, mantendo a pressão de 48,3 MPa, considerada baixa para a maioria dos processos, no modelo de distribuição igualitária, reduzindo consequentemente o tempo de ciclo e aumentando da produção, sem prejuízo de performance do molde e com resultado de um produto mais homogêneo, durante todo o ciclo produtivo.

Imagens geradas através de simulação no SolidWorks Plastics 2020.

Dados da tabela obtidos através do livro Moldes para Injeção de Termoplásticos, HARAD, Júlio – Editora Artliber – 2008

 

Autor: LIMA, Luciano. A Distribuição do Espaço em Moldes de Múltiplas Cavidades. Sysprice, 2020.