Desenvolvimento de uma tecnologia não convencional de moldação : Rapid Heat Cycle Molding system

Abstract

O crescente interesse na moldação por injeção e na procura de soluções otimizadas de fabrico, com a função de melhorar o aspeto e qualidade das peças injetadas, levou à criação de sistemas de aquecimento do molde, por parte da indústria, para alcançar tais objetivos. Este sistema permite introduzir um novo parâmetro de injeção, a temperatura da superfície (Ts), que traz vantagens ao processo. No presente trabalho desenvolveu-se um sistema de aquecimento Rapid Heat Cycle Molding (RHCM), para aplicar na moldação por injeção convencional. O sistema selecionado foi o aquecimento Infrared (IR), ou seja, aquecimento por infravermelhos. Este sistema requer a utilização de lâmpadas de halogéneo, as quais emitem radiação infravermelha, promovendo assim, o aquecimento quando se aproximam da superfície da cavidade. O sistema é acoplado a um robot pneumático que faz o movimento de aproximação das lâmpadas à superfície da cavidade, e por isso promove o seu aquecimento durante um determinado tempo, até uma temperatura pretendida. Após desenvolvido do sistema, realizaram-se ensaios ao mesmo, para testar a sua eficiência. Depois de testado o sistema procedeu-se a injeção das peças. O material selecionado foi Poplipropileno (PP) com pigmentos metálicos. Os parâmetros de injeção selecionados para o estudo foram a segunda pressão, com valores de 40, 60 e 80 bar, e a temperatura de superfície, com valores de 70°C, 90°C e 110°C. Por fim caracterizaram-se a moldações a nível mecânico e morfológico, e relacionaramse com os parâmetros de injeção estudados. Esta caracterização permitiu analisar a influência do sistema RHCM comparativamente ao método convencional.

The growing interest in injection molding and the demand for optimized manufacturing solutions that can improve the appearance and quality of the molded parts, led to the creation of the heating mold systems, by the industry, in order to achieve those improvements. This system allows to introduce a new injection parameter, the surface temperature (Ts), which brings advantages to the process. In this work was developed a heating system Rapid Heat Cycle Molding (RHCM), for application in conventional injection molding. The heating system selected was Infrared (IR), which is heating by infrared. This system requires the use of halogen lamps, which emit infrared radiation, thereby promoting heat when approached of the cavity surface. The system is coupled to a pneumatic robot that makes the approach movement of the lamps to the cavity surface, and promotes heating during a certain time until a desired temperature. After the system was developed, it was performed some experiences to test their effectiveness. After the test of the system, it was proceeded to the injection of parts. The selected material was Polypropylene (PP) with metallic pigments. The injection parameters selected for the study were, the second injection pressure, with the values of 40, 60 and 80 bar, and the surface temperature, with the values of 70 ° C, 90 ° C and 110 ° C. Finally the injected parts were characterized at the mechanical and morphological level, and was established a relation to the injection parameters studied. This characterization allowed to analyze the influence of RHCM system comparatively to the conventional method.