Análise de sistemas de refrigeração em moldes para injeção de termoplásticos

Abstract

O peso dos veículos é um dos principais fatores no consumo de energia e emissão de CO2 dos automóveis. Para tornar os veículos mais leves, o investimento em tecnologia e novos materiais têm aumentado ao longo dos anos no setor automotivo. A aplicação de polímeros é de grande importância, atualmente cerca de 50% do volume de um veículo de passeio é constituído de plástico, o equivalente a apenas 8,4% de seu peso total. Como grande parte destes polímeros são fabricados pelo processo de injeção de termoplástico, o desenvolvimento de moldes de injeção mais eficientes é de grande utilidade. O ciclo de injeção é formado pelas etapas de injeção, recalque, resfriamento, abertura do molde, extração da peça e fechamento. Neste ciclo, o tempo de refrigeração é o mais longo, portanto tem maior influência na produtividade da máquina, além de impactar na qualidade final do produto. O objetivo deste trabalho é analisar diversos sistemas de refrigeração e propor um sistema de melhor eficiência visando o menor tempo de resfriamento. As análises foram realizadas com o auxílio da simulação computacional utilizando o software Moldflow®. Os quatro termoplásticos utilizados para o estudo foram os mais empregados no setor automotivo, PP, PA6, ABS e POM. De acordo com os resultados, foi possível verificar que a aplicação de canais de refrigeração secundários reduz significativamente o tempo de ciclo para peças injetadas com cavidades, e quanto maior a profundidade da peça, mais relevante o emprego de canais secundários. Também se conclui que o material a ser utilizado para injeção é muito importante porque o tempo de ciclo pode ser muito maior de um material comparado com outro.