Avaliação do uso de insertos obtidos por estereolitografia na moldagem de pós metálicos por injeção

Abstract

O uso de insertos de estereolitografia na produção de pré-séries de peças de plástico moldado por injeção busca a redução de custos no ciclo de vida do produto, principalmente nas fases de projeto e fabricação. O emprego desta tecnologia de Ferramental Rápido na produção de peças de pós metálicos é avaliado neste trabalho. A grande diferença entre os moldes convencionais e moldes com insertos de estereolitografia é a difusividade térmica dos materiais empregados. Moldes de aço, por exemplo, possuem tipicamente coeficiente de condutividade térmica 300 vezes maior do que os insertos feitos com as resinas fotossensíveis utilizadas na estereolitografia. A diferença na taxa de resfriamento do volume mássico moldado durante o ciclo de injeção deve ser compensada com a alteração dos parâmetros do processo de injeção, tais como temperaturas, pressões e velocidades. A otimização destes parâmetros mostrou que é possível a extração de peças "verdes" do inserto sem o surgimento de defeitos que dificultem a realização das etapas posteriores (extração do ligante e sinterização). No entanto, um dos fatores de maior dificuldade de controle é a precisão dimensional dos insertos de estereolitografia, principalmente para peças de pó metálico. Análises dimensionais realizadas nos estudos de caso indicaram que a contração final das peças obtidas é a mesma que em peças obtidas a partir de moldes convencionais (metálicos). Além disso, os erros percentuais alcançados ficaram inferiores à 2%, que podem ser considerados satisfatórios para uma pré-série de peças produzidas (ou série-protótipo). Também foram empregadas e avaliadas soluções para o projeto e a fabricação dos insertos, visando aumentar a vida útil dos insertos e melhorar a qualidade das peças moldadas.