Title

ESTUDO DE MATERIAIS ALTERNATIVOS APLICADOS A CAVIDADES DE MOLDES HÍBRIDOS DE INJEÇÃO DE POLÍMEROS

STUDY OF ALTERNATIVE MATERIALS APPLIED TO CAVITIES OF POLYMERICS INJECTION HYBRIDS MOULDS

Authorship

Bareta, Deives Roberto; Costa, Carlos Alberto; Zattera, Ademir José; Pouzada, António Sérgio

Bareta, Deives Roberto

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Costa, Carlos Alberto

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Zattera, Ademir José

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Pouzada, António Sérgio

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DOI

10.5151/5463-5463-0006

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Abstract

As técnicas de Ferramental Rápido surgiram como opção na obtenção de lotes protótipos de peças plásticas, onde o desafio é garantir que as peças obtidas nesses tipos de ferramentas possuam características o mais próximas das solicitadas em aplicações reais. O objetivo desse trabalho é analisar e avaliar o uso de materiais alternativos, resinas e ligas de alumínio e de zinco, em cavidades de moldes híbridos de injeção e suas influências nas peças finais. Nesse trabalho fez-se uso de um molde de injeção intercambiável com cavidades de Alumínio, Zamak, aço P20 e resina epoxídica e, instrumentalizado para o monitoramento das temperaturas internas. O polímero utilizado foi o PP. Os parâmetros usados na injetora foram obtidos através de simulações computacionais. Ensaios de tração e impacto, foram realizados e, após relacionados com os ensaios de determinação de cristalinidade e micrografias óticas das paredes de congelamento. Avaliações dimensionais e visuais também foram realizadas e relacionadas com as diferentes temperaturas de estabilização térmica adotadas. Sob o ponto de vista estético e dimensional o uso de diferentes materiais nas cavidades não afetou significativamente o produto final injetado. Porém a resistência mecânica das peças foi influenciada pelos diferentes tempos de ciclos e temperaturas usados, que foram baseados nas diferentes características térmicas dos materiais usados. Tais resultados foram corroborados a partir dos estudos da cristalinidade e da morfologia dessas peças. Tais análises tornam-se importantes quando se deseja que uma peça injetada por essas técnicas possua as mesmas características de uma peça injetada convencionalmente.

The market demands for constant product innovations, associated with shorter development cycles, have result in more effective and responsive techniques, mainly in injection moulding industry. In the field of injection moulding, the concept of rapid tooling has appeared as a solution for smaller production runs. One of these techniques is based on hybrid mould, which is produced in “soft” materials, allowing agility in their manufacturing and delivery time. The use of these materials raises new issues, as the actual influence on the final properties of the injected plastic component. This work explores the use of alternative materials, Zamak, Aluminium and epoxidic resin in deep cores within the concept of hybrid moulds, and relates them to the physical and mechanical properties in the plastic component. An experimental injection mould has been developed and instrumentalised for internal temperatures monitoring. For the experimental tests, the injection machine was set with the best conditions obtained in the Moldflow simulation. The prototype components were analysed for visual aspects, main dimensions, shrinkage, mechanical and physical properties, and also the morphology that developed in the mouldings. The influence of the mould core temperature in the morphology and physical properties of the mouldings were focused on this paper. The relationships between the injection moulding properties, core materials and injection mould process parameters are discussed presented in the end.

Keywords

Moldes híbridos; Ferramental rápido; Materiais alternativos.

Hibrid mould; Rapid tooling; Alternative materials.