Análise da influência do vácuo no processo de injeção de termoplásticos

• Autor(a) principal: Carreira, Ana Rita Silva
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.8/2649
• topic: Injeção assistida por vácuo; Efeito venting; Válvula de vácuo; Sensores; Peso; Compactação; Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia Mecânica

O trabalho aqui desenvolvido surgiu enquadrado nas atividades de I&D do projeto Coolmold (QREN SI&IDT 34062), promovido pela DRT Rapid – Protótipos e Moldes, Lda., onde estava previsto o estudo e análise da influência do vácuo no processo de injeção de termoplásticos, através de dados recolhidos num molde protótipo especificamente desenvolvido para o efeito. A peça em estudo neste projeto deverá produzir efeitos estéticos que inviabilizam a existência de marcas visíveis resultantes da aplicação do vácuo. No âmbito do projeto Coolmold foi desenvolvida e implementada no molde uma válvula de vácuo, localizada no final do enchimento da peça, por forma a produzir os efeitos desejados e minimizando as marcas na peça. O molde está equipado com dois sensores de pressão, localizados estrategicamente para produzir o sinal para o algoritmo implementado num microcontrolador que controla a abertura e o fecho da válvula de vácuo, prevenindo a entrada indevida de material na fase de injeção. Foram realizados testes experimentais com este molde, nomeadamente, ensaios de injeção convencional e de injeção assistida por vácuo, por forma a avaliar os seus efeitos nas peças injetadas. Em paralelo, foram realizadas simulações numéricas no software Moldex R.14.0, tendo sido implementado o efeito de venting como forma de simular o efeito do vácuo. Nos testes experimentais de injeção assitida por vácuo, foi testado o fecho da válvula de vácuo com o sensor mais próximo da entrada de material na cavidade e mais tarde, com o sensor mais próximo do final do enchimento. A pressão limite para fecho da válvula foi sendo sucessivamente incrementada, até ao momento em que pudesse ser posto em causa o funcionamento da válvula de vácuo. Desta avaliação resultaram alterações no algoritmo de comando da válvula de vácuo, contemplando a distância percorrida pelo material fundido, a pressão limite a que é despoletado o fecho da válvula e o tempo necessário para o fecho da válvula. É avaliada também a possibilidade de utilizar ambos os sensores em simultâneo como forma de estimar a velocidade do material fundido e assim permitir o planeamento futuro da localização dos sensores em outros moldes. Da comparação de resultados entre a simulação numérica e os testes experimentais de injeção, verificaram-se algumas diferenças entre ambas as abordagens, na pressão no interior da cavidade, no tempo de enchimento e compactação e na pesagem das peças. Em ambas as abordagens, experimental e numérica, o vácuo produz efeitos importantes no peso das peças e na sua compactação, sem que isso implique aumento no tempo de ciclo.