Simulação computacional do sistema de canais de resfriamento para injeção de plástico em molde de alumínio

• Autor(a) principal: Busetti, Giovani Luis
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/148720
• topic: Engenharia mecânica; Injection molding; Cooling channels; Numerical simulation

A moldagem por injeção é um dos métodos de transformação mais empregados na produção de peças plásticas. Muitos aspectos do processo são significativamente afetados pela questão do resfriamento do molde. A partir de um projeto, dentro da indústria, de alteração dos canais de resfriamento de um molde para melhoria do acabamento superficial das peças injetadas, fez-se um trabalho que valeu-se da simulação numérica da moldagem por injeção para avaliar o projeto de canais de resfriamento em um molde de liga de alumínio 7075-T6, que produz quatro peças plásticas idênticas. Foi conduzida uma pesquisa abrangente sobre a interferência da temperatura no processo de injeção, sobre o estado da técnica para o projeto de canais de resfriamento em moldes e sobre a modelagem matemática que fundamenta a simulação. Como método de análise, quatro diferentes geometrias foram simuladas no código comercial SolidWorks Plastics sob as mesmas condições de operação, das quais, uma era o estado original e três eram propostas de otimização. Buscou-se construir configurações que mantivessem a temperatura do molde constante ao longo do ciclo de injeção e alcançassem uma distribuição uniforme de temperatura nas peças, com um baixo tempo de resfriamento. Houve uma distribuição homogênea de temperatura no molde e nas peças plásticas, semelhante para as quatro configurações simuladas. Também, notou-se que a temperatura média do molde no ciclo ficava próxima da temperatura de entrada da água nos canais de resfriamento. Observou-se que há aumento no fluxo de calor para os canais quando a água percorre um caminho menor com maior vazão. O tempo de resfriamento ficou próximo de 21,7 segundos para todas as configurações, permitindo concluir que elas possuem a mesma capacidade de remoção do calor do polímero fundido por meio do molde e dos canais de resfriamento. Ainda, compararam-se imagens da posição das linhas de emenda para validação do código. Outrossim, este trabalho possibilitou utilizar e ratificar a simulação numérica como ferramenta de auxílio ao projeto de moldes para injeção de plástico.