Sumitomo (SHI) Demag hospedou recentemente seu primeiro de uma série de treinamento educacional online gratuito, começando com o Clamp Force. Com a participação de quase 50 profissionais do Reino Unido, o engenheiro de processo e treinamento Darren Vater-Hutchison recapitula a teoria por trás da prática e das técnicas que podem ser usadas para equilibrar as pressões e forças no ciclo de moldagem.
Foto. Darren Vater-Hutchison, Engenheiro de Processo e Treinamento da Sumitomo (SHI) Demag UK, explica a importância de equilibrar a força de fixação em máquinas de moldagem por injeção.
A força da braçadeira é a força usada para contrabalançar a pressão do material durante a injeção e a fase de retenção do processo de moldagem por injeção. Normalmente medida em quiloNewtons (kN), a seleção da força de fixação apropriada para uma combinação particular de geometria de componente e material de polímero é um fator crítico para manter a qualidade do componente e estender a longevidade das ferramentas de molde e maquinário.
Começando com a teoria, Darren destaca por que o equilíbrio é tão crítico e como pouca ou muita força de fixação pode resultar em problemas de qualidade do processo. Quando a pressão da unidade de injeção sobrecarrega uma unidade de grampo, pode ocorrer flash como resultado do molde estar ligeiramente aberto. Componentes muito grandes também podem ser um problema.
Por outro lado, se houver muita força de fixação, a máquina consumirá muita energia. Também pode causar desgaste prematuro na máquina e nas ferramentas do molde.
Freqüentemente, as máquinas de moldagem são simplesmente configuradas com a força de fixação máxima disponível (por exemplo, 100t, 300t, 750t). No entanto, essa configuração de força de fixação pode não ser necessariamente o que o componente requer. Além disso, a deflexão da placa pode resultar em problemas dimensionais. Isso geralmente ocorre ao executar um pequeno molde em grandes placas com força máxima de fixação. Isso pode até causar problemas de processamento e danos a uma nova ferramenta de molde, que em casos extremos pode ser mais cara do que a própria máquina.
Problemas de ventilação
Quando as ferramentas são construídas, elas são projetadas para ter um corte de ventilação no aço da ferramenta. O funcionamento prolongado com muita força de fixação irá destruí-los, causando queimaduras / armadilhas de gás nos componentes. Isso pode fazer com que mais aberturas sejam cortadas no molde.
Como medida temporária, é uma prática comum para os criadores de ferramentas adicionarem suas próprias aberturas adicionando papel adesivo na ferramenta. Embora não seja uma solução de longo prazo, pode ser útil como uma medida de curto prazo para identificar precisamente onde ventilação adicional é necessária antes de fazer cortes para corrigir um problema de queima. No entanto, deixar papel adesivo pode eventualmente machucar a ferramenta, fazendo com que metal (soldagem) seja adicionado à ferramenta para corrigir uma condição de flash. Do ponto de vista da fabricação de moldes, é mais fácil cortar novas aberturas do que usar uma ferramenta para corrigir o flash.
R ule-de-polegar fórmula
Aconselha-se duas etapas – calcular a força de fixação teoricamente para obter os operativos próximos de onde deveriam estar e, então, praticamente para confirmar e verificar se a força de fixação foi otimizada.
A força de fixação é igual à pressão multiplicada pela área. Portanto, quanto maior for a área ou pressão da cavidade, maior será a força necessária. As geometrias dos componentes sendo moldados também precisam ser levadas em consideração. De modo geral, um componente espesso requer menos pressão, um componente fino exige maior pressão. A viscosidade do material, o comprimento do caminho do fluxo, a carga no polímero (vidro, talco, mineral etc.), o número de cavidades do molde e o uso de um sistema de câmara fria ou quente também fazem parte da equação.
Como regra geral, o cálculo da força de fixação compreende medir o fluxo de plástico em um ângulo reto de 90 graus em relação à bucha de entrada e, em seguida, multiplicar a área pela fórmula 0,3t / cm 2 (baixa viscosidade) para 0,6t / cm 2 (alta viscosidade).
Para uma impressão de um único quadrado, multiplique a largura pela altura para derivar a área. Em moldes de multi-impressão, multiplique pelo número de impressões. Sempre meça apenas onde o plástico flui, não o tamanho físico da ferramenta de molde. Se estiver usando uma câmara fria, inclua isso no cálculo.
Para medir as dimensões de um componente redondo, use Pi (3,142) em vez de altura multiplicada pela largura. Novamente, apenas meça onde o material flui e multiplique pelo número de cavidades.
Uma tabela é então usada para determinar o quociente de fixação para o material que está sendo usado. A força de fixação aumenta com plásticos de maior viscosidade e, inversamente, diminui com baixa viscosidade. O uso de enchimentos geralmente enrijece o fluxo e requer maior força de fixação.
A redução incremental da força de fixação e a observação de quaisquer alterações no peso / dimensões podem otimizar ainda mais o processo.
Uma vez que os cálculos necessários e / ou derivações de software tenham sido realizados, o estimador normalmente aplicará um fator de segurança, geralmente na região de 10-15%. Como exemplo, uma força de fixação prevista de 270 toneladas métricas seria arredondada para 300 toneladas.
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