Este trabalho permitiu estudar o processo RIM, de peças em DCPD. O objetivo inicial era fazer simulações do processo, mas uma vez que o material não se encontra caracterizado e os
softwares existentes também não são adequados à simulação deste processo, no entanto o estudo
aqui apresentado permitiu definir estratégias para otimizar o processo para médias e grandes séries.
Estudou-se o material utilizado, os equipamentos, os moldes, a geometria das peças e os parâmetros do processo. Relativamente aos moldes, gates e reservatórios conclui-se que os projetos estavam de acordo com o recomendado pelas guidelines da Telene, permitindo respeitar velocidade máxima recomendada na gate (e de acordo com a espessura da peça em causa) assegurando um Re inferior a 10 e uma queda de pressão mínima de 1.5 bar. As peças em estudo têm espessuras inferiores a 7 mm, o que faz com que a velocidade na gate indicada seja no máximo de 4 m/s.
Os tempos de injeção estão dentro do intervalo de tempos estimados ou ligeiramente superiores. Por um lado porque as peças apresentam dimensões ligeiramente maiores, por outro lado são necessários tempos superiores para assegurar o enchimento completo das peças, preenchimento dos reservatórios, rebarba e até mesmo de algum material que sai do molde antes da peça encher na totalidade.
Relativamente ao processo, verificou-se que um molde com temperatura de serviço mais baixo pode conduzir a peças com boa qualidade superficial, tornando-se mais fácil e rápido o aquecimento do molde, maior produtividade e economia do processo.
Foram usadas ferramentas de simulação, a engenharia inversa e o controlo dimensional para estudar as peças.
Com as simulações pôde-se identificar locais de aprisionamento de ar, em nervuras, em redor de furos, nas saliências e algumas extremidades das peças. Ao modificar o design das peças pode-se ajudar a reduzir o aparecimento de defeitos, como por exemplo diminuir a altura de saliências. Observou-se que os reservatórios maquinados nos moldes estão bem posicionados, uma vez que estão colocados nas últimas zonas a encher e junto de locais prováveis de aprisionamento de ar.
A digitalização, análise de espessuras e a medição das peças ajudaram a identificar deformações e problemas relacionados com a contração.
Pela análise das espessuras, outras dimensões e massas das peças, tudo aponta para que a contração utilizada, 1%, seja superior ao necessário. Neste caso, a contração adequada, segundo as recomendações, deverá ser entre 0,85 e 0.9%, umas vez que as peças em causa apresentam espessuras inferiores a 7mm, tal como é assumido no projeto da gate.
Foram também documentadas as etapas de acabamento, observados os defeitos típicos das peças e as reparações realizadas, incompatíveis com as grandes séries.
Para as peças em estudo constatou-se que todas apresentam pequenos defeitos, mas também se verificou que todos esses defeitos conseguem ser corrigidos, ainda que isso implique tempo extra e que no caso de produção de grandes séries, tornaria impraticável, já que o tempo perdido com as reparações diminuiria muito a produtividade.
Para assegurar a completa polimerização do material, e evitar defeitos provocados pela contração devem usar-se espessuras mínimas superiores a 3 mm, já que este valor é uma
limitação do material, e trabalhar no limite aumenta a probabilidade de aparecimento de defeitos.
De forma a encontrar soluções, foram identificadas as dificuldades deste processo e sugeridas alterações que permitam melhorar a eficiência do processo relativamente ao enchimento das peças, a sua extração e acabamentos.
Assim enumeram-se as soluções possíveis de serem aplicadas num curto prazo, tendo em conta séries pequenas:
-Maquinar mais rasgos nos pratos da prensa, para posicionar o molde de forma mais adequada, melhorando o fecho do molde e evitando desperdícios de material.
-Para facilitar a extração da peça, utilizar um mecanismo simples de alavanca, acionado lateralmente, que pode ajudar a diminuir as deformações das peças, introduzidas durante a extração manual das peças.
-Para pequenas séries é possível optar por sistemas de suporte/fixadores, para as peças depois de injetadas, terminarem a sua cura e estabilizarem na posição pretendida (formas e medidas). Considerando a otimização do processo tendo em vista as sérias médias e grandes, sugerem-se as seguintes soluções:
-Optar por uma prensa basculante que facilita o enchimento da peça e ajuda à libertação de ar aprisionado dentro do molde, melhorando a qualidade final das peças, com redução de defeitos. -Automatizar o processo, com mecanismos hidráulicos, de forma a permitir o uso de placas de extração e ainda movimentos do molde e de postiços.
-Reformular o design da gate, respeitando a queda de pressão e velocidades recomendadas para o processo, de forma a evidenciar o seu contorno. Desta forma pretende-se facilitar a trimagem da gate sem danificar a peça e fazer com que o novo design ajude na extração da peça.
-Apesar dos defeitos das peças serem facilmente reparados, pretende-se reduzir ou até mesmo eliminar estes tempos, de forma a aumentar a produtividade para grandes séries. Assim ao serem efetuadas as alterações enumeradas anteriormente (a prensa para facilitar o enchimento, hidráulicos que auxiliem a extração e um novo design da gate), podem-se reduzir os defeitos e consequente diminuição de tempo em reparações, contribuindo para a maior produtividade. A oportunidade de estagiar no CEiiA, foi uma mais-valia, possibilitando o contacto com outros profissionais e novas tecnologias. Além da aprendizagem pessoal, permitiu aumentar os conhecimentos técnicos, relativamente ao processo em estudo, ao material usado, engenharia inversa, software de simulação, Moldflow, e de modelação, Catia.
Para trabalhos futuros, sugere-se o estudo da reação química que ocorre durante o processo RIM, reologia e viscosidade que levam à caracterização do material. Deste modo, podem-se criar modelos que permitam a simulação do processo de forma a auxiliar a fase de projeto das peças, prevendo e evitando situações problemáticas.
Testar variação de parâmetros do processo, tempo de cura, temperaturas de serviço (reagentes e molde) e verificar as suas influências e consequências nas peças.