Benefícios do uso de canal quente com Resinas Ionoméricas SURLYN

Plástico Moderno - Artigo Técnico - Benefícios do uso de canal quente com Resinas Ionoméricas SURLYN em peças decorativas ©QD Foto: Divulgação

Artigo Técnico – Benefícios do uso de canal quente com Resinas Ionoméricas SURLYN em peças decorativas

Uma tampa de perfume é uma peça decorativa e sua aparência quase perfeita depende, em grande parte, de seu processamento e do design adequado das ferramentas utilizadas, cuja localização e design do ponto de injeção, que alimenta as cavidades do molde, são fundamentais. (figura 1)

Uma ferramenta importante para facilitar o processo de moldagem e alimentação do fundido de resinas ionoméricas Surlyn (marca registrada da Dow) ao molde é um canal quente que, como o nome indica, serve para manter um perfil térmico na massa para fluir adequadamente ao longo do canal que alimenta o ponto de injeção. É um conjunto de componentes aquecidos, usados em moldes de injeção plástica, que alimentam o plástico fundido nas cavidades do molde. Por outro lado, um canal frio é simplesmente um canal formado entre as duas metades do molde, com o objetivo de levar o plástico do bico da máquina de moldagem por injeção até as cavidades.

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No caso das tampas de perfume, devido aos seus altos padrões de qualidade, recomenda-se o uso de um canal combinado ou misto, ou seja, um sistema de canal quente com um pequeno galho de canal frio ao final do fluxo para cada duas cavidades, o que permite que pequenos defeitos causados pelo canal quente permaneçam no canal frio e não na peça. Os dois defeitos mais comuns são: marca de canal quente ao redor do ponto de injeção (pequeno círculo ao redor do ponto) e formação de fio de resina quente.

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Marca ao redor do ponto de injeção

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A ponta do sistema de canal quente no nível dos pontos de injeção valvulado, assim como o próprio ponto, deixa uma pequena marca na superfície da resina ao se solidificar. A protrusão da haste da válvula através do ponto de injeção pode deixar uma pequena fresta no centro e, ao usar um pequeno galho frio, a marca do ponto de injeção permanecerá nele em vez de na peça.

O canal frio se separa do ponto de injeção sem quebrar ou rasgar o plástico; portanto, é improvável a descoloração ou a deformação devido à ruptura do ponto de injeção.

A qualidade do ponto de injeção quente pode mudar significativamente conforme variam as condições de processamento.

O polímero solidificado no canal frio, que precede a cavidade, atua como uma barreira isolante entre o plástico na cavidade e o fundido no canal quente. A abertura do molde não pode ocorrer até que o ponto de injeção do canal frio esteja sólido o suficiente para se quebrar facilmente de um lado e parar a resina fundida do lado do coletor do canal quente.

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Formação de fio

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Quando o molde é aberto antes da solidificação do ponto, pode resultar na formação de um fio, que resinas como polipropileno, polietileno, poliestireno etc. tendem a formar no momento da expulsão do molde com canal quente e que, no caso de resinas ionoméricas, não é uma exceção, ao usar esse tipo de combinação de canal. É a pequena bucha do canal frio em contato com o coletor do canal quente que ficaria com o fio e não o ponto de injeção na peça.

Outra grande vantagem da combinação de fundição a quente e a frio com resinas ionoméricas é que, dependendo da espessura da parede da peça, a resina pode exigir injeção e retenção de pressão de 1.800 a 2.000 MPa, e ao manusear a resina quente até quase a entrada da cavidade, será mais fácil se concentrar no preenchimento e compactação das cavidades do que primeiro preencher adequadamente todo o canal que representa um canal frio e depois as cavidades. Isso melhora a estabilidade dimensional das peças, em particular dos desenhos muito particulares que algumas tampas de perfume podem ter.

Uso do ponto de injeção valvulado

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Um ponto de injeção valvulado veda o ponto de injeção com a bucha do canal frio com a ajuda da haste da válvula. Por ação mecânica, a haste da válvula é movida para a frente, vedando o orifício do ponto de injeção no canal quente. Essa válvula permanece fechada durante a abertura do molde e a expulsão das peças, permitindo que a resina fundida não forme fio facilmente.

As propriedades físicas das peças moldadas melhoram com o uso de um ponto de injeção com válvula. A tensão interna nas peças moldadas é o resultado da orientação molecular, causada pelo cisalhamento. Os pontos de injeção da válvula, com um diâmetro maior, geram menos cisalhamento em comparação aos não valvulados. O resultado é uma peça com menos deformação, menos tensão interna e melhores propriedades físicas e estabilidade dimensional.

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As resinas ionoméricas, apesar de sua grande transparência, ainda são semicristalinas e, portanto, o ponto de injeção valvulado do canal quente deve manter e conduzir o calor por todo o coletor até o ponto de injeção do pequeno canal frio, para manter a resina sempre fundida. Por outro lado, o resfriamento do molde reduz a temperatura na ponta e esse tipo de ponto de injeção permite que o ponto quente seja sempre mantido sem se solidificar. Para usar resinas ionoméricas, também é aconselhável usar materiais com resistência à corrosão.

Em conclusão, embora um coletor de canal quente combinado com um pequeno galho de canal frio possa representar um custo inicial mais alto ao investir em um molde, é de grande valor na moldagem de peças decorativas de grandes espessuras de parede feitas com resinas ionoméricas Surlyn. O resultado é a qualidade da aparência das peças, sua estabilidade dimensional, a facilidade de processamento e o mínimo de desperdício por causa do mesmo canal frio e das peças defeituosas.

Devido ao tamanho robusto e complexo das peças moldadas em resinas ionoméricas, o número de cavidades em um molde de injeção geralmente fica entre 8 e 16 cavidades. Portanto, o pequeno galho frio significará uma porcentagem muito pequena do material fundido por ciclo de moldagem.

Além das vantagens de usar uma combinação de canal frio com canal quente na estética das peças finais, o uso de um sistema de canal quente pode oferecer uma série de vantagens:

– tempo de ciclo mais curto, pois não há o canal frio que controla o tempo de esfriamento. Dessa forma, fica mais fácil iniciar a máquina, pois não há canais para remover e o ciclo automático é executado mais rapidamente e com mais frequência.

– há menos marcas, devido ao fluxo inverso e peças com falta de compactação, diferentemente de quando o plástico flui através de um canal frio e perde calor para moldar as placas. Isso, no longo prazo, também resulta em estabilidade dimensional da peça.

– permite a flexibilidade de design, que possibilita colocar o ponto de injeção em diferentes pontos da peça e o fluxo de fundido equilibrado, em que os canais de fusão separados estão em coletores aquecidos externamente, isolados das placas de molde que os rodeia. 

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Sara Luisa Reynoso Gomez

AUTORA

Sara Luisa Reynoso Gomez é engenheira química formada pela Universidade Nacional do México e possui 29 anos de experiência na indústria de plásticos. Ela atuou por 27 anos na Dupont, em cargos como Representante Técnica de Polímeros de Engenharia (foco em nylon, acetal e poliéster); Consultora Técnica para Fluoropolímeros (PTFE e seus copolímeros); Consultora Técnica para Polímeros Industriais (copolímeros de etileno); e Líder em P&D de Novos Negócios na América Latina. Desde 2018 trabalha na Dow como Cientista Sênior na área de Serviço Técnico e Desenvolvimento e Líder Técnica para o segmento de Cosméticos na América Latina.

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