Guia de Moldagem
DuPont Rynite PET
™
®
Resina de poliéster termoplástico
Conteúdo
CAPÍTULO 1
Informações Gerais...................................................................................................................03
Grades........................................................................................................................................ 03
Propriedades do Polímero Fundido para o Rynite® PET............................................................ 05
Requisitos de Aquecimento para Processamento....................................................................... 05
CAPÍTULO 2
Equipamento de Moldagem.................................................................................................... 06
Cilindro....................................................................................................................................... 06
Rosca.......................................................................................................................................... 06
Conjunto do Anel de Bloqueio.................................................................................................. 07
Bico............................................................................................................................................ 07
Controles da Máquina............................................................................................................... 07
CAPÍTULO 3
Diretrizes de Secagem.............................................................................................................. 08
Efeitos da Umidade.................................................................................................................... 08
Condições do Desumidificador.................................................................................................. 09
Equipamento Desumidificador................................................................................................... 09
Manutenção do Desumidificador............................................................................................... 11
CAPÍTULO 4
Condições de Moldagem.......................................................................................................... 14
Temperaturas do Cilindro e do Polímero Fundido.................................................................... 14
Temperatura do Bico...................................................................................................................14
Temperatura do Molde............................................................................................................... 14
Pressão de Injeção/Fluxo............................................................................................................ 15
Velocidade de Rotação da Rosca e Contrapressão..................................................................... 15
Purga........................................................................................................................................... 15
Partida......................................................................................................................................... 16
Parada........................................................................................................................................ 16
CAPÍTULO 5
Projeto do Molde.......................................................................................................................18
Canais de Alimentação............................................................................................................... 18
Pontos de Injeção........................................................................................................................ 18
Saídas de Gases.......................................................................................................................... 18
Contrasaídas e Ângulos de saída............................................................................................... 18
Tolerâncias.................................................................................................................................. 19
CAPÍTULO 6
Outras Considerações...............................................................................................................20
Uso de Material Moído...............................................................................................................20
Lubrificantes............................................................................................................................... 20
Empenamento............................................................................................................................. 20
Contração de Moldagem............................................................................................................ 21
Precauções de Segurança............................................................................................................ 22
CAPÍTULO 7
Guia de Solução de Problemas................................................................................................ 24
2
Capítulo 1
Informações Gerais
As resinas Rynite® PET estão disponíveis em vários
grades. A tabela abaixo mostra uma descrição
destes grades. As condições de moldagem
recomendadas são discutidas no Capítulo 4.
Grades
®
As resinas de poliéster termoplástico Rynite PET,
reforçadas com fibras de vidro, contêm fibras de
vidro ou fibras de vidro/carga mineral dispersas
uniformemente no polietileno tereftalato (PET).
Estas resinas são especialmente formuladas para a
rápida cristalização durante o processo de moldagem
por injeção, tornando possível a produção de peças
de alto desempenho por técnicas de injeção
convencionais.
Tabela 1
Grades
Padrão
Características
Usos Potenciais
Grades para Uso Geral
Rynite® PET 520
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
20 % de fibras de vidro - bom equilíbrio de
resistência, rigidez, peso específico e tenacidade,
boa aparência superficial.
Alojamentos, componentes elétricos, tampas,
carcaças e bobinas.
Rynite®PET 530
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
30% de fibras de vidro - excelente equilíbrio de
resistência, rigidez e tenacidade, excelentes
propriedades elétricas, aparência superficial e
resistência química.
Peças elétricas / eletrônicas como componentes de ignição, bases de relés, soquetes
de lâmpadas, bobinas; alojamentos e outras
peças para bombas; componentes mecânicos
incluindo engrenagens, rodas dentadas, peças
de aspiradores de pó; braços de cadeiras,
roldanas e outras peças para mobiliário.
Rynite®PET 545
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
45% de fibras de vidro - maior resistência e rigidez,
excelente estabilidade dimensional e resistência ao
creep.
Alojamentos de luzes, alojamentos de compressores, alojamentos de sensores de combustível, ar e temperatura, armação de tetossolares, carretéis, bobinas, componentes de
transmissão, dispositivos médicos.
Rynite®PET 555
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com 55%
de fibras de vidro – rigidez superior, estabilidade
dimensional, resistência térmica, e excelente
resistência ao creep.
Apoios de suporte estruturais, alojamentos
e tampas, autopeças, componentes de
bicicletas e propulsores.
Grades de Baixo Empenamento
Rynite®PET 935
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
35% de fibras de vidro/mica - empenamento
excepcionalmente baixo, excelentes propriedades
elétricas, alta rigidez e alta resistência térmica.
Peças externas de carroçaria, alojamentos
estruturais e carcaças, componentes de irrigação, componentes elétricos incluindo alojamentos de transformadores e de bobinas de
ignição.
Rynite®PET 940
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com 40%
de fibras de vidro/mica - maior resistência, rigidez e
baixo empenamento.
Carcaças, peças externas de carroçaria;
suportes estruturais
continua
3
Tabela 1
continuação
Grades
Padrão
Características
Usos Potenciais
Grades Tenazes
Rynite® PET 408
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
30% de fibras de vidro, com resistência ao impacto
melhorada. Excelente equilíbrio entre resistência
mecânica, rigidez, tenacidade e resistência à
temperatura.
Alojamentos de bombas de água, alojamentos
estruturais e apoios, alojamentos para componentes eletro-eletrônicos e componentes de
prateleiras de bagagem.
Rynite®PET 415 HP
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
15% de fibras de vidro –fácil moldabilidade em
ampla janela de processamento. Excelente equilíbrio
de resistência mecânica, rigidez e resistência à temperatura.
Aplicações em encaixes de pressão,
encapsulamento de sensores, bobinas etc.
Rynite®PET SST 35
Polietileno Tereftalato modificado, alta rigidez,
supertenaz, reforçado com 35% de fibras de vidro combinação superior de tenacidade e rigidez.
Excelente aparência superficial, moldabilidade e
resistência à temperatura.
Peças automotivas, rodas, ferramentas de
jardim e de oficina, materiais esportivos,
alojamentos, componentes estruturais para
mobiliário.
Grades Auto-extinguíveis*
Rynite®PET FR330
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
30% de fibras de vidro, auto-extinguível.
Reconhecido pela UL como 94 V-0 a 0,81 mm.
Apresenta índice de temperatura de 140° C.
Excelente equilíbrio entre propriedades elétricas e
mecânicas. Resistência e fluxo a altas temperaturas.
Conectores eletro-eletrônicos e componentes
como relés, interruptores, soquetes de lâmpadas e ventiladores. Usado em componentes estruturais como equipamentos de
escritório, ventiladores, alojamentos de
ventiladores e puxadores de fornos.
Rynite®PET FR515
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
15% de fibras de vidro, auto-extinguível. Reconhecido
pela UL como 94 V-0 a 0,86 mm. Apresenta índice de
temperatura de 140° C. Excelente equilíbrio entre
propriedades elétricas e mecânicas. Resistência e
fluxo a altas temperaturas.
Conectores eletro-eletrônicos e componentes
como relés, interruptores, soquetes de
lâmpadas e ventiladores.
Rynite®PET FR530
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
30% de fibras de vidro, auto-extinguível.
Reconhecido pela UL como 94 V-0 a 0,35 mm.
Apresenta índice de temperatura de 150° C.
Excelente equilíbrio entre propriedades e ótimas
características de fluxo.
Conectores eletro-eletrônicos e outros
componentes que exijam características de
auto-extinção de chama. Usado em aplicações
para montagem com solda por ondas e vapor.
Rynite®PET FR543
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com 43% de
fibras de vidro, auto-extinguível. Apresenta índice de temperatura de 155° C, equivalente à muitos termofixos.
Reconhecido pela UL como 94 V-0 a 0,81 mm.
Aplicações eletro-eletrônicos como relés,
interruptores e blocos de terminais.
Rynite®PET FR943
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
43% de fibras de vidro, auto-extinguível.
Reconhecido pela UL como 94 V-0 a 0,35 mm.
Apresenta índice de temperatura de 155° C.
Excelente equilíbrio entre propriedades elétricas e
mecânicas. Características de baixo empenamento.
Conectores eletro-eletrônicos e outros
componentes que exigem características de
baixo empenamento. Usado em aplicações
eletrônicas como corpo de conectores e
blocos de terminais.
Rynite®PET FR945
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com
45% de fibras de vidro/minerais, auto-extinguível.
Reconhecido pela UL como 94 V-0 a 0,86 mm.
Apresenta índice de temperatura de 150° C. Baixo
empenamento, alta rigidez e preço econômico.
Componentes eletro-eletrônicos.
Econômico para peças grandes que exijam
características de auto extinção de chama,
como alojamentos de motores, bobinas,
blocos de terminais e ventiladores.
Rynite®PET FR946
Polietileno Tereftalato modificado, reforçado com 46%
de fibras de vidro, auto-extinguível. Reconhecido pela
UL como 94 V-0 a 0,86 mm. Apresenta índice de temperatura de 150° C. Excelente equilíbrio entre rigidez,
resistência mecânica, tenacidade, boa aparência
superficial e propriedades elétricas.
Componentes eletro-eletrônicos. Econômico
para peças grandes que exigem características de auto-extinção de chama, como corpos
de conectores, bobinas e blocos de terminais.
* A classificação numérica dos grades auto-extinguíveis não representa os riscos oferecidos por este ou outros materiais sob condições reais de incêndio.
4
Propriedades do Polímero
Fundido para o Rynite® PET
Figura 1.
As resinas de poliéster termoplástico Rynite®PET
têm excelentes características de fluxo no estado
fundido. A viscosidade do polímero fundido, e por
conseqüência o seu fluxo, varia dependendo da
quantidade de reforço e outros fatores de composição. As viscosidades do polímero fundido dos
vários grades de Rynite®PET, com relação à temperatura, em comparação com diversas outras
resinas termoplásticas são mostradas na Figura 1.
Viscosidade do polímero fundido, pascal.segundos
1,000
9
8
7
6
5
4
Requisitos de Aquecimento para
Processamento
A resina poliéster Rynite®PET é um polímero semicristalino que exige maior fornecimento de calor
para a fusão do que para os polímeros amorfos.
Este calor adicional é necessário para quebrar a
estrutura cristalina ordenada do polímero sólido, e é
chamado de calor de fusão. A quantidade de calor
total necessária para o processamento do
Rynite®PET é semelhante àquela necessária para o
poliéster PBT reforçado com fibras de vidro e para
as resinas de nylon reforçadas com fibras de vidro.
Viscosidade do polímero fundido
Com taxa de cisalhamento de 1.000 s –1
Delrin ® 100
Zytel ® 42
Hytrel ® 5556
3
®
Delrin 500
Rynite® PET
935
2
100
9
8
7
6
5
4
Alathon ® 7240
Zytel ® 10 1
Rynite®
PET
545/530
Zytel ® 70G33
Rynite ® PET FR 53 0
3
2
10
178
204
232
260
288
316
Temperatura do polímero fundido, °C
5
Capítulo 2
Equipamento de Moldagem
Cilindros com degasagem
As resinas de poliéster reforçadas com fibras de vidro
Rynite®PET podem ser moldadas em todas as
máquinas de injeção padrão. Roscas para uso geral
devem ser utilizadas para reduzir a quebra das fibras.
As resinas Rynite®PET, como outras resinas reforçadas
com fibras de vidro, geralmente causam desgaste em
certas áreas do cilindro, rosca e molde. Os equipamentos e material de construção são recomendados abaixo.
O uso de cilindros com degasagem não é recomendado
para o processamento do Rynite® PET.
Desumidificadores devem ser usados para remover
a umidade do material e obter o desempenho de
processamento e as propriedades finais desejadas.
Rosca
Geral
Cilindro
Geral
As roscas de compressão gradual, para uso geral, são
usualmente adequadas para a moldagem das resinas de
poliéster reforçadas com fibras de vidro. Para altas
vazões, os perfis de rosca específicos proporcionam
melhor uniformidade da temperatura do polímero
fundido e ausência de material não fundido. A relação
comprimento/diâmetro da rosca deve ser de pelo
menos 18 para 1, para se atingir temperaturas de
fundido uniformes em altas vazões. (Veja a Figura 2).
Devem ser previstas três zonas de controle de aquecimento do cilindro (correspondendo às três zonas
funcionais da rosca), para um controle preciso da
temperatura em altas vazões. Em todos os casos, a
temperatura do bico deve ser controlada de forma
independente e precisa.
Desgaste
Revestimentos bimetálicos, por exemplo, “Xaloy”
800 ou equivalente têm demonstrado excelente
resistência ao desgaste.
Figura 2. Sugestão de Perfil de Rosca* de Uso Geral para Resinas de Poliéster Reforçadas com Fibras de Vidro Rynite®PET
Comprimento
Zona de
Alimentação
10
DS
hF
Zona de
Compressão
5
δ
Zona de
Homogeneização
5
hM
e
Espessura
do Filete
Diâmetro da rosca
(Ds) mm
Profundidade da zona de
alimentação (HF) mm
38
50
63
90
115
7,5
8,0
9,5
11,0
12,5
Profundidade da zona de
homogeneização (hM) mm
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
A prática geral na indústria é ter a espessura do filete e = 1/10 da distância entre os filetes e a folga radial = 1/1000 do
diâmetro da rosca.
* 20L / D; passo normal; 10/5/5 voltas para as zonas de alimentação, compressão e homogeneização, respectivamente.
6
Desgaste
endurecidos, apresentam desgaste rápido e apreciável quando usados com resinas reforçadas com
fibras de vidro. Mesmo com as superfícies endurecidas
adequadamente, estes anéis devem ser trocados após 3
ou 4 meses de uso. Antes disso, os anéis e assentos
gastos devem ser retificados ou substituídos, já que é
importante se manter um colchão durante a injeção do
material fundido. A nitretação é útil para aumentar a
vida dos anéis de bloqueio. Um material de construção
típico é o Nitralloy 135 M. O assento é normalmente
endurecido mais do que o anel, por exemplo, assento
Rc 55; anel Rc 45. A experiência tem mostrado que
quando o anel de bloqueio não funciona corretamente,
ocorrem desgastes adicionais na rosca, e conforme o
desempenho (desgaste) do anel de bloqueio se deteriora, o mesmo ocorre com a rosca.
O desgaste das roscas de injeção, ocorrem
principalmente nos filetes da rosca. O diâmetro
do núcleo, se desgasta nas zonas de compressão
e homogeneização.
Recomenda-se o uso de aço liga revenido e tratado
termicamente, com superfície endurecida. É necessário
um revestimento resistente à abrasão, por exemplo,
“Colomonoy” 56 ou UCAR WT-1. A nitretação não
é recomendada. O revestimento apenas das pontas dos
filetes não é adequado.
Conjunto do Anel de Bloqueio
Ponta da Rosca
Desgaste
O material de construção recomendado é o aço AISI
4140 revenido, endurecido para Rc 52, com revestimento de superfície resistente à abrasão, como por exemplo,
o “Borafuse”. Este tratamento leva a uma superfície
mais endurecida do que a do anel de bloqueio.
Bico
Os bicos de orifício cônico aquecidos, (Figura 3) são
recomendados para o uso na moldagem com as
resinas Rynite® PET. Bicos retos têm sido usados
com sucesso, já que as resinas Rynite® PET têm
menos tendência a escorrer do que as resinas de
nylon reforçadas com fibras de vidro. Bicos valvulados somente podem ser usados quando se tem
controle adequado da temperatura, mas não devem
ser usados com grades auto-extinguíveis.
Anel de Bloqueio
Geral
Anéis de bloqueio endurecidos devem ser usados
no processamento das resinas de Rynite®PET.
Também podem ser utilizadas as válvulas de esfera.
As passagens de fluxo devem ser construídas de
forma a evitar os pontos de retenção que podem
causar problemas de degradação. Os anéis de
bloqueio são necessários durante a injeção para
garantir pressão na cavidade constante e peso da
peça uniforme de ciclo a ciclo.
Controles da Máquina
Não há necessidade de equipamentos especiais para
processar as resinas de Rynite® PET. Usando
acionamento da rosca elétrico ou hidráulico, estes
materiais podem operar tanto em máquinas com
fechamento hidráulico quanto mecânico. Pressões
de fechamento de 3 - 5 toneladas/pol2 (40 - 70 MPa)
de área de injeção projetada é desejável
quando se molda com Rynite® PET.
Desgaste
Os anéis de bloqueio, especialmente quando não
Figura 3.
Bico de Orifício Cônico Recomendado para Moldagem
Cavidade do
termopar
Raio de 0.25 cm
4°
Conicidade para encaixe
D
Diâmetro
para encaixe
(0.32 cm)
3D
10D
Fora de escala
D mínimo = 0.32 cm, D = 0.48 cm – 0.64 cm
7
Capítulo 3
Diretrizes de secagem
As peças moldadas com Rynite® PET apresentam
uma excelente combinação de alto módulo de
flexão, resistência mecânica, tenacidade, estabilidade dimensional e boa aparência superficial.
Contudo, estas propriedades não podem ser obtidas
em peças moldadas, sem que seja dada uma
atenção especial para a secagem da resina. Embora
a secagem adequada possa ser realizada em equipamentos de secagem convencionais, a produção contínua de peças com alta qualidade requer a atenção
cuidadosa na seleção do equipamento bem como
em suas condições de operação e procedimentos de
manutenção.
Isto pode resultar em excesso de compactação, dificuldade de extração da peça e canal de alimentação e
rebarbas. As peças moldadas com resina úmida não
apresentam defeitos superficiais como as estrias observadas nas resinas de nylon. Por essa razão, as peças
podem ser moldadas com excelente aparência superficial, mas apresentarem baixas resistências mecânicas.
Como qualquer resina degradada, a diminuição das
propriedades não pode ser contornada com novo
processamento. Esta resina deve ser descartada.
A resina virgem é fornecida em sacos ou caixas
especiais, à prova de umidade, com nível de umidade
até 0,04 %. Dessa forma, tanto a resina virgem como
a moída devem ser secas e mantidas com menos de
0,02% de umidade durante a moldagem. A Figura 5
descreve a taxa de absorção de umidade do Rynite® PET,
que é típica das resinas de poliéster. Em níveis de
exposição a 50% UR ou mais, a resina seca com menos
de 0,01 % de umidade, provavelmente irá exceder o
nível de 0,02 % após 15 minutos. Por essa razão, os
secadores com bandejas, em que há transferência
manual para o funil da máquina não são recomendados.
Efeitos da Umidade
Da mesma forma que muitos outros termoplásticos
de engenharia, como os nylons, policarbonatos,
polisulfonas e outros poliésteres, o Rynite® PET é
higroscópico (absorve umidade da atmosfera).
Quando um excesso de umidade está presente no
material fundido, em uma máquina de moldagem,
ocorre uma reação de hidrólise. Esta reação degrada o material, causando a diminuição da tenacidade
e da resistência mecânica da peça e aumento da
fluidez do polímero fundido. A Figura 4 ilustra a
perda significativa de propriedades físicas do
Rynite® PET sob níveis de umidade acima de
0,02 %. Além disso, a fluidez do polímero fundido
aumenta rapidamente conforme a resina absorve
umidade.
Figura 4.
Já que a reação da umidade com o Rynite® PET
fundido é relativamente rápida o uso de cilindros
com degasagem em lugar de desumidificadores, também
não é recomendado. Dessa forma, os sistemas
desumidificadores são necessários para a secagem
eficiente do Rynite® PET abaixo de 0,02% de umidade
e para manter a resina abaixo deste nível de umidade.
Figura 5. Absorção de Umidade pelo Rynite® PET 530
Efeitos da Umidade Absorvida nas
Propriedades do Rynite® PET 530
90
0,08
Umidade %
0,1
% do valor máximo
100
Resistência
a tração
80
Alongamento
70
Impacto
Izod
sem Entalhe
60
100% RH
50% RH
15% RH
,06
,04
,03
,02
,01
50
,01
,02
,03
,04
Umidade %
15 minutos 1hora
,05
8
1dia
1 semana
Condições do Desumidificador
A terceira variável importante é o ponto de orvalho*
do ar que entra no silo, que deve ser de -18ºC ou
menos, durante o ciclo de secagem, para secar
adequadamente as resinas Rynite® PET.
A correta operação dos desumidificadores pode secar
adequadamente a resina Rynite® PET em curto período
de tempo. A taxa de fluxo de ar é muito importante,
sendo necessários de 3,0 a 3,8 m3 de ar por hora para
cada quilo de resina processada por hora. Por exemplo,
se 27 kg/hora de Rynite® PET tiverem que ser moldados, é necessário um desumidificador com capacidade
de 82 - 102 m3/hora. Dependendo do projeto do
desumidificador, taxas menores podem reduzir
significativamente a temperatura da resina no funil.
Todas estas três variáveis, o fluxo de ar, a temperatura
do ar e o ponto de orvalho, devem ser monitoradas.
A Tabela 2 resume as condições necessárias para a
secagem das resinas Rynite® PET. Dados mais
específicos podem ser obtidos com o seu representante
DuPont. Se estas condições não estão sendo mantidas
pelo desumidificador, consulte o “Guia de Solução
de Problemas” no final deste capítulo.
A temperatura do ar é igualmente importante,
devendo ser medida no ponto de entrada do silo (não
no desumidificador). A Figura 6 ilustra os tempos
exigidos para a resina virgem e a resina úmida.
Normalmente, uma temperatura de 120ºC a 135ºC
é recomendada para tempos de secagem variando de
2 - 3 horas (para resina virgem de embalagens
vedadas) a 4 - 6 horas (para resina úmida). Se as
resinas Rynite® PET são secas durante a noite (por
exemplo, 8 - 16 horas), a temperatura de secagem
deve ser reduzida para 110ºC. Da mesma forma,
se as taxas de produção resultam em tempos de
permanência no silo acima de 8 horas, a temperatura
deve ser reduzida a 110ºC. A secagem durante o fim
de semana pode ser realizada a 93ºC. A secagem
prolongada a 120ºC (ou temperaturas mais altas) não
é recomendada e pode resultar na volatilização de uma
pequena quantidade de aditivos da resina Rynite® PET.
Figura 6.
Tabela 2
Condições de Secagem para o Rynite® PET
Entrada do Silo
Temperatura do Ar
Ponto de Orvalho do Ar
Taxa de Fluxo de Ar
Entrada da Peneira Molecular
Temperatura do Ar
65° C ou menos
Tempo de Secagem (h) a:
Resina Virgem
Resina Reciclada
Resina Úmida
Máximo
horas
Tempo de permanência, horas
110° C 120° C 135° C
8
3
2
8
4
3
8
6
4
16
9
6
Equipamento Desumidificador
Tempo de Permanência no Silo em função
da Temperatura do Ar com Ponto de Orvalho
de - 18° C para Obter 0,02% de Umidade
Os principais elementos de sucesso na secagem do
Rynite® PET e de todos os materiais higroscópicos
têm como base a seleção adequada do equipamento
de secagem, assim como sua manutenção adequada
(discutida mais adiante). Um sistema de secagem
adequado é representado na Figura 7. Os números
entre parênteses abaixo se referem aos itens numerados na Figura 7.
16
14
12
10
Sistemas Novos
8
Já que as resinas Rynite® PET absorvem a umidade
rapidamente, os alimentadores automáticos (1) são
extremamente recomendados. Se for usada resina
reciclada um dosador deve ser utilizado. Para máxima eficiência de secagem, o silo deve ser mantido
cheio. Baixos níveis de resina resultam em
diminuição do tempo de permanência, e parte da
resina pode não ser seca adequadamente.
6
Máximo
4
Resina Úmida
2
Resina como recebida
105
120° C a 135° C
-18° C ou menos
3,0-3,8 m3/h por kg/h
de resina processada
110
115
120
125
130
140 °C
Temperatura
Temperaturade
deEntrada
Entradano
noSilo
Silo
com
com ponto
ponto de
de Orvalho
Orvalho de
de -- 18°C
18 °C
* Ponto de Orvalho é a temperatura à qual o ar deve ser resfriado antes
que o vapor de água se condense. Quanto mais umidade há no ar, mais
alto é o ponto de orvalho. Este valor pode ser obtido com a medida das
temperaturas de bulbo seco e úmido e com o uso da carta psicrométrica.
Os instrumentos de higrometria, fornecendo uma leitura direta são mais
comumente usados.
9
Figura 7.
Sistema Desumidificador Recomendado
2
Soprador
Medidor
de Fluxo
de Ar
Da atmosfera
Alimentador Automático
1
Filtro
9 Aquecedor
Silo
Aquecedor de
Regeneração
C
B
Filtro 6
Medidor
de ponto
de orvalho
e Alarme
Isolação
3
Pós-Resfriador
8
Peneiras
Moleculares
4
5
Para atmosfera
Sifão para
Materiais
Voláteis
A
7
Soprador
Medidor da
Temperatura de
Entrada do Silo
Filtro
Figura 8. Carga Máxima de Umidade da Peneira
Molecular
Como normalmente é necessária, na entrada do silo,
uma temperatura do ar de pelo menos 120º C,
recomenda-se um desumidificador de alta temperatura.
O desumidificador deve estar localizado o mais
próximo possível do silo da máquina e a tubulação de
ar (2) para o silo deve ser isolada termicamente. Em
uma tubulação não isolada pode-se perder aproximadamente 18 ºC por metro de comprimento da
tubulação. A maioria dos fabricantes de desumidificadores fornecem estes acessórios isolantes junto com
o equipamento. Para a adequação de um sistema
existente, o equivalente a 25 - 38 mm de isolante de
fibra de vidro é adequado. A temperatura na entrada do
silo (A) deve ser medida por termopar ou termômetro.
Além disso, o silo em si (3) deve ser isolado. Se o
sistema não é isolado, o tempo para secagem aumenta.
Tempo de permanencia, horas
21
20
Ponto de Orvalho na
Entrada do Silo-18°C
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
40
Quando o ar deixa o silo, deve ser resfriado antes
de entrar nas peneiras moleculares. A Figura 8
mostra que as peneiras moleculares são capazes de
remover o dobro de umidade a 55ºC do que a 90ºC.
Como temperaturas do ar de entrada de até 120ºC
são recomendadas, o uso de um pós-resfriador (4)
na tubulação de retorno de ar é necessário. Um
pós-resfriador é simplesmente um pequeno trocador
de calor usando serpentinas de resfriamento a água
ou camisas para abaixar a temperatura do ar.
90
150
205
°C
Temperatura
O pós-resfriador pode vir acompanhado de um sifão
(5) na parte inferior para coletar materiais voláteis
que se condensem. Outro benefício é que os pósresfriadores podem ser equipados com um filtro (6)
que propicia maior proteção, removendo as partículas
de pó, antes que atinjam as peneiras moleculares.
10
Manutenção do Desumidificador
O ar de retorno resfriado passa por um filtro (7)
que deve ter o tamanho adequado para remover
partículas ou qualquer contaminante que possa comprometer as peneiras moleculares (8). Os filtros
devem ser inspecionados e limpos regularmente.
Consulte a “Seção de Manutenção do
Desumidificador”.
Igualmente importante para a secagem bem sucedida do
Rynite® PET, é um programa simples mas bem elaborado
de manutenção preventiva. Os elementos principais do
desumidificador (particularmente os filtros) devem ser
inspecionados freqüentemente. O ponto de orvalho, a
temperatura de entrada do silo e o fluxo de ar devem ser
monitorados continuamente. Sempre que estas variáveis
não estiverem nos níveis desejados, outros elementos
exigem investigação dentro ou fora da rotina de
manutenção. Aí se incluem os aquecedores, as peneiras
moleculares e o sistema de inversão das peneiras moleculares, anéis de vedação (O-rings), juntas e mangueiras,
sopradores, termopares e medidores de voltagem.
O ponto de orvalho (B) do ar seco que sai das peneiras
moleculares deve ser medido continuamente. A maioria dos fabricantes oferecem sistemas de advertência
para ponto de orvalho, que indicam com uma luz
verde quanto o ponto de orvalho está abaixo de um
valor ajustado, e com uma luz vermelha quando
este valor for ultrapassado. Isto também pode ser
convertido para atuar como um alarme sonoro.
Outros sistemas que fornecem leitura contínua do
ponto de orvalho real também estão disponíveis.
Estes são mais caros, porém mais úteis no controle
do processo e na solução de problemas. É recomendado também que um medidor de fluxo de ar (C)
seja instalado neste ponto. Isto pode indicar quando
o filtro de ar do processo está obstruído, sendo um
bom complemento ao alarme do ponto de orvalho e
controle da temperatura de entrada do alimentador.
Também está disponível um sistema de alarme de
filtro que alerta quando o filtro está obstruído.
Filtros
A principal causa de falha do desumidificador é a
contaminação das peneiras moleculares com partículas,
sujeira ou poeira em razão da manutenção deficiente
de filtros. Mesmo quando os filtros estão operando
corretamente, podem ficar obstruídos, reduzindo o fluxo
de ar para níveis inaceitáveis. Os filtros devem ser
mantidos limpos e em bom estado. Para os filtros do tipo
coador, uma boa prática é fazer a substituição por outro e
limpar o filtro fora de uso. Todos os três filtros (antes do
pós-resfriador, peneiras moleculares e aquecedor) devem
ser inspecionados uma vez por turno para se determinar a
freqüência de limpeza/substituição necessária. Isto
normalmente varia de duas vezes por semana para uma
vez a cada duas semanas. A maioria dos desumidificadores
devem ser desligados antes de se inspecionar os filtros.
Adequação de Sistemas Existentes
Para converter sistemas desumidificadores existentes, de modo a se obter secagem adequada, o
seguinte é exigido: alimentador de resina automático, isolação (por exemplo, malha de fibra de vidro)
do silo e sua tubulação de entrada de ar, pós-resfriador com filtro e sifão para material volátil, área de
filtro adequada no desumidificador, medição contínua de ponto de orvalho, medição da temperatura e
fluxo do ar. A Tabela 3 é uma lista de verificação para
o equipamento desumidificador necessário.
Peneiras moleculares
A Figura 9 ilustra que a maior parte da umidade é
absorvida no contato inicial com as peneiras moleculares
e muito pouco no final (Curva A). Conforme a peneira
molecular repetidamente sofre o ciclo de saturação/
regeneração, se perde parte da sua capacidade de absorver
umidade (Curva B). Isto se deve em parte à ligeira perda
de cristalinidade, o que de certa forma reduz a eficiência.
Em muito maior grau, isto ocorre por uma aglomeração,
que é a contínua formação de uma camada de resíduos de
degradação de materiais estranhos, durante o ciclo de
regeneração. Como resultado, as peneiras moleculares têm
menor capacidade inicial e exigem maior comprimento
para obter o ponto de orvalho desejado. Eventualmente
as peneiras moleculares têm sua vida esgotada e devem
ser substituídas, geralmente em dois anos (Curva C). Se
ocorrer a contaminação por partículas de plástico, as
temperaturas de regeneração podem fundir estas
partículas e formarem uma vedação nos poros da
peneira molecular. O resultado pode ser a perda
prematura da vida da peneira molecular.
Todos estes itens menos um estão imediatamente
disponíveis para a adequação das instalações de
desumidificadores existentes. A exceção se dá quando
um desumidificador de alta temperatura é necessário.
O aquecedor e o sistema de energia devem ser
recondicionados.
Tabela 3
Lista de Verificação do Desumidificador
Alimentador Automático
Desumidificador de Alta Temperatura
Isolação da Tubulação de Ar de Entrada
Isolação do Silo
Pós-Resfriador/Sifão de Materiais Voláteis
Medição da Temperatura na Entrada do Silo
Verificador Contínuo de Ponto de Orvalho
Medidor de Fluxo de Ar
11
Figura 9.
Pós-Resfriador e Sifão de Materiais
Voláteis
Vida Útil da Peneira Molecular
Ar
do
silo
O resfriamento na câmara do pós-resfriador
necessariamente retém na parte inferior da mesma
aditivos e lubrificantes. A câmara deve ser inspecionada periodicamente e qualquer resíduo
removido.
Ar
para
o silo
Ponto de Orvalho e Medidores do
Fluxo de Ar
20 A Peneira Molecular
15
10
B
C
Peneira
Molecular
5 Antiga
0
°C
16
4
–7
–18
–29
–40
Os medidores de ponto de orvalho devem ser
inspecionados e calibrados. Os medidores para
uso contínuo e os portáteis, para calibração, estão
disponíveis nos fabricantes de desumidificadores.
Os medidores de temperatura são facilmente
calibrados. Os medidores de fluxo de ar também
devem ser mantidos em boas condições de operação. Leituras falsas de baixa pressão geralmente
são resultado de tubos de pitot obstruídos por
contaminação.
Os medidores de fluxo de ar também podem ser
comprados dos fabricantes de desumidificadores.
Ponto de Orvalho
do Ar para o silo
% de Umidade Absorvida na
Peneira Molecular
Espessura da
Peneira Molecular
Espessura da Peneira Molecular
Nota: Os valores para % de umidade absorvida e ponto de orvalho
são arbitrários mas comuns. Os valores reais dependem do projeto
do desumidificador e de outras condições operacionais.
Fonte: Union Carbide Corporation, Linde Division
A menos que especificado de outra forma, todos
os itens de manutenção devem ser inspecionados
pelos menos uma vez a cada dois meses.
A substituição da peneira molecular em cartuchos
é relativamente fácil para desumidificadores novos, mas
para modelos mais antigos pode ser necessário um
operador experiente. Para qualquer desumidificador,
consulte o manual do fabricante para os procedimentos
adequados. Todas as precauções de segurança
recomendadas pelo fabricante devem ser seguidas.
Ao substituir a peneira molecular, o cartucho deve
ser bastante compactado, vibrando-o bastante quando
do seu enchimento. Quaisquer áreas vazias permitem
o desvio do ar úmido da peneira molecular, já que
se constituem em caminhos de menor resistência.
Sistema de Inversão das Peneiras
Moleculares e Tubulação de Ar
Seja o mecanismo de inversão por meio de válvulas
ou sistema de indexação, deve haver inspeção quanto
ao alinhamento inadequado. Todas as vedações devem
estar em posição e em boas condições (particularmente
após a substituição do cartucho). Os anéis de vedação,
juntas, mangueiras e todos os acessórios mecânicos
devem ser inspecionados quanto a vazamentos.
Sopradores, Aquecedores, Termopares,
Corrente
A rotação dos sopradores deve ser verificada após a
realização da manutenção. Os aquecedores devem
ser inspecionados juntamente com a condição do
termopar na entrada do silo. É boa prática ter
amperímetros montados em cada aquecedor. A
corrente deve ser verificada periodicamente, porque
as quedas de corrente podem resultar em significativa
perda de energia de aquecimento.
12
Guia de Solução de Problemas do Sistema de Secagem
Problema
Causa Possível
Ação Corretiva
Baixo Fluxo de Ar
1. Filtros obstruídos
2. Medidor de fluxo de ar danificado
3. Rotação incorreta do soprador
4. Inversão da peneira molecular não funcionando
5. Mangueira de ar danificada
6. Peneiras moleculares obstruídas
Inspecionar/limpar
Verificar/reparar
Verificar/corrigir
Verificar/reparar
Verificar/substituir
Inspecionar/limpar
Ponto de orvalho alto
1. Baixo fluxo de ar
2. Aquecedores não estão funcionando
3. Temp. de entrada na peneira molecular muito alta
4. Vazamento de ar úmido para o sistema
5. Medidor de ponto de orvalho incorreto
6. Peneira molecular contaminada
Consulte acima
Verificar/substituir
Verificar o pós-resfriador
Verificar mangueiras, etc.
Calibrar
Inspecionar/substituir
Ponto de orvalho
oscilando entre alto e
baixo
1. Mal funcionamento elétrico
Verificar sistema
2. Uma ou mais peneiras moleculares contaminadas Inspecionar/substituir
3. Equipamento muito pequeno
Usar unidade maior
Temperatura do ar de
processo muito baixa
1. Ajuste incorreto
2. Baixo fluxo de ar
3. Engate incorreto da mangueira
4. Sem isolação
5. Aquecedores queimados
6. Equipamento muito pequeno
13
Verificar
Ver fluxo de ar
Verificar
Isolar
Verificar
Usar unidade maior
Capítulo 4
Condições de Moldagem
Figura 10.
Regulagem da Máquina
Temperaturas do Cilindro e do
Polímero Fundido
Faixa de Processamento: Temperatura do
Fundido para o PET Modificado versus
Tempo de Residência
Temperatura do Fundido, °C
310
Os ajustes de temperatura do cilindro dependem de
300
diversos fatores; por exemplo, tamanho e tipo de
máquina, quantidade a ser injetada, ciclo, etc. As tem290
peraturas recomendadas do cilindro e do polímero funResina
®
dido para as resinas Rynite PET são mostradas na
Tenaz FR
280
Tabela 4. As temperaturas do bico e do polímero fundido são as mais críticas. A temperatura do fundido
270
para máximo desempenho varia com o tempo de
residência. Como guia para a seleção da temperatura
260
do fundido, uma grade de temperatura em função do
tempo de residência no cilindro é apresentada na
Figura 10. A temperatura do polímero fundido deve
2 4 6 8 10 12 14 16
ser verificada periodicamente com um pirômetro de
Tempo de Residência. Minutos
agulha durante a moldagem para se ter certeza de que
a temperatura não exceda os limites recomendados.
A janela de processamento para temperatura do fundido
depende do grade da resina, assim como do tempo de
residência no cilindro.
Temperatura do Bico
A temperatura do bico deve ser ajustada para evitar
a solidificação ou escorrimento. Temperaturas no
intervalo de 270 - 300ºC devem ser usadas.
Temperatura do Molde
A temperatura da superfície do molde entre 90 e 120º C
é sugerida para ótima estabilidade dimensional,
aparência superficial e ciclo, com o melhor intervalo
sendo de 100 - 120ºC. A Tabela 4A mostra como a
temperatura mínima recomendada varia com a espessura. Altas temperaturas do molde produzem uma
superfície melhor e com maior brilho. Mangueiras de
água para altas temperaturas ou aquecedores a óleo
são recomendados para se obter as temperaturas de
superfície de molde desejadas.
Quando se usa temperatura do molde abaixo de
90 ºC, o empenamento e contração iniciais são
menores, mas a aparência superficial piora e a
alteração dimensional da peça é maior quando
exposta a temperaturas acima de 90 º C. Se o
único requisito é o empenamento mínimo após a
moldagem, as resinas Rynite® PET podem ser
moldadas com temperaturas do molde menores
do que 65 ºC.
Tabela 4
Temperaturas do Cilindro e do Fundido Recomendadas*
Série da
Resina
Traseira
Ajustes do Cilindro
Central
Frontal
Bico
Temp. do Fundido
Recomendada
590, 900
°C
260-290
260-295
265-295
275-300
280-300
400, Autoextinguível
°C
260-275
260-280
265-280
260-290
270-290
* A temperatura do polímero fundido não pode exceder 330 º C
14
Velocidade de Rotação da Rosca e
Contrapressão
Tabela 4A
Temperaturas do Molde
Espessura
da Peça
mm
Temperatura do Molde
Mínima Recomendada*
ºC
0,75
1,5
3,1
6,3
110
105
100
90
Em geral, a velocidade de rotação da rosca (rpm)
deve ser ajustada para se obter um tempo de
dosagem que seja 75% do tempo disponível de
molde fechado, já que velocidades mais baixas de
dosagem (com pouca ou nenhuma contrapressão)
minimizam a quebra das fibras de vidro.
Purga
* Subtrair 15 º C para os grades HP e SST
As resinas Rynite® PET têm maior fluidez do que as
resinas de nylon 66 reforçadas e de polibutileno
tereftalato reforçada com fibras de vidro, sob condições
normais de operação. As pressões de injeção devem ser
ajustadas para valores menores do que os recomendados
para os materiais mencionados acima.
A purga é essencial antes e após a moldagem das
resinas Rynite® PET, porque muitos outros polímeros
degradam sob as temperaturas de processamento do
Rynite® PET. A contaminação do Rynite® PET por
outras resinas como o nylon, policarbonato, acetal,
polibutileno tereftalato (PBT), ou poliarilato pode
causar dificuldade de moldagem e/ou a degradação
da resina.
Os efeitos da pressão de injeção no fluxo das resinas
Rynite® PET reforçadas com fibras de vidro, na
configuração de fluxo espiral de 1,02 e 2,54 mm, são
mostrados na Figura 11.
Os melhores materiais de purga são o poliestireno,
acrílico (o bico deve ser removido durante a purga)
e o polietileno de alta densidade (ou PE reforçado
com fibras de vidro, seguido de PEAD). O seguinte
procedimento é recomendado:
Pressão de Injeção/Fluxo
Fluxo , mm
Figura 11. Fluxo Espiral - Rynite® PET 530
Temperatura do Polímero Fundido = 290°C
Temperatura do Molde = 93°C
711
660
610
559
508
457
406
356
305
254
203
152
102
51
A. Afaste a unidade de injeção, aumente a contrapressão para manter a rosca na posição avançada.
B. Acione a rosca com alta rpm e extrude a maior
quantidade possível de resina. Carregue o material
de purga e extrude-o até que saia limpo. As
temperaturas do cilindro devem ser ajustadas
conforme o material de purga utilizado.
C. Reduza a contrapressão e faça diversas purgas a
altas velocidades de injeção (para limpar as paredes
do cilindro). Durante a purga, evite a expulsão
violenta da resina fundida.
Espessura de 2,54 mm
Os seguintes procedimentos de purga são recomendados para sistemas que operam com câmaras quentes:
A. Proteção do pessoal com relação ao molde.
B. Eleve as temperaturas da câmara em 30ºC acima
da temperatura recomendada para a resina em
processo ou 10ºC acima da temperatura do fundido
indicada para o Rynite® PET (até, no máximo,
310ºC), utilizando a que for menor.
C. Faça a extrusão do Rynite® PET seco através do
molde usando a contrapressão da máquina, até que
o produto de purga esteja “limpo”.
D. Diminua a temperatura da câmara quente para as
condições de operação. Purgue o Rynite® PET
“quente”. (1-2 minutos no máximo).
E. Abaixe as pressões para os níveis usuais mais
baixos do Rynite® PET.
Espessura de 1,02 mm
8
10
12
14
16
18
Pressão de Injeção,(MPa)
Velocidade de Preenchimento
As resinas Rynite® PET apresentam rápida solidificação
no molde. Para prevenir a solidificação prematura da
superfície (com resultados desfavoráveis na superfície e
resistência da linha de emenda), altas velocidades de
preenchimento (1-4 segundos) são recomendadas. Para
evitar a queima das peças devido a estas altas velocidades, o molde deve possuir saídas de gases adequadas
(ver Saídas de Gases, página 18).
15
Partida
H. Avance o cilindro, para conectar o bico à bucha
de injeção. Comece com pequena pressão de
injeção (exceto quando peças incompletas
causarem problemas com a extração da peça) e
ajuste as variáveis de moldagem para produzir
peças de qualidade e máximo peso.
A. Parta com a máquina limpa.
B. Ajuste a temperatura do cilindro para 30º C
abaixo da temperatura de moldagem mínima e
o bico na temperatura de operação. Permita que
o calor seja dissipado por pelo menos 20
minutos. Aumente as temperaturas do cilindro
para a temperatura de operação (use a
Tabela 4 como um guia).
Parada
A máquina deve ser completamente purgada com
polietileno ou poliestireno antes da parada o que
reduz o tempo necessário para a partida
subseqüente, minimizando os problemas de
contaminação. Um procedimento sugerido é:
C. Verifique se o bico está na temperatura correta.
D. Com o cilindro afastado do molde, tente mover
a rosca. Se a rosca não girar, espere mais tempo
para o aquecimento do cilindro.
A. Feche a alimentação enquanto continuando com
o ciclo de moldagem.
E. Quando a rosca começar a girar, abra a
alimentação brevemente e em seguida feche-a.
Verifique a amperagem no acionamento da
rosca. Se estiver excessiva, aumente a
temperatura da zona traseira. O bico deve estar
aberto neste momento.
B. Esvazie o funil, e carregue poliestiresno ou
polietileno. Afaste o cilindro e efetue a purga
com o polietileno até que este saia limpo.
C. Reduza as temperaturas do cilindro, feche a
alimentação, continue a purga até que a rosca
fique sem material.
F. Abra a alimentação e mantenha a rosca na
posição de avanço, aumentando a contrapressão.
Faça a extrusão do polímero fundido e aumente
as temperaturas do cilindro, se forem vistas
partículas de material não fundido.
D. Deixe a rosca da posição avançada.
E. Corte a energia elétrica.
G. Reduza a contrapressão, ajuste o curso da
dosagem para aproximadamente o peso a ser
injetado; faça diversas purgas. Verifique a
temperatura do fundido e, se necessário, faça os
ajustes na temperatura do cilindro para obter a
temperatura de fundido recomendada.
16
17
Capítulo 5
Projeto do Molde
As resinas de poliéster reforçadas com fibras de vidro
Rynite® PET têm sido moldadas em uma grande
variedade de moldes. Moldes isolados e com câmara
quente são bastante apropriados para estes materiais.
Em razão da baixa contração e alta fluidez das resinas
Rynite® PET, os protótipos de ferramentas originalmente
projetados para materiais de alta contração podem
eventualmente não extrair as peças automaticamente.
As cavidades polidas e os sistemas de aquecimento bem
projetados produzem peças moldadas em Rynite® PET
com uma superfície de alto brilho. O fluxo do polímero
fundido não deve ser restringido, para facilitar altas
velocidades de injeção, assim como para a produção de
peças com boa aparência superficial.
do que 2,5 mm, para assegurar o destacamento automático entre a peça e o canal de alimentação. Para pontos
de injeção redondos, o diâmetro deve ser de
aproximadamente 45 - 55% da espessura da peça.
Pontos de Injeção Retangulares.
A espessura do ponto de injeção deve ser superior a
50% da espessura da peça e sua largura deve ser de
1,5 a 2 vezes sua espessura.
Tanto para os pontos de injeção redondos como para
os retangulares, o comprimento deve ser mínimo,
entre 0,8 e 1,50 mm.
Saídas de Gases
Em um molde projetado de forma adequada, a resistência da linha de emenda das resinas Rynite® PET não
apresenta nenhum problema em particular, ao se empregar os procedimentos de moldagem recomendados.
Os moldes devem possuir saídas de gases adequadas
para evitar a queima localizada das peças, danos ao
molde, baixa resistência de linha de emenda e
permitir o preenchimento mais fácil da cavidade. As
saídas de gases devem ter profundidades menores do
que 0,025 mm, enquanto que a largura deve ser a maior
possível. A uma distância de aproximadamente 0,8 mm
da cavidade as saídas de gases devem ser aprofundadas
a até 3,2 mm e estendidas até a borda do molde.
Canais de Alimentação
Contrasaídas e Ângulo de Saída
O diâmetro da bucha de injeção deve se situar entre 4,0
e 7,0 mm. O menor diâmetro para a bucha de injeção
deve ser usado sempre que possível. Buchas de injeção
aquecidas têm sido usadas com sucesso com as resinas
Rynite® PET e, por isso, deve-se levar em conta o seu uso.
Em razão do baixo alongamento do poliéster
reforçado com fibras de vidro, as contrasaídas devem
ser evitadas. Um Ângulo de saída (saída) de 1/2° a 1°
em nervuras, castelos, lados e canais é satisfatório.
Os canais de alimentação devem ter uma seção
transversal circular ou trapezoidal. Os canais de
alimentação com diâmetro entre 3,0 - 6,5 mm têm
sido usados com sucesso com as resinas Rynite® PET.
Em certos moldes, canais de alimentação de maior
diâmetro podem ser necessários. Contudo, em razão
da excelente característica de fluidez das resinas
Rynite® PET, primeiramente deve-se considerar os
canais de alimentação com os menores diâmetros.
O comprimento deve ser o menor possível para minimizar a quantidade de material a ser moída. A disposição dos canais de alimentação deve ser balanceada e
com grandes raios para um fluxo suave e uniforme.
Os moldes com canais de alimentação aquecidos e
moldes isolados sem canal de alimentação adequadamente projetados, são bem aplicáveis para as resinas
Rynite® PET. Inúmeras peças de Rynite® PET, com
diversidade de tamanhos, complexidade e uso final, são
produzidas em massa a partir de sistemas sem canal de
alimentação. Todas as resinas Rynite® PET podem ser
moldadas sem canais de alimentação. A temperatura do
fundido, o tempo de residência (incluindo o tempo de
residência na câmara do molde) e o caminho para o fluxo
do material são fatores críticos. A temperatura do fundido
e o tempo de residência para resinas específicas são discutidas
na primeira seção do Capítulo 4 (“Condições de Moldagem,
Temperaturas do Cilindro e do Polímero Fundido”) .
Pontos de Injeção
O número e a localização dos pontos de injeção têm
grande efeito na orientação das fibras de vidro e, portanto,
no empenamento da peça. Uma análise cuidadosa deve
ser feita sobre estas duas variáveis. As dimensões
sugeridas para os pontos de injeção são:
Pontos de Injeção Redondos
Os pontos de injeção submarinos (de túnel) podem
ser usados desde que o diâmetro seja maior do que 0,50
mm. Esta dimensão é o mínimo e só pode ser usada com
um pequeno comprimento do ponto. Em moldes de três
placas, o diâmetro do ponto de injeção deve ser menor
18
Moldes sem Canais
Desgaste
A experiência indica que o desgaste pode ser minimizado
utilizando cavidades, machos, sistemas de canais de
alimentação e buchas de injeção de aço endurecido. As
cavidades devem possuir saídas de gases na linha de
abertura para minimizar a corrosão pelo efeito térmico
da retenção de gases em altas temperaturas. Também, os
pontos de injeção estão sujeitos a considerável aumento
de temperatura e perda de dureza como resultado das
altas velocidades de injeção usadas no processamento
das resinas de poliéster reforçado com fibras de vidro.
de parede da peça. A previsão da
uniformidade dimensional das resinas reforçadas
com fibras de vidro pode ser difícil. Isto depende
em grande grau da orientação das fibras de vidro na
peça. As tolerâncias na Tabela 5 (com base no
formato SPI) não representam regras definitivas
para todas as situações, mas sim, um consenso
entre moldadores, podendo ser obtidas em
condições normais de operação.
As recomendações específicas para os materiais de
construção podem ser encontradas no capítulo 2
“Equipamento de Moldagem”.
Tolerâncias
As tolerâncias para as peças moldadas com as
resinas Rynite® PET reforçadas com fibras de vidro
variam de acordo com a complexidade e espessura
Tabela 5
Guia para Tolerâncias de Resinas de Poliéster Reforçadas com Fibras de Vidro Rynite® PET
Nota: Os valores comerciais mostrados abaixo representam as tolerâncias de produção comuns no nível mais econômico.
Os valores precisos representam tolerâncias mais estreitas que podem ser mantidas, mas a um custo maior.
Código no
Desenho
Dimensões,
mm
A = Diâmetro
(ver Notas Nº. 1 e 2 )
12,5
B = Profundidade
(ver Nota Nº. 3)
50,0
Mais ou Menos em milésimos
de milímetro
A
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
E
0,0
B
25,0
P
iso
ec
Pr
75,0
100,0
C = Altura
(ver Nota Nº. 3)
125,0
Co
m
er
cia
l
Mais ou Menos
em milímetro
0,050
D = Parede Inferior
(ver Nota Nº. 3)
0,100
E = Parede Lateral
(ver Nota Nº. 4)
0,100
G = Profundidade
do Furo
(ver Nota Nº. 5)
Ângulo de saída
Permissível por Lado
(ver Nota Nº. 6)
F
C
L
F
G
D
150,0
150 a 300 para
cada mm adicional,
acrescentar
F = Diâmetro do
Furo
(ver Nota Nº. 1)
J
(0,0 a 3,0;
0,050
3,0 a 6,5;
0,075
6,5 a 12,5;
0,075
12,5 e acima)
0,100
(0,0 a 6,5;
0,075
6,5 a 12,5;
0,100
12,5 a 25,0)
0,125
1/2 - 1°
19
Notas de Referência
1. Estas tolerâncias assumem uma
temperatura de molde ≥ 93º C. O
recozimento a 150º C causa uma
mudança de dimensão geral ≤ 0,1 %.
2. Tolerâncias com base em parede de
seção de 3,2 mm.
3. A linha de abertura deve ser levada
em consideração.
4. O projeto da peça deve manter uma
espessura de parede o mais constante
possível. A uniformidade total nesta
dimensão é impossível de se obter.
5. Deve-se tomar cuidado para que a razão
entre a profundidade e o diâmetro de
um furo não atinja um valor que resulte
em excessivo dano ao pino.
6. Estes valores devem ser aumentados
sempre que compatível com o projeto
em questão e a boa técnica de
moldagem.
Capítulo 6
Outras Considerações
Uso de Material Moído
Lubrificantes
A Figura 12 mostra como os diversos níveis de
material moído adicionado afetam as características de
resistência à tração do Rynite® PET 530 e 545, em
relação à quantidade de processamentos. Apesar da
queda da resistência à tração ser mínima com os níveis
de material moído de 25% e 50%, maiores cargas de
material moído (particularmente 100%) reduzem o comprimento das fibras de vidro na peça, levando à perda
significativa da resistência à tração. Portanto, para evitar
danos nas fibras e manter as propriedades físicas em um
máximo possível, a adição de material moído deve ser
mantida tão baixa quanto possível, preferivelmente
menos do que 25%. A moagem sempre deve ser
realizada a quente para minimizar a quebra das fibras.
Além disso, as peneiras do moinho devem ter furos de
8 mm ou mais e as facas devem ser mantidas afiadas
para reduzir a liberação de pó. A experiência tem
revelado que facas revestidas com carbeto apresentam
bom desempenho e durabilidade.
A adição de lubrificantes superficiais nas resinas
Rynite® PET, geralmente não é recomendada. Estes
lubrificantes podem causar a redução nas propriedades físicas da peça moldada.
Figura 12.
Empenamento
O empenamento é causado pela contração não uniforme da resina. A contração não uniforme se deve a:
Peça com Espessura de Parede não Uniforme.
Sempre que possível, as peças devem ser projetadas
com espessura de parede uniforme. As peças
espessas devem ser uniformizadas, para minimizar
a contração.
Projeto do Molde. As peças redondas devem ter
pontos de injeção central e as peças de longo fluxo
devem ter pontos de injeção nas extremidades.
Material Moído versus Resistência à Tração
Rynite® PET 545
100
90
•
25% Material Moído / 75%Virgem
•
•
•
•
50% Material Moído / 50% Virgem
% da Resistência à tração inicial
% da Resistência à tração inicial
Rynite® PET 530
25% Material Moído / 75%Virgem
100
•
•
•
50% Material Moído / 50% Virgem
90
80
80
2
3
4
5
1
Quantidade de Processamentos
2
3
4
5
1
Quantidade de Processamentos
20
com fibras de vidro Rynite® PET, depende da orientação das fibras de vidro, espessura da peça e
condições de processamento. As resinas reforçadas
com fibras de vidro Rynite® PET contraem menos
na direção do fluxo do que na direção transversal.
As contrações indicadas na Tabela 6 servem como
um guia na estimativa das dimensões após a
moldagem como função da espessura da peça, a
partir de um molde aquecido (105º C). O efeito da
temperatura do molde na contração é demonstrada
na Tabela 7 para uma placa de 1,58 X 76,2 X 127
mm. Como com muitos outros plásticos semicristalinos, o resfriamento rápido de uma peça em
um molde de baixa temperatura, não permite o
desenvolvimento completo da cristalinidade. Isto
conduz não apenas a uma contração menor, mas a
uma menor estabilidade dimensional da peça. Com
o recozimento, a peça moldada a frio contrai
perceptivelmente, enquanto que uma peça moldada
com Rynite® PET a 105º C sofre alteração menor
que 0,1%.
Condições de Processamento. As temperaturas do
molde e da cavidade devem ser cuidadosamente
controladas para evitar o resfriamento desigual de
qualquer peça antes da extração. Normalmente um
molde frio reduz temporariamente o empenamento
mas pode reduzir o brilho da superfície. Consulte o
Guia de Solução de Problemas para a relação completa
das variáveis de processo que afetam o empenamento.
Contração Anisotrópica. A contração anisotrópica
(diferença de contração entre a direção do fluxo e a
transversal, consulte as Tabelas 6 e 7 ) provavelmente
contribui mais para os problemas de empenamento nas
resinas reforçadas com fibras de vidro do que qualquer
outro fator. A contração anisotrópica, mais freqüentemente, surge em razão da orientação das fibras de
vidro na direção do fluxo, que por sua vez, restringe a
contração normal da resina. Por essa razão, qualquer
condição que possa criar uma distribuição aleatória de
fibras de vidro reduz o empenamento, ou seja, a
mudança abrupta na direção do fluxo, pontos de
injeção múltiplos, localização de pontos de injeção
diferente, etc.
Para peças complexas de precisão, protótipos de
moldes (cavidades) devem ser utilizados para se
obter dados dimensionais mais precisos.
Contração de Moldagem
A contração de moldagem das resinas reforçadas
Tabela 6
Efeito da Espessura da Peça na Contração de Moldagem (% de unidades)
Placa: Com ponto de injeção na extremidade 101,6 X 254 X 6,4 mm
Espessura
Temp. do Rynite® PET 530
Rynite® PET 545 Rynite® PET 555 Rynite® PET 935 Rynite® PET 940 Rynite® PET FR -530
Molde
Rynite® PET 430
Fluxo
mm
°C
3,2
6,4
95°C
105°C
Trans-
Fluxo
versal
0,2
0,3
Trans-
Fluxo
0,9
1,0
0,2
0,2
0,8
0,9
Trans-
Fluxo
0,2
-
0,7
-
Fluxo
Trans-
Trans-
0,4
-
Fluxo
Transversal
versal
versal
versal
versal
0,8
-
0,2
-
0,7
-
0,2
-
0,9
-
Tabela 7
Efeito da Temperatura da Superfície do Molde na Contração de Moldagem (% de unidades)
Placa: Com ponto de injeção na extremidade 1,58 X 76,2 X 127 mm
Temp. do Rynite® PET 530
Rynite® PET 430
Molde
Fluxo
Fluxo
versal
°C
50
90
95
105
Trans-
Rynite® PET
545
0,09
0,15
0,16
0,35
0,75
0,88
Trans-
Rynite® PET
555
Fluxo
0,29
0,75
0,77
Fluxo
0,10
0,12
-
0,29
0,6
-
Trans-
Rynite® PET
FR-530
Fluxo
0,16
0,24
-
0,3
0,6
-
21
Trans-
Rynite® PET
SST 35
Fluxo
0,09
0,15
-
0,35
0,75
-
Trans-
Rynite® PET
415 HP
Fluxo
-
-
Trans-
Rynite® PET
430 HP
Fluxo
-
-
Transversal
versal
versal
versal
versal
versal
versal
0,07
0,13
0,14
Trans-
Rynite® PET
935
0,18
-
0,98
-
Resumo das Variáveis que Afetam a
Tenacidade e a Resistência
Mecânica
As variáveis que podem causar a redução na tenacidade
e resistência mecânica da resinas reforçadas com fibras
de vidro Rynite® PET incluem:
1. Umidade na resina virgem ou moída. Para
melhores propriedades, as resinas Rynite® PET,
virgens e moídas, devem ser secas e mantidas a
níveis de umidade menores que 0,02% durante o
processamento.
2. Tempos de residência longos (> 10 minutos).
3. Temperatura do polímero fundido muito alta ou
muito baixa (consulte a Figura 10).
4. A combinação dos três fatores acima. A
tenacidade das resinas reforçadas com fibras de
vidro Rynite® PET dependem da umidade, tempo
de residência e temperatura do polímero fundido.
5. Saídas de gases inadequadas.
6. Comprimento das fibras de vidro. Para minimizar
a quebra das fibras de vidro:
* Use a rotação mínima permissível para a rosca.
* Use nenhuma ou pequena contrapressão.
* Utilize baixa porcentagem de resina moída,
(25% ou menos).
* Use a temperatura adequada na zona traseira.
7. Equipamento de moldagem ou material moído
contaminados.
8. O uso de aditivos, por exemplo, certos tipos de
desmoldantes, pigmentos, etc.
9. Projeto da peça - cantos vivos, espessura de parede
não uniforme.
Esteja particularmente alerta durante a purga e
sempre que a resina for mantida na máquina sob
temperaturas mais altas do que o usual ou por
períodos maiores do que o normal, como em uma
interrupção do ciclo. Reserve atenção especial ao
capítulo “Condições de Moldagem”, na página 14.
Durante a purga, certifique-se de que a bomba de
alta vazão esteja desligada e que o protetor de purga
esteja em posição. Reduza a pressão de injeção, e
acione rápida e intermitentemente o botão de injeção
para minimizar a possibilidade de confinamento de
gás no cilindro.
Havendo suspeita de degradação da resina em qualquer
momento, a unidade de injeção deve ser recuada, o
protetor do bico posicionado e o cilindro esvaziado.
Após o início da rotação da rosca, deve-se introduzir um
material do bico adequado. A temperatura pode então ser
gradualmente abaixada e a máquina desligada.
Se o acionamento dos botões de injeção ou dosagem
não produz fluxo de polímero fundido, o bico pode
estar entupido. Neste caso, desligue as resistências do
cilindro e siga as práticas de segurança estabelecidas.
Sempre assuma que há gás à alta pressão confinado
no cilindro e que o mesmo pode ser expelido
inesperadamente. Nestes casos, deve-se usar um
protetor facial e luvas longas.
Caso o polímero fundido entre em contato com a
pele resfrie a área afetada imediatamente com água
fria ou um saco de gelo e procure tratamento médico
especializado em queimaduras. Não tente retirar o
polímero da pele. Para maiores informações consulte
a Ficha de Segurança do Material (MSDS).
B. Como as resinas Rynite® PET reforçadas com
fibras de vidro são secas a altas temperaturas, o contato com equipamentos de secagem ou tubulações de
ar quentes pode resultar em queimaduras graves.
O isolamento destes componentes reduz esta
possibilidade.
Precauções de Segurança
O processamento das resinas Rynite® PET
normalmente se constitui em operação segura, porém
deve-se ter em mente as seguintes observações:
A. Como as resinas Rynite® PET são moldadas a altas
temperaturas, a resina fundida pode provocar
queimaduras graves. Além disso, acima do ponto de
fusão, a umidade e outros gases podem gerar pressão
no cilindro que, se repentinamente liberada, pode
fazer com que o polímero fundido seja violentamente
expelido pelo bico.
C. Pequenas quantidades de gases e pó podem ser
liberadas durante a moldagem, secagem ou purga do
Rynite® PET. Como princípio geral, a exaustão do
local é recomendada durante o processamento das
resinas Rynite® PET reforçadas com fibras de vidro.
A taxa de ventilação de 4,7 m3 de ar por minuto por
quilograma de resina processada por hora (kg/hora),
mantém a concentração de partículas (e gases) bem
abaixo do limite da OSHA de 15 mg/ m3. Esse limite
previne incômodos causados pelo pó e também é
suficiente para remover os produtos gasosos.
Para minimizar a chance de um acidente, siga
cuidadosamente as instruções deste manual. Os riscos
potenciais associados com a moldagem de resinas
termoplásticas devem ser previstos e eliminados ou
devem ser tomadas medidas de proteção conforme
os seguintes procedimentos - além do uso de
equipamentos de proteção individual:
22
D. As resinas Rynite® PET, como todos os
polímeros termoplásticos, podem formar produtos
gasosos de degradação se tempos de residência longos nas temperaturas máximas recomendadas
forem utilizadas. Isto é acelerado acima de 330º C.
E. Durante a operação de moagem deve ser feita a
exaustão adequada.
F. Antes da limpeza de qualquer cilindro que
contenha resinas Rynite® PET, a máquina deve
ser completamente purgada com polietileno ou
poliestireno.
G. Se a resina Rynite® PET for acidentalmente
purgada sobre as resistências, a mesma deve ser
removida, não permitindo a sua degradação.
H. A exaustão deve ser feita durante a limpeza de
qualquer equipamento que contenha resina Rynite®
PET utilizando-se chama, por exemplo, bicos, etc.
I. Os grânulos de Rynite® PET reforçado com fibras
de vidro representam risco de escorregamento
quando espalhados no piso, devendo ser varridos
imediatamente.
23
Capítulo 7
Guia de Solução de Problemas
Problema
Correções Sugeridas *
Peças
Peças
quebradiças incompletas
Certifique-se de que a resina está seca
Vazios
Resistência Bucha de
da linha de injeção
Peças
Peças
Emenda
Presa no
Queimadas Empenadas Deficiente
Molde
1
Rechupes
2
2
Aumente a Velocidade de Injeção
3
4
Diminua a Velocidade de Injeção
2
3
2
2
2
2
3
Maior Tempo de Avanço da rosca
3
4
3
4
3
3
2
4
5
1
6
5
Aumente a Temperatura do Fundido
6
5
Aumente a Temperatura do Bico
5
3
3
1
1
1
Aumente o Tamanho do Ponto de Injeção
7
6
5
Aumente o Tamanho das Saídas de Gases
6
7
2
6
8
4
7
4
Use Bico de Orifício Cônico
3
4
Mude o Ciclo
1
Verifique o Tamanho da Almofada (Colchão)
4
4
1
5
5
Aumente o Ângulo de Saída
6
6
6
Mude a Localização do Ponto de Injeção
5
7
9
4
Balanceie a Temperatura do Molde
1
7
Verifique o Projeto do Extrator
Verifique se há Contaminação
5
Verifique se há Vazios
6
6
1
Repare o Molde
Reduza a Quantidade de Resina Moída
2
5
Menor Tempo de Avanço da rosca
Diminua o Tempo de Residência
Superfície
de Má
Qualidade
1
Mude a Pressão de Injeção
Verifique a Temperatura do Fundido
Peças
Presas no
Molde
7
Diminua a Temperatura do Molde
* Tente na ordem listada.
24
25
Frontal
Central
Traseira
Número de Lote
Resina
Número do Ciclo
Comentários sobre a Operação de Moldagem, Partida etc.
Hora
Data
Bico
Fixo
Molde
Temperaturas, º C
Móvel
Máq. Nº
Pressões, MPa
Tempos de Ciclo, s
Nº. do Bico
Abertura
Engenheiros
Total
Rosca Usada
Booster
Operadores
Primeiro Estágio
de Injeção
Segundo Estágio
de Injeção
Toneladas de
Fechamento
Instruções de Regulagem da Máquina
Movimentação
Descrição do Molde
Dosagem
Peça
Nº. da Página
Observações
Verificação de Segurança
Instrumentação Especial
Pesos, g
Peso Total
Recalque
Injeção
Contrapressão
Material Fundido
Registro de Dados de Processo
Peso Peça
RPM
Almofada, cm
Para mais informações sobre os Polímeros de Engenharia:
DuPont do Brasil S.A.
Alameda Itapecuru, 506 - Alphaville
06454-080 Barueri - São Paulo
TeleSolutions: 0800 17 17 15
Suporte Técnico e Qualidade
Tel: +55 (11) 4166-8787
E-mail: [email protected]
Serviço ao Cliente
Tel: +55 (11) 4166-8530 / 8531 / 8647
Fax: +55 (11) 4166-8513
Web Site: plasticos.dupont.com.br
Os dados aqui listados se encontram dentro da faixa normal de propriedades, porém não devem ser utilizados individualmente para estabelecer limites de especificações
nem como base para projeto. A DuPont não assume nenhuma obrigação ou responsabilidade por quaisquer recomendações apresentadas ou resultados obtidos a
partir destas informações. Estas recomendações são apresentadas e aceitas por conta e risco do comprador. A divulgação destas informações não constitui uma
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