Guia de Moldagem
DuPont Zytel GRZ
™
®
Zy
te 
l
GR
Z
Resina de nylon
Conteúdo
SEÇÃO 1
Informações Gerais.................................................................................................................. 03
Descrição.................................................................................................................................... 03
Propriedades das Resinas de Nylon Zytel® Reforçadas com Fibras de vidro.............................03
Grades: Descrição da Linha de Produtos................................................................................... 03
Série 70G de Alta Resistência.................................................................................................... 04
Série 71G Tenaz......................................................................................................................... 04
Série com Aparência Superficial Melhorada.............................................................................. 04
Série 80G de Alta Tenacidade.................................................................................................... 04
Série de Alta Tenacidade e Aparência Superficial Melhorada................................................... 04
Série 77G de Baixa Absorção de Umidade................................................................................ 04
Composições Coloridas Reforçadas com Fibras de Vidro......................................................... 04
SEÇÃO 2
Requisitos da Máquina de Moldagem.................................................................................... 05
Capacidade de Plastificação da Máquina................................................................................... 05
Cilindro....................................................................................................................................... 05
Rosca.......................................................................................................................................... 05
Anel de Bloqueio........................................................................................................................ 06
Bico............................................................................................................................................. 07
Controles de Máquina.................................................................................................................07
SEÇÃO 3
Condições de Operação da Máquina...................................................................................... 08
Reologia e Dados de Fluxo........................................................................................................ 08
Temperaturas do Cilindro........................................................................................................... 09
Temperatura do Bico.................................................................................................................. 09
Temperatura do Molde............................................................................................................... 09
Ciclo de Moldagem.................................................................................................................... 10
Velocidade de Injeção................................................................................................................ 10
Pressão de Injeção...................................................................................................................... 11
Velocidade de Rotação da Rosca............................................................................................... 11
Contrapressão..............................................................................................................................11
Extração...................................................................................................................................... 11
Partida......................................................................................................................................... 11
Parada......................................................................................................................................... 12
Purga........................................................................................................................................... 12
SEÇÃO 4
Manuseio das Resinas Reforçadas com Fibras de Vidro...................................................... 13
Blendas........................................................................................................................................13
Uso de Material Moído...............................................................................................................13
Secagem...................................................................................................................................... 14
SEÇÃO 5
Projeto do Molde.......................................................................................................................15
Canais de Alimentação............................................................................................................... 15
Pontos de Injeção........................................................................................................................ 15
Saídas de Gases.......................................................................................................................... 15
Contrasaídas e Ângulo de Saída................................................................................................. 15
Tolerâncias.................................................................................................................................. 15
Desgaste...................................................................................................................................... 15
SEÇÃO 6
Contração de Moldagem.......................................................................................................... 17
SEÇÃO 7
Empenamento........................................................................................................................... 19
SEÇÃO 8
Guia de Solução de Problemas................................................................................................ 20
SEÇÃO 9
Resumo das variáveis para Minimizar o Desgaste da Rosca, Molde e Cilindro............... 21
Resumo das Variáveis de Processo que afetam o Comprimento das Fibras de Vidro... 21
Registro de Dados de Processo............................................................................................... 22
2
Seção 1 – Informações Gerais
Descrição
Estabilidade dimensional, incluindo resistência ao
creep
Propriedades de impacto
Resistência à fadiga
®
As resinas de nylon Zytel GRZ da DuPont
reforçadas com fibras de vidro, contêm fibras
de vidro curtas dispersas uniformemente,
especialmente tratadas com um agente de adesão
para produzir uma aderência fibra/resina eficaz.
Além disso, a contração de moldagem, absorção
de umidade e expansão térmica são reduzidas em
comparação com as resinas de nylon não reforçadas.
Propriedades das Resinas de
Nylon Zytel® Reforçadas com
Fibras de Vidro
Grades: Descrição da Linha de
Produtos
O reforço com fibras de vidro das resinas de nylon
Zytel® melhora significativamente:
Como mostrado na Tabela 1, a DuPont atualmente
oferece uma extensa linha de resinas de nylon
Zytel® reforçadas com fibras de vidro.
Resistência à tração e rigidez; estas propriedades
são amplamente mantidas a temperaturas elevadas
Tabela 1
Resinas de Nylon Zytel® Reforçadas com Fibras de Vidro
Designação
Características
Série 70 G de Alta Resistência – com base em nylon 66
Uso geral, reforçado com 13% de fibras de vidro.
Reforçado com 13% de fibras de vidro. Estabilizado termicamente.
Uso geral, reforçado com 33% de fibras de vidro.
Reforçado com 33% de de fibras de vidro. Estabilizado termicamente.
Reforçado com 33% de fibras de vidro. Alta resistência à água quente e oxidação.
Reforçado com 43% de fibra de vidro para máxima resistência mecânica.
Série 71 G Tenaz – com base em nylon 66 modificado
Reforçado com 13% de fibras de vidro. Tenaz.
Zytel® 71G 13L
Reforçado com 13% de fibras de vidro. Tenaz. Estabilizado termicamente.
Zytel® 71G 13HS1L
Zytel® 71G 33L
Reforçado com 13% de fibras de vidro. Tenaz.
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
70G
70G
70G
70G
70G
70G
13L
13HS1L
33L
33HS1L
33HRL
43L
Série com Aparência Superficial Melhorada
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
72G 13L
72G 33L
72G 43L
73G 15L
73G 30L
73G 30HSL
73G 45L
74G 13L
74G 33L
74G 43L
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
com
com
com
com
com
com
com
com
com
com
13% de fibras de vidro. Copolímero de Nylon 66/6.
33% de fibras de vidro. Copolímero de Nylon 66/6.
43% de fibras de vidro. Copolímero de Nylon 66/6.
15% de fibras de vidro. Nylon 6.
30% de fibras de vidro. Nylon 6.
30% de fibras de vidro. Nylon 6.
45% de fibras de vidro. Nylon 6.
13% de fibras de vidro. Blenda de Nylon 66 e nylon 6.
33% de fibras de vidro. Blenda de Nylon 66 e nylon 6.
43% de fibras de vidro. Blenda de Nylon 66 e nylon 6.
com
com
com
com
com
14% de fibras de vidro. Excelente resistência ao impacto.
14% de fibras de vidro. Excelente resistência ao impacto, estabilizado termicamente.
33% de fibras de vidro. Alta resistência ao impacto.
33% de fibras de vidro. Alta resistência ao impacto, estabilizado termicamente.
43% de fibras de vidro. Alta resistência ao impacto, estabilizado termicamente.
Série 80G de Alta Tenacidade
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
8018
8018HS
80G33L
80G33HS1L
80G43HS1L
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Reforçado
Série de Alta Tenacidade e Aparência Superficial Melhorada
Zytel® 82G 33L
Zytel® 84G 33
Reforçado com 33% de fibras de vidro. Copolímero de Nylon 66/6.
Reforçado com 33% de fibras de vidro. Blenda de Nylon 66 e nylon 6.
Série 77G de Baixa Absorção de Umidade – com base em nylon 6.12
Zytel® 77G 33L
Zytel® 77G 33 HS1L
Zytel® 77G 43L
Reforçado com 33% de fibras de vidro. Maior estabilidade dimensional.
Reforçado com 33% de fibras de vidro. Estabilizado termicamente.
Reforçado com 43% de fibras de vidro. Mais alta estabilidade dimensional em resinas
de nylon reforçadas com fibras de vidro.
3
Série 70 G de Alta Resistência
Estes grades são indicados especificamente para
aplicações onde resistência ao impacto e
máxima rigidez são exigidas. A excelente
resistência ao impacto é obtida com pequena
redução das propriedades mecânicas encontradas
na série 70G.
Como indicado por seus números de designação
o Zytel® 70G 13L, 70G 33L e 70G 43L são
resinas de nylon 66 reforçadas respectivamente
com 13%, 33% e 43% de fibras de vidro curtas.
As resinas de nylon 66 estabilizadas termicamente,
Zytel® 70G 13HS1L e 70G33HS1L, contêm 13%
e 33% de vidro respectivamente. O Zytel® 70G33
HRL tem resistência à água quente e à oxidação
melhoradas. Estas seis formulações 70G oferecem
um alto nível de resistência, rigidez, resistência à
fadiga e ao creep e estabilidade dimensional.
Série de Alta Tenacidade e
Aparência Superficial Melhorada
Os grades nesta série oferecem excelente
resistência ao impacto combinada com
aparência superficial melhorada.
Além disso, estas propriedades se mantêm
elevadas em uma ampla faixa de temperaturas e
umidades.
Série 77G de Baixa Absorção de
Umidade
Os grades reforçados com fibras de vidro baseadas
em nylon 6.12 são o Zytel® 77G33L, 77G33HS1L e
77G43L com 33% e 43% de fibras de vidro curtas.
Estes grades da série 77G se caracterizam pela
absorção de umidade consideravelmente menor do
que as das séries 70G e 71G e, dessa forma,
possuem excepcional estabilidade dimensional com
excelente manutenção das principais propriedades
físicas e elétricas em uma ampla faixa de umidades.
Apesar de mais cara que as composições das séries
70G e 71G, a série 77G tem sido usada amplamente
em aplicações que exigem propriedades físicas e
elétricas melhoradas em ambientes de alta umidade.
Estes grades têm maior resistência à tração em umidade relativa de 100%, quando comparados
com as séries 70G e 71G.
Série 71 G Tenaz
Os grades nesta série, Zytel® 71G13L, 71G13HS1L
e 71G33L, são resinas de nylon 66
modificado, reforçado com 13% ou 33% de fibras
de vidro curtas.
Quando comparadas com as formulações da
série 70G, estas resinas têm resistência ao
impacto melhoradas.
Série com Aparência Superficial
Melhorada
Os grades nesta série foram desenvolvidos para
aplicações que exigem superfícies com melhor
aparência do que as apresentadas pelos grades
normais reforçados com fibras de vidro. A série
72G é baseada em copolímero de nylon 66/6.
A série 73G é baseada em nylon 6 e a série 74G é
baseada na blenda do nylon 66 e nylon 6.
Composições Coloridas
Reforçadas com Fibras de Vidro
As resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras
de vidro estão disponíveis em cores especiais e
preto pigmentadas com masterbatch. Informações
específicas sobre as cores disponíveis podem ser
obtidas com o seu Representante DuPont.
Série 80G de Alta Tenacidade
Os grades nesta série, Zytel® 8018, 8018HS,
80G33L, 80G33HS1L e 80G43HS1L oferecem
excelente resistência ao impacto combinada com
rigidez.
4
Seção 2
Requisitos da Máquina de Moldagem
alumínio1 ou “Acrawax”C2) pode minimizar o
desgaste da rosca e cilindro, especialmente quando
é necessária alta capacidade de plastificação,
exigindo altas rotações da rosca, ciclos curtos e
curso de injeção longo.
As resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras
de vidro são melhor processadas nas máquinas de
moldagem por injeção com rosca. Os requisitos das
máquinas para moldagem das resinas de nylon
Zytel® não reforçadas são discutidos em detalhe no
"Guia de Moldagem para Resinas da DuPont Minlon®
e Zytel®”. Alguns requisitos de máquina para a
moldagem das resinas de nylon Zytel® reforçadas
com fibras de vidro diferem daqueles apresentados
naquele manual, portanto as diferenças importantes
estão resumidas nas seções seguintes.
Cilindro
Geral
Para um controle estreito da temperatura em altas
vazões, deve-se possuir três zonas de controle de
aquecimento do cilindro (correspondentes às três
zonas funcionais da rosca). Em todos os casos, a
temperatura do bico deve ser controlada de forma
precisa e independente. O comprimento do cilindro
deve ser de, no mínimo, 20 diâmetros para a obtenção
de temperatura do polímero fundido uniforme em
altas vazões.
Capacidade de Plastificação da
Máquina
A máxima capacidade de plastificação de qualquer
máquina de moldagem por injeção depende tanto
da capacidade de injeção nominal da máquina
como da velocidade de dosagem para a resina a ser
moldada.
Desgaste
Revestimentos bimetálicos do cilindro dos tipos
Xaloy3 100/101 ou 800 (ou equivalente) têm
mostrado excelente resistência ao desgaste pelas
fibras de vidro. Cilindros nitretados, por outro lado,
não suportam a abrasão das resinas reforçadas com
fibras de vidro apresentando lascamento (descamação
da superfície) e desgaste diametral excessivo em
pouco tempo de uso. Os cilindros nitretados não
são recomendados para moldagem contínua de
nylon reforçado com fibras de vidro.
Capacidade de Injeção
A capacidade de injeção é o volume deslocado
pela rosca durante a injeção. As densidades no
estado fundido das resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro são aproximadamente 12% (com 13% de carga de fibras de vidro
por peso), 25% (com 33% de carga de fibras de
vidro) e 35% (com 43% de carga de fibras de
vidro) maiores do que o poliestireno fundido em
temperatura e pressão normais de processamento.
Por essa razão, a máxima capacidade de injeção de
qualquer máquina é correspondentemente maior do
que a indicada pelo fabricante da máquina em
poliestireno.
Em certos casos, os cilindros de injeção
desgastados podem ser reformados com a
instalação, na área desgastada, de luvas especiais
com alta resistência ao desgaste e alta dureza,
geralmente nas zonas de compressão e
homogeneização do cilindro.
Velocidade de Dosagem
A dosagem é influenciada pela duração do ciclo,
perfil da rosca, rpm da rosca, contrapressão, perfil
de temperatura do cilindro, quantidade a ser
injetada, desgaste da rosca e cilindro (de influência
especial). Os tempos de dosagem geralmente
aumentam, principalmente quando o desgaste da
rosca se acentua (excessivo desgaste nos filetes e
folga inadequada produzem vazamentos e perda na
vazão de polímero fundido durante a plastificação).
A adição de lubrificantes superficiais nas resinas
reforçadas com fibras de vidro (estearato de
Rosca
Geral
As roscas de compressão gradual para uso geral
normalmente são adequadas para a moldagem das
resinas reforçadas com fibras de vidro. A altas
vazões, os perfis de rosca como mostrados na
Tabela 2 produzem melhor uniformidade da temperatura do polímero fundido, sem apresentar
grânulos não fundidos.
1
Estearato de alumínio (500-1000 ppm) um produto da Witco Chemical Corp.
"Acrawax" C (250 ppm) um produto da Glyceo Products Company.
3
Marcas Registradas da Xaloy, Inc.
2
5
Tabela 2
Perfil Sugerido para Rosca de Uso Geral*
Resinas de Nylon Zytel® Reforçadas com Fibras de Vidro
Comprimento
Zona de
alimentação
10
DS
hF
Zona de
Compresão
4
δ
Zona de
Homogeneização
6
e
hM
Espessura
do filete
Diâmetro da Rosca (DR) cm
4,0
5,0
6,5
9,0
11,5
Profundidade da Zona
de Alimentação (hF) cm
0,7
0,8
1,0
1,2
1,3
Profundidade da Zona de
Homogeneização (hM) cm
0,15–0,20
0,20–0,25
0,25–0,30
0,30–0,35
0,35–0,40
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 quadrado; 10/4/6 voltas para as zonas de alimentação, compressão e homogeneização respectivamente.
Desgaste
anéis de bloqueio são necessárias durante a injeção
O desgaste por abrasão das roscas de injeção ocorrem para garantir pressão de cavidade constante e uniformidade do peso da peça ciclo a ciclo. Neste senprincipalmente nos filetes da rosca. O diâmetro do
núcleo também apresenta algum desgaste nas zonas de tido, as roscas de injeção de PVC não são recomendadas para a moldagem de precisão com as resinas
compressão e homogeneização. (O desgaste na zona
®
de alimentação geralmente é resultado de temperaturas de nylon Zytel reforçadas com fibras de vidro.
muito baixas na zona traseira). Filetes com superfícies
Desgaste
endurecidas com ligas como “Stellite” 4 (Liga No. 6)
Os anéis de bloqueio sofrem desgaste rápido e
têm se mostrado mais resistentes ao desgaste do que
filetes temperados ou nitretados. Assim, os filetes com apreciável quando usados com resinas de nylon
superfícies de “Stellite” são recomendados para roscas reforçadas com fibras de vidro, especialmente
quando não endurecidos. Mesmo quando suas
de uso contínuo na moldagem de resinas reforçadas
superfícies são adequadamente endurecidas devem
com fibras de vidro. A aplicação de cromo duro em
ser trocados após três ou quatro meses de uso.
outras superfícies da rosca também é recomendada.
Antes disso, assentos e anéis gastos devem ser reti(É possível ainda aplicar revestimentos resistentes à
abrasão em toda a área da rosca para máxima proteção ficados ou substituídos porque é importante se
manter um colchão durante a injeção. A nitretação
contra o desgaste.) Consulte a Seção 9 para mais
tem se mostrado útil para aumentar a vida dos anéis
informações sobre desgaste.
de bloqueio. Um material de
construção típico é o Nitralloy 135M. O assento
Anel de Bloqueio
normalmente é tratado para se obter uma dureza
Geral
maior que o anel (por exemplo, assento com Rc 62
Anéis de Bloqueio endurecidos devem ser usados
e anel com Rc 55 são normais). A experiência tem
para o processamento das resinas de nylon Zytel®
mostrado que quando os anéis de bloqueio não
reforçadas com fibras de vidro. Podem ser usados
funcionam corretamente, ocorre desgaste adicional
os anéis de bloqueio ou válvulas do tipo esfera. Em da rosca. Quando o desempenho (desgaste) dos
ambos os casos as passagens de fluxo devem ser
anéis de bloqueio piora, o mesmo ocorre com a
construídas de forma a evitar os pontos de retenção condição da rosca.
que podem causar problemas de degradação. Os
4
Stellite Division, Cabot Corporation
6
Bico
Controles da Máquina
Bicos cônicos aquecidos (veja a Figura 1) são
recomendados para uso na moldagem das resinas
de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro.
Em razão da maior viscosidade do polímero
fundido dessas resinas, o diâmetro do orifício do
bico deve ser 25% maior do que o usado para as
resinas de nylon não reforçadas. Uma explicação
completa sobre o funcionamento dos bicos cônicos
é dada no manual de moldagem mencionado
anteriormente. Apesar de não serem recomendados,
os bicos valvulados também podem ser usados
quando um controle de temperatura adequado
for empregado.
Não são necessários acessórios especiais para
processar as resinas de nylon Zytel® reforçadas
com fibras de vidro. As recomendações para
controle de temperatura e funcionamento hidráulico
são idênticas àquelas dadas para as resinas de nylon
Zytel® não reforçadas. As resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro têm sido
processadas em máquinas de fechamento hidráulico
ou mecânico, usando rosca de acionamento elétrico
ou hidráulico. É necessário uma pressão de
fechamento de 1786 kg/cm2 de área de injeção projetada para a moldagem das resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro.
Figura 1.
Bico de Orofício Cônico Recomendado
para Moldagem
7
Seção 3 - Condições de Operação da Máquina
Para garantir propriedades ótimas das resinas
de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro, é
necessário um controle cuidadoso das condições
de processamento da máquina. As propriedades de
fluxo do polímero fundido destas resinas são
importantes para o seu desempenho de moldagem.
É importante observar também, que as variáveis
de processamento influem no comprimento das
fibras de vidro na peça moldada.
Durante o tempo de molde aberto, a maior viscosidade
das resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras de
vidro reduzem os problemas de escorrimento no bico.
Os efeitos da pressão no comprimento de fluxo das diversas resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro,
para duas espessuras diferentes são mostrados nas Figuras
4 e 5. Um molde de fluxo em espiral com espessura
ajustável foi usado para determinar os efeitos:
Efeito da Pressão no Fluxo - O aumento de 7,0
MPa na pressão de injeção resulta em aproximadamente 5% de aumento no fluxo.
Efeito da Espessura no Fluxo - Aumentando a
espessura da peça de 0,10 a 0,25 cm o desempenho
do fluxo é de 4 a 5 vezes melhor.
Efeito da Porcentagem de Fibras de Vidro e Tipo da
Resina no Fluxo - Aumentando-se a porcentagem
de fibras de vidro na resina, aumenta-se
significativamente a pressão necessária para
preencher determinada cavidade. O Zytel® série
71G exige aproximadamente 25% a mais de
pressão do que o Zytel® série 70G (com igual
porcentagem de fibras de vidro), para o mesmo
comprimento de fluxo.
Reologia e Dados de Fluxo
As Figuras 2 e 3 mostram a viscosidade aparente
do polímero fundido de várias resinas de nylon
Zytel® reforçadas com fibras de vidro como função
da taxa de cisalhamento nas temperaturas de
219º C e 310º C.
O comportamento de fluxo do polímero fundido
depende da quantidade de fibras de vidro e tipo
da resina de nylon base.
Em taxas de cisalhamento no limite inferior das normalmente verificadas na moldagem por injeção ( 1 X 102 a
5 X 103 s-1 ), as viscosidades do polímero fundido
do Zytel® série 70G e Zytel® série 71G são maiores
do que as das resinas não reforçadas Zytel® 101 e
Zytel® 408. Contudo, sob taxas de cisalhamento
maiores (104 s-1 ), as características de preenchimento do
molde das resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras
de vidro se aproximam do comportamento de
fluxo das resinas não reforçadas Zytel® 101 e Zytel®
408, independente da quantidade de fibras de vidro.
Figura 3. Viscosidade aparente do polímero fundido
em função da taxa de cisalhamento
104
Figura 2. Viscosidade aparente do polímero fundido
em função da taxa de cisalhamento
7
104
Viscosidade Aparente (poise)=(dina.cm2)
Viscosidade Aparente (poise)=(dina.cm2)
7
5
4
3
2
10
3
7
Zytel® 70G33
5
Zytel® 70G13
4
Zytel® 101
3
Zytel® 70G33
Zytel® 70G13
}
291°C
}}
310°C
2
102
5
4
3
2
103
7
Zytel® 70G33
5
Zytel® 70G13
4
Zytel 70G33
3
Zytel® 70G13
®
}
}
291°C
310°C
2
102
101
102
103
104
105
Taxa de Cisalhamento ( s-1)
1 lb-sec/pol.2 = 69,000 poise (dina.segundo / cm2)
101
102
103
104
105
Taxa de Cisalhamento ( s-1)
1 lb-sec/pol.2 = 69,000 poise (dina.segundo / cm2)
8
Figura 4. Fluxo em função da Pressão com
Espessura de 0,25 cm
Figura 5. Fluxo em função da Pressão com
Espessura de 0,1cm
Temperatura do Polímero Fundido, 290°C
Temperatura do Molde, 100°C
Espessura da Peça, 0,25 cm
Temperatura do Polímero Fundido, 290°C
Temperatura do Molde, 100°C
Espessura da Peça, 0,100 cm
Pressão de Injeção ( kg/cm2 )
350
700
1050
Pressão de Injeção ( kg/cm2 )
1400
350
700
1050
1400
Zytel® 101
Zytel 101
®
101.6
Fluxo, pol.
76.2
Fluxo, cm
Zytel 71G13
®
Zytel® 70G13
20.3
Zytel® 71G13
6
Zytel® 70G13
30
8
25.4
Zytel® 70G33
Fluxo, cm
40
Fluxo, pol.
10
15.2
Zytel 71G33
®
Zytel® 70G33
4
10.1
2
5.1
Zytel® 71G33
20
50.8
5,000 10,000 15,000 20,000
Pressão de Injeção (psi)
10
25.4
Temperatura do Molde
5,000 10,000 15,000 20,000
Pressão de Injeção (psi)
As resinas de nylon reforçadas com fibras de vidro
podem ser moldadas em uma ampla faixa de
temperaturas do molde. Entretanto, para melhor
aparência superficial da peça, o molde deve estar
quente: geralmente entre 100 - 120º C. A Figura 6
mostra o efeito das condições de processamento na
aparência superficial. As altas temperaturas do
molde melhoram significativamente a aparência
superficial e o preenchimento do molde, reduzem
as manchas superficiais (embaçamento) e
pequenas bolhas internas nas seções espessas.
Algumas vezes são necessários os aquecedores a
óleo. Temperaturas do molde maiores não
aumentam significativamente a duração do ciclo,
porque as resinas de nylon Zytel® reforçadas com
fibras de vidro solidificam rapidamente. Como as
peças de nylon reforçado com fibras de vidro
apresentam maior rigidez sob altas temperaturas,
podem ser facilmente extraídas dos moldes
quentes, sem deformação. A temperatura uniforme
na superfície da cavidade é um pré-requisito,
especialmente em moldes de cavidades múltiplas,
para que se possa ter bom controle dimensional
das peças moldadas.
Temperaturas do Cilindro
Os perfis de temperatura recomendados para as
várias resinas de nylon Zytel® reforçadas com
fibras de vidro são dados na Tabela 3. Na zona
traseira do cilindro devem ser usadas temperaturas
ao redor de 300º C para:
Melhorar a dosagem.
Reduzir a quebra das fibras de vidro.
Reduzir os problemas de desgaste potencial por
abrasão entre as partículas de material não
fundido e a rosca ou cilindro. Temperaturas
maiores na zona traseira do cilindro não causam
problemas de entupimento na alimentação. As
temperaturas mais altas também reduzem o
torque necessário para a rotação da rosca ou dano
da mesma em ciclos rápidos.
Temperatura do Bico
Ao moldar resinas de nylon Zytel® reforçadas com
fibras de vidro, a temperatura do bico cônico deve
ser ajustada entre 275 - 295º C. Algumas vezes,
contudo, as temperaturas do bico devem ser aumentadas para se compensar moldes extremamente
frios ou evitar o entupimento.
9
Tabela 3
Temperaturas Recomendadas do Cilindro e Polímero Fundido para Moldagem
Temperaturas Recomendadas do Cilindro
Temperaturas
Recomendadas do
Polímero Fundido
Série GRZ
Traseira
Central
Frontal
70G, 71G, 74G,
80G, 84G
290–300°C
275–280°C
270–275°C
290–305°C
72G
270–280°C
260–265°C
260–265°C
270–285°C
73G
260–275°C
250–260°C
250–260°C
260–280°C
77G
280–295°C
270–275°C
265–270°C
280–305°C
82G
280–295°C
270–280°C
270–280°C
280–295°C
Figura 6.
Resinas de Nylon Zytel® Reforçadas com
Fibras de Vidro: Efeito das Condições de
Processamento na Aparência Superficial
da Peça
Ciclo de Moldagem
O ciclo completo de moldagem das resinas de nylon
Zytel® reforçadas com fibras de vidro é geralmente
10 - 30 % mais rápido do que os ciclos para resinas de
nylon não reforçadas em razão da solidificação mais
rápida. Tempos de ciclos estimados para resinas de
nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro, com
base na espessura da peça são apresentadas na Tabela 4.
Velocidade de Injeção
Altas velocidades de preenchimento (velocidades de
injeção) devem ser usadas pois as resinas de nylon
Zytel® reforçadas com fibras de vidro solidificam mais
rapidamente do que as resinas de nylon não
reforçadas. A aparência superficial deficiente (embaçamento) geralmente resulta da solidificação prematura.
Velocidades de injeção muito baixas podem levar a
uma aparência superficial (veja a Figura 6) que
geralmente é confundida com a má dispersão das
fibras de vidro ou resina solidificada (estrias). A
Tabela 5 lista os tempos mínimos de preenchimento
antes que as diversas seções solidifiquem nas
condições indicadas.
Tabela 4
Tempos de Ciclo Estimado com Base na Espessura da Peça
Temperatura do Fundido = 290°C; Temperatura do molde = 100°C
Tempo de Ciclo, s
Espessura da Peça, cm
0,08
0,16
0,32
0,66
1,27
Zytel® 70G33/43
Zytel® 71G33
Zytel® 70G13
Zytel® 71G13
6–8
10–12
15–20
30–40
60–75
8–10
12–15
20–25
35–45
75–90
10
Zytel® 77G33/43
10–12
15–20
25–30
40–50
85–100
Tabela 5
Tempo de Preenchimento Máximo Recomendado
para Superfície Ótima
Temperatura do Fundido = 290°C
Temperatura do Molde = 100°C
Espessura
da Peça, cm
estearato de alumínio5. Estudos limitados em um
molde de teste mostraram que as resinas Zytel®
71G apresentam maior facilidade de extração do
que as resinas Zytel® 70G.
Partida
Tempo de Preenchimento
Recomendado, s
0,08
0,16
0,32
Como a resina de nylon Zytel® reforçada com
fibras de vidro é um excelente material de purga,
não é necessário o uso de resina de purga especial
antes da moldagem, desde que a máquina esteja
relativamente limpa do material anterior6 . O
seguinte procedimento de partida é recomendado:
0,5
2,0
3,0
É essencial que se tenha saídas de gases adequadas
para evitar queima.
1. 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 as temperaturas de operação (use a Tabela 3
como um guia).
2. Verifique se o bico está na temperatura correta.
3. Com o cilindro afastado do molde, tente
mover a rosca. Se a rosca não girar, espere
mais tempo para o aquecimento do cilindro.
4. Quando a rosca começar a girar, abra a
alimentação brevemente e em seguida feche.
Verifique a amperagem no acionamento da
rosca. Se estiver excessiva, aumente a
temperatura da zona traseira. O bico deve estar
aberto neste momento.
5. 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.
6. Reduza a contrapressão, ajuste o curso da
dosagem para aproximadamente o peso a ser
injetado; faça diversas purgas. Verifique a
temperatura do polímero fundido e, se
necessário, faça os ajustes na temperatura do
cilindro para obter a temperatura do fundido
recomendada.
7. Avance o cilindro. 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.
Pressão de Injeção
As pressões de injeção necessárias para as resinas
de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro são
maiores do que as para resinas de nylon não
reforçadas. Isto se deve à sua maior viscosidade.
Velocidade de Rotação da Rosca
Durante a moldagem das resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro, a velocidade de
rotação da rosca (rpm) deve ser ajustada para que
o tempo de dosagem seja pelo menos 75% do
tempo disponível para a plastificação. Não use
velocidades maiores do que o necessário para que
não ocorra quebra das fibras de vidro.
Contrapressão
A menos que a rosca gire em falso (não
transporte resina), não se deve usar contrapressão
na moldagem das resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibra de vidro. A contrapressão produz trabalho adicional da rosca, o que pode causar
quebra das fibras, acompanhada de certa redução
nas propriedades físicas da peça moldada.
Extração
As resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras de
vidro apresentam melhores características de
extração do que as resinas de nylon não reforçadas.
O lubrificante presente nas resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro é normalmente
adequado para a extração da peça, mesmo em
cavidades complexas. Quando resina reforçada
moída é usada com o material virgem, e em poucos
casos, quando uma peça apresenta problemas de
extração, pode-se adicionar 0,05 a 0,10 % de
5
Produto da Witco Chemical Corporation
Ao purgar resinas termicamente sensíveis (acetal, PVC etc.), sugere-se a purga em baixas temperaturas com poliestireno ou
polietileno de alta densidade, para minimizar a liberação de gases antes da alimentação da resina reforçada com fibras de vidro.
6
11
Parada
Purga
A máquina deve ser completamente purgada
com polietileno ou poliestireno antes da parada
o que reduz o tempo necessário para a partida
subsequente, minimizando os problemas de
contaminação. Um procedimento sugerido é:
Os materiais de purga que normalmente removem
efetivamente as resinas de nylon Zytel® reforçadas
com fibras de vidro 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).
1. Feche a alimentação enquanto continua
com o ciclo de moldagem.
2. Esvazie o funil, e carregue poliestiresno ou
polietileno. Afaste o cilindro e efetue a purga
com o polietileno (ou poliestireno) até que
este saia limpo.
3. Reduza as temperaturas do cilindro, feche a
alimentação, continue a purga até que a
rosca fique sem material.
4. Deixe a rosca na posição avançada.
5. Corte a energia elétrica.
As resinas de nylon reforçadas com fibras de vidro
podem ser purgadas efetivamente usando-se o
seguinte procedimento:
1. Afaste a unidade de injeção, aumente a contrapressão para manter a rosca na posição avançada.
2. Acione a rosca com alta rpm e extrude a maior
quantidade possível de resina. Carregue
polietileno de alta densidade de baixo índice
de fluidez até que saia limpo. Reduza as
temperaturas do cilindro e continue a purga.
3. Reduza a contrapressão e faça diversas purgas a
altas velocidades de injeção (para limpar as
paredes do cilindro). Durante a purga, evite que
o polímero fundido seja expulso de forma
violenta.
12
Seção 4 - Manuseio das Resinas Reforçadas com Fibras de Vidro
Equipamentos de mistura mecânica padronizados
são adequados para a mistura da resina de nylon
Zytel® reforçada com fibras de vidro. Por exemplo,
a mistura pode ser feita em misturadores de tambor
ou de rolos, misturadores de cimento, etc. O uso de
dosadores (como os usados para adicionar resina
moída) também é uma forma conveniente de
misturar resinas. Ao misturar resinas, mantenha a
exposição à atmosfera em um mínimo, para evitar
a absorção de umidade.
A Figura 8 é um guia para a moldagem das resinas
misturadas mecanicamente Zytel® 70G33 e Zytel®
101. A figura ilustra como variar a temperatura do
fundido sob quantidades de fibras de vidro
diferentes para manter o mesmo comportamento de
fluxo para qualquer mistura. Por exemplo, uma
mistura com 20% de fibras de vidro do Zytel®
70G33 e Zytel® 101 pode ser moldada com
temperatura do fundido de 295º C, menor do que o
Zytel® 70G33 (300 ºC), para que tenha as mesmas
características de fluxo.
As precauções no manuseio das resinas de nylon
Zytel® reforçadas com fibras de vidro, são
geralmente as mesmas para as resinas de nylon não
reforçadas. As precauções com relação às últimas
são discutidas em detalhe no "Manual de Moldagem
das Resinas de Nylon Zytel®". Cópias deste manual
estão disponíveis no seu representante DuPont.
Blendas
As propriedades físicas de blendas produzidas por
simples mistura mecância têm valores ligeiramente
menores do que os das blendas produzidas pela
mistura dos polímeros no estado fundido comercialmente disponíveis, com as mesmas quantidades de
fibras de vidro. Por exemplo, blendas mecânicas
comparadas com blendas fundidas contendo, ambas,
13% de fibras de vidro, têm de 5 a 10% menos
resistência à tração e módulo de flexão quando secas.
Da mesma forma, as blendas mecânicas têm valores
de 15 a 20% menores destas propriedades quando
medidas a 100% de UR. Quando a blendagem é possível, a quantidade de fibras de vidro do Zytel® série
70G deve ser reduzida com a resina não reforçada
apropriada (veja Tabela 1 ). Um guia conveniente
para a blendagem da resina de nylon da série 70G
com 43% de fibras de vidro, para diminuir a
quantidade de fibras é apresentado na Figura 7.
Guia de Blendagem
90
resina de nylon Zytel®
reforçada com 43% de fibras
de vidro em 100 kg de mistura
Zytel®
70G33
600
316
580
304
560
293
540
282
520
271
500
260
Peso * , Kg por 100 Kg de mistura
70
60
0 5 10 15 20 25 30 35
% de Fibras de Vidro
50
Uso de material moído
40
As Figuras 9 e 10 mostram como o nível máximo
recomendado (25%) de resina moída afeta as
propriedades de resistência à tração e impacto Izod
com entalhe do Zytel® 70G33, com relação à
quantidade de processamentos. A queda nas
propriedades é quase que desprezível. Porém, maiores
porcentagens de resina moída (particularmente 100%)
reduzem o comprimento das fibras de vidro na peça, o
que resulta em grande perda da resistência. Portanto,
para prevenir o dano das fibras e manter o máximo das
propriedades físicas, é essencial que a adição da resina
moída seja mantida em um mínimo possível,
preferivelmente menos do que 25%.
30
(Nota: use resinas compatíveis,
Veja a Tabela 1)
20
10
0
Temperatura do fundido, ° C
100
80
Moldagem por Injeção de Blendas
Zytel®
101
Temperatura do fundido, ° F
Figura 7.
Figura 8.
0
5
10
15
20 25
30 35
40 45
% de Fibras de Vidro na Mistura
Exemplo: Para o nylon 66 com 30% de fibras
de vidro, misture 70 kg de Zytel® 70G43
com 30 kg de Zytel® 101.
13
Figura 9.
Decréscimo na Resistência à Tração em
função da Quantidade de Processamentos
Resistência à Tração Inicial, %
100
98
Zytel® 70G33
96
25% de Resina Reciclada
75% de Resina Virgem
94
Secagem
A secagem das resinas de nylon moídas é
descrita em detalhe nos boletins mencionados
anteriormente. As mesmas precauções se aplicam
às resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras de
vidro. Entretanto, as resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro moídas, devem ser
secas para menos de 0,2% de umidade antes da
moldagem, especialmente se a resina estiver
exposta a condições ambientais com mais de 50%
de UR por mais de duas horas.
92
90
1
2
3
4
5
Quantidade de Processamentos
Figura 10.
Decréscimo da Resistência ao Impacto
Izod com Entalhe em função da
Quantidade de Processamentos
100
Resistência Inicial ao Impacto
Izod com Entalhe, %
A moagem deve sempre ser feita a quente para
minimizar a quebra das fibras de vidro. Além disso,
as telas do moinho devem ter um tamanho de furo
de pelo menos 8 mm ou maior, com lâminas de
corte mantidas afiadas e ajustadas. A experiência
limitada tem mostrado que as lâminas revestidas de
carbeto apresentam bom desempenho e
durabilidade.
98
96
Zytel® 70G33
25% de Resina Reciclada
75% de Resina Virgem
94
92
90
1
2
3
4
5
Quantidade de Processamentos
14
Seção 5 - Projeto do Molde
As resinas de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro
têm sido moldadas em uma variedade de moldes. Moldes
isolados e com câmara quente são bastante apropriados
para estes materiais. Os insertos de cavidade de aço ferramenta cromado e aço inoxidável (série .400) são eficazes
(quando a superfície da peça é importante) na diminuição
da velocidade de solidificação das resinas de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro, produzindo menos
embaçamento. As cavidades polidas melhoram o brilho
de peças moldadas. Para facilitar as altas velocidades de
injeção necessárias para boa aparência superficial da peça,
os canais de alimentação não podem restringir o fluxo do
polímero fundido.
de gases também melhoram o preenchimento do molde e
a resistência da linha de emenda. A formação de rebarbas
é raramente um problema em razão da rápida solidificação
e maior viscosidade do fundido das resinas de nylon
reforçadas.
Contrasaídas e Ângulo de Saída
Em razão do baixo alongamento das resinas de nylon
reforçadas com fibras de vidro, contra-saídas maiores de
3% devem ser evitados. Um ângulo de saída de 1/2 a
1º em nervuras, castelos, lados e canais é satisfatória.
Tolerâncias
As tolerâncias para as peças moldadas com as resinas de
nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro variam de
acordo com a complexidade e espessura de parede da
peça. Apesar de a contração de moldagem para as resinas
de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro ser
significativamente menor do que para as resinas de nylon
não reforçadas, a previsão da uniformidade dimensional
(Veja Seção 6) pode ser mais difícil. Isto depende em
grande grau da orientação das fibras de vidro na peça.
As tolerâncias das peças moldadas com as resinas de
nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro tendem a ser
um compromisso entre as tolerâncias comerciais e as
tolerâncias precisas especificadas pela Sociedade da
Indústria de Plásticos (SPI) de resinas de nylon não
reforçado. Em razão da experiência até então limitada,
a Figura 11 (com base no formato SPI) deve ser
considerada apenas como um guia.
Canais de Alimentação
As buchas de injeção devem ser grandes: 7,0 a 8,5 mm.
Os canais de alimentação devem ter uma seção transversal circular ou trapezoidal, com dimensão mínima de 8
mm. 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 raios grandes para um fluxo suave e uniforme.
Pontos de Injeção
Todos os tipos de pontos de injeção têm sido usados com
sucesso com as resinas de nylon Zytel® reforçadas com
fibras de vidro. O número, a localização e tamanho dos
pontos de injeção são importantes. Pontos de injeção
submarinos (de túnel) podem ser usados se seu diâmetro
for maior do que 0,05 cm7.
A extensão do ponto de injeção deve ser pequena e a
espessura deve ser de pelo menos 1/2 da espessura da
peça (2/3 é preferível). A localização do ponto de injeção
é extremamente crítica para minimizar a distorção da peça
após a moldagem, porque as fibras tendem a se orientar
na direção do fluxo do material fundido.
Pontos de injeção múltiplos podem ser usados efetivamente para minimizar a orientação das fibras de vidro
nas peças moldadas assim como para reduzir a distância
de fluxo. A resistência das linhas de emenda das resinas
de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro não
apresenta problema particular ao se usar altas velocidades
de injeção.
Desgaste
A experiência indica que o desgaste pode ser minimizado
utilizando cavidades, núcleos, sistemas de canais de
alimentação e buchas de injeção de aço endurecido. As
cavidades devem possuir saídas de gases nas linhas de
abertura para minimizar a possível corrosão conseqüente
da retenção de gases a 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 nylon reforçado com fibras de vidro.
Os pontos de injeção submarinos podem mostrar evidência de enfraquecimento e devem ser inspecionados
periodicamente quanto à corrosão que pode levar a
extração defeituosa do canal de alimentação. O desgaste
de materiais mais moles da construção do molde, por
exemplo, as ligas de cobre berílio, magnésio, ou ligas
com base em alumínio (metais usados para montagem de
protótipos) parece ser adequado para suportar as pequenas
produções de protótipos. Um revestimento de cromo duro
de 0,003 - 0,005 cm geralmente melhora as características
de desgaste da maioria dos aços de moldes, prevenindo
também a oxidação.
Saídas de Gases
Os moldes devem possuir saídas de gases adequadas para
evitar a queima localizada das peças.
Em razão das altas velocidades de preenchimento,
necessárias para o bom aspecto superficial, as profundidades das saídas de gases das cavidades devem estar entre
0,003 - 0,005 cm (e tão largas quanto possível). As saídas
de gases devem ter pequena extensão, aproximadamente
0,76 mm, devendo ser aliviadas a uma profundidade de
pelo menos 0,76 mm até a borda do molde. Boas saídas
7- Pontos de injeção maiores que 0,2 cm de diâmetro, em moldes
de 3 placas, são difíceis de romper automaticamente devido à alta
resistência das resinas Zytel® GRZ.
15
Figura 11.
Um Guia para Tolerâncias de Peças Moldadas com Resinas Zytel® Reforçadas com Fibra de Vidro
Código no
Desenho
Dimensões,
mm
A = Diâmetro
(ver Notas No. 1 e 2 )
12.500
Mais ou Menos em milésimos de milímetro
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
0.000
B = Profundidade
(ver Nota No. 3)
25.000
50.000
75.000
100.000
C = Altura
(ver Nota No. 3)
125.000
150.000
150 a 300 para
cada mm adicional,
acrescentar
D = Parede Inferior
(ver Nota No. 3)
A
0,075
B
0,100
P
E = Parede Lateral
(ver Nota No. 4)
F = Diâmetro do
Furo
(ver Nota No. 1)
G = Profundidade
do Furo
(ver Nota No. 5)
Ângulo de saída
Permissível por Lado
(ver Nota Nº. 6)
0,100
J
E
F
C
L
F
G
D
(0,0 a 3,2;
0,050
3,2 a 6,5;
0,075
6,5 a 12,5;
0,075
12,5 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. Estas tolerâncias não incluem compensação para as
características de recozimento do material.
1/2 - 1°
2. Tolerâncias com base em parede de seção 3,2 mm.
Notas de Referência
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. Estes valores devem ser aumentados sempre que
compatível com o projeto em questão e a boa técnica
de moldagem.
6. Entendimento entre o moldador e o cliente é necessário
antes de construir o ferramental.
16
Seção 6 - Contração de Moldagem
A contração de moldagem depende dos seguintes
fatores:
porcentagem de fibras de vidro na composição
orientação das fibras de vidro
espessura da peça
condições de processamento
Em geral, a contração linear de moldagem das resinas
Zytel® reforçadas com fibras de vidro situa-se de 50 a
90 % menos do que a do Zytel® 101 não reforçado. As
contrações das resinas comerciais de nylon Zytel®
reforçadas com fibras de vidro são mostradas na
Tabela 6. Os testes mostram que a contração de
moldagem destas resinas é afetada pelas mesmas
variáveis de processo que influenciam as resinas de
nylon não reforçadas, exceto pelas diferenças mais
anisotrópicas que geralmente ocorrem, isto é,
mudanças de volume não uniformes em razão da
orientação específica das fibras de vidro. A utilização
de pontos de injeção múltiplos usualmente resulta na
orientação mais aleatória das fibras, o que pode ser
mais eficaz na obtenção de contração mais uniforme.
De forma alternativa, escolhendo cuidadosamente a
localização do ponto de injeção, pode-se utilizar os
efeitos de orientação das fibras de vidro, como
vantagem no controle dimensional. A orientação das
fibras de vidro produz menos contração na direção do
fluxo do que na direção transversal (perpendicular ao
fluxo). Isto é exatamente o oposto da condição
anisotrópica para as resinas de nylon nucleado não
reforçado.
As contrações listadas na Tabela 6 valem como
guias aproximados para a estimativa da contração
de moldagem, nas direções especificadas. Os
efeitos da espessura da peça e da temperatura no
molde na contração de moldagem são mostradas
nas Figuras 12, 13, 14 e 15. Para peças de precisão
complexas, os protótipos de moldes (cavidades)
devem ser utilizados para se obter dados
dimensionais mais precisos.
Tabela 6
Contração de Moldagem, %
Barra com Ponto
de Injeção na
Extremidade
127 X 13 X 3,2 mm
Disco com
Ponto de Injeção
Central
51 X 3,2 mm
Comprimento
Diâmetro
Comprimento
do Fluxo
Zytel® 70G13L
Zytel® 70G33L
Zytel® 70G43L
0,4–0,5
0,1–0,2
0,1–0,2
0,8
0,4
0,3
0,6
0,4
0,3
1,3
1,1
0,8
Zytel® 71G13L
Zytel® 71G33L
0,5–0,6
0,2–0,3
1,1
0,6
0,7
0,4
1,4
1,2
Zytel® 72G33L
Zytel® 72G43L
—
—
—
—
0,3
0,2
1,0
0,8
Zytel®
Zytel®
Zytel®
Zytel®
73G15L
73G30L
73G33L
73G45L
—
—
—
—
—
—
—
—
0,4
0,2
0,2
0,2
1,2
1,0
1,0
0,9
Zytel® 74G33L
—
—
0,2
1,0
Zytel® 77G33L
Zytel® 77G43L
0,1–0,2
<0,1
0,3
0,2
0,2
0,1
1,1
1,1
Zytel® 8018
Zytel® 80G33L
—
—
—
—
0,9
0,4
1,3
1,2
Zytel® 82G33L
—
—
0,2
0,9
Zytel 84G33
—
—
0,3
1,1
Zytel® 101L
1,5
1,7
1,7
1,8
Grade
®
17
Placa com Ponto
de Injeção
na Extremidade
152 X 76 X 3,2 mm
Largura
Transversal
Figura 12.
Figura 14.
Contração de Moldagem em Função da
Porcentagem de Fibras de Vidro espessura de 3,2 mm
Temperatura do fundido, 290°C
Temperatura do molde, 30°C
Molde, Placa de 76 X 152 X 1,9 mm
Temperatura do fundido, 290°C
Temperatura do molde, 100°C
Molde, Placa de 76 X 152 X 3,2 mm
0,7
1,2
Zyt
el ®
77G
0,8
0,6
Zyte ®
l 70G
0,4
Zyt
el ®
77G
0,2
}
}
Zytel® 70G
0,4
Zyte ®
l 71
G
0,3
Zyte ®
l 70
G
}
0,2
0,1
10
15
20
25
30
35
% de Fibras de Vidro na Resina
Contração de Moldagem em Função da
Porcentagem de Fibras de Vidro espessura de 1,9 mm
Figura 15.
Temperatura do fundido, 290°C
Temperatura do molde, 100°C
Molde, Placa de 76 X 152 X 1,9 mm
Contração de Moldagem em Função da
Porcentagem de Fibras de Vidro espessura de 0,64 mm
Temperatura do fundido, 290°C
Temperatura do molde, 100°C
Molde, Placa de 76 X 152 X 0,64 mm
0,7
}
0,5
Zytel® 70G
0,4
0,3
Zyt
el ®
71G
}
Zyte ®
l 70
G
0,1
10
15
20
Direção do
Fluxo
0,2
25
30
0,6
Zytel® 71G
0,5
Zytel® 70G
0,3
Zyt
el ®
71G
0,2
Zytel® 70G
35
}
0,4
0,1
10
% de Fibras de Vidro na Resina
}
Direção do
Fluxo
Zytel® 71G
Direção
Transversal
0,6
Contração de Moldagem, %
0,7
Direção
Transversal
Contração de Moldagem, %
}
0,5
10 15 20 25 30 35 40 45
% de Fibras de Vidro na Resina
Figura 13.
Zytel® 71G
Direção do
Fluxo
Zy
tel ®
71
G
0,6
Direção
Transversal
1,0
Direção
do Fluxo
Zyte ®
l 70
G
Contração de Moldagem, %
Zyte ®
l 71
G
Direção
Transversal
Contração de Moldagem, %
1,4
Contração de Moldagem em Função da
Porcentagem de Fibras de Vidro espessura de 1,9 mm
15
20
25
30
35
% de Fibras de Vidro na Resina
18
Seção 7 - Empenamento
O controle da temperatura do molde e a
uniformidade térmica da cavidade são muito
importantes para minimizar o resfriamento
desigual da peça antes da extração. O projeto
cuidadoso da geometria da peça também é
essencial, especialmente com relação à
uniformidade da espessura da parede. Formas
complexas devem ser capazes de contrair sem
restrição. Nervuras em projeções assim como
uniformização de seções espessas devem sempre
ser consideradas para minimizar a deformação
local.
O projeto ótimo do molde inclui a colocação de
pontos de injeção centrais em peças redondas,
pontos de injeção em toda a aresta de peças
delgadas retangulares ou quadradas (menos que
0,16 cm de espessura), e pontos de injeção nas
extremidades de peças de fluxo longo. Use
pontos de injeção maiores (aproximadamente
50% maiores) do que para as resinas de nylon
não reforçadas. Em casos de empenamento
extremamente difíceis, consulte o seu
representante local da DuPont, para assistência
técnica ou seleção de resina alternativa. Em
muitas situações, a mistura mecânica com resinas
de porcentagem de fibras de vidro menor (quando
possível do ponto de vista de uso final/projeto),
pode reduzir as tendências de empenamento.
O empenamento de peças moldadas com as resinas
de nylon Zytel® reforçadas com fibras de vidro é
usualmente causado pela contração não uniforme
devido às mudanças na espessura da peça e da
orientação das fibras de vidro. O 1º motivo pode
ocorrer também nas resinas de nylon não
reforçadas. O 2º motivo se deve à tendência das
fibras em se alinharem com a direção principal de
fluxo do polímero fundido. Esta orientação das
fibras resulta em contração anisotrópica, ou seja, as
diferenças de contração nas direções do fluxo e
transversal, o que induz ao empenamento da peça
durante o resfriamento. As contrações de
moldagem, como mostrado na Tabela 6, são
sempre menores na direção do fluxo e aproximadamente as mesmas das resinas de nylon não
reforçadas, na direção transversal ao fluxo.
As mudanças abruptas no fluxo do fundido que
ocorrem no preenchimento da cavidade do molde,
geralmente tornam a orientação das fibras suficientemente aleatórias para reduzir qualquer tendência
ao empenamento. Para situações em que isto não é
possível, o uso de pontos de injeção múltiplos para
quebrar o padrão de fluxo, com um posicionamento
seletivo (para provocar o choque do polímero fundido contra paredes), tem se mostrado em geral,
uma ação corretiva simples e eficaz. As variáveis
de processamento para reduzir o empenamento
estão listadas no Guia de Solução de Problemas na
Seção 8.
19
Seção 8 - Guia de Solução de Problemas
Problema
Soluções Sugeridas *
Aumentar a Pressão de Injeção
Diminuir a Pressão de Injeção
Aumentar Temperatura do Material no Cilindro
Diminuir Temperatura do Material no Cilindro
Aumentar a Pressão e o Tempo de Recalque
Aumentar a Velocidade de Injeção
Diminuir a Velocidade de Injeção
Aumentar o Orifício do Bico
Aumentar a Temperatura do Molde
Balancear a Temperatura do Molde
Diminuir a Temperatura do Molde
Aumentar o Tamanho dos Pontos de Injeção
Aumentar as Saídas de Gases do Molde
Secar o Material
Aumentar a Dosagem
Balancear o Preenchimento do Molde
Reduzir a Dosagem
Usar Pontos de Injeção Múltiplos
Polir o Molde
Peças
Incompletas
Queima
2
Acabamento
Superficial
Deficiente
Resistência das
Linhas de Emenda
Empenamento Bolhas
Deficiente
3
3
5
5
3
2
6
4
5
2
2
4
1
3
3
5
6
5
1
6
4
2
4
2**
4
1
8
7
5
3
6
4
7
1
1
7
6
1
9
6
* Devem ser adotados na ordem numérica indicada.
**Aparência Superficial piora.
20
Seção 9 - Resumo das Variáveis para Minimizar
o Desgaste da Rosca, Molde e Cilindro
Molde
Para reduzir o desgaste do equipamento durante o
processamento das resinas de nylon reforçadas com
fibras de vidro, siga as seguintes recomendações:
Aços resistentes à abrasão são recomendados:
AISI Tipos A-2, D-2, etc. Para pontos de injeção
submarinos, insertos destes materiais são
recomendados se a cavidade é do tipo H13, L6, etc.
Todo o aço deve ser adequadamente endurecido,
podendo ser nitretado ou revestido com cromo para
manter alta qualidade de acabamento.
Cilindro
É necessário revestimento bimetálico: por exemplo,
“Xaloy” 8 101 ou equivalente (Xaloy 100 e 900
são satisfatórios). Cilindros recondicionados devem
ser revestidos completamente contra a abrasão.
Processamento
1. Use as temperaturas da zona traseira sugeridas
(altas) para reduzir o atrito da resina no cilindro.
Rosca e Ponta da Rosca
Aço 4140 AISI revenido. Superfície dos filetes
endurecida com “Stellite”9 (Liga No. 6) ou
equivalente. Revestimento da rosca inteira com
cromo duro após usinagem de 0,003 - 0,004 cm.
2. Use a menor velocidade de rotação da rosca
possível, consistente com a duração do ciclo.
3. Não use contrapressão.
4. Inspecione o desempenho do anel de bloqueio
freqüentemente. Se não for possível manter o
colchão (almofada) durante a injeção, repare ou
substitua o anel e o assento imediatamente.
Desgaste intenso da rosca geralmente ocorre
devido a anel de bloqueio com vazamento.
Anel de Bloqueio
“Nitralloy” 135 M 0,04 - 0,51 cm no anel e encosto
para aumentar a vida útil.
8 Marca registrada, Xaloy Inc.
9 Stellite Division, Cabot Corporation
5. Para reduzir o desgaste nos pontos de injeção
submarinos ou pontos de injeção de aresta muito
pequenos, use pontos de injeção postiços de
materiais resistentes à abrasão.
Resumo das Variáveis de Processo que Afetam o
Comprimento das Fibras de Vidro
baixa ou nenhuma contrapressão
Para manter o máximo de comprimento das
fibras de vidro e ótimas propriedades físicas na
peça moldada, as seguintes condições de
moldagem são recomendadas:
uso de resina moída mantido abaixo de 25%
alta temperatura na zona traseira do cilindro
mínima velocidade de rotação da rosca,
consistente com o ciclo de moldagem
21
22
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]
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Tel: +55 (11) 4166-8530 / 8531 / 8647
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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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