BR102012032809A2 - Método e aparelho para produzir várias partes moldadas por injeção feitas de plásticos fluidos - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E APARELHO PARA PRODUZIR VÁRIAS PARTES MOLDADAS POR INJEÇÃO FEITAS DE PLÁSTICOS FLUIDOS. A invenção se refere a um métdo para produzir várias partes moldadas por injeção feitas de plásticos fluidos que solidificam a maiores temperaturas, ou de materias elastoméricos de vulcanização, tais como silicones ou borracha natural, compreendendo as seguintes etapas: n<0> fechamento de um molde consistindo em pelo menos duas chapas de moldagem correspondentes (1); n<0> injeção de plástico através de pelo menos um bico de injeção (2); n<0> com o plástico sendo pressionado sucessivamente através de passagens de transferência tipo bico (7) entre as cavidades do molde (3) de uma cavidade para a seguinte, e sendo pressionado de uma última cavidade do molde (3) através de uma passagem de tranferência adicional (8) para a cavidade perdida (4); n<0> e com a cavidade perdida (4) acomodando o plástico em excesso e o ar presente antes da injeção nas cavidades do molde (3).
Description
“MÉTODO E APARELHO PAJRA PRODUZIR VÁRIAS PARTES MOLDADAS POR INJEÇÃO FEITAS DE PLÁSTICOS FLUIDOS”
A presente invenção se refere a um método para produzir várias partes moldadas por injeção feitas de plásticos fluidos que solidificam a maiores temperaturas, ou de materiais elastoméricos de vulcanização, tais como silicones ou borracha natural. Em particular, a invenção se refere a um método de moldagem por injeção para plásticos de termocura no qual várias partes moldadas por injeção podem ser produzidas em uma única etapa através de um bico de injeção.
Materiais de termocura nos termos da invenção são plásticos substancialmente fluidos que solidificam a temperaturas mais altas, ou materiais elastoméricos de vulcanização tais como silicones ou borracha natural. Plásticos fluidos como estes são injetados durante o processamento a baixa temperatura através de um bico de injeção em uma cavidade do molde e vulcanizam nele pela ação do calor na parte moldada por injeção desejada.
É de conhecimento produzir partes moldadas por injeção de uma maneira tal que um pós-tratamento é exigido na região da posição do canal de vazamento das partes moldadas por injeção e/ou no plano divisor das metades da matriz. Os respectivos métodos e aparelhos associados são descritos entre outras coisas em US 2.883.704, US 3.070.843 e JP OS 48- 72258.
Além disso, são conhecidos aparelhos de moldagem para produzir partes moldadas sem canal de vazamento em decorrência de um contato superficial preciso de um par de partes de molde que forma uma cavidade do molde. E conhecido um aparelho de moldagem pela US 3.121.918, no qual uma câmara é arranjada em uma superfície superior da chapa de aquecimento inferior. Uma superfície superior é arranjada em uma superfície superior da chapa de aquecimento inferior. Uma superfície superior da câmara é coberta por membrana. Um fluido a prova de calor é cheio na câmara e mantido sob pressão. A membrana será defletida pelo fluido pressurizado e, portanto, manterá contato muito rígido entre os moldes adjacentes. Uma ou várias cavidades podem ser providas neste caso no aparelho de moldagem para produzir partes sem canal de vazamento. De 5 acordo com os preceitos desta especificação, a produção de partes em canal de vazamento não é possível quando muitas cavidades são providas no aparelho de moldagem.
A fim de remediar este problema, DE 31 07 865 A descreve um aparelho de moldagem para produzir uma pluralidade de partes plásticas 10 que são formadas de uma maneira sem canal de vazamento ou sem rebarbas e nas quais um material de termocura que emerge no bico de injeção é dividido entre várias cavidades do molde arranjadas adjacentemente. O aparelho de moldagem compreende um elemento de contenção superior para fixar pelo menos um molde superior com um canal no qual um material moldável é 15 introduzido e um elemento de contenção inferior para fixar pelo menos um molde inferior com uma cavidade, com uma quantidade específica de um fluido sendo cheia entre uma superfície inferior do molde inferior e o elemento de contenção inferior. Em decorrência disto, o molde inferior flutua no fluido e é móvel ao longo do elemento de contenção inferior. Depois da 20 produção de uma superfície de contato entre a superfície inferior do molde superior e a superfície superior do molde inferior, contato mútuo preciso é obtido em decorrência da contrapressão do fluido. Uma pluralidade de partes sem canal de vazamento arranjada adjacentemente às cavidades do molde pode ser moldada por injeção simultaneamente desta maneira.
r
E desvantajoso em todos esses aparelhos, entretanto, que todas
as cavidades do molde precisam ser arranjadas adjacentes uma à outra.
Um molde com cavidades do molde arranjadas sucessivamente é conhecido pela EP 68 615 B, com as ditas cavidades do molde sendo separadas uma da outra depois do fechamento do molde. Portanto, a injeção precisa ser realizada com um molde parcialmente aberto. Rebarbas, portanto, não podem ser evitadas. Em particular, medidas complexas precisam ser providas para remover o material em excesso.
JP 7-314499 A mostra um molde no qual a cavidade do molde é aberta para fora a fim de garantir enchimento seguro da cavidade do molde sem o risco de escape ou excesso de material.
A presente invenção, portanto, é baseada no objetivo de prover uma matriz para a produção sem canal de vazamento simultânea de uma pluralidade de partes moldadas por injeção de termocura, nas quais várias cavidades do molde arranjadas sucessivamente podem ser cheias por um bico de injeção continuamente com o plástico de termocura.
Este objetivo é alcançado de uma maneira tal que as seguintes etapas são realizadas.
- Fechamento de um molde consistindo em pelo menos duas chapas de moldagem correspondentes que formam várias cavidades do molde
definindo o contorno dos produtos acaba dos e uma cavidade perdida;
- injeção de plástico através de pelo menos um bico de injeção na forma de uma válvula do canal de entrada a frio ou um bico de injeção equiparável em uma cavidade de molde;
- com o plástico sendo pressionado sucessivamente através de
passagens de transferência tipo bico entre as cavidades do molde de uma cavidade para a seguinte, e sendo pressionado de pelo menos uma cavidade do molde através de uma passagem de transferência adicional para a cavidade perdida;
- e com a cavidade perdia acomodando o plástico em excesso e
o ar presente antes da injeção nas cavidades do molde.
O aspecto relevante da presente invenção é que o fluxo ocorre sucessivamente através de cavidades do molde individuais, com o plástico injetado tendo uma viscosidade muito baixa em decorrência de sua temperatura relativamente baixa. E também relevante que as passagens de transferência entre as cavidades do molde individuais tenham uma seção transversal relativamente pequena em virtude de a magnitude da seção transversal ser a do bico de injeção. Todo o ar presente nas cavidades do molde antes da injeção é pressionado por uma passagem de transferência de pelo menos uma cavidade perdida e permanece nela durante todo o processo de injeção. Uma pressão em excesso na cavidade perdida pode ocorrer, dependendo do nível da evacuação realizada antes da injeção.
É preferivelmente também possível que um ou vários bicos de injeção sejam providos que são preferivelmente arranjados adjacentes uns aos outros, por meio do que cada bico de injeção enche inúmeras cavidades do molde arranjadas em série sucessivamente com o composto de moldagem por injeção de termocura, e com a passagem de transferência entre duas cavidades do molde adjacentes, dependendo da geometria dos produtos acabados, com uma largura de aproximadamente 0,5 mm a 5 mm, preferivelmente uma largura de 0,5 mm a 2 mm, uma profundidade de algumas centenas de milímetros e um comprimento de algumas centenas de milímetros e pelo menos uma cavidade do molde sendo conectada a uma assim denominada cavidade perdida. As cavidades do molde que definem o contorno dos produtos acabados são formadas por duas chapas de molde que são móveis uma em relação à outra.
É um aspecto importante da presente invenção que, como anteriormente mencionado, as passagens de transferência entre as cavidades do molde têm a menor seção transversal possível. Dessa forma, garante-se que uma cavidade do molde depois da outra ser cheia completamente até que, finalmente, uma pequena quantidade de material entre na cavidade perdida depois do enchimento da última cavidade do molde. O ar presente nas cavidades do molde antes do início do processo de injeção será pressionado para a cavidade perdida. A invenção será explicada a seguir com mais detalhes pela referência aos desenhos anexos, em que:
A figura 1 mostra uma vista oblíqua de uma chapa de moldagem de acordo com a invenção no estado aberto;
A figura 2 mostra uma vista seccional detalhada da chapa de
moldagem da figura 1 em uma vista de topo;
A figura 3 mostra uma vista seccional vertical de duas chapas de moldagem fechadas de acordo com a figura 1 com a ponta do bico de injeção e uma fileira de cavidades que é suprida com composto de moldagem por injeção através do dito bico de injeção;
A figura 4 mostra uma vista ampliada da vista seccional de acordo com a figura 3 na região da ponta do bico;
A figura 5 mostra uma vista parcial adicional da chapa de
moldagem.
É feita referência nos desenhos a chapas de moldagem para a
produção de plaquetas. Entretanto, deve-se entender que outras partes moldadas por injeção que podem ser produzidas desta maneira se enquadrarão na presente invenção. A geometria da passagem de transferência depende da geometria das partes moldadas a ser produzidas.
A chapa de moldagem 1 de acordo com 1 figura 1 compreende
pelo menos uma, preferivelmente uma pluralidade de sedes para os bicos de injeção 2 no lado inferior, com várias cavidades de moldagem arranjadas sucessivamente 3 para as partes moldadas por injeção que são associadas com cada bico de injeção 2. Dependendo da geometria das partes moldadas por 25 injeção e da chapa de moldagem, uma quantidade maior ou menor de cavidades de moldagem pode ser suprida através de um bico de injeção.
É considerado na figura 1, a título de exemplo, que somente um número de cavidades de moldagem 3 é cheio com composto de moldagem por injeção por um bico de injeção 2 que se apoia nele em uma respectiva sede do bico. A chapa de moldagem mostrada na figura 1, portanto, permite a produção simultânea de quatro plaquetas através de um bico de injeção em uma etapa de trabalho. No final de cada fileira de cavidades de moldagem 3, existe uma passagem para uma cavidade perdida 4. Entende-se que é também 5 possível prover várias sedes para bicos de injeção 2, que podem ser respectivamente associadas com um número de cavidades de moldagem 3 arranjadas em série.
Dependendo da geometria do produto a ser fabricado, o número dos bicos de injeção pode variar em uma ampla faixa e os bicos de injeção podem ser arranjados de uma maneira aleatória. Similarmente, o número de cavidades de moldagem que são supridas através de um bico de injeção com o composto moldado por injeção pode também variar.
Na vista seccional detalhada da figura 2, a passagem de transferência 7 entre cavidades de moldagem adjacentes 3 e a passagem de 15 transferência 8 para a cavidade perdida 4 estão mostradas em uma escala ampliada. Em uma modalidade preferida da invenção, as superfícies de contato 5 de duas chapas de moldagem são encerradas por ares expostas 6, das quais uma parte do material da chapa de moldagem é removido por retifica ou usinagem com descarta elétrica por imersão da matriz, ou de 20 qualquer outra maneira adequada, isto leva a um aumento na compacidade das duas superfícies de contato 5 entre as chapas de moldagem 1, quando as chapas de moldagem são pressionadas uma contra a outra. As passagens de transferência 7 e 8 são dimensionadas de uma maneira tal que, nas condições de moldagem por injeção predeterminadas, o enchimento confiável de todas 25 as cavidades de moldagem arranjadas sucessivamente e pelo menos um enchimento parcial da cavidade perdida 4 é garantida e os produtos separarão um do outro de uma maneira conhecida durante movimento das duas chapas de moldagem para fora uma da outra e durante a desanexação das partes moldadas por injeção, e não conterão nenhum canal de vazamento que fica visível a olho nu.
No caso ilustrado de uma chapa de moldagem para produzir plaquetas feitas de silicone, as passagens de transferência 7 e 8 têm uma largura de aproximadamente 1,8 mm, por exemplo, uma profundidade de 0,05 5 mm e um comprimento de 0,05 mm. As dimensões das passagens de transferência 7 e 8 podem ter uma largura de 0,5 mm a 5 mm, uma profundidade de 0,01 mm a 0,1 mm e um comprimento de 0,01 mm a 0,1 mm, dependendo do tipo do material de moldagem por injeção, da geometria do produto a ser produzido e das condições de trabalho predeterminadas do 10 sistema de moldagem por injeção.
Em uma modalidade preferida adicional da invenção, mostrada na figura 3, as cavidades de moldagem dispostas adjacentemente 3 de 3’ não são divididas igualmente nas duas chapas de moldagem, mas as cavidades de moldagem adjacentes 3 e 3’ são arranjadas de uma maneira ligeiramente 15 deslocadas de forma perpendicular uma em relação à outra, com a cavidade do molde 3 sendo mais profunda em uma primeira chapa de moldagem Iea cavidade do molde adjacente 3’ se situando- mais alta que corresponderia à metade de seu volume. Na chapa de moldagem correspondente 1 essas condições são invertidas. As partes individuais se separarão uma da outra uma 20 vez que as chapas de moldagem sejam abertas e sejam removidas da maneira conhecida das chapas de moldagem.
A figura 4 mostra uma vista seccional ampliada do perfil através da chapa de moldagem da figura 3. O desenho mostra claramente uma modalidade vantajosa adicional do aparelho de acordo com a invenção, na 25 qual a primeira cavidade do molde é injetada tal como sem canal de vazamento pelo lado, por exemplo, através do bico de moldagem por injeção de canal frio, conhecido pela EP 1 477 292 ou um bico de moldagem por injeção similar. É também possível injetar centralmente a primeira cavidade do molde tal como sem canal de vazamento. A figura 5 mostra uma vista seccional detalhada adicional da chapa de moldagem 1 da figura I. Todas as cavidades de moldagem 3 são cheias sucessivamente neste caso também através do ponto de injeção 10, com as passagens de transferência 7 permitindo a passagem do composto 5 moldado por injeção de uma cavidade do molde 3 para a cavidade do molde seguinte 3. Entende-se que o deslocamento lateral das cavidades de moldagem individuais 3 somente representa uma variante possível. A superfície de contato 5 pode ser encerrada por uma área exposta 6 a fim de aumentar a compacidade entre as superfícies de contato 5.
A vantagem da invenção é que várias cavidades do molde
podem ser cheias sucessivamente através de um bico de injeção, e partes moldadas por injeção individuais podem ser separadas umas das outras de uma maneira virtualmente sem canais de vazamento durante abertura das chapas de moldagem. Qualquer ar residual que possa ainda estar presente 15 depois da evacuação das cavidades de moldagem será coletado na cavidade perdida 4 por meio do que uma alta qualidade constante das partes moldadas por injeção pode ser conseguida. Ao mesmo tempo, a complexidade dos aparelhos será reduzida em virtude do número de bicos de injeção poder ser reduzido substancialmente em combinação com um número simultaneamente 20 maior de partes moldadas por injeção que pode ser produzido por etapa de trabalho.
Claims (14)
1. Método para produzir várias partes moldadas por injeção feitas de plásticos fluidos que solidificam a maiores temperaturas, ou de materiais elastoméricos de vulcanização tais como silicones ou borracha natural, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas: - fechamento de um molde consistindo em pelo menos duas chapas de moldagem correspondentes (1) que forma várias cavidades do molde (3) definindo o contorno dos produtos acabados e uma cavidade perdida (4); - injeção de plástico através de pelo menos um bico de injeção (2) na forma de uma válvula do canal de entrada a frio ou um bico de injeção equiparável em uma cavidade de molde (3); - com o plástico sendo pressionado sucessivamente através de passagens de transferência tipo bico (7) entre as cavidades do molde (3) de uma cavidade do molde (3) para a seguinte, e sendo pressionado de uma última cavidade do molde (3) através de uma passagem de transferência adicional (8) para a cavidade perdida (4); - e com a cavidade perdida (4) acomodando o plástico em excesso e o ar presente antes da injeção nas cavidades do molde (3).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a injeção ocorre através de vários bicos de injeção (2) em várias cavidades do molde (3), que são respectivamente conectadas a inúmeras cavidades do molde adicionais (3) conectadas por passagens de transferência (7)·
3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira cavidade do molde (3) é injetada centralmente em uma maneira livre no canal de vazamento através de um bico de injeção (2).
4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a primeira cavidade do molde (3) é injetada lateralmente em uma maneira livre no canal de vazamento através de um bico de injeção (4).
5. Aparelho para produzir várias partes moldadas por injeção feitas de plásticos fluidos que solidificam a maiores temperaturas, ou de materiais elastoméricos de vulcanização tais como silicones ou borracha natural, compreendendo um molde feito de pelo menos duas chapas de moldagem-correspondentes (1) que podem se mover entre uma posição aberta e uma posição fechada e que formam várias cavidades do molde (3), e compreendendo pelo menos um bico de injeção (2) para introduzir plástico em uma cavidade do molde (3) caracterizado pelo fato de que as cavidades do molde (3) são conectadas uma na outra através de passagens de transferência tipo bico (7) quando as chapas de moldagem (1) são fechadas, e que é provida uma cavidade perdida (4) que é conectada na última cavidade do molde (3) através de uma passagem de transferência adicional (8).
6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a cavidade perdida (4) é selada de uma maneira hermética espaçada da passagem de transferência adicional (8) quando as chapas de moldagem (1) são fechadas.
7. Aparelho de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a passagem de transferência (7) entre duas cavidades do molde adjacentes (3) e a passagem de transferência (8) da última cavidade do molde (3) da fileira para a cavidade perdida (4) tem uma seção transversal que corresponde aproximadamente a do bico de injeção.
8. Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a passagem de transferência (7) entre duas cavidades do molde adjacentes (3) e a passagem de transferência (8) da última cavidade do molde (3) da fileira para a cavidade perdida (4) têm uma largura de aproximadamente 0,5 mm a 5 mm, preferivelmente uma largura de 0,5 mm a 2 mm e mais preferivelmente uma largura de 0,9 mm a 1,7 mm, uma profundidade de 0,2 a 0,01, preferivelmente uma profundidade de 0,06 mm a .0,02 mm, e um comprimento de 0,2 mm a 0,01 mm, preferivelmente um comprimento de 0,06 mm a 0,02 mm, dependendo da geometria das partes moldadas por injeção, do tipo do composto de moldagem por injeção usado e das condições de moldagem por injeção predeterminadas.
9. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o bico de injeção (2) é direcionado centralmente para uma cavidade do molde.
10. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o bico de injeção (2) é direcionado lateralmente para uma cavidade do molde.
11. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de que as superfícies de contato (5) de duas chapas de moldagem (1) são encerradas por áreas expostas (6), das quais uma porção do material da chapa de moldagem foi ligeiramente removida por retifica ou usinagem com descarga elétrica com imersão de matriz, ou de qualquer outra maneira adequada.
12. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, caracterizado pelo fato de que as cavidades do molde (3) são formadas por rebaixos nas chapas de moldagem (1) que são arranjadas em profundidades diferentes para duas cavidades do molde adjacentes.
13. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 12, caracterizado pelo fato de que as cavidades do molde individuais (3) são arranjadas em série de uma maneira lateralmente deslocada uma em relação à outra.
14. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 13, caracterizado pelo fato de que são providos vários bicos de injeção (2) que abrem para várias cavidades do molde (3), nas quais são ligadas várias de cavidades do molde adicionais (3) que são conectadas por passagens de transferência (7).
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