Sebenta · Efetuar o estudo da constituição de um molde de injeção (UC02880)

Introdução

Esta sebenta ensina a estudar a constituição de um molde de injeção: partir das especificações técnicas de uma peça em plástico e chegar a uma proposta fundamentada dos elementos que o molde precisa de ter, com os cálculos que justificam cada escolha.

O percurso segue a lógica de um estudo real: primeiro caracteriza-se o material da peça e a máquina injetora disponível; depois estuda-se a tipologia e os componentes do molde; a seguir calcula-se a contração e as cotas reais do moldante; por fim dimensionam-se os três sistemas do molde, alimentação, extração e refrigeração, calculam-se força de fecho, número de cavidades e tempo de ciclo, valida-se tudo por simulação de enchimento (e corrigem-se os sistemas quando a simulação o exigir), e fecha-se com os tratamentos térmicos, a documentação e as normas de segurança.

Objetivos de aprendizagem (referencial): analisar especificações técnicas de peças e esboçar o layout e os elementos constituintes de moldes, adequando os processos de moldação, os materiais do molde e da peça, as características físicas e mecânicas da máquina injetora, os sistemas de alimentação, refrigeração e extração, simulando a injeção para corrigir esses três sistemas quando necessário, e garantindo a lista de componentes do molde de injeção.

Ao longo desta sebenta seguimos um caso de estudo único: uma tampa retangular em polipropileno (PP), para que vejas como todos os cálculos se encadeiam, do material até à produção final.

1. O processo de moldação por injeção

A moldação por injeção é o processo de fabrico em que um material polimérico é fundido, injetado sob pressão para dentro de um molde fechado, e arrefecido até solidificar com a forma da cavidade. É o processo mais usado na produção em série de peças plásticas: componentes automóvel, embalagens, eletrodomésticos, brinquedos.

O molde é a ferramenta que dá forma à peça; a máquina injetora funde o material, aplica a pressão de injeção e fecha o molde durante o ciclo.

O ciclo de moldação, em quatro fases

Cada peça sai do molde depois de um ciclo com quatro fases que se repetem centenas de vezes por turno:

1. Fecho do molde: as duas metades juntam-se sob pressão, prontas a receber o material.
2. Injeção: enchimento da cavidade, seguido de compactação (recalque), que continua a empurrar material para compensar a contração.
3. Arrefecimento: o material solidifica dentro do molde ainda fechado; é normalmente a fase mais longa.
4. Abertura e extração: o molde abre e a peça é empurrada para fora.

A soma do tempo destas quatro fases é o tempo de ciclo, calculado no capítulo 9.

2. Materiais poliméricos para peças

Os materiais usados em moldação dividem-se em duas famílias:

• Termoplásticos: amolecem com o calor e solidificam ao arrefecer de forma reversível; podem ser fundidos e reprocessados várias vezes. É a família usada na quase totalidade da moldação por injeção convencional.
• Termoendurecíveis: curam por uma reação química irreversível; depois de curados não voltam a fundir. Usados em aplicações específicas de resistência térmica ou isolamento elétrico.

Esta UC foca-se nos termoplásticos. As famílias mais comuns e a sua função típica na peça:

Aditivos e cargas

Fibra de vidro, cargas minerais, corantes e retardadores de chama alteram significativamente o comportamento do material base: aumentam rigidez e resistência térmica, mas também reduzem a contração e aumentam o desgaste que provocam no aço do molde.

3. Propriedades, classes e normas de materiais

Ao caracterizar um material polimérico para uma peça, o técnico avalia:

• Propriedades mecânicas: resistência à tração, rigidez, resistência ao impacto, dureza.
• Propriedades térmicas: temperatura de fusão/amolecimento, dilatação térmica, resistência ao calor em serviço.
• Propriedades químicas: resistência a óleos, solventes, humidade e radiação UV.
• Contração ao arrefecer: a percentagem que a peça encolhe do estado fundido até à temperatura ambiente, decisiva para o dimensionamento do moldante (capítulo 6).

Os materiais são identificados por classes e normas de classificação por família e grau, e cada um tem uma ficha técnica (datasheet) do fabricante, com os valores exatos de contração, temperatura de processamento, densidade e propriedades mecânicas. A ficha técnica é a fonte oficial para qualquer cálculo do molde: nunca se assume um valor de contração de memória num projeto real.

Tabela de referência usada nesta sebenta

Para manter todos os exemplos e exercícios consistentes, esta sebenta usa sempre os seguintes valores médios de tabela (num projeto real, confirmam-se na ficha técnica do lote):

4. A máquina injetora e os parâmetros de injeção

A máquina injetora organiza-se em duas unidades.

Unidade de injeção (grupo injetor):

• Tremonha: alimenta o granulado de material.
• Fuso (parafuso sem-fim), dentro do cilindro de plasticização: transporta, comprime e funde o material.
• Resistências de aquecimento: aquecem o cilindro por zonas, com um perfil de temperatura crescente até ao bico.
• Bico injetor: liga o cilindro à bucha de injeção do molde.

Unidade de fecho (grupo de fecho):

• Prato fixo e prato móvel, ligados por colunas, onde o molde é montado.
• Sistema hidráulico ou de joelho (mecânico), que fecha o molde e mantém a força de fecho durante toda a injeção.

Parâmetros de injeção

A afinação destes parâmetros é o que faz a diferença entre uma peça sem defeitos e uma com rechupes (falta de material em zonas espessas), empenos (arrefecimento desigual) ou rebarbas (excesso de pressão ou molde mal fechado).

5. Tipologias e componentes do molde de injeção

Tipologias

• Molde de duas placas: o mais simples, uma única linha de junta.
• Molde de três placas: uma placa adicional separa o sistema de alimentação da peça, permitindo ataques centrais com desmoldagem automática do gito.
• Molde de canal quente (hot runner): o canal de alimentação é mantido sempre aquecido, sem solidificar; elimina o gito e reduz o desperdício de material, ao custo de um investimento maior.
• Molde multicavidade: várias cavidades iguais no mesmo molde, para aumentar a produção por ciclo (capítulo 9).

Componentes principais

Elementos moldantes: macho e cavidade

Os elementos moldantes dão forma direta à peça:

• Cavidade (cavity): a parte côncava, normalmente do lado fixo, que forma o exterior da peça.
• Macho (core): a parte convexa, normalmente do lado móvel, que forma o interior da peça.
• Linha de junta (parting line): a fronteira onde as duas metades do molde se encontram; deve ser posicionada sem criar contra-saídas que impeçam a abertura, e evitando zonas visíveis críticas.

É na cavidade e no macho que se aplica a compensação da contração, tema do capítulo seguinte.

6. Contração do material e dimensionamento do moldante

Porque o moldante tem de ser maior do que a peça

Quando o polímero fundido arrefece dentro do molde, encolhe. Se a cavidade tivesse exatamente a cota final pretendida da peça, esta sairia mais pequena do que o desejado.

Regra usada de forma consistente em toda esta sebenta, nas fichas e no projeto:

A cota do moldante é sempre a cota nominal da peça multiplicada por (1 + contração). A fórmula aplica-se sempre neste sentido, sobre a mesma cota, nunca ao contrário.

$$L_{moldante} = L_{peça} \times (1 + s)$$

onde s é a contração do material em fração decimal (ex.: 2,0% = 0,020), lida na tabela do capítulo 3.

Exemplo resolvido 1 · cota do moldante de uma tampa em PP

Peça: tampa retangular em PP, cota crítica de comprimento 120,00 mm (medida na peça acabada). Contração do PP, da tabela: s = 2,0% = 0,020.

Passo 1. Fórmula: $L_{moldante} = L_{peça} \times (1+s)$

Passo 2. Substituição: $L_{moldante} = 120{,}00 \times (1 + 0{,}020) = 120{,}00 \times 1{,}020$

Passo 3. Cálculo: $L_{moldante} = 122{,}40$ mm

A cavidade e o macho têm de ser maquinados a 122,40 mm, para que a peça, depois de arrefecer e encolher 2,0%, saia exatamente com 120,00 mm.

Exemplo resolvido 2 · uma peça em material reforçado com fibra de vidro

Peça: suporte em PA66 + 30% fibra de vidro, cota nominal 80,00 mm. Contração da tabela: s = 0,4% = 0,004.

Passo 1. $L_{moldante} = 80{,}00 \times (1 + 0{,}004) = 80{,}00 \times 1{,}004$

Passo 2. $L_{moldante} = 80{,}32$ mm

Repara como a fibra de vidro reduz a contração para menos de um quarto da do PP: a cota do moldante fica muito mais próxima da cota final da peça.

7. Sistemas de alimentação

O sistema de alimentação conduz o material fundido desde o bico da máquina até cada cavidade:

• Bucha de injeção: recebe o material do bico da máquina.
• Canal de distribuição (canal frio): leva o material da bucha até perto de cada cavidade; em moldes multicavidade deve ser equilibrado (mesmo comprimento e secção a cada cavidade), para que todas encham ao mesmo tempo.
• Gito (sprue): o troço cónico que solidifica dentro da bucha de injeção, entre o bico da máquina e o início dos canais de distribuição; em canal frio é retirado da peça depois da moldação.
• Canal quente (hot runner): alternativa aquecida, sem gito a remover, que poupa material em produções grandes.

Tipos de ataque (ponto de injeção)

O tipo de ataque escolhido afeta o enchimento da cavidade, a marca visível deixada na peça e a facilidade de separação do gito.

8. Sistemas de extração e de refrigeração

Sistema de extração

Empurra a peça solidificada para fora do macho, depois da abertura do molde, sem a deformar nem a marcar de forma inaceitável:

• Extratores cilíndricos (pinos): os mais comuns, empurram em pontos discretos.
• Extratores lâmina: usados em nervuras finas, onde um pino redondo não cabe.
• Camisas extratoras: extraem à volta de uma saliência cilíndrica.
• Extração por ar comprimido: um jato de ar entre a peça e o macho, útil em peças de parede fina.
• Placa extratora e placa impulsora: movimentam todos os extratores em simultâneo.

Critérios de posicionamento: distribuição equilibrada da força, apoio em zonas reforçadas (nervuras, saliências), afastamento de superfícies visíveis ou de encaixe, e sincronismo entre todos os extratores.

Sistema de refrigeração

Retira o calor do material, para a peça solidificar o mais depressa e uniformemente possível. É normalmente a fase mais longa do ciclo, por isso arrefecer melhor reduz diretamente o tempo de ciclo (capítulo 9). Um arrefecimento desigual causa empenos e diferenças de contração de zona para zona.

• Canais de refrigeração: furos maquinados nas placas moldantes, por onde circula um fluido (normalmente água) a temperatura controlada.
• Defletores (baffles): dividem um furo em dois percursos, para levar o fluido a zonas de difícil acesso.
• Tubos (bubblers): fazem o fluido subir e descer dentro de um furo cego, arrefecendo zonas profundas.
• Termorregulador: equipamento externo que controla a temperatura do fluido.

O circuito de refrigeração desenha-se seguindo as zonas mais espessas da peça, que retêm mais calor e por isso arrefecem mais devagar.

9. Área projetada, força de fecho, número de cavidades e tempo de ciclo

Estes quatro cálculos estão encadeados: nenhum se faz isolado dos outros. Continuamos o caso de estudo da tampa em PP.

Área projetada e força de fecho

A área projetada é a área da sombra da peça (mais o sistema de alimentação) no plano de abertura do molde: é sobre ela que a pressão de injeção empurra o molde para o abrir. Com uma só cavidade esta parcela de alimentação é pequena e costuma desprezar-se num cálculo preliminar; em moldes multicavidade ela cresce com o número de cavidades e tem de ser somada explicitamente, como se vê mais adiante no cálculo da máquina. A pressão específica de fecho depende do material (tabela do capítulo 3).

Fórmula: $F = p \times A$, com p em N/mm² (MPa) e A em mm², dando F em newton.

Exemplo resolvido 3. Tampa em PP, área projetada de 120 mm × 80 mm = 9600 mm²; pressão específica do PP = 35 MPa.

$$F_1 = p \times A = 35 \times 9600 = 336\,000 \text{ N} = 336 \text{ kN}$$

Convertendo para toneladas-força (÷ 9,81 e ÷ 1000): $336\,000 / 9{,}81 / 1000 \approx 34{,}3$ tf. Esta é a força de fecho necessária por cavidade.

Número de cavidades

Pela procura de produção:

$$n = \frac{Q_{dia} \times t_{ciclo}}{T_{disponível}}$$

Encomenda: $Q_{dia} = 6000$ peças/dia; tempo de ciclo $t_{ciclo} = 24$ s (calculado a seguir); turno disponível $T = 8h = 28\,800$ s.

$$n = \frac{6000 \times 24}{28\,800} = \frac{144\,000}{28\,800} = 5 \text{ cavidades}$$

Este número arredonda-se sempre para cima, para garantir a produção pedida.

Pela capacidade da máquina: com 5 cavidades, a área projetada total já não é só a das cavidades, soma-se também a área dos canais de distribuição, que esta UC estima sempre em 5% da área das cavidades:

$$A_{total} = (5 \times 9600) + 5\% \times (5 \times 9600) = 48\,000 + 2400 = 50\,400 \text{ mm}^2$$

$$F_{bruta} = p \times A_{total} = 35 \times 50\,400 = 1\,764\,000 \text{ N} = 1764 \text{ kN}$$

Antes de comparar com o catálogo, aplica-se sempre um coeficiente de segurança, tipicamente entre 10% e 20% (esta UC usa sempre 10%), que cobre variações de material, de temperatura e de desgaste da máquina:

$$F_{projeto} = F_{bruta} \times 1{,}10 = 1764 \times 1{,}10 = 1940{,}4 \text{ kN}$$

Com máquinas de catálogo de 800, 1200, 1800 e 2500 kN, as três primeiras ficam abaixo dos 1940,4 kN exigidos; só a de 2500 kN cobre a força de projeto, com uma utilização de $1940{,}4 / 2500 \approx 77{,}6\%$, dentro do limite prático de cerca de 85% da capacidade nominal que esta UC usa para deixar margem de manobra à máquina. O número de cavidades que a força de uma máquina disponível permite arredonda-se sempre para baixo, nunca se excede a força de fecho da máquina.

As duas regras de arredondamento não se contradizem: a procura estabelece um mínimo de cavidades (arredonda para cima, para não produzir a menos), a máquina estabelece um máximo (arredonda para baixo, para não ultrapassar a força disponível). O número final tem de satisfazer as duas ao mesmo tempo.

A força de fecho é só um dos critérios de escolha da máquina. O referencial pede que se considerem as características físicas e mecânicas da máquina injetora no seu conjunto: também a capacidade de injeção (o peso que a unidade de injeção consegue disparar de uma vez, incluindo a alimentação), as dimensões do prato e a distância entre colunas (onde o molde tem de caber) e o curso de abertura (que tem de deixar espaço para extrair a peça). O mini-projeto aplica os quatro critérios em conjunto.

Tempo de ciclo

$$t_{ciclo} = t_{fecho} + t_{injeção} + t_{compactação} + t_{arrefecimento} + t_{abertura} + t_{extração}$$

Exemplo resolvido 4.

Verificação: 1,5 + 2,0 + 3,0 + 15,0 + 1,5 + 1,0 = 24,0 s, exatamente o valor usado acima para calcular o número de cavidades.

Fecho do caso de estudo: com 5 cavidades e um ciclo de 24 s, a máquina produz $5 \times \frac{28\,800}{24} = 5 \times 1200 = 6000$ peças por turno de 8 horas, que é exatamente a produção pedida. Os quatro cálculos, contração, área/força, cavidades e ciclo, encaixam-se todos.

10. Simulação de enchimento e correções nos sistemas

Antes de o molde ser fabricado, o estudo é validado por um software de simulação de enchimento, que reproduz o preenchimento da cavidade e antecipa defeitos que, sem simular, só apareceriam depois de o aço já estar cortado, quando corrigir é caro e demorado.

O que a simulação mostra

• Frentes de fluxo: a posição da frente de material fundido a cada instante do enchimento; revela se o enchimento está equilibrado entre cavidades.
• Linhas de soldadura (weld lines): onde duas frentes de fluxo se encontram depois de contornar um obstáculo (um furo, uma nervura); são zonas estruturalmente mais fracas e visualmente marcadas.
• Aprisionamento de gás: bolsas de ar que ficam retidas por não terem por onde escapar, deixando a peça por encher ou queimada localmente.
• Tempo de arrefecimento por zona: identifica zonas espessas ou de difícil acesso que arrefecem mais devagar do que o resto da peça, os chamados pontos quentes.
• Empeno previsto: a deformação da peça depois de arrefecer, resultado direto de um arrefecimento desigual e de tensões internas.

Correções em função de cada achado

A simulação não corrige nada sozinha: aponta o defeito, o técnico decide a correção a aplicar em cada sistema.

A simulação repete-se depois de cada correção, até o enchimento, as linhas de soldadura e o empeno previsto ficarem dentro dos limites aceitáveis para a peça. É este ciclo, simular, corrigir, simular outra vez, que justifica a aptidão de simular a injeção e o critério de aplicar correções nos sistemas de alimentação, refrigeração e extração em função da simulação, exigidos pelo referencial desta UC.

11. Tratamentos térmicos dos aços de moldes

Os elementos moldantes são maquinados em aços especiais para moldes, escolhidos pela capacidade de receber tratamento térmico. Um aço sem tratamento desgasta-se depressa com o atrito do material fundido (sobretudo com materiais reforçados com fibra de vidro), perde rigor dimensional ao longo de milhares de ciclos, e é mais suscetível a riscos e mossas.

A escolha do tratamento depende do material a injetar (mais ou menos abrasivo), da série de produção prevista e da precisão dimensional exigida. A nitruração é preferida quando a distorção do tratamento tem de ser mínima, por já se ter maquinado a cota final rigorosa.

12. Lista de componentes, documentação técnica e segurança

Lista de componentes

Antes de propor a constituição do molde, elabora-se a lista de componentes: todos os elementos, normalizados ou de fabrico próprio.

Usar componentes normalizados sempre que possível reduz custo e prazo de fabrico face a fazer tudo por medida, e facilita a substituição em caso de avaria.

Documentação técnica

Um estudo de molde entrega-se com:

• Desenho de conjunto do molde, com todos os componentes montados.
• Desenhos de definição dos elementos moldantes, já com as cotas de contração aplicadas.
• Lista de materiais (BOM) com referências, quantidades e normalizados.
• Ficha de parâmetros de injeção recomendados.
• Registo de revisões, com cada alteração ao projeto documentada e datada.

Normas de segurança e saúde no trabalho

A máquina injetora e a bancada têm riscos reais que têm de ser sempre geridos:

• Esmagamento entre os pratos da unidade de fecho: nunca contornar as proteções fixas nem os sensores de segurança (barreiras óticas, portas com intertravamento).
• Queimaduras: o material fundido e o bico injetor atingem temperaturas elevadas; usar sempre equipamento de proteção individual adequado.
• Riscos hidráulicos: pressões elevadas no sistema de fecho; qualquer intervenção só com a máquina desligada e despressurizada.
• Purga do bico: antes de mudar de material ou de parar a máquina por um período prolongado, purgar o bico evita que o material retido degrade e liberte gases que podem ser projetados sob pressão ao reiniciar; fazer sempre com o bico afastado de pessoas e sem obstruções à frente.
• Manuseamento e elevação do molde: um molde pesa tipicamente entre dezenas e algumas centenas de quilogramas; a montagem e a desmontagem na máquina fazem-se sempre com meios de elevação certificados (ponte rolante, olhais de suspensão dimensionados para o peso do molde), nunca à força de braços, e com a zona de manobra isolada de outras pessoas.
• Seguir sempre os procedimentos de bloqueio e etiquetagem (lockout-tagout) antes de qualquer manutenção, e as normas de segurança de máquinas de plástico aplicáveis.

A segurança não depende da experiência do técnico: é uma condição de todos os procedimentos junto da máquina, sem exceção.

Erros comuns

• Multiplicar a cota da peça pela contração isolada (ex.: 120 × 0,020 = 2,40 mm) em vez de pela cota total corrigida (120 × 1,020 = 122,40 mm), confundindo a contração com o resultado final.
• Aplicar a contração num sentido diferente consoante o exercício, ora sobre a peça, ora sobre o moldante: a regra é sempre a mesma, $L_{moldante} = L_{peça} \times (1+s)$.
• Esquecer de multiplicar a força de fecho pelo número de cavidades ao escolher a máquina.
• Calcular o número de cavidades só pela procura, sem verificar se a máquina tem força de fecho suficiente.
• Escolher a máquina só pela força de fecho, sem confirmar a capacidade de injeção, as dimensões do prato e o curso de abertura.
• Comparar a força de fecho com o catálogo sem somar a área dos canais nem aplicar o coeficiente de segurança, escolhendo uma máquina sem margem.
• Somar as fases do tempo de ciclo sem verificar se o total bate certo com o valor depois usado no cálculo de cavidades.
• Confundir gito com canal de distribuição: o gito é o troço vertical/cónico que solidifica dentro da bucha de injeção; o canal de distribuição é a ramificação que leva o material fundido da bucha até cada ataque; em canal frio, ambos solidificam e saem juntos do molde.
• Ignorar a segurança da máquina injetora "porque já se conhece bem o equipamento".

Glossário

• Moldação por injeção: processo de fabrico que funde um polímero e o injeta sob pressão num molde.
• Contração: percentagem que o material encolhe ao arrefecer, do estado fundido até à temperatura ambiente.
• Moldante: elemento do molde (macho ou cavidade) que dá forma à peça, já com a contração compensada.
• Cavidade (cavity): parte côncava do molde, forma o exterior da peça.
• Macho (core): parte convexa do molde, forma o interior da peça.
• Linha de junta (parting line): fronteira onde as duas metades do molde se encontram.
• Bucha de injeção: componente que recebe o material do bico da máquina.
• Gito (sprue): troço cónico que solidifica dentro da bucha de injeção, entre o bico da máquina e o início dos canais de distribuição.
• Ataque: ponto exato onde o material entra na cavidade.
• Canal quente (hot runner): sistema de alimentação aquecido, sem gito a remover.
• Extrator: componente que empurra a peça para fora do macho.
• Área projetada: área da sombra da peça (mais o sistema de alimentação, em moldes multicavidade) no plano de abertura do molde.
• Força de fecho: força necessária para manter o molde fechado durante a injeção.
• Coeficiente de segurança (força de fecho): margem de 10% a 20% aplicada à força de fecho bruta antes de a comparar com o catálogo da máquina, para cobrir variações de material, de temperatura e de desgaste.
• Tempo de ciclo: soma do tempo de todas as fases de um ciclo de moldação.
• Simulação de enchimento: software que reproduz o preenchimento da cavidade e antecipa defeitos antes do fabrico do molde.
• Linha de soldadura (weld line): zona onde duas frentes de material fundido se encontram depois de contornar um obstáculo, estruturalmente mais fraca.
• BOM (lista de materiais): lista de todos os componentes do molde, com referências e quantidades.

Síntese

O estudo da constituição de um molde de injeção segue sempre a mesma ordem lógica: caracterizar o material da peça (contração e propriedades) → verificar os limites da máquina injetora disponível → escolher a tipologia e listar os componentes do molde → calcular a contração e as cotas do moldante → dimensionar alimentação, extração e refrigeração → calcular área projetada, força de fecho, número de cavidades e tempo de ciclo, sempre encadeados → validar por simulação de enchimento e corrigir a alimentação, a extração ou a refrigeração quando a simulação o exigir → escolher os tratamentos térmicos dos aços → fechar com a lista de componentes, a documentação técnica e as normas de segurança. Domina este fluxo e sabes justificar qualquer proposta de molde com números, não com intuição.

Exercícios resolvidos

1. Uma peça em POM tem a cota nominal de 60,00 mm. Qual a cota do moldante?

Resolução: contração do POM (tabela) $s = 2{,}0\% = 0{,}020$. $L_{moldante} = 60{,}00 \times (1+0{,}020) = 60{,}00 \times 1{,}020 = 61{,}20$ mm.

2. Uma peça em ABS tem área projetada de 150 mm × 60 mm. Qual a força de fecho necessária por cavidade?

Resolução: $A = 150 \times 60 = 9000$ mm²; pressão específica do ABS (tabela) $p = 30$ MPa. $F = p \times A = 30 \times 9000 = 270\,000$ N $= 270$ kN ($\approx 27{,}5$ tf).

3. Uma encomenda pede 4000 peças/dia, com um tempo de ciclo de 18 s, num turno de 8 horas. Quantas cavidades são necessárias?

Resolução: $T = 8h = 28\,800$ s. $n = \dfrac{4000 \times 18}{28\,800} = \dfrac{72\,000}{28\,800} = 2{,}5$. Arredonda-se para cima: $n = 3$ cavidades, para garantir a produção pedida.

4. Explica porque é que, no cálculo do número de cavidades, umas vezes se arredonda para cima e outras vezes para baixo.

Resolução: pela procura de produção, arredonda-se sempre para cima, porque menos cavidades do que o cálculo exato produziriam a menos do que a encomenda pede. Pela capacidade da máquina, arredonda-se sempre para baixo, porque não se pode exceder a força de fecho disponível. São limites diferentes (um mínimo, outro máximo) e o número final de cavidades tem de respeitar os dois.

5. Um molde de 4 cavidades tem um tempo de fecho de 1,2 s, injeção de 1,8 s, compactação de 2,5 s, arrefecimento de 12,0 s, abertura de 1,2 s e extração de 0,8 s. Qual o tempo de ciclo e quantas peças produz num turno de 8 horas?

Resolução: $t_{ciclo} = 1{,}2+1{,}8+2{,}5+12{,}0+1{,}2+0{,}8 = 19{,}5$ s. Número de ciclos por turno: $28\,800 / 19{,}5 \approx 1476{,}9$, arredondado para baixo a 1476 ciclos completos. Produção: $4 \times 1476 = 5904$ peças no turno.

6. Porque é que um molde para PA66 reforçado com 30% de fibra de vidro precisa normalmente de um tratamento superficial de maior resistência ao desgaste do que um molde para PP?

Resolução: a fibra de vidro é abrasiva e desgasta o aço do molde muito mais depressa do que um polímero sem carga como o PP. Um revestimento superficial resistente ao desgaste (ou um aço com tratamento adequado) prolonga a vida útil das superfícies moldantes.