Sebenta · Efetuar o teste de moldes de injeção plástica (UC03950)
- Introdução
- 1. Da leitura do desenho à montagem do molde
- 2. Cinemática do molde
- 3. Circuitos hidráulicos e pneumáticos
- 4. Fixação, centramento e tolerâncias de funcionamento
- 5. Preparar o teste: checklist, instrumentos e organização
- 6. Escolher a máquina de injeção: força de fecho
- 7. Escolher a máquina de injeção: os outros critérios
- 8. Teste em vazio e validação do circuito de refrigeração
- 9. Teste com injeção: curva de pressão, comutação, almofada e tempo de ciclo
- 10. Avaliar as peças: acabamento, materiais e contração
- 11. Defeitos, ações corretivas e registo de resultados
- 12. Segurança, saúde no trabalho e proteção ambiental
- Erros comuns
- Glossário
- Síntese
- Exercícios resolvidos
Introdução
Um molde de injeção sai da oficina de fabrico mecanicamente terminado, mas só o teste na máquina de injeção prova que produz a peça correta. É a última barreira antes de o molde seguir para produção em série ou ser entregue a um cliente, e é também onde se apanham, a um custo baixo, defeitos que em produção custariam paragens de linha e sucata.
Esta sebenta segue o percurso de quem testa um molde, exatamente como as três realizações do referencial desta unidade descrevem: testar e validar as montagens de partes de moldes e de moldes, testar e corrigir a injeção, e avaliar os resultados. Pelo caminho, aprendes a ler o desenho técnico e a lista de materiais, a compreender a cinemática e os circuitos do molde, a escolher a máquina de injeção certa (com cálculos reais de força de fecho, capacidade e contração), a validar a refrigeração, a interpretar a curva de pressão e a agir sobre defeitos, sempre com a segurança em primeiro plano.
Objetivos de aprendizagem (referencial): interpretar desenho de fabrico e montagem; consultar a lista de materiais; validar o checklist de componentes; estudar a cinemática do molde; definir o funcionamento dos circuitos de refrigeração; utilizar instrumentos de medida e verificação; aplicar as técnicas e procedimentos de teste de moldes; testar a pressão de águas e óleos; testar o molde em vazio; acompanhar o molde a teste com injeção; executar ações corretivas; analisar as peças produzidas e os relatórios de teste; preencher fichas técnicas de teste; aplicar as normas de segurança, saúde no trabalho e proteção ambiental.
1. Da leitura do desenho à montagem do molde
Antes de tocar em qualquer ferramenta, um/a técnico/a de moldes lê a documentação técnica. É essa leitura que sustenta todo o trabalho seguinte.
Desenho técnico, normas e desenho esquemático
O desenho de fabrico de cada peça do molde traz cotas, tolerâncias e indicações de acabamento superficial. O desenho esquemático de fabrico e montagem mostra como as peças se relacionam entre si: uma vista explodida, por exemplo, indica a ordem pela qual as placas, colunas e componentes se encaixam. As normas de desenho técnico (escalas, tipos de linha, cortes, vistas, simbologia) garantem que qualquer técnico, em qualquer oficina, lê o desenho da mesma forma.
A lista de materiais (BOM)
A lista de materiais (Bill of Materials, BOM) identifica todos os componentes do molde: placas, colunas e buchas de guiamento, molas, elementos de fixação, ligadores hidráulicos e pneumáticos, sensores.
| Coluna típica | Exemplo |
|---|---|
| Referência | 12.03 |
| Designação | Coluna de guiamento Ø20 |
| Quantidade | 4 |
| Material / norma | 1.2842, catálogo normalizado |
| Fornecedor | catálogo standard |
Consultar a lista de materiais antes de começar a montagem confirma que nada falta na caixa do molde e que as referências físicas batem certo com o desenho. Um componente em falta descoberto a meio da montagem obriga a parar e a perder tempo; descoberto antes, resolve-se com uma simples encomenda.
Sistemas de um molde de injeção
Um molde organiza-se em sistemas com função própria, que se testam de forma diferente mas têm de funcionar em conjunto:
- Sistema de moldação: a cavidade (impressão fêmea) e o macho (bucha), que dão forma exterior e interior à peça.
- Sistema de alimentação: gito, canais e entradas (ataques), que levam o material fundido até à cavidade. Pode ser de canal frio (o gito solidifica e sai com a peça, ou destaca-se em ataque submarino) ou de canal quente (mantém o material fundido, com resistências e controlador de temperatura próprios).
- Sistema de extração: extratores, placas de extração e molas de retorno, que empurram a peça para fora depois de arrefecida.
- Sistema de refrigeração: canais de água, que arrefecem a peça de forma uniforme.
- Sistema de guiamento: colunas e buchas de guiamento, que alinham as duas metades do molde durante o fecho.
Moldes de 2 placas têm uma separação simples; moldes de 3 placas têm uma placa extra que separa automaticamente o sistema de alimentação da peça, útil quando há várias entradas distribuídas. Um molde com canal quente exige, antes de qualquer teste, confirmar que o controlador de temperatura atingiu a temperatura de trabalho.
Sequência de montagem
A sequência de montagem segue sempre uma ordem lógica, do interior para o exterior: primeiro os componentes internos (insertos, buchas), depois as placas que os suportam, depois o guiamento, por fim a fixação geral. Seguir a sequência do desenho (e não "de memória") evita ter de desmontar tudo outra vez porque uma peça devia ter entrado antes de outra.
2. Cinemática do molde
Cinemática é o estudo dos movimentos do molde: o que se move, em que ordem e com que curso. Estudar a cinemática, a partir do desenho, é uma das aptidões centrais desta UC, e faz-se antes de ligar seja o que for.
A sequência básica de um ciclo
Fecho → Injeção → Compactação → Arrefecimento → Abertura → Extração → Retorno dos extratores
Cada movimento tem de acontecer na ordem certa, sem colisões, e cada movimento adicional (um cursor, um elevador) precisa de estar sincronizado com a abertura e o fecho para não colidir com a cavidade ou com a peça.
Movimentos extra: cursores, elevadores e desenroscamento
Peças com contrassaídas (undercuts, reentrâncias que impedem a desmoldagem direta) precisam de movimentos extra:
| Elemento | Movimento | Aciona-se por |
|---|---|---|
| Cursor (corrediça) | lateral | came ou cilindro hidráulico |
| Elevador (lifter) | diagonal, durante a extração | ligado à placa de extração |
| Núcleo roscado | rotação | engrenagem ou motor hidráulico |
Cada um destes elementos tem uma janela de tempo no ciclo em que se pode mover sem colidir; um intertravamento (interlock) garante que, por exemplo, um cursor só se move depois de o molde estar suficientemente aberto.
3. Circuitos hidráulicos e pneumáticos
Os movimentos do molde que exigem mais força usam hidráulica; os movimentos leves e rápidos usam pneumática.
Hidráulica
O óleo hidráulico, sob pressão, aciona cilindros hidráulicos que movem cursores pesados e núcleos roscados, e pode acionar também a extração hidráulica em moldes grandes. As ligações fazem-se por mangueiras e engates rápidos, à central hidráulica da máquina ou a uma unidade própria do molde.
Pneumática
O ar comprimido aciona o sopro de desmoldagem (ajuda a soltar a peça), válvulas e sensores que confirmam a posição de um elemento móvel (fim de curso), e por vezes a extração assistida a ar em peças de parede fina.
| Hidráulica | Pneumática | |
|---|---|---|
| Força | alta | baixa a média |
| Velocidade | moderada | alta |
| Uso típico | cursores, núcleos roscados | sopro, sensores de posição |
Testar antes de ligar à sequência automática
Testa-se cada circuito isoladamente, em modo manual: confirma-se pressão, caudal e ausência de fugas hidráulicas, e a confirmação de posição nos sensores pneumáticos. Só depois se liga o movimento à sequência automática do ciclo. Um cursor que trava a meio do curso é quase sempre falta de pressão ou uma fuga numa mangueira; um sensor que não confirma posição pode ser uma falha pneumática, não necessariamente mecânica.
4. Fixação, centramento e tolerâncias de funcionamento
Elementos de fixação
Fixam as peças do molde entre si e o molde aos pratos da máquina: parafusos e porcas (com o binário de aperto correto, seguindo sempre uma sequência em cruz e por etapas, nunca um parafuso "a fundo" antes dos outros), grampos de fixação (clamps) e anilhas e elementos de bloqueio que evitam desaperto por vibração.
Elementos de centramento e posicionamento
Garantem que as duas metades do molde encaixam sempre no mesmo sítio: colunas e buchas de guiamento alinham as placas durante o fecho; o anel de centragem centra o molde com o bico de injeção da máquina; pinos e batentes de posicionamento fixam a posição de insertos e componentes móveis. Sem centramento correto, o bico da máquina não alinha com o gito, e o resultado é fuga de material ou queda de pressão logo no arranque.
Tolerâncias de funcionamento
As tolerâncias de funcionamento definem a folga admissível entre peças móveis: nem tanta que gere jogo e desalinhamento, nem tão apertada que gripe.
- Ajustamento com folga: colunas e buchas de guiamento, para deslizar sem gripar.
- Ajustamento apertado: encaixes de centragem, onde não pode haver jogo.
Fora de tolerância, o molde ou gripa (folga a menos) ou desalinha e marca a peça (folga a mais); verificar as tolerâncias com o instrumento certo faz parte da validação da montagem.
5. Preparar o teste: checklist, instrumentos e organização
Organização do trabalho antes do teste
- Confirmar a lista de materiais e a documentação (desenho, esquema hidráulico/pneumático).
- Inspecionar visualmente o molde: sujidade, marcas de transporte, parafusos soltos.
- Validar o checklist de componentes e acessórios: extratores, mangueiras, sensores, ligadores.
- Preparar os instrumentos de medida e a ficha técnica de teste em branco.
- Confirmar as condições de segurança da célula de trabalho.
Instrumentos de medida e verificação
A escolha do instrumento depende da cota a verificar: uma cota crítica (encaixe, vedação) pede micrómetro ou relógio comparador; uma cota geral pode bastar-se com um paquímetro.
| Instrumento | Mede | Precisão típica |
|---|---|---|
| Paquímetro | comprimentos, diâmetros | 0,02 mm |
| Micrómetro | dimensões pequenas e críticas | 0,01 mm |
| Calibre (padrão) | passa/não passa | conforme a peça |
| Relógio comparador | desvios, planeza, curso | 0,01 mm |
| Rugosímetro / escalas | acabamento superficial | µm ou escala visual |
Exemplo resolvido: preparar um teste
Um molde de 2 cavidades chega à célula de teste. O/a técnico/a: (1) confere as 46 referências da lista de materiais contra a caixa de acessórios, (2) inspeciona visualmente e encontra um parafuso de fixação frouxo, que reaperta ao binário indicado no desenho, (3) confirma que o extrator e as duas mangueiras hidráulicas dos cursores estão presentes, (4) prepara paquímetro, micrómetro e a ficha de teste, (5) confirma que as proteções da máquina estão operacionais. Só depois disto o molde sobe à máquina.
6. Escolher a máquina de injeção: força de fecho
Durante a injeção, o material empurra as paredes da cavidade com uma pressão que tende a abrir o molde. A força que a máquina tem de fazer para o manter fechado chama-se força de fecho, e é o primeiro critério (mas não o único) para escolher a máquina certa.
Área projetada
A área projetada é a área da peça, projetada no plano de fecho do molde, multiplicada pelo número de cavidades, mais a área do sistema de alimentação (o gito e os canais também sentem a pressão de injeção).
Área total = (área da peça × nº de cavidades) + área do sistema de alimentação
Esquecer o sistema de alimentação é um erro clássico: subestima a força de fecho necessária e pode levar a escolher uma máquina pequena de mais.
Exemplo resolvido: força de fecho
Peça retangular 100 × 60 mm, molde de 2 cavidades, sistema de alimentação com 8 cm² de área projetada, pressão na cavidade estimada em 400 bar.
| Grandeza | Cálculo | Valor |
|---|---|---|
| Área de 1 peça | 100 mm × 60 mm = 6 000 mm² | 60 cm² |
| Área das 2 cavidades | 2 × 60 cm² | 120 cm² |
| Área da alimentação | dado do projeto do molde | 8 cm² |
| Área total projetada | 120 + 8 | 128 cm² |
A força de fecho relaciona-se com a pressão e a área pela fórmula (com a pressão em bar e a área em cm², o resultado sai em quilonewton, kN):
Fecho (kN) = pressão na cavidade (bar) × área projetada (cm²) / 100
= 400 × 128 / 100 = 512 kN
Margem de segurança e escolha da máquina
O valor calculado é o mínimo teórico. Na prática, aplica-se uma margem de segurança de 15% a 25%, para cobrir variações de pressão, desgaste da máquina e imprecisões do cálculo:
Fecho com margem de 20% = 512 × 1,20 = 614,4 kN
Escolhe-se, do parque de máquinas disponível, a primeira com força de fecho nominal igual ou superior a este valor:
| Máquina | Força de fecho nominal |
|---|---|
| A | 350 kN |
| B | 650 kN |
| C | 900 kN |
| D | 1 300 kN |
A máquina B, com 650 kN, é a escolha: fica acima dos 614,4 kN exigidos com margem, com uma margem real de 27% face ao valor calculado sem margem (650 / 512 − 1 ≈ 27%). A máquina A (350 kN) ficaria muito abaixo do necessário; a máquina C seria um exagero de capacidade para este molde.
7. Escolher a máquina de injeção: os outros critérios
A força de fecho não chega. Uma máquina só é a escolha certa se cumprir todos os critérios seguintes.
Capacidade de injeção vs peso da moldação
O peso da moldação (shot weight) é o peso de todas as peças de um disparo mais o peso do sistema de alimentação. No exemplo anterior, com uma peça de 18 g, 2 cavidades e canais com 6 g:
Peso por disparo = (18 g × 2) + 6 g = 42 g
Regra prática: o disparo deve ficar entre 20% e 80% da capacidade de injeção da máquina. Com a máquina B, de 60 g de capacidade:
Utilização = 42 / 60 = 70%
Está dentro da regra: um disparo abaixo de 20% tem má repetibilidade (o fuso mal se move); acima de 80% não plastifica bem (o fuso trabalha no limite).
Distância entre colunas, curso e altura do molde
- Distância entre colunas (tie bars): a largura e a altura do molde têm de passar entre as 4 colunas da máquina. Neste caso, o molde mede 400 × 300 mm e a máquina B tem 470 mm de distância entre colunas: cabe.
- Curso de abertura: tem de deixar espaço para extrair a peça, tipicamente 2× a altura da peça na direção de abertura + folga de extração. Com uma peça de 40 mm de altura e 60 mm de folga:
2 × 40 + 60 = 140 mm. A máquina B tem 500 mm de curso, cumpre com folga larga. - Altura mínima e máxima do molde: a máquina define um intervalo de distância entre pratos (aqui, 200 a 500 mm); o molde, com 300 mm de altura, cabe dentro do intervalo.
| Critério | Necessário | Máquina B | Cumpre? |
|---|---|---|---|
| Força de fecho (com margem) | 614,4 kN | 650 kN | sim |
| Peso do disparo / capacidade | 42 g (70%) | 60 g | sim |
| Largura do molde / colunas | 400 mm | 470 mm | sim |
| Curso de abertura | 140 mm | 500 mm | sim |
| Altura do molde | 300 mm | 200-500 mm | sim |
Só quando todos os critérios da tabela cumprem é que a máquina está confirmada. Um único critério que falhe obriga a escolher outra máquina, mesmo que a força de fecho estivesse certa.
8. Teste em vazio e validação do circuito de refrigeração
O teste em vazio
Antes de injetar, testa-se o molde sem material, só com os movimentos mecânicos, hidráulicos e pneumáticos: em modo manual e devagar primeiro, só depois em automático e à velocidade de produção. Confirma-se: fecho e abertura sem colisões, sincronismo de cursores e elevadores, extração completa e retorno dos extratores. Qualquer ruído, vibração ou paragem anómala interrompe o teste de imediato. Só se avança ao teste com injeção depois de o teste em vazio correr sem incidentes, ciclo após ciclo.
Validar o circuito de refrigeração
A validação dos circuitos de refrigeração é, no referencial desta UC, um critério de desempenho próprio, testado antes da injeção:
- Pressão de água: liga-se o circuito e confirma-se a pressão e o caudal, sem quedas anómalas entre a entrada e a saída.
- Deteção de fugas: nas ligações rápidas, nos O-rings e nas uniões dos canais internos.
- Purga do ar: água a entrar por um lado e a sair pelo outro, sem bolsas de ar que reduzam a troca de calor.
O mesmo princípio aplica-se aos circuitos de óleo: testar a pressão de águas e de óleos antes de os ligar à sequência automática é uma aptidão explícita desta UC. Uma fuga pequena numa união pode não se ver de imediato, mas baixa a pressão e desequilibra o arrefecimento de um lado do molde.
9. Teste com injeção: curva de pressão, comutação, almofada e tempo de ciclo
A curva de pressão de injeção
Ao longo de um ciclo, a pressão no fuso (e na cavidade) segue uma curva com fases distintas:
Enchimento (pressão sobe depressa, controlo por velocidade)
→ Comutação (V/P)
→ Compactação/recalque (pressão controlada, mais baixa)
→ Selagem do ponto de injeção → Queda residual
A curva real, lida no ecrã da máquina, funciona como a "impressão digital" de cada ciclo: um desvio na curva denuncia um problema, muitas vezes antes de a peça sair defeituosa.
Comutação e almofada
- Comutação (switch-over, V/P): o ponto em que a máquina passa de controlo por velocidade (enchimento) para controlo por pressão (compactação). Costuma acontecer entre 95% e 98% do volume da cavidade cheio.
- Almofada (cushion): a quantidade de material que fica à frente do fuso, no fim da compactação, sem o fuso "bater no fundo". Garante que é a pressão do material, e não o contacto mecânico do fuso, que controla a compactação. Um valor típico ronda 2 a 5 mm de curso de fuso.
Comutar cedo demais deixa a peça por encher; comutar tarde demais arrisca rebarba por excesso de pressão. Deixar a almofada chegar a zero retira o controlo por pressão à fase de compactação, com peso de peça inconsistente disparo a disparo.
Exemplo resolvido: tempo de ciclo
O tempo de ciclo soma o tempo de cada fase, do fecho ao regresso à posição de fecho:
| Fase | Tempo |
|---|---|
| Fecho do molde | 2,0 s |
| Injeção (enchimento) | 1,5 s |
| Compactação | 3,0 s |
| Arrefecimento | 12,0 s |
| Abertura + extração | 3,0 s |
| Tempo de ciclo total | 21,5 s |
Com este ciclo e 2 cavidades, a produção horária é:
Peças/hora = (3600 / tempo de ciclo) × nº de cavidades
= (3600 / 21,5) × 2 ≈ 335 peças/hora
O arrefecimento (12 s em 21,5 s, mais de metade do ciclo) é quase sempre a fase mais longa: reduzi-lo, sem comprometer a qualidade, é a forma mais eficaz de baixar o tempo de ciclo, muito mais do que acelerar o fecho ou a injeção.
10. Avaliar as peças: acabamento, materiais e contração
Acabamento superficial
O acabamento da cavidade transfere-se diretamente para a peça. Avalia-se por comparação visual com escalas de referência (ex.: VDI 3400, texturas de descarga elétrica, graus de polimento espelho, semi-mate ou mate) ou, quando a especificação exige um valor numérico, por rugosímetro (Ra, em µm). Um acabamento inconsistente entre cavidades do mesmo molde é quase sempre sinal de polimento irregular ou desgaste localizado.
Tecnologia de materiais e tratamentos térmicos
| Aço de molde | Uso típico |
|---|---|
| 1.2311 / 1.2312 | uso geral, pré-temperado |
| 1.2343 / 1.2344 | elevada dureza, ciclos longos |
| 1.2083 / 420 | inoxidável, materiais corrosivos (ex.: PVC) |
Os tratamentos térmicos ajustam as propriedades do aço: a têmpera aumenta a dureza; o revenido, feito logo a seguir, reduz a fragilidade da têmpera; a nitruração endurece só a camada superficial, sem alterar o núcleo, aumentando a resistência ao desgaste. Usar um aço comum com um material plástico corrosivo, sem revestimento nem aço inoxidável, é uma causa comum de corrosão prematura da cavidade.
Contração do material
Ao arrefecer, o plástico encolhe: a contração (shrinkage) é uma percentagem própria de cada material, e a cavidade tem de ser desenhada maior do que a peça final para compensar.
| Material | Contração típica |
|---|---|
| PP (polipropileno) | 1,8% |
| POM (poliacetal) | 2,0% |
| ABS | 0,5% |
| PA66 + 30% fibra de vidro | 0,3% |
Cota da cavidade = cota da peça × (1 + contração)
Exemplo resolvido: uma peça em PP precisa de uma cota final de 100 mm. Com a contração do PP a 1,8%:
Cota da cavidade = 100 × (1 + 0,018) = 100 × 1,018 = 101,80 mm
Se a cavidade tivesse sido maquinada a exatamente 100 mm, a peça sairia mais pequena do que o pedido, fora de tolerância. Para um material diferente, como o ABS (contração 0,5%) numa peça de 80 mm: 80 × 1,005 = 80,40 mm. Cada material usa sempre o seu próprio valor de contração; nunca se aplica a percentagem de um material a outro.
11. Defeitos, ações corretivas e registo de resultados
Ler os defeitos
| Defeito | Causa provável | Ação corretiva |
|---|---|---|
| Falta de enchimento | pressão/velocidade baixas, molde frio | subir pressão/velocidade, aquecer o molde |
| Rebarba (flash) | força de fecho insuficiente ou excesso de pressão | verificar a máquina, baixar a pressão de compactação |
| Chupagem (sink mark) | compactação insuficiente, almofada instável | subir tempo/pressão de compactação, rever a almofada |
| Empeno | arrefecimento desequilibrado | verificar o circuito de refrigeração |
Cada ação corretiva testa-se uma de cada vez, comparando com a curva de pressão e com a peça anterior: mudar vários parâmetros ao mesmo tempo torna impossível saber o que resolveu o defeito. Um empeno que aparece sempre do mesmo lado da peça aponta quase sempre para um desequilíbrio no circuito de refrigeração desse lado, não para um problema de material.
Analisar as peças produzidas
Compara-se a peça produzida com o desenho e os requisitos técnicos: cotas dentro da tolerância, acabamento conforme especificado, ausência de defeitos visíveis ou funcionais. É esta análise que sustenta a proposta de melhorias em função dos resultados observados no teste.
Registo dos resultados
Cada teste gera um registo escrito, a ficha técnica de teste: identificação do molde, da máquina, do material e do lote; parâmetros usados (pressão, velocidade, temperaturas, tempo de ciclo); medições feitas, com o instrumento usado e o desvio face ao desenho; defeitos observados, ações corretivas aplicadas e resultado final. Um registo sem valores numéricos, só com "OK", não serve para comparar com o próximo teste, nem sustenta a decisão de aprovar, corrigir ou rejeitar o molde.
12. Segurança, saúde no trabalho e proteção ambiental
Zonas quentes: o perigo principal
A máquina de injeção tem zonas que ultrapassam os 200 ºC: o cilindro de plastificação e o bico de injeção. Nunca se toca nestas zonas durante ou logo após o funcionamento; o risco é de queimadura por contacto e de projeção de material fundido, sobretudo durante a purga. A purga e a limpeza libertam ainda gases de degradação térmica, e fazem-se sempre com extração de fumos e, se aplicável, proteção respiratória. O EPI ancora-se sempre à exposição real de cada tarefa: purgar exige mais proteção do que apenas observar o ciclo à distância.
Procedimento em caso de queimadura
- Afastar a pessoa da fonte de calor, sem se colocar em risco (nunca criar uma segunda vítima).
- Arrefecer a zona com água corrente à temperatura ambiente, o tempo que for preciso, nunca com gelo.
- Não remover material plástico agarrado à pele nem furar bolhas.
- Contactar o 112 em queimaduras graves, extensas ou em zonas sensíveis (face, mãos, articulações).
- Registar o incidente, conforme os procedimentos de segurança da empresa.
Encravamentos, consignação e movimentação
As proteções e encravamentos da máquina (portas de segurança, barreiras) nunca se anulam nem se contornam, mesmo para "ganhar tempo" num teste: é precisamente nesse instante que ocorrem os acidentes mais graves. Antes de qualquer intervenção manual dentro do molde, aplica-se a consignação (LOTO, Lockout-Tagout): corta-se e bloqueia-se a energia elétrica, hidráulica e pneumática, com cadeado (impede a ação) e etiqueta (identifica quem e porquê). Moldes pesados deslocam-se sempre com ponte rolante, cintas e ganchos certificados, nunca à força humana.
O enquadramento legal aplicável inclui a Lei n.º 102/2009 (regime jurídico da promoção da segurança e saúde no trabalho) e o Decreto-Lei n.º 50/2005 (prescrições mínimas de segurança para a utilização de equipamentos de trabalho). Os resíduos gerados pela purga e pela limpeza (material plástico degradado, panos contaminados) seguem as normas de proteção ambiental aplicáveis a resíduos industriais, nunca vão para o lixo comum.
Erros comuns
- Calcular a força de fecho só com a área da peça, esquecendo o sistema de alimentação.
- Escolher a máquina só pela força de fecho, sem verificar capacidade de injeção, colunas, curso e altura do molde.
- Saltar o teste em vazio e passar logo à injeção, arriscando danificar o molde por má montagem.
- Deixar a almofada chegar a zero, perdendo o controlo por pressão da compactação.
- Aplicar a contração de um material a outro diferente, ou esquecer de a aplicar de todo.
- Mudar vários parâmetros de processo ao mesmo tempo ao corrigir um defeito.
- Registar o resultado do teste só como "OK", sem os valores medidos.
- Anular um encravamento de segurança "só um instante", ou intervir no molde sem consignação (LOTO).
- Tocar nas zonas quentes da máquina ou purgar sem extração de fumos nem proteção adequada.
Glossário
- Área projetada: área da peça e do sistema de alimentação, projetada no plano de fecho do molde.
- Força de fecho: força que a máquina exerce para manter o molde fechado contra a pressão de injeção.
- Almofada (cushion): material que fica à frente do fuso no fim da compactação, sem contacto mecânico.
- Comutação (V/P): ponto de transição de controlo por velocidade para controlo por pressão.
- Contração (shrinkage): percentagem de redução dimensional de um material ao arrefecer.
- Cinemática do molde: estudo dos movimentos do molde, ordem e sincronismo.
- Cursor (corrediça): elemento que se desloca lateralmente para libertar uma contrassaída.
- Elevador (lifter): elemento que se move em diagonal durante a extração.
- LOTO (Lockout-Tagout): procedimento de consignação, bloqueio e etiquetagem de energias.
- BOM (Bill of Materials): lista de materiais, todos os componentes do molde.
- ERC: não aplicável nesta UC; ver curva de pressão e ficha técnica de teste.
- Ficha técnica de teste: registo escrito de parâmetros, medições e resultado do teste.
- VDI 3400: escala de referência para texturas e acabamentos de descarga elétrica.
- Rugosímetro: instrumento que mede o acabamento superficial em valores de rugosidade (Ra).
Síntese
Testar um molde de injeção segue sempre a mesma ordem: ler o desenho e a lista de materiais → compreender sistemas e cinemática → validar circuitos hidráulicos e pneumáticos, fixação, centramento e tolerâncias → preparar o teste com checklist e instrumentos → escolher a máquina (força de fecho, capacidade, colunas, curso, altura) → testar em vazio e validar a refrigeração → testar com injeção (curva de pressão, comutação, almofada, tempo de ciclo) → avaliar as peças (acabamento, materiais, contração) → corrigir defeitos e registar resultados → fechar o ensaio (arrefecer, desmontar, conservar). A segurança (zonas quentes, LOTO, ponte rolante) atravessa cada etapa, nunca é um passo à parte.
Exercícios resolvidos
1. Um molde de 3 cavidades tem uma peça com área projetada de 60 cm² e um sistema de alimentação com 8 cm². Qual é a área total projetada?
Resolução: área total = (60 × 3) + 8 = 180 + 8 = 188 cm². Note-se que o sistema de alimentação nunca se esquece, mesmo que a sua área pareça pequena face à das cavidades.
2. Com a área do exercício anterior e uma pressão na cavidade de 400 bar, qual é a força de fecho necessária, sem margem?
Resolução: Fecho = pressão (bar) × área (cm²) / 100 = 400 × 188 / 100 = 752 kN.
3. Uma peça em POM precisa de uma cota final de 50 mm. Sabendo que a contração do POM é 2,0%, qual é a cota da cavidade?
Resolução: cota da cavidade = 50 × (1 + 0,020) = 50 × 1,02 = 51,00 mm.
4. Um molde de 2 cavidades tem tempo de fecho 1,8 s, injeção 1,2 s, compactação 2,5 s, arrefecimento 9,0 s e abertura+extração 2,5 s. Qual é o tempo de ciclo total e as peças por hora?
Resolução: tempo de ciclo = 1,8 + 1,2 + 2,5 + 9,0 + 2,5 = 17,0 s. Peças/hora = (3600 / 17,0) × 2 ≈ 423 peças/hora.
5. Uma peça sai com rebarba (flash) num molde recém-montado numa máquina de força de fecho aparentemente suficiente. Que duas causas prováveis se devem verificar primeiro?
Resolução: primeiro, confirmar se a força de fecho real está correta (calibração da máquina, se o molde está bem montado e centrado); segundo, verificar se a pressão de compactação está a mais, empurrando material para fora da linha de junção. Corrige-se um parâmetro de cada vez, comparando com a curva de pressão.