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Combinada – Processo apresentado e patenteado pela Battenfeld em 1979 com o nome de Combiform, a injeção combinada também se aplica para a moldagem de dois ou mais componentes. A tecnologia da máquina é a mesma, porém o molde possui partes móveis internas de corrediça, de bloqueio ou de contorno. Sendo assim, machos ou gavetas móveis fecham espaços ocos da cavidade para a injeção do primeiro material. Em seguida, os machos ou gavetas liberam o espaço para a entrada da próxima resina contra a primeira, sempre com o molde fechado.
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INJEÇÃO COMBINADA (fonte
Battenfeld)
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Machos ou gavetas móveis, fecham e abrem
espaços para a injeção dos materiais, como o botão
em PP e TPE |
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O processo transcorre de forma seqüencial e não paralela, como na injeção multimaterial. Com isso, evita-se a abertura intercalada da máquina ou o transporte da peça pré-injetada, o que pode representar uma vantagem em determinadas aplicações. Porém, a opção entre uma ou outra tecnologia, quando a geometria da peça possibilita a escolha, deve ter como base ampla avaliação econômica, principalmente em relação ao custo do molde.
Quanto mais componentes na peça, maior a complexidade da ferramenta. Porém, não há necessidade de qualquer tipo de acessório fora do molde, pois todos os movimentos são realizados em seu interior. A Arburg alerta, no entanto, sobre a necessidade de a máquina dispor de número suficiente de dispositivos tira-machos livres para o acionamento das gavetas de vedação.
O processo é bastante utilizado pela indústria automobilística, dentre outros segmentos, na combinação de materiais rígidos e macios sem fendas. Existem várias possibilidades de união em virtude da compatibilidade química e térmica das massas. Deve-se levar em conta também as condições de processamento. Já a falta de compatibilidade entre os materiais resulta no efeito inverso, permitindo assim a confecção de produtos com partes móveis.
Co-injeção – Ao contrário dos processos de injeção combinada e multimaterial, a tecnologia de co-injeção usa máquina especial e molde comum. A moldagem ocorre em duas ou três etapas. Duas resinas são injetadas por meio de um bico especial, de tal modo que um material envolve totalmente o outro. A cavidade recebe primeiro a resina responsável por conformar a parte externa (película) e, na seqüência, o material interno (núcleo). “Com isso evitam-se marcas de comutação e diferenças de brilho”, assegura Cardenal.
Na máquina, as duas unidades de injeção ficam ligadas a um bico injetor de dois canais especialmente configurado. Cada fabricante adota um tipo de alinhamento. Nas co-injetoras da Arburg há duas possibilidades de arranjo: horizontal/vertical e em “L”. No caso da Battenfeld, as unidades de injeção ficam em paralelo. A modularidade dos equipamentos é outra vantagem: “A substituição do cabeçote do bico injetor modifica a máquina para a injeção de duas resinas em bicos separados”, diz Cardenal.
Embora seja possível a injeção de várias camadas, o mais comum são peças do tipo encapsuladas, com apenas um material envolvendo o outro. O processo permite inúmeras combinações e variada gama de aplicações, como a fabricação de produtos com núcleo reciclado e película virgem, ou com camada externa compacta e recheio espumado, além de toque suave e outros. Sendo assim, o manto pode consistir de um material diferente do núcleo, ou ser do mesmo, porém modificado.
Para peças com mais de 4 mm de espessura, Cardenal indica o uso de material compacto, em combinação com núcleo espumado ou reciclado. “No caso do espumado, o produto final apresenta as mesmas características das peças moldadas com espuma estrutural, mas com a superfície lisa.” Nas paredes inferiores a 4 mm, tanto a superfície como o núcleo comportam resina rígida.
A utilização de materiais diferentes nas partes interna e externa conferem características especiais aos produtos, além de contribuir para a redução de custos. Essa combinação torna-se interessante também para a fabricação de peças de parede grossa com superfície macia, como manoplas. Atendem ainda à função de vedação. Tampas de exaustores são fabricadas dessa maneira, agregando polipropileno (PP) e TPE.
A configuração especial da ferramenta permite ainda romper o material do núcleo em alguns pontos para a obtenção de material rígido também na película externa. Já a injeção de um componente macio do núcleo em um rígido da superfície garante elevada resistência à pressão e à flexão, com boa elasticidade e reduzidas tensões congeladas.
Na combinação de matérias-primas devem ser observados três critérios básicos: aderência, contração e dilatação térmica. A aderência da maioria dos termoplásticos pode ser checada em tabela específica, porém, em caso de dúvida, recomenda-se a realização de ensaios. “A adição de mediadores de aderência possibilita a união de resinas que normalmente não cumprem essa função”, explica Cardenal.
Intervalo – A injeção com intervalo é uma variação do processo, segundo a Arburg. A técnica possibilita intercalar a entrada de dois materiais plásticos na mesma cavidade, criando efeitos de cor. “Ambos os componentes são conduzidos fora do molde em um bico misturador intermitente, posicionado antes do canal de injeção”, explica Schaefer. Os efeitos de cor resultam assim do fluxo entrelaçado dos dois plásticos.
O bico misturador fica no interior da unidade especial de intervalo que, acopla os dois conjuntos de injeção. Por meio desse bico especial, as duas massas seguem para o interior do molde. Dentre os parâmetros que influenciam no resultado incluem-se o controle dos ciclos de intervalo e a alteração na velocidade de injeção.
Outra possibilidade é a combinação de várias tecnologias de injeção, como a multicomponente com a de pressão interna a gás. A fusão permite a produção de peça com película externa macia, núcleo rígido e grande espaço oco, reduzindo o consumo de resina e o tempo de ciclo, como no caso das maçanetas internas de automóveis confeccionadas em PP e TPE, injetadas com gás nas partes grossas. A injeção a água também permite a obtenção de peças com espaços ocos e pode ser empregada em conjunto com a injeção combinada ou co-injeção.
Outra aplicação interessante é a fusão da combinada com tecido, técnica aplicada na fabricação da coluna do Opel Zafira, moldada em PP, com vedação de TPE revestido com tecido. A moldagem funcional com diferentes processos também tende a crescer, sendo mais empregada na indústria automobilística.
A marmorização é outro tipo de acabamento interessante obtido por meio da injeção de múltiplos componentes. Para criar tal efeito, empregam-se resinas do mesmo tipo, porém com cores diferentes. Ao invés de rosca-sem-fim, um pistão transporta o material pré-misturado para o cilindro de plastificação aquecido. A plastificação ocorre uniformemente em cada injeção da massa no molde. O processo é empregado na fabricação de botões, interruptores de luz, utilidades domésticas, bijuterias e outros.
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TPE SUBSTITUI
PERFIL DE PVC |
No início do ano, a Bettanin, de Esteio-RS ingressou no mercado de injeção bi-componente. A estréia ocorreu com a produção de pá de lixo. Com o corpo em polipropileno (PP) e a base em elastômero termoplástico (TPE), a pá corrige as imperfeições do solo e facilita a coleta. A empresa fabricava produto semelhante, porém em PP com perfil extrudado de policloreto de vinila (PVC).
O novo processo substituiu a antiga linha com vantagens, segundo afirma o diretor técnico Dante Alberto Bettanin. “A peça sai pronta da injetora. Não tem montagem posterior”, explica. Além de reduzir ciclo e o emprego de mão-de-obra, o processo melhorou a qualidade e resistência devido à fusão dos materiais. O projeto começou em maio de 2002 e demandou investimentos em máquina e molde.
A produção ocorre em injetora Arburg de 200 toneladas de força de fechamento e molde importado de Portugal, a partir de injeção combinada (com gaveta para o segundo material). O processo será empregado também em artigo inédito, igualmente destinado ao segmento de limpeza. Com lançamento previsto para setembro, a empresa ainda faz mistério sobre esse o novo desenvolvimento a ser moldado em injetora de 320 t de força de fechamento. |
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