Adaptação de equipamentos a sistemas de microinjecção de termoplásticos

Mestrado em Engenharia MecânicaComo resultado do crescente consumo de micro componentes e sistemas com micro componentes incorporados, a microinjecção de materiais termoplásticos tem vindo a ganhar importância no seio tecnológico e industrial. Portugal ocupa um lugar cimeiro, a nível mundial, no âmbito da Indústria de Moldes para plásticos. Cada vez mais, grandes multinacionais (indústria automóvel, embalagem, electrónica e telecomunicações, electrodomésticos, etc.) seleccionam empresas nacionais para o fabrico dos seus moldes, destinados a alguns dos melhores produtos de grandes marcas internacionais. Sendo assim, o âmbito e principal objectivo deste trabalho prende-se com o projecto de um mecanismo que possa dotar as máquinas de injecção convencionais de aptidões para realizarem operações de microinjecção. Tal, poderá permitir às empresas nacionais entrarem num novo mercado altamente competitivo, de produção de sistemas cada vez mais miniaturizados. Este trabalho, que inclui o projecto de um sistema a que foi dado o nome de unidade redutora ou módulo externo de microinjecção, foi realizado e modelado no programa de Desenho Assistido por Computador, CATIA V5. Todas as opções tomadas encontram-se descritas no decorrer do mesmo. As especificações relativas à aquisição e produção de todas as peças constituintes do sistema, incluindo a descrição de todos os possíveis fornecedores dos equipamentos escolhidos e o custo total do módulo externo, são também aqui apresentadas. Sendo a unidade redutora um sistema de adaptação de máquinas de injecção ditas convencionais (máquinas de injecção horizontais com accionamento hidráulico) com micromolde, e cuja principal função se prende com o controlo do processo de microinjecção nas mesmas, tornou-se pois, fundamental, definir o seu limite de aplicabilidade. Assim, esta poderá ser aplicada a máquinas hidráulicas que possuam um diâmetro máximo do fuso até 60 mm e cuja pressão hidráulica seja igual ou superior a 140 bar. A parametrização do sistema teve em conta os parâmetros de injecção que a unidade redutora pode proporcionar. Nomeadamente: pressão de injecção igual a 2200 bar; velocidade de injecção igual a 909,1 mm/s; temperatura máxima de plasticização de 400 ºC; volume de injecção igual a 2,934 cm3. ABSTRACT: As a result of the growing consumption of microcomponents and micro embedded component systems, the microinjection of thermoplastic materials has been gaining importance in the middle of the technological and industrial field. Portugal has a leading role in the world, within the Industry of molds for plastics. Increasingly, large multinational companies (automotive, packaging, electronics and telecommunications, electrical, etc.) select national companies for the manufacture of their molds, to some of the best products for major international brands. Thus, the scope and main objective of this work is to design a mechanism that can provide the conventional injection molding machines, the ability to conduct operations of microinjection, which could enable national companies to enter in a new and highly competitive market, which is the production of miniaturized systems. This work includes the project of a system to which was given the name of reduction unit or external microinjection module It was modeled in Computer Aided Design (CAD) software, CATIA V5. All choices made are described in the course of the work. The set of specifications for the acquisition and production of all parts, including all possible suppliers for the equipment chosen and the unit price of each one and the external module cost, is also here presented. Knowing that this reduction unit is a system to be adapted between conventional injection molding machines, (i.e. horizontal injection machines with hydraulic drive) and a micromold, and whose function is to control the process of microinjection. This external module was developed to be applied to hydraulic injection machines having a maximum screw diameter of 60 mm and where the hydraulic pressure is equal to or greater than 140 bar. This parameterization took into consideration the injection parameters that reduction unit can provide. Namely: injection pressure equal to 2200 bar; injection speed equal to 909,1 mm/s; maximum melting temperature of 400 ºC; injection volume equal to 2,934 cm3