Manufatura aditiva aplicada na fabricação de insertos para moldes de injeção termoplásticos

Abstract

No processo produtivo, com moldes de injeção para peças termoplásticas, o tempo de resfriamento representa parcela significativa do ciclo. Sendo assim, torna-se necessário, na etapa de projeto do molde, uma atenção em conseguir projetar o sistema de refrigeração, buscando-se a máxima eficiência e homogeneidade com o resfriamento do produto. Para isto, os canais de refrigeração devem estar posicionados, o mais próximo possível, da superfície que molda a geometria da peça, buscando o resfriamento ideal. No projeto e fabricação convencional de moldes, estes canais possuem um posicionamento limitado, em razão de sua fabricação, que ocorre através de furações. Este artigo explora a aplicação do processo de manufatura aditiva na indústria de moldes e matrizes, bem como um estudo da viabilidade técnica e econômica, para a fabricação de insertos metálicos, como alternativa aos processos convencionais de manufatura desta área. Neste estudo foi realizada a simulação da eficiência da refrigeração, comparando o sistema de refrigeração tradicional de um inserto de aço AISI P20 de um molde exemplo, com um inserto otimizado quanto aos canais de refrigeração, fabricado em impressão 3D. Também foi realizada uma comparação do inserto original apresentado, fabricado em cobre berílio, como material alternativo, buscando melhorias no tempo do ciclo de resfriamento. A comparação dos tempos do ciclo de refrigeração, simulados com auxílio do software Solid Plastics, bem como os custos de fabricação, para cada um dos modelos de insertos propostos, permitiu enumerar as vantagens e desvantagens de cada configuração.

http://dx.doi.org/10.18226/23185279.v7iss2p76