MOLDAGEM ROTACIONAL ROTOMOLDAGEM

Transcrição

1 MOLDAGEM ROTACIONAL OU ROTOMOLDAGEM

2 Rotomoldagem Vantagens Custo do molde relativamente baixo; Possibilidade de produzir peças de grande volume; Não gera tensões internas na peça; Facilidade nas substituições do polímero e da cor;

3 Rotomoldagem Vantagens Espessura da parede é uniforme; Produção de peças com 3mm a 30mm de parede; Não há desperdício de material;

4 Rotomoldagem Desvantagens Produtividade muito mais baixa, pois o ciclo de produção é muito mais longo; Necessária a utilização do polímero termoplástico em pó (etapa de moagem da resina pode encarece-la); Não há orientação molecular preferencial; Não são todos os polímeros que se adaptam a esse tipo de processo.

5 POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS Others: 2% LDPE: 2% PVC: 13% MDPE: 3% XLPE: 8% HDPE: 11% LLDPE: 61% Principais características que tornam o polietileno especialmente adequado para Rotomoldagem: boa fluidez do pó e do fundido e excelente estabilidade térmica.

6 Polietileno Linear de Baixa Densidade (LLDPE) Micronizado

7 Pode ser dividido em 4 etapas.

8 Processo de Moldagem Rotacional

9 Etapa 1 Uma das partes do molde metálico, ainda à temperatura ambiente é carregado com uma quantidade pré-determinada de plástico em pó, (massa igual à do produto desejado). Esta quantidade de massa é determinada pela densidade do plásticos e pelo tamanho e espessura de parede da peça. Neste tipo de processo não há formação de rebarbas, portanto todo o material é utilizado para fabricar a peça. Etapa 2 A outra parte do molde é presa na posição adequada e o molde começa a girar em um ambiente aquecido, em dois eixos de rotação. O aquecimento pode ser feito por convecção de ar, resistências elétricas, infravermelho, óleo quente ou chama. Usa-se uma baixa velocidade de rotação (até 12 rpm), de forma que a distribuição do material se faça por gravidade e não por centrifugação. Para obtenção de paredes com espessura constante, geralmente usam-se velocidades de rotação diferentes em cada eixo (uma boa sugestão é de 4:1, mas dependendo do molde outras podem ser mais adequadas).

10 Etapa 3 O molde ainda quente é removido do forno de aquecimento e o ciclo de resfriamento começa. Durante este estágio o molde continua a rotacionar. O resfriamento pode ser forçado por ventilação de ar frio ou spray de água. Normalmente é feito um pré resfriamento com ar e um resfriamento com água após uma certa temperatura para evitar distorção da peça. O resfriamento torna o material de um líquido viscoso (viscoelástico) para um material sólido. Etapa 4 Após uma solidificação suficiente o molde pode ser aberto e a peça retirada. O molde volta a ser carregado para um novo ciclo. Na etapa de resfriamento, a peça encolhe (não há pressão contra o encolhimento) facilitando sua extração. O PROCESSO É CÍCLICO

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15 Comparação entre moldagem por sopro, termoformagem e moldagem rotacional Fator Sopro Termoformagem rotomoldagem Disponibilidade de polímeros Limitada Larga Limitada Matéria-prima Pellets Placas Pó ou líquido Materiais do molde Aço ou alumínio Alumínio Aço ou alumínio Pressão no molde < 1 Mpa < 0,3 Mpa < 0,1 MPa Custo do molde Alto Moderado Moderado Uniformidade de espessura de parede Tende a não ser uniforme Tende a não ser uniforme Insertos Viável Não Sim Tensões residuais Moderadas Altas Baixas Detalhamento da peça Uniformidade é possível Muito boa Boa, com pressão Adequada Tempo de ciclo Rápido Rápido Lento Trabalho manual Não Moderado sim

16 Algumas características interessantes a respeito do Processo de Moldagem Rotacional O processo trabalha basicamente a pressões muito baixas, sendo que a variação de pressão ao longo da peça é praticamente zero durante a moldagem. Portanto o nível de tensões congeladas é praticamente inexistente. Devido a esta baixa pressão de trabalho, o molde pode ter paredes finas, o que reduz seu custo e torna mais eficiente o processo de resfriamento. Com um desenho apropriado do molde, peças de geometria complexa, difícil de serem moldadas por outras técnicas, podem ser moldadas por Moldagem Rotacional Produtos obtidos por moldagem rotacional não apresentam linhas de solda ou costuras Principal problemas Tempo de ciclo longo Material com alta estabilidade térmica, já que estará aquecido por um tempo relativamente longo.

17 Parâmetros de Processo que podem ser controlados Taxa de resfriamento Temperatura do forno de aquecimento Tempo dentro do forno Velocidade de rotação Quantidade de material Massa de plástico = (área superficial do molde) x (espessura da peça) x (densidade do plástico)

18 Máquinas do tipo Carrossel

19 Máquinas do tipo Shuttle

20 Máquinas do tipo Clamshell ou cofre

21 Moldes para Moldagem Rotacional Características principais: Fabricados em metal (aço, alumínio, etc) Paredes finas devido à baixa pressão aplicada (basicamente pressão atmosférica). Alguns tipos de molde podem inclusive ser obtidos por estampagem e soldagem de placas metálicas.

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24 Aquecimento

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28 - Spray de água Resfriamento

29 Estágios da fusão do polímero em pó

30 Evolução da Temperatura das partes em cada estágio do processo

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34 Análise da superfície interna do produto Superfície que se desmancha em forma de pó ou muito rugosa: pouco tempo de forno Superfície com alto brilho e cheiro de queimado : degradação do polímero; tempo muito alto de forno. A degradação do material inicia na superfície interna do produto, devido à combinação de calor e oxigênio.

35 Razão de velocidades de rotação Razão de velocidades = Velocidade do eixo maior (rpm) [Velocidade do eixo menor (rpm) Velocidade do eixo maior] Exemplo: Se o eixo maior gira a 15 rpm e o eixo menor a 12 rpm a razão de velocidades será de 5:1

36 Razão de velocidades ideal: dependerá do formato e tamanho da peça.

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39 Moldes e Produtos Rotomoldados (Caixa d Água)

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