How Backpressure Optimization Affects Melt Preparation
No processo de recuperação do parafuso, o parafuso gira para empurrar o plástico até a ponta do parafuso. O plástico no fundo está na forma de grânulos, que derretem enquanto se deslocam para frente. A temperatura do plástico é mantida por calor radiante das bandas de aquecimento e pelo calor de cisalhamento fornecido pelo movimento do parafuso. Durante esse processo, a backpressure, ou pressão de retrocesso, é o que impede o fluxo do material, oferecendo controle a essa recuperação.
O Papel da Backpressure na Derretimento do Plástico
Assim como uma pessoa descendo uma ladeira inclinada que precisa de controle, a aplicação de uma pressão na parte traseira do parafuso ajuda a regular a velocidade com que o plástico se move, garantindo que ele atinja a posição correta de injeção. Sem esse controle, o material poderia cair de forma descontrolada. Essa analogia exemplifica uma das funções essenciais da backpressure: proporcionar um movimento controlado do plástico em direção à posição de injeção.
O parafuso é dividido em três zonas: alimentação, compressão e medição. A zona de transição tem a função crucial de comprimir os grânulos plásticos mole durante a passagem e de expulsar qualquer ar ou voláteis presentes. Durante essa compressão, a aplicação de backpressure desempenha um papel significativo, contribuindo para expulsar esses voláteis e resultando em partes moldadas com menos defeitos, como o splay.
Impactos da Backpressure na Consistência do Processo
A consistência do processo de injeção moldada é fundamental para a qualidade do produto final. Para alcançar a uniformidade dimensional e estética, é necessário que o peso e a volumetria do material injetado sejam os mesmos em cada ciclo de produção. A backpressure ajuda na compressão do material, garantindo uma densidade de fusão repetível, o que é essencial para a repetibilidade do peso do disparo.
O peso é igual ao volume multiplicado pela densidade. Portanto, se a densidade do material derretido for consistente, o peso da injeção também será consistente, o que é vital para manter a qualidade do produto. Essa é a terceira razão pela qual a backpressure deve ser aplicada — para garantir que cada disparo possua a mesma densidade de fusão e, portanto, o mesmo peso.
Estudos para Otimização da Backpressure
Entender a otimização da backpressure pode ser simplificado por meio de estudos práticos. Realizar injeções em partes sem fase de empacotamento, conhecidas como “Injection Only” ou “Fill Only”, permite que a qualidade do material seja testada apenas durante a fase de injeção. Essa abordagem ajuda a identificar a consistência do peso das peças moldadas, já que elas muitas vezes apresentarão falhas, principalmente em partes mais espessas.
Peso é igual a Volume multiplicado por Densidade. Portanto, para obter um peso de disparo repetível, precisamos ter uma densidade de fusão repetível.
O próximo passo é pesar 10 disparos, que representam todos os cavidades e o corredor. A consistência do peso entre cada disparo refletirá a consistência da densidade do material. Uma vez calculado o intervalo de variação, é possível traçar um gráfico que correlacione o intervalo com as configurações de backpressure.
Escolha da Backpressure Ideal
Após o estudo, pode haver uma gama de backpressures onde a variação calculada é mais baixa. Essa é uma boa notícia, pois a backpressure pode ser ajustada conforme necessário. À medida que a backpressure aumenta, também deve aumentar o peso da parte moldada, o que indica uma maior densidade do material derretido.
No exemplo discutido, uma pressão de 600 psi pode ser utilizada com eficácia para a backpressure, permitindo qualquer configuração entre 500 e 700 psi. Caso a aplicação de backpressure escolhida ainda cause problemas de splay nas partes moldadas, pode-se optar por aumentar a backpressure para eliminá-lo completamente.
Considerações Finais sobre a Otimização da Qualidade do Material
O processo de otimizar a velocidade do parafuso e a backpressure pode ser um desafio, consumindo tempo significativo. Entretanto, é importante lembrar que essas são análises independentes do processo, visando otimizar a qualidade do material sem levar em conta as partes moldadas. Uma reflexão interessante é se, ao executar estudos com diferentes tamanhos de parafusos, seria possível gerar uma planilha de processos própria. Investigações nesse sentido já estão sendo feitas e os primeiros resultados indicam uma tendência entre máquinas e moldes, embora nem todos os números coincidam. Assim, é evidente que existem outros fatores a serem considerados.
Para mais informações sobre o impacto da backpressure na preparação do material derretido, continue acompanhando os próximos artigos desta série. Cada um deles trará novos insights sobre como aprimorar processos de moldagem e obter resultados melhores.
Sobre o Autor: Suhas Kulkarni é o fundador e presidente da Fimmtech, San Diego, uma empresa de serviços de injeção moldada focada em Molding Científico. Fimmtech desenvolveu várias ferramentas personalizadas que ajudam os moldadores a desenvolver processos robustos, e seus seminários já treinaram centenas de indivíduos. Kulkarni é autor do best-seller “Robust Process Development and Scientific Molding”, publicado pela Hanser Publications. Contato: (760) 525–9053; suhas@fimmtech.com; fimmtech.com.
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