Desenvolvimento e aplicação do método científico de moldação por injeção

Abstract

O projeto desenvolvido foca-se na área de moldação por injeção de plásticos e foi desenvolvido na empresa CS Plastic, em Santo Tirso, no âmbito da conclusão do Mestrado Integrado em Engenharia de Polímeros realizado na Universidade do Minho. A presente dissertação, baseia-se no estudo de otimização do processo de moldação por injeção através da aplicação dos conhecimentos científicos da área de injeção. A aplicação dos métodos científicos, tem o propósito de obter processos robustos e consistentes. A primeira etapa deste projeto baseou-se no estudo e pesquisa preliminares sobre a temática do Moldação por Injeção Científica, e a seleção da peça que serviu de caso de estudo. Neste caso, o produto escolhido era recente na empresa e pode-se acompanhar todo o desenvolvimento do processo. Posteriormente, organizou-se a estrutura da dissertação, iniciou-se uma nova pesquisa sobre todas as ferramentas que se iriam aplicar e dos assuntos mais importantes da moldação por injeção, nomeadamente diagrama de Ishikawa, DOE, entre outros. Efetuaram-se, seguidamente, testes práticos para averiguar as características do processo e depois de todos os ensaios serem realizados, procedeu-se à análise de resultados acerca das variáveis que mais influenciavam o processo. Paralelamente a todo este processo, foram-se realizando simulações de enchimento onde também se procedeu à análise de todos os resultados para, por fim, se efetuarem comparações entre os resultados dos testes práticos com os das simulações no software Moldex 3D. No final, retiraram-se conclusões sobre as diferenças entre os diferentes resultados e acerca da influência das variáveis em estudo nas respostas do processo, e na importância da qualidade final do produto em estudo. Os resultados das simulações e dos testes experimentais mostram discrepâncias entre eles, porém ambos seguem a teoria da ciência de moldação por injeção, para obter um processo robusto e reprodutível, onde os principais fatores se basearam nos valores de 2ª pressão, velocidade de injeção e temperatura do fundido.

This project was developed and focused on the field of injection moulding and was a collaboration with CS Plastic, based in Santo Tirso, Portugal, as the conclusion for master degree in polymer engineering from the University of Minho. This dissertation, it´s based in the study and optimization of the injection moulding process through the application of Scientific moulding, whose application has the objective of obtaining robust and consistent processes. The first part of the project was aimed at the study and preliminary research of the theme of Scientific moulding and the selection of the part used as the case in study. In this case, the pat selected was new in the company and it was possible to follow it throughout the whole process. Next, the structure of the dissertation was constructed and a new researched was started about the tools necessary for the implementation of Scientific moulding and its importance. After these, practical tests were made to evaluate the process characteristics and after those tests were concluded, results were discussed about the variables that most impact the method. At the same time, filling simulations were made in order to compare both results, practical and simulations. The software used was Moldex 3D. Lastly, conclusions were obtained about the different results, the influence of the variables in the injection moulding process and the importance in the quality of the final product. The results from the simulations and practical experiments show discrepancies, however both follow the scientific injection moulding theory in order to obtain a robust nad reproducible process, where the main factors based basically on the values of the pack pressure, injection speed, and melt temperature.