Simulação numérica da dispersão de cargas na moldação por injeção para a cromagem de peças em ABS

Abstract

A metalização de peças plásticas na indústria é predominantemente realizada por um processo que envolve duas etapas principais: a aplicação de uma camada metálica sem o uso de corrente elétrica, com o objetivo de tornar a superfície do plástico condutora e a deposição metálica com a aplicação de corrente elétrica. A primeira fase, essencial para transformar a superfície isolante do plástico numa condutora, requer o uso de diversos produtos químicos que podem ser prejudiciais tanto ao meio ambiente quanto à saúde pública. Este estudo visa explorar a possibilidade de eliminar essa etapa inicial por meio do uso de polímeros condutores, especificamente compósitos com cargas condutoras, que proporcionariam às peças a condutividade elétrica necessária. De modo a estudar o efeito da dispersão de cargas e taxas de corte em peças injetadas em ABS na capacidade de metalização de peças por Direct Eletroplating. recorreu-se à moldação por compressão, tecnologia sujeita a taxas de corte praticamente nulas observando que a metalização é satisfatória, comprovando que o material utilizado era capaz de metalizar. De seguida, com o auxílio do programa de simulação, Moldex3D® estudou-se a correlação entre distribuição de cargas a diferentes taxas de corte, variando diferentes parâmetros do processo de forma a tentar observar uma vinculação entre os resultados na simulação e a metalização no caso real. Concluímos que na moldação por injeção, com as condições presentes, não é possível reduzir as taxas de corte o suficiente para apresentar uma metalização satisfatória.

The metallization of plastic parts in the industry is predominantly carried out by a process that involves two main stages: the application of a metallic layer without the use of electric current, with the aim of making the plastic surface conductive, and metallic deposition with the application of electric current. The first phase, which is essential for transforming the plastic's insulating surface into a conductive one, requires the use of various chemical products which can be harmful to both the environment and public health. This study aims to explore the possibility of eliminating this initial stage using conductive polymers, specifically composites with conductive fillers, which would provide the parts with the necessary electrical conductivity. In order to study the effect of load dispersion and shear rate in ABS injection moulded parts on the metallization capacity of parts by Direct Electroplating, compression moulding was used, a technology subject to practically zero shear rates, observing that the metallization was satisfactory, proving that the material used was capable of metallizing. Next, we used the Moldex3D® simulation programme to study the correlation between load distribution at different shear rates, varying different process parameters in order to try to observe a link between the simulation results and metallization in the real case. We concluded that in injection moulding, with the present conditions, it is not possible to reduce the shear rates enough to achieve satisfactory metallization.