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TECNOLOGIA DE AQUECIMENTO INDUTIVO

 

A tecnologia de aquecimento indutivo exige combinação de meios auxiliares ao processo que resulta em qualidade com economia.

Os estudos de controle da temperatura buscam essencialmente desenvolver um processo ciclíco de produção por meio de tecnologias que usam a regulação térmica cíclica para atender às exigências cada vez maior de melhora na qualidade em produtos plásticos feitos em moldes de injeçaõ.Para atender a demanda, empresas e institutos pesquisam e oferecem ao mercado possibilidades para uso que de alguma maneira auxiliam na melhoria aos produtos, principalmente em acabamento.

Indução eletromagnética diminui tempo de aquecimento de moldes.

A fabricante francesa RocTool desenvolveu o 3iTech, um sistema de aquecimento de moldes por indução eletromagnética, cujo diferencial consiste na geração de corrente elétrica dentro do molde, sem que ela circule na superfície do ferramental. Segundo a empresa, isso garante um aquecimento homogêneo da superfície ou de partes específicas do molde, além da diminuição do tempo requerido e da energia necessária para esta etapa do processo.

Indicado para substituir outros mecanismos de aquecimento de moldes como aquecedores elétricos e à base de água, esse sistema é composto por uma rede de dispositivos, instalados no interior dos moldes de acordo com as necessidades do produto ou do processo, ou seja, seu posicionamento no ferramental depende de parâmetros como a temperatura que se pretende atingir (a qual, apor sua vez, depende da resina utilizada), o tempo de aquecimento, o tempo de cura, além de formato e complexidade da peça a ser moldada. O maior controle desses parâmetros garante o alcance de temperaturas mais altas, melhora a qualidade da superfície de peças plásticas e também a fluidez do fundido.

Conforme a Roc Tool, o principal diferencial do 3iTech é que os indutores são colocados no interior de moldes durante a sua fabricação para que eles se combinem com a forma que se pretende dar ao produto, melhorando, assim, a qualidade das peças. Além disso, ele permite que os moldes cheguem a temperaturas que vão além dos atuais 450ºC alcançados pelos sistemas de aquecimento convencionais.O sistema aquece o molde a até 400ºC em minutos ou 120ºC em segundos, o que garante uma redução considerável do tempo de ciclo de moldagem dos produtos.

Na indústria aeroespacial, o 3iTech é indicado para a produção de peças estruturais, componentes para assentos ou peças ocas feitas com resinas como PPS ou PEEK, processadas a mais de 400ºC , e geralmente conseguindo ciclos de menos de cinco minutos ao aquecer tais peças.

 

O sistema de aquecimento por indução eletromagnética 3iTech trabalha com temperaturas mais altas e proporciona ciclos mais curtos.

A tecnologia pode ser usada em processos como RTM (resin transfer molding), termocompressão, injeção, vacuum forming e na produção de peças ocas, e serve para moldar qualquer tipo de material plástico, inclusive resinas reforçadas com fibras de carbono. Ela é indicada principalmente para os mercados aeronáutico e automotivo, podendo ser também utilizada para grandes produções de tubos e peças ocas, como carcaças de telefones e rodas para bicicletas.

A pesquisa para o desenvolvimento do sistema teve início em 2004, um ano após o começo de outro projeto da empresa denominado técnica de moldagem por enclausuramento (Cage system), que já se encontra no mercado. Esta técnica de moldagem é baseada no efeito Joule e consiste na fixação de um indutor de carga elétrica em um molde sensível a campos magnéticos. Ambas as técnicas estão disponíveis para qualquer empresa de transformação, mediante contrato de licenciamento.

Tecnologia de Processo Indumold para aquecimento indutivo é feito por meio de bobinas de indução.

Desde que se iniciaram os estudos para o aquecimento controlado, os métodos usados em processos de injeção sob variação controlada de temperatura foram sempre resfriamento com óleo, aquecimento por resistência elétrica, por vapor superaquecido ou aquecimento com radiação infra-vermelha. Todos sem ganho e até com percas em tempo de ciclos, inclusive em algumas combinações de alternativas (exemplo: processo com água e óleo + resistência elétrica).

O processo Indumold é uma tecnologia desenvolvida pelo Instituto de Plásticos de Lüdenscheid ( AL ), em busca de perfeição da peça plástica e foca um rápido aquecimento indutivo da cavidade até o alcance de altas temperaturas, sendo o tempo de aquecimento curto ou em paralelo com o ciclo. Esse rápido alcance de temperatura é conseguido através do uso de bobinas de indução de aquecimento integrado no molde, juntamente com dois circuitos de refrigeração que estão posicionados perto da superfície da cavidade do molde para obter uma resposta muito rápido.

 



Exemplo de Bobinas de Indução para baixa Tensão.

 

Durante a fase de preenchimento, um circuito de água de alta temperatura mantida em 60°C fornece controle de fundo , enquanto aquecedores de indução integrados ,são capazes de realizar o aquecimento por induçaõ elevando a temperatura do molde para 330°C dentro de seis segundos fornecendo dados adicionais de calor quase que instantânea. Uma vez que o molde é preenchido, um segundo circuito de refrigeração de água mantida a 20 ° C resfria a peça.

Podemos definir de maneira resumida que a tecnologia consiste em uma combinação de sistema de canal quente, com indutor integrado na parte fixa do molde, sendo necessário visor de temperatura e pressão para controle do processo. O aquecimento indutivo do ferramental melhora a qualidade da moldagem por injeção, uma vez que a superfície da peça produzida passa a atender aos requisitos mais severos. Essa modificação no controle de temperatura de processo racionaliza toda uma variedade de processos de manufatura.

Pelo processo de aquecimento indutivo Indumold, devido as altas densidades de fluxo de calor transferível, os tempos de aquecimento necessários para alcançar o gradiente de temperatura desejado podem ser reduzidos, sendo então reduzido também os custos de energia e nêsse caso ainda ,o aquecimento por indução não necessita do contato eliminando assim os riscos de resistências às transferências de calor. Uma relação custo/benefício excelente devido à eficiência obtida.

Este processo alcança os gradientes de temperatura necessários em poucos segundos com tendência de redução dos tempos de ciclos. A opção por “indutor integrado” não determina requisitos especiais no projeto e construção da ferramenta. Os mesmos procedimentos da fabricação devem ser utilizados para integração do indutor ao ferramental, não alterando notadamente o custo da ferramenta. No caso de ferramentas já existentes, existe a possibilidade de mudança para método de indutor integrado, basta a verificação da viabilidade.

O Indumold comprovadamente evita imperfeições superficiais como linhas de emenda, estrias, nebulosidade e área fosca na região de entrada da resina fundida, melhora ainda a precisão da reprodução, permitindo a obtenção de superfícies mais foscas nas texturizações e melhor reprodução de micro estruturas. Este processo, simplifica a produção de peças com paredes finas e peças moldadas por microinjeção, redução das tensões próximas à superfície, supressão de linhas de costura em peças cromadas (camadas eletrodepositadas mais finas, menores tempos de permanência no banho), supressão de linhas de costura em peças revestidas por meio de deposição física de vapor (possivelmente eliminando a aplicação de primes para ocultar as linhas de costura), produção de peças expandidas com superfícies de primeira qualidade e a supressão de processo subseqüentes de manufatura.

Este processo é adequado para superfícies de alto brilho e pode ser utilizado para todos os tipos de resinas termoplásticas. Uma outra vantagem está na possibilidade da utilização de sistemas simples de canais quentes em substituição aos sistemas de canais quente complicados, com controle de cascata, os quais são usados para evitar linhas de emenda visíveis (costura).

:Fontes :
*Site polo mercantil : Especialistas moldagem Look To Aquecimento Pulsed.
*Revista Plástico Industrial Junho /julho 2010:Ferramental com superfìcie aquecida proporciona brilho às peças plásticas.
*Fabricante francesa www.roctool.com
Adaptação de Hamilton Nunes da Costa
Publicação Autorizada para Portal do Moldes

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