FORÇA DE FECHAMENTO
Autor: Jones Plates | Publicado: 2012-07-11T21:36:00-03:00

Como Calcular a Força de Fechamento

Sem dúvida um item muito importante, pois se não houver força suficiente para manter o molde fechado durante a injeção teremos rebarbas.
Força de fechamento é a força que o sistema de fechamento de uma máquina injetora faz para manter o molde fechado durante a injeção. Porque? Por que durante a injeção existe a pressão de injeção forçando o material a entrar no molde e atuando nas paredes das cavidades, o que tende a abrir o molde. Portanto a força de fechamento deve ser maior que a pressão na cavidade.







Onde:
Ff.......Força de fechamento em kgf ou tf
Ap.....Área projetada em cm²
Pc......Pressão na cavidade em kgf/cm²
É prudente adicionar um coeficiente de segurança de 10 a 40% dependendo do tipo de molde e do material.

Como calcular a área projetada ?
Para obter a área projetada do molde é preciso visualizar a planta do molde (de frente para  as cavidades) e, a partir desta vista, calcular a área que o produto ocupa descontando os vãos internos, se existirem.

















Como hoje a maioria esmagadora de projetos é feita com um sistema CAD, podemos solicitar este dado ao programa. Neste caso o CAD é o SolidWorks, fiz um corte no produto e pedi a área.



























Para o caso do molde acima são duas vezes a área do produto (medida acima) mais a área dos canais de alimentação. Então:



























Área projetada = (área da peça x a quantidade de peças) + área dos canais de alimentação
Ap = (37,73cm² x 2) + (0,5cm x 4,5cm x 2)
Ap = 75,46 + 4,5
Ap = 79,96cm² =~ 80cm²

Como calcular a Pressão na cavidade ?  Podemos encontrar a Pc por três métodos.
Método A
Pressão na cavidade é a força que o plástico excerce nas paredes do molde. Ela pode ser estimada por meio do gráfico abaixo que relaciona o máximo comprimento de fluxo (no eixo y) com as espessuras descritas pelas curvas.




















































Ok, mas o produto apresenta várias espessuras, qual devo usar ?
Pense que você está no seu bairro e passa por várias ruas diferentes, umas largas e outras estreitas, quais a ruas serão mais difíceis de passar? As estreitas, correto? Portanto pense em espessura limitante quando for usar este gráfico. Assim:
A menor espessura do produto em questão é 1,5mm e seu máximo comprimento de fluxo é de 195mm, cruzando as informações no gráfico teremos que a pressão esperada na cavidade será de 250bar para materiais de baixa viscosidade, 380bar para materiais de média viscosidade e 500bar para materiais de alta viscosidade.

Vamos supor que nossa peça será de um material de média viscosidade, o POM (poliacetal):

Ff = Ap x Pc
Ff = 80cm² x 380kgf/cm²
Ff = 30400 x 1,2 (coef seg)
Ff = 36480kgf =~ 37tf

Chegamos finalmente à Força de fechamento, à uma primeira vista parece difícil, mas praticando algumas vezes fica moleza.

Método B
A pressão na cavidade tem relação direta com a pressão de injeção, sendo em média 1/3 a 1/2 da pressão de injeção.
Então a título de uma maior aproximação podemos dizer que:











Sabemos que temos que usar sempre o pior caso, portanto:











Tá e como saber a pressão de injeção ?
A pressão de injeção deve ser estimada em função da experiência do projetista. Este é o método mais utilizada quando o processo de injeção é bem conhecido e as peças possuem características muito similares.

Método C
A Pc ainda pode ser melhor avaliada com um sistema CAE (Engenharia Auxiliada por Computador) que executa simulações baseadas nas condições de injeção.



Bibliografia:
RABUSKI, M. C.; Fundamentos de Projetos de Ferramentas. CEFET-RS.
2008.




Abraço !
Jones