Este artigo aborda os factores que influenciam a velocidade. Também discutiremos as vantagens e desvantagens das diferentes velocidades de injeção. Dependendo do tipo de produto, a velocidade de injeção pode fazer uma grande diferença.
Influência da velocidade de injeção na adesão
A velocidade de injeção afecta o grau de orientação e adesão entre dois materiais. Também determina o grau de contração e a resistência do compósito.
Velocidades de injeção mais elevadas conduzem a um maior aquecimento por cisalhamento e a tempos de atraso de pressão mais curtos. Além disso, velocidades de injeção mais elevadas conduzem a uma maior orientação molecular, o que dificulta a ligação.
A adesão nas primeiras etapas do processo de moldagem por injeção pode ser explicada pelas teorias de adsorção e difusão, bem como pelas forças de van der Waals na superfície do rolo.
No entanto, para observar estes processos corretamente, é necessário um estudo aprofundado das propriedades físicas do material. Além disso, é necessária uma compreensão completa das propriedades de adesão de uma substância para otimizar o processo.
A velocidade de injeção e a temperatura do cilindro têm um forte impacto na adesão interfacial. A película original foi testada com 13 N de carga e 120-150 mm de alongamento.
As curvas carga-deslocamento resultantes são apresentadas na Fig. 9. Cada curva representa diferentes modos de falha. No Tipo 1, a película não adere ao substrato, resultando em descolamento.
Influência da velocidade de injeção na orientação
A velocidade de injeção desempenha um papel fundamental na orientação molecular dos materiais compósitos. Além disso, influencia a resistência do compósito, a adesão e a contração do componente.
Velocidades de injeção mais elevadas resultam em temperaturas mais elevadas, tempos de atraso de pressão mais curtos e compósitos mais fortes. Além disso, as velocidades de injeção elevadas diminuem a probabilidade de picos de tensão e de formação de entalhes.
Durante o processo de moldagem por injeção, o material apresenta um perfil laminar pseudoplástico. Isto resulta em cadeias que são esticadas durante a fase de enchimento do molde, mantendo-se numa configuração enrolada no núcleo. Esta orientação mantém-se ao longo de todo o processo.
A velocidade de injeção pode ser aumentada ou diminuída para obter a orientação desejada. Os polímeros de elevado peso molecular e os polímeros reforçados com fibras são especialmente vulneráveis a problemas de orientação.
A velocidade de injeção também afecta a espessura da região do núcleo. Uma velocidade de injeção mais elevada resulta numa camada de núcleo mais espessa (37%) do que a de uma injeção a baixa velocidade. Por outro lado, uma velocidade de injeção de baixa velocidade resulta numa camada de núcleo mais fina (21%) e numa taxa de cisalhamento mais baixa.
Diversos pesquisadores examinaram a distribuição da orientação das fibras em peças de SFRP moldadas por injeção. Alguns desenvolveram métodos numéricos para prever essa distribuição com base em resultados experimentais confiáveis. Isso pode ser útil na fase de projeto da peça.
Influência da velocidade de injeção no encolhimento
Se a contração for uma preocupação em seu processo de moldagem por injeção, você deve compreender a relação entre a velocidade de injeção e a contração. Quanto menor a velocidade, menor a temperatura do fundido e mais lento o tempo de injeção, maior a probabilidade de a peça contrair. Nesse caso, talvez seja necessário aumentar a pressão ou prolongar o tempo de injeção.
Os rácios SN entre a retração pós-moldagem e o empeno são uma medida de como estes dois factores interagem. Os rácios SN entre os dois factores são calculados utilizando a Eq. 1. A tabela de resposta dos rácios SN médios é utilizada para determinar a combinação óptima dos parâmetros do processo. A combinação óptima é aquela que apresenta o rácio SN mais elevado.
Além disso, a velocidade de injeção também afecta a espessura da região do núcleo. A uma velocidade de injeção elevada, a espessura relativa do núcleo é maior do que nas injecções a baixa velocidade.
Isto deve-se ao facto de uma região mais fina do núcleo registar taxas de cisalhamento mais elevadas. Como resultado, tem um perfil de velocidade mais plano e uma maior pseudoplasticidade. Em suma, uma cavidade mais pequena tem uma região do núcleo mais fina.
As alterações de contração são logarítmicas nas amostras PP20 e PP80. Estas linhas de tendência são representadas pelas equações de linhas de tendência na Figura 2.
A maior contração primária ocorre quando peças poliméricas são processadas com temperaturas de molde mais elevadas. Isso não é desejável na prática industrial, mas pode ser reduzido ajustando os parâmetros do processo de moldagem por injeção. Por exemplo, prolongar a fase de recalque pode diminuir a contração primária.
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