CHUPAGENS (RECHUPES) E VAZIOS

(por Ron Maraghi, Ph.D.)

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Por que as Chupagens e Vazios ocorrem durante o processo de injeção de Plásticos ? Pela falta de pressão interna no molde durante o resfriamento para compensar a contração do material fundido em seções mais grossas.

Quando o material fundido começa a se resfriar, as primeiras áreas a se solidificar são as seções finas; as seções grossas se solidificam por último. Quando o plástico se resfria ele se contrai, ou seja, diminui o volume de material no molde. Se essa contração não é compensada com a pressão de recalque, dois fatos acontecem:

• O material que está ainda na forma fluida, em seções espessas, será forçado para fora do molde, através do ponto de injeção que ainda não se solidificou. Isto significa que a cavidade terá menos material devido a essa descarga, causando a formação de chupagem e vazios.
• Se o ponto de injeção se solidificou, nenhuma pressão de recalque pode ser aplicada no material que está se contraindo, durante o processo de resfriamento. A pressão de recalque normalmente empurra material derretido do colchão e mantém o molde completamente cheio. Quando o ponto de injeção se solidifica, nenhum material pode entrar ou sair das cavidades.

Como a peça se contrai, um vácuo é criado (pressão negativa), formando um vazio. Se a parede externa da peça está ainda molde, o vácuo chupará a superfície da peça, causando uma depressão conhecida como chupagem. Se a camada externa da peça (pele) já está suficientemente endurecida, as forças de vácuo não são fortes o suficiente para chupá-la, o que gera vazios no interior da peça. Este vazio, de fato, corresponde a um espaço sem material, rodeado de plástico altamente tensionado.

Consequentemente, a prevenção de chupagens e vazios envolve e é dependente de:

• colchão suficiente defronte à ponta da rosca, para compensar a redução de volume devida à contração;
• pontos de injeção grandes o suficiente para reter calor e não se solidificar prematuramente;
• tempo de recalque e pressão de recalque num nível que mantém a massa de material sob pressão durante o resfriamento, para evitar a descarga do material.

Se o projeto da peça exige uma sequência de espessura de paredes "fina/grossa", e esta geometria não pode ser mudada em função da aplicação do produto, é essencial que o ponto de injeção esteja situado na seção mais espessa da peça.
Quando são encontradas seções espessas na peça, é melhor vazar ("core out ") esta área, diminuindo a sua espessura, para evitar marcas de chupagem e vazios.
Quando são usadas nervuras, a espessura da nervura não deve exceder 40% a 50% da parede da peça. No caso de saliências , especialmente saliências em cantos, as marcas de chupagem são evitadas vazando-se ("coring out") as bossas.
Para melhorar a estética de uma peça com chupagem, uma acabamento superficial texturizado pode ser empregado.
O uso de uma pequena quantidade de um agente de expansão pode criar uma pressão interna suficiente dentro do material fundido para evitar a formação de chupagens (0,05 - 0,1%)
O uso de injeção a gás foi criada com o propósito de eliminar marchas de chupagem em peças com seções grossas.
O processo de espuma estrutural normalmente é livre de marcas de chupagem, mas o acabamento superficial e a resistência ao impacto da peça são prejudicados.

PESQUISA DE CAUSAS E SOLUÇÕES

Com respeito ao Material:

• Conteúdo de calor do polímero

Com respeito ao Processamento:

• Alimentação insuficiente
• Pressão de injeção insuficiente
• Tempo de enchimento do molde insuficiente (injeção)
• Pressão de recalque baixa ou inexistente
• Tempo de recalque muito curto

Com respeito ao Projeto do Molde:

• Geometria da peça (fina/grossa)
• Localização e tamanho do ponto de injeção
• Ponto de injeção muito comprido
• Solidificação prematura
• Resfriamento inadequado
• Necessária texturização do molde, para camuflar chupagem
• Usar injeção a gás
• Mudar o processo para espuma estrutural
• Mudar projeto do molde

Com respeito ao Equipamento:

• Válvula de retenção defeituosa ou mal assentada, resultando em perda de pressão.

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