Melhoria da refrigeração de moldes de injeção plástica usando simulação numérica e projeto para manufatura aditiva (MA)

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Lima, Érika Daine de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Additive manufacturing; Canal conformal cooling; Conformal cooling channel; Injection mold; Manufatura aditiva; Moldagem por injeção plástica; Molde de injeção; Plastic injection moulding
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18156/tde-22122020-174918/

A moldagem por injeção é um método tradicional usado para fabricação de produtos plásticos devido à sua alta produtividade, eficiência e manufaturabilidade. Esta pesquisa realiza um estudo, usando simulação numérica, analisando os efeitos da utilização de canais de refrigeração do tipo conformal cooling em moldes de injeção plástica. Também compara canais de refrigeração convencionais, fabricados por usinagem CNC. Logo, este estudo tem por objetivo o desenvolvimento de um método de refrigeração diferenciado usando a versatilidade e menores restrições da tecnologia de fabricação por manufatura aditiva (MA). O procedimento envolve redesenhar o sistema de refrigeração de um molde de injeção de um componente da indústria de autopeças (colaboradora nesta pesquisa), substituindo canais convencionais pelo conformal cooling. O molde em estudo é usado para a produção de uma carcaça de lanterna automotiva em plástico polipropileno com espessura mínima de 3 mm. Os parâmetros usados para a comparação entre os dois métodos foram o tempo total de resfriamento da peça, a temperatura da peça e a temperatura do molde. Como resultados mais expressivos, obteve-se uma redução de cerca de 10,6% em tempo de resfriamento para atingir a temperatura de extração, uma redução de cerca de 23,3% em temperatura da peça, e redução de cerca de 26,1% em temperatura no molde. Os resultados demonstram que usando a fabricação com canais do tipo conformal cooling, é possível obter um aumento considerável de qualidade e produtividade.