PT91997A - Processo e aparelho de moldagem por injeccao - Google Patents

Description

CAMPO TÉCNICO A presente invenção diz respeito a um processo e aparelha aperfeiçoadas para a moldagem por injeeção de materiais plásticas* particularmente preferidos na moldagem por injeeção de produtos de precisão»

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

De acordo com a técnica existente* um aparelho para a moldagem por injeeção de materiais plásticos» é constituído por uma máquina para injeeção* com um Símbolo do tipo parafuso sem--fim* e um sistema de molde que apresenta uma cavidade onde o artigo a moldar toma a forma pretendida» Para um produto a moldar o sistema de molde pode ser do tipo molde simples ou do tipo molde primário com um molde de gito arrefecido no canal de alimentação» Em vez do molde de gito arrefecido* o aparelho pode ter um molde de gito aquecido que incorpora um tubo de distribuição entre o molde simples e a máquina de injeeção» Entre o sistema de molde e o corpo da máquina de injeeção e?;iste um canal de injeeção* constituído por um ínjector no caso de haver uma só cavidade* ou por uni sistema de molde de gito aquecido e por um injector»

Com um tal aparelho» o processo convencional de moldagem por injeeção compreende as seguintes operações? efectuar* em cada um dos ciclos de injeeção* a plasti-ficação e o doseamento de um material plástico ao mesmo tempo que este é aquecido no interior do corpo da máquinas injeetar* sob pressão* o fisaterial plastificado quente para dentro da cavidade do molde através do canal de injeeção? fazer coits que o material quente injectado, seja mantido sob pressão, pelo menos parcialmente, no interior de toda a cavidade do molde, ao mesmo tempo que o sistema de molde sstà a ser arrefecido, de maneira a promover a formação e a refrigeração do artigo moldados e remover o artigo moldado e arrefecido de dentro da cavidade do molde depois de o sistema de molde ter sido aberto»

Nas Tabelas I e II anes<ss5 são indicadas, a titulo de exemplo, as operações particulares da moldagem por injecção, incluindo as operações fundamentais acima referidas»

Chegou-se á conclusão que, de entre os factorss mais importantes que influenciam a qualidade de um produto moldado, a operação de manutenção do material sob pressão á uma das mais criticas» Se esta operação não for conduzida apropriadamente, os produtos moldados terão contracções indesejadas, devido a aquecimento insuficiente, e/ou rebarbas devido a enchimento excessivo» 0 tempo da operação de manutenção do material sob pressão, depende do tempo necessário para arrefecer um produto moldado, na cavidade de moldagem»

Com um molde de arrefecimento fixo e adequado e uma cavidade com volume fixo, demora menos tempo a arrefecer um produto moldado que tenha pouca espessura do que um produto moldado mais espessog aquele tempo é o suficiente para o produto poder ser retirado da cavidade do molde» No caso do produto com maior espessura, é necessário maia tempo para a operação da manutenção da pressão do material, embora as operações de injec— ção5 plastificação e doseamento demorem o mesma tempo que para o produto moldado de menor espessura» .-s.

V

De acordo com a técnica existente, a operação de manutenção da pressão do material é conseguida pslo uso da máquina de injecção ccíb o isbolo a sxsrcsr uma pressão externa, adicionada á pressão do material injectado, numa seção combinada entre a cavidade do molde e o canal de injecção» A tecnologia convencional considera a manutenção de uma pressão externa exercida pela máquina de injecção, senda controlada ds modo a exercer uma pressão escalonada, em vez de não escalonada, a qual é aplicada por avanços predeterminados do êmbolo»

Uma vez que ainda não foram conhecidos, com precisão, a função e efeito da manutenção da pressão do material, embora haja algumas teorias que foram desenvolvidas, houve várias tentativas para melhorar a operação de manutenção da pressão para a plasti-ficação de um material, que, quando se inicia a operação de pressão externa escalonada, é viscoso e elástico» Na abordagem convencional, existe uma séria dificuldade em controlar, de um modo perfeito, uma tal operação de pressão escalonada através de posições de avanço prédetsrminadas, uma vez que o tempo entre as operaçSes de pressão vizinhas à muito pequeno, da ordem de Θ,ΘΙ segundos, e a distância entre os avanços daquelas operaçSes é muito pequena, da ordem ds ΐ?»Θ1 mm, enquanto que o diâmetro interior do corpo da máquina de injecção é muito largo quando comparado com uma tão pequena diferença nos avanços» Dadas estas circunstâncias, o controlo da pressão escalonada não é segura em operação manual» Portanto, as recentes tnáquinas ds injecção destinadas a produzir artigos com precisão, particularmente os artigos de pequena dimensão, estão todas equipadas com computadores s detectores electránicos dispendiosos, para controlar os parâmetros» Em ligação com o acima referido, um tal computador também é usado para controlar as operaçSes de plastificação, doseamento e injecção» Na operação de injecção, também é adoptado i

\ o método de injecção escalonado, d qual, na maior parto dos casos, implica uma velocidade de injecção escalonada,

Além do mais, dsvs ser notado que só depois de ser completada a operação de manutenção da pressão do material num ciclo de injecção, se pode -avançar para as operações de plastifi— cação e doseamento do ciclo de injecçSo seguinte, Isto acontece porque o 'êmbolo de injecçSo da máquina está per se essencialmente ligado á operação de manutenção da pressão do material, isto significa que é permitido que as operações de plastificação e doseamento demorem um certo tempo, desde o final da operação de manutenção da pressão do material, até ao momento em que o sistema de molde ê aberto para remover o artigo moldado. Este tempo, é relativamente pequeno no período do ciclo de injecçSo, por exemplo 4 = 6 segundos (34%) no ciclo de injecção de 14,5Θ segundos, como indicado na Tabela I, enquanto que o tempo da operação de manutenção da pressão do material demora 5 = 09 segundos (35%)=

0 tempo do ciclo de injecção (14,5Θ segundos) e a soma dos tempos de plastificação e doseamento (4,6 segundos), do tempo de manutenção da pressão do material (5,09 segundos) e de outras operações (5,41 segundos.).

Na indústria de plásticos moldados por injecção existe, concertssa, uma grande necessidade em se conseguir uma grande produtividade, em artigos de precisão obtidos com um tempo de ciclo de injecção muito pequeno. Por um lado, esta necessidade leva a que o período de tempo da operação de manutenção da pressão do material seja reduz ido, por outro assegura, que a qualidade do artigo de precisão moldado continue a ser boa, Isto possibilita não só aumentar o arrefecimersto do molde, mas aumentar também, com uma maior precisão, o controlo pelo computador em associação coo os avanços do êmbolo, da pressão ds manutenção escalonada e da pressão de injecção, de modo a se relacionar com o aumento do arrefecimento do molde, implicando que o computador deverá ser mais sofisticado ou compliçado, o que se traduz num alto custo sítí equipamento informático* Mos tempos actuais, a seguinte afirmação não é, de modo nenhum, exagerada» 0 custo do computador representa uma grande parte do custo ds produção da máquina de injecção, o que torna a produção das máquinas recentes mais cara» quando comparada com o custo das máquinas de injecção simples originais, usadas no passado, as quais não estavam equipadas com computador s funcionavam através de uma simples operação que envolvia "uma pressão nlo escalonada e uma velocidade ds injecção não escalonada"* Q referido acima conduz a um maior custo de produção dos artigos moldados* ror outro lado, a fim de reduzir o custo de produção, foram feitos, na indústria, vários esforços para diminuir o tempo do ciclo de injecção* Uma tal redução do tempo de ciclo leva a reduzir, sob circunstâncias convencionais, as operaçSes de plastificação e doseamento* Contudo, surgiu um sério problema na redução das operaçSes de plastificação e doseamento, que consiste na necessidade de aumentar a taxa de plastificação ou “performance” que conduz a um aumento de energia fornecida, o que implica maiores custos tís operação e da máquina*

Além do mais* deve-se ter em conta que um tal aumento de capacidade ds plastificação da máquina ds injecção, causa danos no material plástico, provocados pelo "êmbolo de parafuso sem-fim, devida á quebra de cadeias de polímeros com alto teor de resina, enquanto o material polimerizado está a ser plastifiçado* Isto conduz á deterioração do artigo moldado*

Hais, q aumenta da capacidade de plastificaçSo requere um aquecimento do material a temperatura elevada. Isto conduz a que a artigo moldado tenha de permanecer no molde ma is tempo para srrefecerj e, portanto, o aumento do aquecimento vai contrariar a intenção de reduzir o tempo do ciclo de injecçãa= Devido a esta baixa qualidade do material plastificado, a que há que adicionar o aumento de aquecimento, existe, portanto, uma certa limitação no aumento da capacidade de plastificaçSo, mesmo se se desprezar o aumento ds custo de produção de uma máquina de injecçlo com um desempenho tão elevado„

Dadas as circunstâncias, o inventor reconhece que o aperfeiçoamento ou desenvolvimento do processo s do aparelho de moldagem por injecçao de um material plástico, de acordo com a técnica convencional, está a atingir ou já atingiu o limite,,

BESÇRÍ-Ç.SO DA INVENÇÃO

Um objectivo da presente invenção é fornecer um processo s aparelho de moldagem por injecçao, aperfeiçoado não na direcção acima referida, mas numa nova direeçKo, da qual se espera que possa permitir á tecnologia de moldagem por injeeção um maior desenvolvimento ou exceder os limites da tecnologia convencional„

Outro objectivo da presente invenção é o de fornecer um processo e aparelho de moldagem por injeeção, usando uma máquina de injeeção do tipo convencional, mas sem estar equipada com computador, a qual pode trabalhar com pressão e velocidade;* do fmbolo não escalonadas, dependendo aqui de cada uma das operações de injeeção e subsequente manutenção de pressão do material, tal como as da máquina de injecçao original designada por "pressão e velocidade de aproximação", mas aperfeiçoada ems o tempo do ciclo de inj seção ê considerável men te reduzido, tendo a máquina de injeeção uma capacidade fixa de plastificação? s a capacidade de plastificaçSo da máquina é considerável mente reduzida cora ura tempo da ciclo de injecçSo fixo, enquanto é assegurada uma alta qualidade na moldagem de artigos de precisão, como resultada de não haver injecçSo insuficiente nem enchimento excessivo que podem conduzir. respectivamente. a contracções e a rebarbas. t,

Um outro objectivo da presente invenção é fornecer um processo e aparelho de moldagem por injeeção para artigos de precisão moldados3 aperfeiçoados de modo a se poder fazer o ajuste preciso da manutenção da pressão do material, sem usar nenhum computador.

Um outro objectivo da presente invenção é fornecer uma máquina de injeeção menos dispendiosa, pequena s simples s/ou com energia de plastificaçSo mais baixa, tendo um pequeno êmbolo de parafuse sem-fim para plastificaç!o? não necessitando a utilização de computador. incorporando um sistema de molde com uma escala relativamente alta e sujeito a uma força de aperto relativamente alta, e permitindo a produção de produtos moldados de precisão, com produtividade e qualidade elevadas.

De acordo com a presente invenção. um processo de moldagem por injeeção é fornecido cora as operações fundamentais, acima referidas para o processo de moldagera por injeeção convencional 3 mas cora uma caractsrístiea adicional que consiste em o canal de injecçSo ser interrompido a meio do canal de comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade do molde, depois da operação de injecção mas enquanto estiver a decorrer a operação de manutenção de pressão do material= A ideia retratada define uma nova direcção na tecnologia de moldagem por injecção, compi©lamente diferente da direcçlo convencional acima referida» Aquela, ultrapassa a ideia inerente ou crença comum de que a operação de manutenção tía pressão do material deve ser confiada á máquina de injscçlo, em ligação com a processo de injecçlo imediato»

De acordo com a presente invenção, a operação de manutenção da pressão do material;, ê conseguida do seguinte modos primeiro, usando a máquina de injecção per se trabalhando com o ãmbolo, para exercer uma primeira pressão soí todo o material injectadoj mas em segundo» usando outros meios para exercer uma segunda pressão* numa zona frontal do material injeciado, separado devido á interrupção acima referida* existente no canal de injecção»

De acordo com a presente invenção* as opsraçSes convencionais de plssiificação, doseamento e injecção são conseguidas através de uma máquina de injecção convencionai do tipo corpo simples ou corpo duplo* e a primeira sub-operação de manutenção da pressão do material é conseguida pela mesma máquina de injec-ção convencional=

Num primeiro aspecto da presente invenção, a primeira pressão de manutenção é uma pressão estática externa, escalonada ou não escalonada, exercida pelo @mbolo de injecção, o qual se move axialmente á medida que o material injectado é contraído cama um todo, enquanto o sistema de molde está a ser arrefecido, e a segunda pressão de manutenção é uma pressão estática interna, não escalonada, exercida pela cona dianteira do material, o qual está compactado num espaço fechado s fixo, que consiste numa combinação entre a cavidade do molde e a parte dianteira do canal de injecção definida pelos outros meios.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, a primeira pressão de manutenção é a mesma que a do primeiro aspecto, mas a segunda pressão de manutenção é uma pressão estática interna escalonada, exercida pela parte dianteira do material compactado num espaço fechado que consiste numa combinação entre a cavidade do molde e a parte dianteira do canal de injecção definido pelos outros meios, espaço esse, cujo volume é alterado pelos outros meios pelas operaçSes, mas é fixo atá se efectuar a próxima alteração escalonada,

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, a primeira pressão de manutenção é uma pressão estática interna exercida por todo o material injectado, compactado num espaço fechado e fixo, que consiste numa combinação entre a cavidade do molde e todo o canal de injecção, tendo uma extremidade traseira definida pelo fmbolo de injecção, s a segunda pressão de manutenção é a mesma pressão estática interna do primeiro aspecto.

De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, a primeira pressão de manutenção ê a mesma que a do primeiro aspecto, mas a segunda pressão de manutenção á uma pressão externa escralonada, exercida pelos outros meios em todo o material injectado num espaço fechado, alterável em volume pelos ditos outros meios, consistindo numa combinação da cavidade do molde e da parte dianteira do canal de injecção definida pelos outros meios. >

Aquis a expressão "pressão externa" indica uma pressão exercida no material por meios externos¥ enquanto a expressão "pressão interna" indica a pressão exercida no material par ele próprio» Os meios externos que exercem a pressão externa» podem ser movidos numa direcção contra o material que se acha contido num espaço fechados e alteráveis em volume devido ao seu movimento :s enquanto o material que exerce a pressão interna é contido num espaço fechado e fixo» Nesta ligação¥ a pressão externa é canstanismente independente da temperatura do material que está a ser alterado pelo aquecimento ou arrefecimento, enquanto a pressão interna varia â medida que a temperatura é alterada»

Preferencialmente;i o espaço fechado e carregado com a parta dianteira do material injectada é desenhado para ter um volume com uma dimensão substancialmente idãntica á da cavidade do molde»

Os outros meios são fornecidos para interromper o canal de injscçao a meia distância do seu comprimento., de modo a impedir a comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade do molde» e exercer a segunda pressão de manutenção na parte dianteira do material injectado? separado pela interrupção do canal de injseção» Prsferencialmente5 os outras meios no primeiro e terceiro aspectos da invenção podem ser do tipo válvula incorporada no canal de inj seção » AI ternativamsnis.. a interrupção da passagem e os meios que exercem a pressão formam um conjunto tipo cilindro-pistão cujo tmholo comunica com o canal de inj seção ¥ de modo a que o embolo se desloque através de uma parte local situada a meia distância ao longo do canal de injec-çãcjj em direcção á cavidade do molde e segundo um curso predeterminado e sob prsssãOj contra uma parte dianteira do material injectado e fixo temporáriamente ao referido curso¥ de maneira a interromper a comunicação entre o interior do corpo da máquina e

a cavidade da molde, a meia distância ao longa do canal de injecção, e definem também o dito espaço fechado e fixo que contém α material compactado, 0 cilindro apresenta um prolongamento oco reciilineo, no interior do qual trabalha o 'êmbolo que se acha montado de modo a poder deslocar-se de forma deslizsnte ao longo da extensão oca... 0 canal de injecção forma, parcialmente, uma parte dianteira do prolongamento oco rsctilineo, de maneira a fazer com que o êmbolo vá provocar a interrupção do canal de injecção, quando o dito êmbolo penetrar na parte dianteira do prolongamento oco rectilíneo. Outra parte do canal de Injecção vai desembocar no corpo da máquina, estando colocada a seguir á parte dianteira do prolongamento oco e rectilineo e estende-se a partir da referido prolongamento» A função de válvula do cilindro acima referido, também á usada, como os outros meios, no terceiro aspecto da invenção. Neste caso, o êmbolo é forçado a deslocar-se para a frente passo a passo, de modo a que a pressão interna escalonada seja exercida pelo material compactado.

De acordo com a presente invenção, o processo de moldagem por injecção compreende ainda unsa operação de aspiração, permanecendo o material quente na parte dianteira do canal devido â expansão de volume, antes do sistema de molde ser aberto para retirar o artigo moldado, mas enquanto é mantida a interrupção do dito canal de injecção, para libertar o material quente da carga excessiva,:

Com o cilindro previsto, a expansão na zona de expansão do canal de injecção é provocada pelo recuo do êmbolo. Com a válvula fornecida, a secção do canal de injecção é constituiria par uma parte dianteira cilíndrica s por uma parte do êmbolo

V V sendo traseira que é perfurada s que é fornecida com a válvula,, deslocável na parte cilíndrica.

Uma extremidade dianteira do material quente que permanece no canal de injecçâo logo a seguir ao artigo moldado é refrigerada pelo arrefecimento do molde» A extremidade dianteira do material -arrefecido ê fundida pelo aquecimento instantâneo que é aplicada depois de completada a operação de aspiração, mas imediataments antes de se injectar o material seguinte. 0 aquecimento instantâneo deve ser aplicada preferen-ciaimente por um meio inventado por este inventor no passado, i.e», o chamada "Sistema de lança", 0 processo ou meio de aspiração de modo a provocar o recuo è particularmente necessário num caso em que o tempo do ciclo de injecçâo, e portanto o tempo de arrefecimento do molde, é pequeno, isto porque a extremidade fria do material não está suficientemente arrefeci.da para resistir á pressão interna na parte dianteira do canal, o que fará* se a aspiração de modo a provocar o recuo não for executada para redusir a pressão, com que o material provavelmente se escoará para fora com a extremidade insuficientemente arrefecida,

A interrupção do canal de injecçâo é retirada para permitir a comunicação da cavidade do molde com o interior do corpo da máquina, para a injecçâo seguinte, antes que se funda a extremidade dianteira fria do material, Num estado estacionário, o material quente plastificado injactado no ciclo de injecçâo imediatamente anterior, mas não α do artigo moldado, que permanece na máquina de injecçâo ao longo de todo o canal de injecçâo, é injectado na cavidade do molde assim que for desobstruído o canal de injecçlo, passando- através deste canal juntamente com o material doseado seguinte, o qual ê novo e está plastificado, caindo sobre a extremidade dianteira fria do material fundido, A quantidade do material novo doseado é suhstancialmenie equivalente á do artigo moldado»

Com a válvula incorporada no canal de injecção, de acordo com α primeiro s terceiro aspectos da invenção, a parte dianteira do canal de injecção, definida pelo espaço fechado e fixo, é separada do resto devida á dita interrupção do canal de injecção» A primeira pressão, externa ou interna, exercida pelo fmtaolo na extremidade do material na primeira sub-operação de manutenção da pressão, é suhstancialmente equivalente à pressão interna do dito material compactado, no inicio da segunda sufe--operação de manutenção da pressão interna do material„

Com o ©mbolo incorporado no canal de injecção, da acordo com o primeiro ou segundo aspectos da invenção, a parte dianteira do canal de Injecção, definida no espaço fechada e fixo, é mais pequena que a parte dianteira separada pela interrupção do canal de injecção, que tem um volume predeterminado» A pressão externa exercida pelo 'embolo na extremidade do material na primeira sub-aperação de manutenção da pressão, é mais pequena que a pressão interna exercida pelo material compactado, no início da segunda sub—operação de manutenção da pressão interna, sendo aquela devida ao aumento da pressão de compressão provocada pela compressão do material na volume prédetsrminada, a qual tem por finalidade formar o material compactado» 0 canal de injecção poda formar um molda de gitos aquecido, constituido por um canal de injecção com gito de entrada, ao qual α canal á ligado» G sistema de molde pode ser previsto para formar um molde primário próprio para promover a formação de um produto moldada e um molde de gitos frio próprio para promover a formação de um gito moldado» 0 produto moldado e o gito moldada em combinação, determinam a formação do referido artigo moldado na cavidade do molde* 0 inventor chamou á parte dianteira do canal de injseção acima referida, seja fixa ou alterável em volume através de fases*. incorporando outros meios, “câmara de manutenção da pressão do material51 , e também chamou ao processo e aparelho da presente invenção “sistema de moldagem por injecção constituído por uma câmara de manutenção de pressão do materialusando esta nova variante diferente da convencional por conveniência para identificação do invento*

De acordo com a presente invenção, o período de tempo da referida segunda sub-operaçãa de manutenção de pressão do material, representa uma parte predominante do período de tempo global da referida operação de manutenção da pressão do material* Preferencialmente, s interrupção do canal de injecção é executada na referida injecção* Uma pressão de injecção dinâmica exercida no material durante o escoamento em direcção á cavidade do molde, feito a alta velocidade através de todo o canal de injecção, é faseada desde um nível alto até um mais baixo, a fim de se alterar para uma pressão da manutenção estática, nos primeiro s segundo aspectos da invenção, sendo, no entanto, a manutenção da pressão estática interrompida no canal de injecção, imediatamente antes de se completar a injecção, de modo a que não seja exercida em todo o material injectado* A primeira manutenção da pressão e a pressão de injecção são de preferência pressões não escalonadas, mas podem ser, concerteza, pressões muiti—escalonadas á medida das necessidades»

De acorda com a presente invenção, na interrupção do canal ds injecção, s máquina de injecção executa as operações de plastificação e doseamento da injecção seguinte, Nesta ligação, as operações de plastificação e doseamento são executadas com uma taxa relativamente baixa na fase mais langa» cara um perioda de tempo rslativamente longo» substancialmente equivalente ao que vai entre o momento imetíiatamente a seguir á primeira injecção e o momento em que o sistema de molde é fechado para uma segunda injecção, sendo o tempo da referida operação mais longa quase equivalente ao periodo as tempo do ciclo de injecção entre as primeira e segunda injecções»

Esta é uma das características mais vantajosas da presente invenção, que nunca pode ser atingida pela técnica precedente, ao usar aproximações convencionais, em que a operação de manutenção da pressão do material é feita na máquina de injecção» As vantagens acima referidas, facilitam o prolongamento do tempo das operações de plastificarão e doseamento_ por exemplo num tempo fixo do ciclo de injecção de 14.,59 segundos» de 3»5 para 8 = 5 segundos como se pode ver na tabela I, com a possibilidade de a máquina de injecção poder ser prevista para trabalhar com uma taxa de plastificação mais baixa, por exemplo cerca de 2/5 C3=5/8»5> da máquina convencional, podendo ser usada uma máquina com um tamanho muito mais pequeno.; a qual consome menos-energia» e sendo também possível» no tmbolo do parafuso sem-fim, ter uma razão L/D mais alta» Além do mais.; o tempo do ciclo de injecção é consideravelmente reduzido, por exemplo até cerca de 65% (9=59/14*59} do convencional como indicado na tabela I» se for utilizada uma máquina de injecção que tenha uma taxa de plastificação fixa»

Outra vantagem importante da presente invenção é conseguida pelo uso da pressão de manutenção interna, particularmente na segunda sab-operação de manutenção da pressão do material 5 a qual é reduzida contínua e automáticamente á medida que a

X temperatura da material contido em toda a cavidade do molde é reduzida5 devido ao arrefecimento do sistema de molds3 dando origem a um artigo moldado frio.

Com a sslecção apropriada de uma pressão interna inicial=, o artigo moldada é obtido sem eantracçSes ou rebarbas, sem o uso de qualquer controlo da pressão de manutenção.

De um modo gerals isto quer dizer que não é necessário utilizar um computador para o controlo da pressão de manutenção, uma vez que a segunda sub-operaçlo é a fase mais significativa no tempo global da operação de manutenção da pressão do material„ Além desta, outra razão para não ser necessário utilizar um computador para o controlo da pressão de manutenção na primeira sub—operação, é por o tempo da primeira sub—operação ser muito pequeno, por outras palavras, essencial mente,, a presente invenção não confia na máquina de injecção para conduzir a operação de manutenção da pressão do material,

Em ligação com o acima referidos a presente invenção é também vantajosa no aspecto em que o ajuste da pressão de manutenção interna? para manter a pressão do material, é feito com sxactidão até um nivel desejado, através de uma simples operação manual mudando o curso ao longo de uma escala fornecida. Isto porque o cilindro é desenhado para ter uma razlo L/D grande. Em evidente contraste3 a razão L/D da máquina de injecção é conside-rávelmente pequena e não é possivel ser maior como desejado, resultando que a operação convencional de manutenção da pressão do material necessita de um computador com meios electrónicos, para detectar com exactidão a posição do curso do embolo de injecção. A segunda sub—operação de manutenção da pressão do material executada na interrupção do canal de injeeção pode* cancertsía5 ser conseguida usando um êmbolo que exerça uma pressão estática externa no material compactado», do mesmo modo que a primeira sub—operação é conseguida por uma máquina ds injeeção com um cilindro e fmbolo de injeeção, o qual exerce uma pressão estática externa em todo o material injectado, Contudo, isto pode necessitar o uso de um computador, tal como na máquina de injeeção em alguns casos»

BREVE DESCRICaQ DOS DESENHOS

As figuras 1 e 2 mostrara ura aparelho ds moldagem por injeeção de acordo com a presente invenção, incorporado num sistema de raolde e apresentando, na figura 2, meios que formara uma válvula para conduzir a última parte ds. operação de manutenção da pressão do materials A figura 3 mostra um aparelho de moldagem por injeeção ds acordo cora a presente invenção, incorporado num sistema ds molde, apresentando luti conjunto cilindro-êmbolo que realiza a última parte da operação de manutenção da pressão do material jj

As figuras 4<a), 4<b> e 4Cc) mostrara posições ds ura êmbolo pertencente ao conjunta cilindro-êmholo da figura 3, onda são mostradas respectivaraente a sub—operação de manutenção da pressão do material, a operação de aspiração do material e a sub—operação de manutenção da pressão do material seguida da operação ds injeeção do material? mas A figura 5 mostra um aparelho de moldagem por injeeção incorporado nura sistema de molde idêntico ao da figura 3, previsto cora injectores ds gé.s para arrefecimento da cavidade do moldes

As figuras 6 e 7 mostram, rsspectivamsnts , um esquema do processo ou fluxograma e o conjunto ci1indro-imbo1o da figura 3.; a outro fluxograma e válvula da figura 1 , indicando séries de tempos de processos de moldagem por injseção, num ciclo de injseçãos

As figuras 8 a 12 slo diagramas qualitativos mostrando as operações ds manutenção da pressão exercidas sra toda a operação de manutenção da pressão do material, conduzidas respectiva— mente por um aparelho convencional e por ura aparelha da presente invenção?

As figuras 1-3 s 14 mostram um aparelho de injseção de duas partess de acordo com a presente invenção, e

As figuras 15 e 16 são diagramas qualitativos idênticos aos das figuras 8 a 12 mostrando alguns modos diferentes de manutenção das pressões, exercidas em toda a operação de manutenção da pressão do materials conduzidas pelo aparelho da presente invenção»

iSJiQB......HáTQDO...PARA PRODUZIR A I.NVENçgQ

As figuras 1, 2, 3, 4, 5, 13, e 14, mostram três tipos de conjuntos de aparelhos de moldagem por injecção, de acorda com a presente invenção» G aparelho para moldagem por injecção é incorporado num sistema de molde <1Φ), o qual é constituida por meios moldes

J (liA), Cl1B), que definem pslo menos usa cavidade (11) com usa abertura para entrada,, a compreende uma máquina de injecção, <2®>, <2®‘), qus tem um corpo do tipo cora cano único e um cilindro, no interior do qual trabalha um ©mbolo (21), <23" B > , e tendo ainda um alongamento oco (3®), <3®’5, que inclui um injscior com um canal de injecção (5®) s <5®">, o qual estabelece a comunicação entre o corpo da máquina (22) e a cavidade do molde (11), A máquina está prevista para proceder no seu corpo (22), (22"A), á plastificaçlo e doseamento de um material plástico, ao mesmo tempo que o corpo da máquina (22), (22 A), é aquecido, para injectar o material plastificado quente na cavidade do molde (i1), através do canal de injecção (5®), íõ®'), e para conter o material injectado sob pressão em toda a cavidade do molde, pelo menos parcial mente, Os meios moldes CiiA), CI1B>, estão previstos cora meios (12) para arrefecimento do sistema ds molde (1®)=,

De acordo com a presente invenção, estão previstos meios para interromper o canal de injecção (5®), (5®"), a meia distância do seu comprimento de modo a impedir a comunicação entre o interior do corpo da máquina (22), <22"h>, e a cavidade do molde (11) 5 e está previsto um espaço fechado e fixo X que resulta da combinação entre a cavidade do molde (11) e uma predeterminada parte dianteira do canal de injecção (5®) , (5®' ) , o qual comunica com uma predeterminada parte do material injecfca-do,, que se separou devido é interrupção do canal de injecção e ai se encontra compactado, a fim de fazer com que o material compactado vá exercer uma pressão interna capaz de empurrar o próprio material contra as paredes da cavidade do molde (11),

De acordo com o primeiro conjunto do aparelho da presente invenção, os meios que formam a interrupção da passagem e que exercem a pressão interna, constituem a válvula (4®), prevista no canal de injecção (5®), Nos segundo e terceiro conjuntos, os ditos meios formam um conjunta cilindro-êmbolo (6Θ) e uma válvula <40')5 respectivamente.

Analisando as figuras 1 e 2= o primeiro conjunto do aparelho de moldagem <2@) da presente invençãof ê uma máquina de injecçSo do tipo convencional com corpo ànico e com êmbolo da tipo parafuso sem-fim, incorporada num sistema de molde convencional <10) que define uma cavidade de molde (li). Um molde de gitos aquecido convencional (15) incorporado num tubo de distribuição, um bloco perfurado (31) e um sub-bloco perfurado (32), todos em conjunto formam um sistema, cujo canal de injecçSo (5Θ) comunica com o interior do corpo da máquina (22) e a cavidade do molde (II), 0 bloco principal <31) forma um cilindro posicionado coaxialmente com a máquina de injecçSo (2Θ) e o sub-bloco (32) forma um êmbolo perfurado coaxial com a máquina de injecçSo (2Θ), o qual ss pode deslocar no interior do cilindro com um curso de avanço fixo e faz parte integrante do corpo da máquina (22)= Enquanto o cilindra apresenta uma banda de aquecimento (18) e define a parte dianteira da secção do canal de injecçSo, o êmbolo apresenta uma parte traseira da secção do canal de injecçSo, 0 sub-bloco (32) apresenta a válvula (40) que tem por função interromper, no canal de in jecçSc-, a comunicação entre a cavidade do molde (11) e o interior do corpo da máquina (22),

Uma combinação entre o bloco principal (31) s o sufa--bloco (32) faz com que o canal de injecçSo <5Θ> vá expandir axialmente o volume de material nela contido, por meio de um movimento de recuo da máquina de injecçSo (20), ao mesmo tempo que é mantida a interrupção da canal de injecção mas antes de se ter procedido á remoção do artigo moldado da cavidade do molde <11>3 o que vai por sua vez fazer com que o material que permanece na referida parte dianteira do canal de injecçSo seja aspirado tíe maneira a ser obrigado a recuar= evitando assim, ser pressurizado ou compactado. 0 molde de gitos (15) encontra—se equipado com meios próprios (17)? o chamada "Sistema de Lança% para aquecer instantaneamente o molde de gitos pelo menos na zona da eKtremida.de dianteira livra da canal de alimentação quando o sistema de molde (1©) é fechado para uma operação de injecção5 ao mesmo tempo que o sistema de molde (1Θ) está a ser arrefecido, 0 molde de gitos (15) pode ser equipado com outros meios (1655 tais como canais de aquecimento para aquecer o molde de gitos5 a fim de fazer com que uma parte do material injectado permaneça quente tanto no canal de alimentação como no gito^ enquanto uma parte da eKtremidade livre do canal é arrefecida pelos meios de arrefecimento da moldes com a artigo moldado dentro da cavidade do moldes como os do segundo conjunto mostrados nas figuras 3 e 5,

As figuras 3, 4(a) a 4(c> e 5 mostram o segundo conjunto do aparelho de moldagem por injscçlo da presente invençãog incorporado num sistema de molde, 0 aparelho (20) tem o mesmo sistema que o do primeiro conjunta, eKcepto na que diz respeito aos meios para a manutenção da pressão interna do material, Um bloco (100) cora meios de aquecimento e com um sistema ds injsctor é equipado com o conjunto ci1indro—©mholo (6Θ), Este conjunto (60) tem ura prolongamento oco rectilineo <61 )5 no interior do qual o ©mbolo em forma de haste (62) se acha montado, de modo a poder deslocar-sa de forma deslizants ao longo da extensão oca, 0 canal da injecção (5®) forma». parcialmente? a parte dianteira (61a) do prolongamento oco rectilineo (61),

Outra parte (53) do canal de injseção (5Θ) vai desembocar no corpo da máquina (22) achando-se colocada a seguir è referida parte dianteira da prolongamento oco e rectilínso <6ia>, bifurcando-se e estendendo-se a partir do referido prolongamento oco s rectilineo (61), de maneira a fazer com que o fmbola (62) provoque a interrupção do canal de inj-ecção quando penetrar na parte dianteira do prolongamento oco rectilineo C6ia> (figuras 4a e 4b)* 0 conjunto ci1indro-tmbolo <6®>, no interior do qual trabalha o êmbolo (62)3 é concebido para se poder deslocar para trás a partir do fim do curso, ao mesmo tempo que é mantida a interrupção do canal ds injecção mas sá até ao momento imediata-mente anterior àquele em que o artigo moldado é removido de dentro da cavidade do molde (11), indo isso fasar com que a parte dianteira A do material que ainda fica retido na referida parte dianteira do canal de injecçlo e que foi separado devido á interrupção do canal de injecção, excluindo o do artigo moldado? vá ser aspirado ds maneira a ser obrigado a recuar, evitando assim ser pressurizado e compactado.

0 êmbolo (62) é forçada a avançar mais, de acordo com um curso prédeterminado e fixo, de maneira a que a parte dianteira da material A seja separada devida á interrupção do canal ds injecçlo? sendo compactada num espaço fechado definido pela combinação da cavidade do molde <lí) com a parte dianteira X do canal de injecçlo, e em que a extremidade traseira é definida pelo «ilibolo (62), estando o curso fixo. Como resultado, a manutenção da pressão do material com uma pressão interna não escalonada, capas da soipurrar o próprio material contra as paredes da cavidade do molde (figura 4a). AIternativamente, o fmbolo (62) pode ser forçado a deslocar-se para a frente, passo a passo, de modo a que o material compactado A exerça uma pressão interna mulfci-ssealonada, capas de empurrar o próprio material contra as paredes da cavidade do molde (figura 4a). 3

Como se pode ver na figura 5;» cada meio-molde (liA) <11B> s sncontra-se equipado com meios próprios para fazer com que na superfície de uma sua cavidade interior se vá determinar a formação de uns injectores de gás (13),, a partir dos quais vai ser injectado gás que vai incidir sobre a superfície da cavidade que □ outro meio-molde apresenta voltada para o anteriormsnts referido meio-molde, a fim da promover um arrefecimento adicional do sistema de molde (1Θ) na zona da superfície da referida cavidade* 0 primeiro e segundo conjunto de aparelhos* que apresentam sistemas de moldes <1θ) formados por moldes de qitos quentes (15), trabalham como mostrado nas figuras 6 e 7, respec- tivamente* Ou seja, de acordo com a presente invenção, a operação \ de manutenção da pressão do material é conseguida em primeiro lugar pela máquina de injecção (2Θ), a qual exerce uma primeira pressão externa não escalonada no material injectado CD, er, em segundo lugar, ao ser interrompido o canal de injecção Ci> peia válvula (4@) ou pelo cilindro (6Θ), é exercida* pelo material compactado, unia segunda pressão interna não escalonada ou escalonada <ΙΪ>* A Dpsraçso de plastificação e doseamento (III) è executada na a interrupção do canal de injecção Ci>, antes da se iniciar o ciclo de injecção seguinte*

Fazendo referência ás figuras é e 7, a interrupção do canal de injecção (i) é retirada* ou seja o canal de injecção (30) é aberto (ii) depois do molde ser fechado e trancado, mas imediatamente a seguir ao recuo do êmbolo injector (21), indo esta operação provocar a aspiração conjunta da parte traseira do material injectado* que foi separado pela interrupção do canal de injecção, e do material a dosear, que está fresco, plastificado e contido no recipiente próprio (22)* A interrupção do canal de injecção (i) á feita imsdiatamente a seguir à primeira operação de manutenção da pressão externa do material <í>, esta depois da injecção, sendo continuada até ao momento imediatamente anterior á abertura do sistema de molde C i® > para retirar a artigo moldado frio» A operação de plastificaçlo e doseamento CHI), que ê iniciada na interrupção do canal de injecção <i), pode continuar demoradamente até que seja retirada a interrupção do canal de injecção, ou seja que o canal de injecção seja aberto (ii) para se iniciar o ciclo de injecção seguinte* Ou seja, a operação de plastificação s doseamento pode demorar um determinado tempo <tÍ=T-t2)5 dentro do tempo do ciclo de injecção <T>, em que t2 representa um periodo de tempo relativamente pequeno, medido a partir cio momento em que se inicia a injecção até se interromper o canal de injecção <i), incluindo ura periodo de tempo, a seguir â injecção, substancialmente mais pequeno que é o repeitante á sub—operação de manutenção da pressão externa do material (I)„

As tabelas í e II abaixo representadas, mostram as várias operações de ura ciclo de injecção nu® processo de moldagem por injecção, usando cada uma delas um aparelho de injecção convencional s ura primeiro conjunto do aparelha de injecção (figuras 1 e 2)„ Estes aparelhos estão incorporados no mesmo sistema de molde que o utilizado para produzir meias caixas de plástico VHS (quatro caixas e duas caixas por unidade), respecti-varasn te« 0 aparelho convencional era que se baseou a Tabela II tem ura canal cora uma válvula de corte para evitar que o material se escoe para fora do canal, enquanto o primeiro conjunto do aparelha da presente invenção não apresenta uma tal válvula da corte* 0 escoamento para fora do canal é evitado pela combinação de dois factores, por u® lado o material é arrefecido na extremidade dianteira do canal da inj seção pela arrefecimento da molde e por outro a aspiração obriga o material a recuar» 0 outro aparelho convencional era que se baseou a Tabela I não tem válvula de corte»

Com o segundo conjunto do aparelho (figuras 3, 4>, são sssencialmente executadas as mesmas operações que as do primeiro conjunto do aparelho indicadas nas Tabelas I e II»

Fazenda referência ás Tabelas I 0 II, as operações de plastificação e doseamento (III) de um ciclo de injscção de acorda cam a presente invenção, são executadas durante cerca de 8=5 segundos (Tabela I) e cerca de 11 segundos (Tabela II) rsspectivamente» enquanto que as operações de plastificação e doseamento convencionais demoram cerca de 3 = 5 segundos (Tabela I) e '].3 = 5€> segundos (Tabela II) respectivamente»

Os produtos moldados resultantes têm uma elevada qualidade, não apresentando contracções e rebarbas»

Os resultados acima descritos referentes á presente invenção, são surpreendentes quando comparados com os da técnica precedente» Esta é uma consequência muito vantajosa da presente invenção, a qual é baseada numa ideia nova de “sistema de câmara de moldagem com manutenção da pressão do material”5 em que é utilizada uma pressão interna do material plastificado a fim de manter a pressão interna do material, quando o material é empurrado contra a interrupção do canal de injseção, sendo a operação de plastificação e doseamento iniciada na referida interrupção» A máquina de injscção é mais pequena em tamanho s/ou menos potente, trabalhando com uma taxa de plastificação muito reduzida, quando comparada com a máquina de injscçSo

convencional * Este efeito é conseguida sem utilizar qualquer computador para controlar» i

0 conjunto da máquina de injecção da presente invenção-é apresentado sem computador para controlar uma primeira pressão de manutenção externa,, e trabalha com uma primeira pressão de manutenção externa não escalonada por um período de tempo pequeno ? a qual é exercida sobre a interrupção do canal de injecção,, sendo a segunda sub-operação de manutenção da pressão do material executadas de modo a que o material compactado exerça uma segunda pressão interna não escalonada ou muiti—escalonada? sem utilizar qualquer computador»

Como se pode ver na Tabela I e Tabela II? a máquina de injecção convencional exerce uma pressão externa multi-escalonada durante toda a operação de manutenção da pressão do material,, utilizando um computador (dois escalões na Tabela I e tr'is escalões na Tabela II)»

No primeiro ou segundo conjunto do aparelho, a chamada "câmara de manutenção da pressão do material31 (X) é constituída pelo canal de injecção C5@> 5 incluindo a válvula (46) ou o cilindro (66)3 estendendo-se entre a abertura do sistema de molde (16) e o ponto onde está localizada a interrupção do canal de injecção (i)5 sendo representada por "X5'»

Fazendo agora referência á figura S5 a pressão externa como pressão de manutenção, é exercida pela máquina de injecção convencional em toda a operação de manutenção da pressão do material, sendo diminuída de modo escalonado por um computador, á medida que o sistema de molde è arrefecido»

De acordo cem? a presente invenção, a operação de manutenção da pressão do material é dividida numa primeira (1) e numa segunda (II) sub—operações, devido á interrupção do canal de injscção (i) (figuras 9, ίθ e ii) = Na primeira sub-operaçlo (I) o fmbolo injector (2Í) exerce uma primeira pressão de manutenção externa de um modo não escalonado, a qual não necessita de qualquer computador, como se pode ver nas figuras 9, 1Θ, e 11 = Com a válvula (4Φ) incorporada na câmara (X) (figuras 1 e 2), a segunda pressão de manutenção interna, exercida pelo material compactado, é reduzida, de um modo nao escalonado, a partir da primeira, pressão externa e â medida que o sistema de molde é arrefecido, não sendo necessário nenhum computador, como se pode ver na figura 9=

Ma outra cãnara (X) equipada com um cilindro Cé©> (figuras 3 a 5), a segunda pressão de manutenção interna exercida pelo material compactado, è reduzida de modo não escalonado como o da figura 9, excepto no caso em que, como se pode ver na figura 10, a pressão interna inicial seja superior á primeira pressão externa exercida pelo ãmbolo injector (21), o que é causado e/n parte pelo aumento da pressão de compressão quando o embolo (62) do cilindro (6Θ) se desloca para a frente (figura 4a)= Neste casa, não è necessário nenhum computador para a operação de /manutenção da pressão do material»

Ss o cilindro (6ô) trabalhar de modo a que o ãmbolo i (62) ss desloque passo a passo, a pressão interna resultante é muIti-escalonada, como se pode ver na figura 11= Neste caso, pode ser preferível usar um computador para o controlo da pressão interna escalonada* Contudo, não ê necessário um computador sofisticado para fazer o controlo, uma vez que, como se pode ver nas figuras 3 e 4, a razão L/D do ãmbolo (62) è tão alta que o ajuste do curso do êmbolo é fácilmente executado, mesmo manualmente, usando uma escala graduada (65). 0 material compactado -A exerce uma pressão da manutenção interna muiti-escalonada, representada na figura lí como segunda sub-operação de manutenção da pressão do material (II), quando o êmbolo (62) é forçado a deslocar-se para a frente passo a passo, a partir de um curso fixo até outra cursa fixo, durante o arrefecimento do sistema de molde. 0 material compactado A exerce outra pressão de manutenção interna muiti-escalonada, mostrada na figura 15 como segunda sub-operação de manutenção da pressão do material (II), quando o êmbolo (62) é forçado a deslocar-se para a trás passo a passa, a partir de um curso fixo até outro curso fixo, durante o arrefecimento do sistema de molde. Neste caso, a primeira pressão de manutenção, exercida pela máquina de injecção até ser actuada a interrupção do canal de injecção, é uma pressão externa escalonada convencional. 0 cilindro (6Θ) exerce uma pressão de manutenção externa muiti-escalonada, mostrada na figura 16 como segunda sub-operação de manutenção da pressão do material (ϊϊ), quando o êmbolo (62) é sujeito a uma força tal que, enquanto não ss fixar o curso do êmbolo, irá diminuindo passo a passo durante o arrefecimento do sistema de molde, tal como uma pressão de manutenção externa muiti-escalonada exercida por um êmbolo injsctor de uma máquina da injecção.

Uma tal pressão de manutenção externa escalonada, tal como mostrada na figura 16, pode ser controlada preferencialmente por um computador, mas não tão sofisticado pelas razoes acima referidas, ou seja a razão L/D do êmbolo (62) do cilindro (6Θ) pode ser projectada de modo a ser considsràvslmente superior á do êmbolo injector»

As figuras 13 e 14 mostram um terceiro conjunto do aparelho para moldagem por injecçSo de acordo com a presente invenção*

Uma máquina de injecção (2Θ'> é dividida numa máquina de plastificação < 2Θ'A), constituída por um corpo frontal (22’A>P nuí?ia máquina de doseamento <2Θ’Β>5 constituiria por um corpo traseiro C22'B) e numa válvula (4Θ')= A máquina de doseamento (2Θ'Β) comunica com um canal de injecçSo C50'>5 correspondente aos das figuras 15 2S 3» s 4» através da referida válvula <4β'}=, correspondente á das figuras 1 e 2= A válvula Í40')? incorporada normalmente no canal de injecçSo (50') e na máquina de injecção <2β'>,; é uma haste rotativa que tem dois dois furos que a atravessam <4@'h)j <40’B>5 os quais são perpendiculares entre si5 um (40Ά) para interrocnpsr o canal de injecçSo Í5®'> e o outro (40'B> para interromper a comunicaçSo entre o interior da máquina de doseamento (22’B) e o interior da máquina de plastificação (22Ά5 quando o doseamento é concluído„ A máquina de doseamento (20'B) è constituída por uma câmara de doseamento Í26'B) e por um cilindro (27’B) que tem um êmbolo de injecção (21*B) que se estende para o interior da câmara de doseamento Í26'B)= 0 'êmbolo de injecção (21'B) encosta a um batente fixo C24’B) na sua extremidade dianteira5 depois de se deslocar para a frente para executar a operação de injecção» 0 ‘êmbolo (21 'B> encosta também á extremidade traseira de um parafuso ajustável (25’B) que serve de batente., depois de ser forçado a retrair-se ou a deslocar-se para trás pelo material plastificado» o qual é empurrado pelo êmbolo era forma de parafuso rotativo (21'A) pertencente á máquina de plastificaçSo (20Ά> = A posição do batente (2o"B) é ajustável ds acorda com o doseamento necessário da material plastificado.

Existe um bloco (3Θ') no qual se acha formada uma parte do canal de injecção <5€V } p sendo constituída pela válvula (4S'). 0 bloco (30' ) s o molde de pitos aquecido (15) e«n conjunto com o canal de distribuição* correspondentes aos das figuras 1 e 2* formam não só o canal de injecção <5β')5 como também as secções a s b5 dos corpos das duas máquinas í22'A) e C22'B)=

As duas partes tía máquina de injecção <20') slo constituídas de modo a trabalharem com um doseamento mais preciso quando comparado com o da máquina de injecção convencional do tipo de corpo único* como são os primeiro e segundo conjuntos ds máquinas das figuras i e 2. A máquina de injecção de duas partes C2®') á incorporada num sistema de molde <1θ)? idêntico ao das figuras 1 e 3,, e num molde de gitos arrefecido C15>3 idêntico ao das figuras 1 e 3. trabalhando como representado no diagrama da figura 6,, á semelhança do que acontece com a máquina ds injecção do tipo de corpo único (2Θ) constituída pela válvula (4Θ) (figura 1)5 mas sendo eliminados da referida máquina o movimento de recuo Ca) e a operação de aspiração do material compactado <b>.

Com este apareiho * a correspondente operação de manutenção tía pressão do material é dividida nas- primeira e segundai suh-operações (1) e C ϊ Ϊ > =, A primeira sub-operação (!) é executada logo a seguir â injecção,, num primeiro espaço fixo e fechado Y, formado pela combinação da cavidade do molde (11) e de todo o canal ds injecção (5€>')3 sendo a extremidade traseira, definida pelo êmbolo injector C2!'B> que está encostado ao batente fixo C24'B)j e em que o espaço Y é compactado com todo o material

injectado? ds modo a que este material exerça uma primeira pressão interna não escalonada,, ao empurrar o próprio material contra as paredes da cavidade do molde (figura 12)= A segunda sub-operaçSo (ΙΣ) é iniciada na interrupção do canal tís passagem através da válvula com um segundo espaço fechado e fixo X;í definido pela válvula (4®'}s sendo o espaço X compactado em conjunto com a parte dianteira do material injectado? o qual é separado pela válvula (4ΘΓ>5 de modo a que o .material compactado vá exercer uma segunda pressão interna não escalonada3 capas de empurrar o próprio material contra as paredes da cavidade do molde (11) (figura 12)=

Do mesmo modo,, a operação de plastificaçlo e doseamento (III) da injecção seguinte,, é iniciada na interrupção do canal de injecção <i>=

Durante a interrupção do canal de injecção íi)5 a válvula (40·') ao fechar o furo (4ΘΆ) abre o outro furo (4Θ' B),, de modo a que a máquina de doseamento C2fr B> comunique com a máquina de plastificação (2ΘΆ) = A interrupção do canal de injecção íi) è retirada5 ou seja= o canal de injecção (5Θ') é aberto imediataments depois do sistema de molde (ΪΘ) ser fechado (ii) =

Neste conjunto,, a máquina de injecção constituída por duas partes i2Θ;)P consegue ter as mesmas vantagens que os dois tipos de máquinas C20)? mostrados nas figuras 1 e 3»

Prsfsrencialmente? o volume da parte dianteira do canal de injecção delimitado pela válvula (40'> quando a interrupção do canal de injecção íi) é activada,, é desenhado para ser o mesmo que o da cavidade do molde (11)» Com a máquina das figuras 1. qu 3= o volume da parte dianteira da canal de injecção (505, definido pela válvula (4Θ) ou pelo funcionamento do cilindro iéj&} ao aciuar como válvula quando é accionada a interrupção do canal de injecção íi>, também é desenhado para ser, de preferencia, igual ao da cavidade do molde (11)=

As válvulas- C4Φ) e t4®! ) das figuras 1 e 13 e o funcionamento da cilindro <6β) como válvula, de acordo com a figura 3, pode ser modificado, de modo a realizar a mesma função que uma válvula convencional com ajuste de abertura, através da qual se pode ajustar o grau de abertura do canal de injecção, a fim de regular o fluxo de injecção.

Contudo deve ser notado que as válvulas da presente invenção, acima referidas (4Θ)„ (4Θ') e (6Θ), não podem ser modificadas de modo a executarem essencialmente as mesmas funçSes que as de uma válvula de corte convencional ou uma válvula de passagem convencional, a fim de evitar que o material que permanece no canal de injecção se escoe para fora do dito canal, quando este é removido do sistema de molde ou quando um artigo moldada é retirado da cavidade da molde. Isto acontece, porque a função da válvula (4Θ), (40') e (60),que έ montada de modo a interromper o canal ds injecção, a fim de executar a segunda sub—operação de manutenção da pressão do material que demora a maior parte do tempo de execução da operação de manutenção da pressão do material per se, está em contradição com a função inerente à válvula de corte, que consiste essencial-mente em complementar toda a operação de manutenção da pressão do material »

Em suma, no que diz respeito é qualidade dos contornos ds um artigo moldado obtido -pela pressão de manutenção do material, o sistema de pressão interna da presente invenção, o chamado “sistema ds câmara de manutenção da pressão do matsrial% á essencialmente equivalente ou superior ao sistema convencional de pressão exterior que utiliza um computador sofisticado para controlo» Isto é ainda mais evidente pelo facto do sistema de câmara de manutenção da pressão do material não necessitar de nenhum computador para controlo» Além do mais? a presente invenção obtém um efeito surpreendente que consiste na possibilidade de se aumentar considerávelmsnte a produtividade da moldagem dentro ds um certo limite» devido á capacidade de arrefecimento do moIde5 apesar de o desempenho da máquina de injecção poder baixar considerávelmsnte3 o que tem como consequência que a qualidade de um material plastificado é aumentada e os custos ds operação e da máquina são reduzidos considerávelmente? quando comparados com ds da técnica anterior»

Adicionalmentesj as consequfnci-as surpreendentes da presente invenção., acima referidas.» aumentam á medida que a espessura do artigo moldado é maior» uma vez que os artigos mais finos necessitam de mais tempo para a operação de manutenção da pressão do material=

03 S

*J

J

-35b-

Claims (2)

1. RE A y' I ND I CAçtlfcS iâ~ broeesso os moloagem por* znjecçao u.uxIxz^nclo uma máquina de injecçlo que apresenta um corpo equipado com um "êmbolo de injeeçSo e com um prolongamento oco que se desenvolve a partir do referido corpo e que determina a formação de um canal de injecçlo e um sistema de molde que determina a formação de uma cavidade,! encontrando-se o sistema de molde incorporado na máquina de maneira a estabelecer uma comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade do molde através do canal de injseção,, compreendendo este processo as seguintes operaçõess efsetuar, em cada um dos ciclos de injseção, a plasti-ticaçSo a o doseamento de um material plástico ao mesmo tempo que este ê aquecido no interior do corpo da máquinap injectar sob pressão o material plastificado quente para dentro da cavidade do molde através do canal de injseção? fazer com que o material injectado quente seja mantido sob pressão pelo menos parcialmente no interior da totalidade da cavidade do molde ao mesmo tempo que o sistema de molde está a ser arrefecido, de maneira a promover a formação e a solidificação de um artigo moldado? e remover o artigo moldado e solidificado de dentro da cavidade do molde depois de o sistema de molde ter sido aberto. em que s- o referido canal de injecção é interrompido a meia distância do seu comprimento de modo a impedir a comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade do molde, sendo

   de de da essa interrupçSo feita depois de terminada a referida operação injecção mas ao mesmo tempo que se realiza a referida operação fazer com que o material seja mantido sob pressão no interior cavidade do molde§ e no mamente em que é efectusda referida interrupção do a referida máquina de doseamento canal de injecção ou depois de ter sido efectusda interrupção do canal d:e injecção, é realizada pela injecção a referida operação de plastificação e d-e para uma injecção seguinte. caracterizado por a referida operação que consiste em fazer com que o material seja mantido sob pressão ser realizada utilizando em primeiro lugar a máquina de injecção accionada per se com o êmbolo de injecção a fim de se exercer uma primeira pressão de manutenção sobre a totalidade do material injectado, mas utilizando em segundo lugar outros meios próprios para se exercer uma segunda pressão de manutenção sobre uma parte dianteira do material injectado que se separou da restante parte devido è. referida interrupção do canal de injecção, indo a referida pressão de manutenção interna ser exercida pela parte dianteira do material que se acha compactada num espaço fechado fixo que consiste numa combinação entre a cavidade do molde e uma parte dianteira do canal de injecção definida pelos referidos outros meios. 2s~ Processo de moldagem reivindicação caracterizado por manutenção interna ser uma pressão 3ã- Processa de moldagem reivindicação caracterizado por manutenção interna ser uma pressão por injecção de acordo com a a referida segunda pressão de não escalonada. por injecção de acordo com a a referida segunda pressão de escalonada, indo o volume da

   referido espaço ser alterado de tuna maneira escalonada pelos referidos outros meios mas ficando com um valor fixo até que seja efectuada uma nova alteração escalonada» 4ã~ Processo de mo 1 d ao em por in j sccão de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a refer 53!" ; ria primeira pressão manutençlo externa ser uma pressão não escalonada, J 5â~ Processa de moldagem por injecção da acordo com i reivindicação 2, caracterizado por a referida primeira pressão dí manutenção externa ser uma pressão escalonada» Processo ds moldagem por injecção de acordo com la •3 ? carac terizado por -3. i'“© ferida primeira pressão terna ser uma pressão não esc a. 1 on ad a» 7ã- Processo da moldagem por injecção de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a referida primeira pressão de manutenção externa ser uma -pressão escalonada» J Bã“* Processo de moldagem por injecção de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7r, caracterizado por o período de tempo que demora a referida sub—operação que consiste em fazer com que o material seja mantida sob a acção da referida segunda pressão compreender uma parte predominante do período de tempo total que demora a referida oρeração que consiste em Tazer com que o material seja mantido sob pressão» Vã- Pro; rei vind icação 8 J ! í icação e de OOSS rucasso de moldagem pur injscçlo de acordo com mente baixa ao longo de um período de tempo relativamente lonqo que no máximo rá substancialmente equivalente àquele

   decorre entre o momento imediatamente a seguir a uma primeira injecçlo e o momento em que o sistema de molde é fechado para uma segunda injecçlo, sendo o referido longo período máximo de tempo em qu.e é realizada a referida operação de plastificaçlo e de doseamento praticamente equivalente ao período de um ciclo de injecçlo que é o tempo que decorre entre a primeira injecçlo e a segunda in j ecçlo. i®â- Processo d© moldagem por injecçlo de acordo com a reivindicaçlo 9, caracterizado por uma parte dianteira do referido canal de injecçlo ser formada por um molde de gitos aquecido. iíi- Processa de moldagem por injecçlo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender também uma operação que consiste em aspirar-se por meio de uma expansão do volume da referida parte dianteira o material aquecido que permanecer contido no interior da referida parte dianteira de maneira a que este material vá ser obrigado a recuar, antes que o sistema de molde seja aberto para remoção do artigo moldado mas enquanto se mantém a referida interrupção do canal de injecçlo, a fim de fazer com que o material aquecido deixe de ficar excessi-vamente compactado = do 12ã- Processo de moldagem por injecçlo de acordo com reivindicação 7, caracterizado por uma extremidade dianteira material aquecido que permanecer contido no interior do canal de injecção a seguir ao artigo moldado ser solidificada por meio de arrefecim material lento do molde, indo a referida extremidade dianteira do que foi solidificada ou arrefecida ser obrigada a fundir por meio de um aquecimento instantâneo que é temporariamente aplicado depois de se ter completado a referida operação de aspiração feita de maneira a obrigar o material a recuar mas imediatamente antes da injecção seguinte.

   '1 -5®~ Processo de moldagem por injecção de acorda com reivindicação caracterizado por a 'ida interrupção cavidade do canal de injecção ser anulada de maneira a que molde possa estabelecer comunicação com o interior do corpo da máquina com vista à injecção seguinte, antes que a referida extremidade dianteira arrefecida do material entre em fusão» em que a referi ,da es< tremida- en‘ tra em fusão dSE sois de se in ter rupção do canal de doseado 14â~ Processo de moldagem por injecção de acordo com a reivindicação 13,, caracterizado por, num estado estacionário, o material plastificado aquecido que foi injectado no ciclo de injecção imediatamente anterior? que não constitui um artigo moldado resultante e que permanece contido no interior da máquina., inclusivé no interior da totalidade do canal de injecção, ser injectado para dentro da cavidade da molde juntamente com o seguinte novo material plastificado e doseado através da totali-da de ter procedido à anulação da re' xnjseção, sendo a quantidade do substanci a1man te equivalente à d* referido artigo moldado, iΌ~ Hpare 1 hu os moidagem por xnje5-.tj.SD ·?ο qual s-e a*_ha incorporado um sistema de molde dotado de meios—moldes que oetermx» !.=ut« a Torinaçao as usíd menos umi cavxoade aotaoa os uma abertura de entrada» compreendendo uma máquina de injecção que apre senta u m i_urpc_í de Um ci1indr o no ints rior do qual tra ba 1 ha um ©mho !c ! ds i njecção e a ds rtir do qual dssenvol ve um p rol on g a- ment o OCO *3 ue inclui um i njsetor fe' CjU e de termina a formaç ão de um cana 1 ds? i Ln jecção que ci-cq. abelece uma coflmnicação entre o in ter i o r do c or •po d a máquina E? s cavid ado o o m olde, ss ndo a ref sr ida para injectsr máquina própria para proceder à plastificação e ao doseamento de um material plástico no interior do corpo da máquina, ao mesmo tempo que o corpo da máquina está a ser aquecido, e - 41 sob pressão d material plastificada quente para dentro da cavidade do molde- através do canal de injecção e fazer coai que o material injectado seja pelo menos parcialmente mantido sob pressão no interior de totalidade da cavidade do molde, encon-trando-se os referidos meios-moIdes dotados de meios próprios para promover o arrefecimento do sistema de molde, caracterizada por compreender também meios próprios para fazer com que o referido canal de injecção seja interrompido a meia distância do seu. comprimento de modo a impedir a comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade do molde s com que seja oroporcionada a existência de um espaço fechado fixo resultante de uma combinação entre a cavidade do molde e uma predeterminada parte dianteira do canal de injecção que com ela comunica, indo uma predeterminada parte do material injectado que se separou devido à referida interrupção do canal de injecção e tecnauo uma pressão as paredes da que se encontra compactada no interior do referido e fixo fazer com que o material compactado vá exercer interna capas de empurrar o próprio material contra cavidade do molde» 16§- Aparelho de moldagem por injecçSo de acordo com a reivindicação 15, caracterizada por os referidos meios próprios para fazer com que o referido canal de injecçSo seja interrompido e com que o material compactado vá exercer uma pressão interna serem formados por outro cilindro no interior do qual trabalha um ‘êmbolo e que vai comunicar com o referido canal de injecçSo, indo o êmbolo desse outro cilindro deslocar—se através de uma parte local situada a meia distância ao longa do canal da injecção, em dirscção à cavidade do molde, ao longo de um predeterminado curso e sob pressão, contra uma parte dianteira do material injectado, de maneira a interromper a comunicação entre o interior do corpo da máquina e a cavidade do molde a meia distância ao longo do canal de injecção e também a determinar a. formação do referido espaço fechado fixo com o referido material compactado ai contido. 17®- Aparelho de moldagem por injecção de acordo com a reivindicação iò, caracterxzado por ser proporcionada, a existência de um bioco perfurado na extremidade dianteira do qual se acha situado o injector e que é integrado juntamente com a máquina e com o cilindro no interior do qual trabalha um êmbolo,, indo o bloco formar uma parte local do referido canal de injecção apresentando o referido cilindro no interior do qual trabalha um fmbolo um prolongamento oco rectilineo no interior do qual o outro êmbolo se acha montado de modo a poder deslocar-se de forma deslisante ao longo da extensão oca, indo o referido canal de injecção determinar parcialmente a formação de uma parte dianteira do referida prolongamento oca rectilineo de maneira a fazer com que o outro êmbolo vá provocar a interrupção do canal de injecção quando o outro êmbolo penetrar na referida parte dianteira do prolongamento oco rectilineo,, 1Sã— Aparelho de moldagem por injecção de acordo com a reivindicação 17, caras teri sado por outra parte do canal de injecção» que vai desembocar no cor.oo da má quina e que se ac ha colocada a seguir ά ·Γ— *r 0 fj p d; t-~ te dian iteira do prolongamento oco e rectilineo» se bifurcar e se estender a partir do referido prolongamento oco e rectilineo,. 19â- Aparelha de moldagem por injeccã KJ ΐ_ί vT W i z.~i u reivindicação '1 / caract èrfl* ÍZ ado por u refsrido cilindro no interior do qual trabalha um êmbolo ser concebido também para fazer com que o outro êmb 0 0 se desloque di! {ti u i di a partir dO fim do referido curso, ao mesmo tempo que é mantida a interrupção do canal de injecção mas só até ao momento imediatamente anterior 43

   àquele em que α artigo moldado á removido de dentro da cavidade do molde? indo isso fazer com que o material que ainda fica retido na referida parte dianteira do canal de injecção e que foi separado devido à interrupção do canal de injecção vá ser aspirada de maneira a ser obrigado a recuar, evitando assim ser pressurizado e compactado. 2®ã- Aparelho de moldagem por injecção de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o referido cilindra no interior do qual trabalha um êmbolo ser concebido para fazer com que o referida outro 'êmbolo se fixe temporariamente num predetei· minado curso. por injecçlo de acordo com a os referidos meios próprios 2íã~ Aparelho de moldagem reivindicação 15, caracterizado por para fazer com que o referido canal de injecção seja interrompido e com que a material compactado vá exercer uma pressão interna formarem pelo menos um bloco perfurado equipado com o injector e com um sistema tíe válvula e encontrando-se um troço do referido canal tíe injecção formado no referido bloco perfurado entre o referido sistema de válvula e o injector, sendo o referido a interrupção do canal válvula ser fechado a sistema de válvula próprio para efectuar de injecção, e por o referida sistema de tíe injecção e f i x o resu11ante nal de injecção fim tíe efectuar a referida interrupção do canal determinar a formação do referida espaço fechado de uma combinação entre uma parte dianteira do ca que se estende a partir do sistema de válvula e a cavidade do molde, no interior do qual se encontra o referido matériai compactado. 22â~ Aparelho de moldagem por injecção de auordo com a reivindicação 21, carac para fazer com que o re terizado por os referidos meios próprios ferido canal de injecção seja interrompido 44 \ ε com que ο material compactado vã. exercer uma pressão interna formarem um bloco perfurado e um sub-bloco perfurado em combinação, encontrando-se formados no referido bloco o referido troço do canal de inj-scçSo e o referido injsetor e encontrando—se formada no referido suh-hloco a referida válvula, indo o referido bloco determinar a formação de um cilindro coaxial com a máquina de injecção e indo o referido sub—bloco determinar a formação de um embolo perfurado que é coaxial com a máquina de injecção, que se pode deslocar no interior do referida cilindro com um curso de avanço fixo e que faz parte integrante do corpo da máquina, indo o referido cilindro determinar a formação de uma parte dianteira do referido troço do canal de injecção e encontrando-se o referido êmbolo equipado com uma parte traseira do referido troço do canal de injecção, indo uma combinação entre o referido bloco e o referido sub-bloco fazer com que o canal de injseção se vá expandir axialmente por meio de um movimento de recuo da máquina de injecção, ao mesmo tempo que é mantida a interrupção do canal de injseção mas antes de ss ter procedido è remoção do artigo moldado de dentro da cavidade do molde, o que vai por sua vez fazer com que o material que permanece na referida parte dianteira da canal de injecçSo và ser aspirado de maneira a ser obrigado a recuar, evitando assim ser pressurizado e compactado» 23ã- Aparelho de moldagem por injecção de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 22, caracterizado por ser proporcionada a existência de um molde de gitos aquecido entre o referido bloco e o referido sistema de molde de maneira a dispor--se de um gito e de pelo menos um canal de alimentação próprios para estabelecer uma comunicação entre o injector que se acha formado no referido bloco e pelo menos uma abertura de entrada no molde que se acha formada no referido sistema de molde, indo o reterido gito e o referido canal de alimentação que se acham formadas no molde de gitos determinar em combinação a formação de uma uma parte dianteira do referido bocar na parte do canal de i referido bloco. casϊaX dfcí jí.s e_í i— c y ãu q ufe? eCÇã.O que "X- e SCnâ vai. desern-formada no 24S— Aparelho de moldagem por injseção de acordo com reivindicação 2-5 = caracterizado por o referido molde de gifcos se encontrar equipado com meios próprios para aquecer instantanea- me! i te o mu ide de yX tus Oss i α menos na zona de uma extremidade dianteira livr e do canal de alimentação quando o sistema de molde é fechado para uma operação de injecção? ao me: smo tempo que o sistema de mo 1 de está a ser arrefecido, 2oã- Aparelho de moldagem por injecção de acordo cora a reivindicação 24, caracterizado por cada um dos meios·—moldes se encontrar equipado uo® nítíxos próprios para iazer corn uu.e na superfície de uma sua cavidade interior se vá determinar a formação de uns injsetores de gás a partir dos quais vai ser in.jecf.ado gás qu.e vai incidir sobre a superfície da cavidade que o outro meia-malde apresenta voltada para o anteriormente referido meio—molde a fim de promover um arrefecimento adicional do sistema de molde na zona da superfície da referida cavidade. O do 3. reivindicaçlo ref er ido c ana qual trai 33 lha regul Θ. Ç -3. C 3 do pon to de b ifu ma ter 1 J_ V ai no o — Aparelho de moldagem por inj seção de acordo com 185 caracterizado por uma combinação entre 1 de injecçlo e o referido cilindro no interior um @mbolo ser proporcionada também para efsetuar grau de abertura do referido canal de injecção reação5 senda esse grau de abertura aquele com que ser injeetado através do canal de injecção. rei vi n d i c aç lo Aparelho de moldagem por injecção de acordo com a 21? caracterizado por o referido sistema de válvula de a ser proporcionado também para ef ectu.ar a regulaçao do grau. abertura do referido sistema de válvula quando o matéria] injectado através do canal de injecçSo» 28ã- Aparelho de moldagem por injecçSo de as_ordo com a reivindicação 27;1 caracterizado por a referida maquina de injec— ção ser concebida para permitir» dentro de um ciclo oe mjseção» com um período de tempo correspondente àquele que decorre entre tuna primeira injecçSo e uma segunda injecçSo? que o material plástico possa ser plastificado e doseado a fim de ser injectado no máximo durante um período de tempo correspondente àquele que decorre entre o momento imediatamente a seguir à primeira injec— ç:So e o momento sm que o molde é fechado para um ciclo de injec— ção seguinte envolvendo a segunda injecçSo» 29i~ Aparelha de moldagem por injecçSo de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 22 ou 26 a 289 caracterizado por o referido sistema de molde ser constituído por um molde primário próprio para promover a formação de um produto moldado e por um molde de gitos frio próprio para promover a formação de um gito moldado,, indo o referido produto moldada e a referido gito moldado determinar em combinação a formaçSo do referido artigo moldado no interior da referida cavidade do molde» a
2. 301- Aparelho de moldagem por injecçSo de acordo com reivindicado 23, caracterizado por o volume de uma parte dian te ira do referido canal de injecção* que é definida pelos referi canal de injectado vá exercer interrupção do ue o da referida dos meios próprios para fazer com que o referido çSo seja interrompido e com que o material compac uma pressão interna quando á efestuada a referida canal de injecçSo,, ser substancialmente o mesmo q cavidade do molde. ó1ã~ fiparsi ho Ϊ S X ν'ΧΠυ XOaçãO -XS -. CaraC teira do referida canal dos meios próprios para çã.a seja interrompida e de moldagem por injecçKo ds acordo com a terizado por o volume de uma parte dian™ de injseção, que é definida pelos referi™ fazer com que o referido canal de injec-cqítí que o material compactado vá exercer uma pressão interna quando e sfectuada a referida interrupção do canal de injeeç-Mo, ser substancialmente o mesmo que o da referida cavidade do molde. Lisboa, ld de Outubro ds 199v

   J. PEREIRA DA CRUZ Agente Oficiai da Propriedade laèrttrial *UA VICTOR COftDSN. 10-A. f* 1200 LISBOA