Publicado em 15 de agosto de 2023.

Um dos principais defeitos que ocorre em peças moldadas por injeção é
o empenamento decorrente da contração não homogênea durante o resfriamento
da peça no molde e após a desmoldagem da peça do molde. Em se tratando de
moldes metálicos a utilização de softwares de auxílio ao projeto (CAE) já vem
sendo considerada uma prática comum para avaliar e investigar formas de reduzir
ou mesmo eliminar o empenamento de peças poliméricas moldadas por injeção.
Com o advento das técnicas de manufatura rápida, o uso de moldes protótipos
(insertos) fabricados por vazamento de resina epóxi (VRE) tem sido empregado no
processo de desenvolvimento de produtos poliméricos como uma alternativa para
a produção de pequenas quantidades de peças ou produção piloto. Apesar disso,
estudos focados no entendimento do empenamento de peças moldadas neste tipo
de molde são praticamente inexistentes. Este trabalho investigou o empenamento
e a contração de peças (corpos de prova retangulares) injetadas em PLA, e PA66
em um molde VRE e em molde de aço SAE 1045 mediante comparações realizadas
através de simulações em um software CAE e resultados de moldagem obtidos da
prática. O empenamento foi avaliado através de estudos da influência da espessura
da peça (valores de 2,5; 3,0 e 3,5 mm) e da temperatura do molde (baixo, médio
e alto, em conformidade com cada polímero). Os resultados de simulação, para
ambos os tipos de moldes indicaram que, para mesmo valor de temperatura do
molde, as peças em PLA apresentaram uma leve tendência de apresentar maiores
empenamentos para maiores valores de espessura. Os resultados também
mostraram que, para mesmos valores de espessura da peça, o empenamento
das peças simuladas em PA66 aumentou na medida em que foram utilizadas
temperaturas de molde mais elevadas. Para as peças de 3 mm de espessura
injetadas experimentalmente em PLA no molde VRE os resultados mostraram ter
havido um aumento significativo do empenamento quando foi empregada a maior
temperatura do molde (em torno de 50°C) quando comparado ao molde metálico.
Os resultados de empenamento das peças injetadas em molde VRE e metálico
para a PA66 não mostraram diferenças significativas entre as temperaturas de
40°C e 70°C. Já na média temperatura do molde ocorreu um aumento significativo
de quase duas vezes do empenamento para o molde VRE. Nas peças de PLA
injetadas em VRE, notou-se que ocorreu um aumento significativo da contração
transversal com o aumento da temperatura do molde. Nas peças injetadas em
PA66, quando se compara os valores da contração transversal dos dois materiais
do molde, verificaram-se valores significamente maiores de contração nas peças
injetadas em VRE.