Utilização do processo de modelagem por fusão e deposição (FDM) na fabricação rápida de insertos para injeçao de termoplásticos

Abstract

O processo denominado Ferramental Rápido (Rapid Tooling - RT) possibilita a produção de protótipos no material especificado no projeto. Os equipamentos de prototipagem rápida de diferentes tecnologias são empregados na fabricação de insertos (moldes) que podem ser usados na moldagem por injeção. No entanto, o processo denominado Modelagem por Fusão e Deposição (FDM), foi praticamente inexplorado para essa aplicação, mesmo tendo um grande número de máquinas instaladas pelo mundo. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar o uso de insertos fabricados pelo processo FDM na moldagem por injeção de termoplásticos. Para tanto foram determinadas as propriedades de corpos de prova em ABS para conjuntos distintos de parâmetros construtivos do equipamento de FDM e em seguida foram confeccionados insertos com três geometrias diferentes, para realização de experimentos de moldagem por injeção de termoplásticos. Os experimentos utilizaram insertos com diferentes parâmetros construtivos, refrigeração com água em temperaturas abaixo da ambiente e recobrimentos cerâmico, metálico e polimérico. Além do ABS, foram utilizados insertos em PC e PPSF. Nesse trabalho foram injetadas peças em PP, PE, POM, PA e ABS. Os resultados mostraram que o processo FDM pode ser utilizado na fabricação de insertos para injeção desde que os termoplásticos injetados sejam "compatíveis" com o material do inserto. A escolha do par material do inserto/material a injetar deve considerar principalmente a temperatura de injeção, a resistência mecânica e a afinidade química entre os materiais.