PT88588B

PT88588B - Processo de moldacao por injeccao e molde utilizado neste processo

Info

Publication number: PT88588B
Application number: PT88588A
Authority: PT
Inventors: Robert Naismith; John Brian Thornthwaite
Original assignee: Games Workshop Ltd
Priority date: 1987-09-26
Filing date: 1988-09-26
Publication date: 1993-10-29
Also published as: GB2210319B; US5013228A; GB2210319A; GB8722668D0; JPH01120315A; SE8803319L; SE8803319D0; GB8822040D0; US5198232A; PT88588A

Description

Descrição referente à patente de invenção de GAMES WORKSHOP LIMITED, britânica, industrial e comercial, com sede em Chewton Street, Hilltop Eastwood, Nottinghamshire, Inglaterra, (inventores: Robert Nais mith e John Brian Thomthwaite, re sidentes na Inglaterra), para PROCESSO DE MOLDAÇÃO POR INJECÇÃO E MOLDE UTILIZADO NESTE PROCESSO

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um processo de moldação por injecção, aos produtos moldados por este processo e a uma máquina de moldação por injecção.

A moldação por injecção de termoplásticos para criar um produto exige a criação de um molde separável. 0 molde nonmalmente compreende duas partes de molde e estas partes de molde podem incorporar machos insertos para a moldação de formas complicadas, com cavidades.

Geralmente cavas agudas numa moldação não são possí. veis sem uma construção complicada do molde, donde resultam cus tos elevados das ferramentas. Além disso, tais moldes podem levar vários meses a produzir. Mesmo quando se produz um molde pa ra proporcionar cavas, o número de cavas providas será restrito de modo tal que, de um modo geral, apenas se produzem formas geométricas nítidas usando estas técnicas.

Estes inconvenientes tomam-se mais evidentes quando se pretende moldar produtos com uma forma aleatória, não geo

métrica. Tais produtos podem ser, por exemplo, modelos de formas j animais.

!

Até agora, os modelos de formas animais moldados por_:injecção feitos de plásticos careciam de pormenor realístico na ; forma, devido à incapacidade das técnicas de moldação por injecção convencionais para produzir muitas cavidades de forma alea-! tória e com grande pormenor. Além disso, dado que a cavidade do i molde nas partes de um molde de injecção é definida por metal, ela tem de ser modelada usando técnicas de erosão, tais como erosão por arco eléctrico ou pantografia, não sendo portanto pos sível recriar rigorosamente os pormenores finos de uma escultura original criada artisticamente.

I

Além disso, compreender-se-á que, devido ao elevado custo da produção dos moldes de injecção não é economicamente praticável produzir um número relativamente pequeno de peças mol_ dadas de um modelo particular e, analogamente, não e prático prcr duzir um grande número de moldes para criar uma grande variedade] de tais modelos.

Um objectivo geral da presente invenção consiste em proporcionar um molde para uma máquina de moldação por injecção ; capaz de produzir produtos quer com uma forma geométrica, quer ! com uma forma aleatória não geométrica, em particular réplicas I ou cópias de esculturas, tais como miniaturas ou modelos de fi- ; guras características.

Segundo um aspecto da presente invenção, proporciona-se um molde para uma máquina de moldação por injecção, comprei endendo o molde pelo menos duas partes de molde que se casam pa-i ra formar a cavidade do molde e que se separam para permitir a remoção do produto moldado, compreendendo cada parte do molde um corpo relativamente rígido tendo uma face de encosto que se encosta a uma face de encosto da outra parte do molde, tendo o cor po de pelo menos uma parte do molde no interior da sua face de | encosto um material elástico e flexível definindo uma porção da ! referida cavidade do molde. !

I . I ·; De preferência, o material elástico e flexível pro• i _____________I i

jecta-se acima da face de encosto da parte do molde de modo qu.e, quando do fecho das partes do molde, o material elástico e flexí, vel é colocado sob compressão.

De preferência, todas as partes do molde incluem uma cavidade na sua face de encosto, contendo cada uma peça inserta do molde, flexível e elástica.

A peça inserta do molde flexível e elástica para ser inserida na ou em cada uma das cavidades pode ter a forma de um j bloco que pode ser inserido directamente na ou em cada uma das ' cavidades, ou pode ser um bloco situado num corpo de suporte rí-i gido para inserção na ou em cada umadas cavidades. 0 corpo de su porte pode ser uma placa de apoio, à qual e fixado o bloco de material flexível e elástico. Bn alternativa, o corpo de suporte pode conter uma cavidade formada numa face de encosto que fica contígua à face de encosto do corpo da parte do molde quando o corpo de suporte estiver situado no interior da parte do molde. De preferência, o material flexível e plástico e um elastómero termoestável. 0 elastómero pode ser uma composição à base de bor racha natural.

I k cavidade pode ser preenchida por moldação, em local, do material flexível e elástico, ou por inserção de um bloco pré-moldado de material flexível e elástico no interior da ca vidade.

Podem proporcionar-se formações de posicionamento em ί posições seleccionadas em torno da porção da cavidade definida no material flexível e elástico de modo tal que, quando as partes do molde se casam, as formações de posicionamento cooperam para resistir ao movimento de deslizamento das superfícies em contacto do material flexível e elástico das partes do molde re.s pectivas.

Segundo um outro aspecto da presente invenção propor; ciona-se um processo para a criação de peças insertas do molde flexíveis e elásticas para um molde de injecção, compreendendo as faces de colocação de um produto do qual se pretende produzir moldações subsequentes entre partes do molde separáveis contendo um material moldável que é curável para formar um material flexí.

vel e elástico, o fecho das partes do molde de vazamento de modo a empurrar o produto para o interior do material moldável co£ tido no interior das partes do molde de modo a criar uma impressão do produto no referido material moldável, a cura do referido material moldável para formar o referido material flexível e elástico de modo a reter a referida impressão e depois a separação as partes do molde para remover o referido produto.

Meios de fixação, tais como uma placa de apoio ou ’ pernos rígidos, para fixar depois à peça inserta do molde no in terior do molde de injecção, podem ser colocados no interior das partes do molde de modo a ser fixados ao material flexível e elástico durante o processo de cura. Ê encarada a hipótese de que tais meios de fixação possam ser fixados no material flexível e elástico depois da remoção do molde de vazamento. Considera-se igualmente a eventualidade de o próprio molde de vazamento podei, ser usado como meio de fixação, caso em que o material flexível _te elástico e retido no interior da parte do molde de vazamento depois do processo de cura.

Em seguida, as peças insertas do molde flexíveis e elásticas podem ser montadas numa máquina de moldação por inje£ ção e ser usadas para produzir cópias do referido produto. De preferência, o referido material moldável é uma composição ã ba se de uma borracha sintética ou de borracha natural e que, por aplicação de calor, é curada para definir o referido material flexível e resiliente. De preferência, o referido material moldável é borracha recuperada proveniente de pneus. A cura da bor racha é conseguida mantendo as partes do molde de vazamento, en ' quanto fechado, a uma temperatura elevada durante um intervalo de tempo suficiente para permitir a vulcanização da borracha.

Segundo um outro aspecto da presente invenção, proporciona-se um processo para a produção de peças moldadas por injecção que compreende a formação de um molde de injecção como atrás se definiu e a injecção de um material de moldação no interior do referido molde para produzir a peça moldada.

Tendo em vista a flexibilidade e elasticidade do ma

— terial flexível e elástico referido e flexibilidade e elasticidade do material plástico usado para criar a peça moldada, o prO duto moldado pode ter cavidades pronunciadas, que não impedirão que o produto seja retirado da cavidade do molde.

ί !

ί Além disso, o pormenor fino do produto original é re' ; criado pelo molde visto que a cavidade é formada como uma impresj ' são do produto original.

Tendo em vista a simplicidade de formação de um molde de injecção segundo a presente invenção, é possível criar uma elevada qualidade de reprodução de formas geométricas e não geométricas, de uma maneira muito económica. Em particular, o processo segundo a presente invenção toma deste modo prático, de maneira económica, a produção de moldes de elevada definição, pa ra a produção de pequenas quantidades de cópias de um modelo o- ! riginal e também produzir uma grande variedade de tais moldes. > Podem também produzir-se grandes quantidades de tais cópias sim plesmente substituindo moldes desgastados.

Descreve-se a seguir um exemplo de um processo de produção de um molde segundo a presente invenção, com referência; aos desenhos anexos, cujas figuras representam: í : ! ί A fig. 1, uma vista lateral em corte esquemática de duas partes de um molde, na posição aberta;

A fig. 2, uma vista semelhante à da fig. 1, que mos | tra as duas partes do molde fechadas de modo a casar-se; ^!

A fig. 3, uma vista de topo esquemática da placa do i molde numa máquina de moldar por injecção;

A fig. 4, uma vista em perspectiva de duas peças in sertas do molde separadas, segundo uma forma de realização da presente invenção;

A fig. 5, uma vista em perspectiva esquemática semelhante à da fig. 4, que mostra uma segunda forma de realização da presente invenção;

A fig. 6, um corte transversal parcial esquemático • através de duas platinas de molde opostas que ilustra peças in- 5 -

sertas do molde in situ.

Nas fig. i e 2 está representado um par de partes

I do molde de vazamento (12,14), cada uma das quais compreende um ^!corpo (16) relativamente rígido. Cada uma das partes (12,14) in ' clui uma face de encosto (17), fitando as duas faces de encosto ' em contacto mútuo quando as partes do molde se casam, estando cada face de encosto (17) provida de uma cavidade (18) que é preenchida com um material moldável (20), que é curável para for mar um material flexível e elástico estável ao calor. Verificou-se que uma composição de borracha à base de borracha recuperada de pneus é apropriada para a moldação de termoplásticos tais como polipropileno.

A superfície exterior do material moldável (20) está disposta de modo a ficar substancialmente contígua à face de encosto (17) e, antes de se produzir nela uma impressão, é de preferência revestida com um agente despegante, tal como pó de talco. !

I

Uma escultura ou produto original (30), do qual se pretende obter cópias, é colocada entre as partes do molde (12, 14), sendo depois estas fechadas, por exemplo por meio de uma prensa (não representada). 0 fecho das partes do molde de vaza- j mento faz com que o produto (30) seja empurrado para o interior | das faces opostas dos materiais moldáveis e faz com que se forme neles uma impressão ou marca. Devido às características de | fluência do material moldável obtém—se uma linha de separação [ natural em tomo da periferia cLo produto, entre as superfícies opostas dos materiais moldáveis.

As partes do molde de vazamento fechadas são agora aquecidas para provocar a vulcanização do composto de borracha, formando assim um material flexível e elástico estável. Separam -se então as partes do molde e retira-se o produto para deixar ficar uma peça moldada (50) (ver as fig. 3 e 4).

Os corpos de material flexível e elástico (28) podem agora ser removidos das partes do molde (12,14), definindo assim um par de peças insertas do molde (100), em forma de blo- 6 !

co, formadas de material flexível e elástico. 0 par de peças in : sertas do molde (100) podem ser directamente montadas em plati- ! nas do molde opostas (40) (na fig. 3 está representada apenas u i ma delas) de uma máquina de moldar por injecção. Meios de fixação, por exemplo pernos (101) (fig. 4)ou uma placa de apoio rígida (110) (fig. 5) podem ser recebidas no material flexível e I elástico antes da inserção da peça inserta do molde nas plati- ‘ nas (40) do molde. A placa de apoio (110) pode incluir um ou mais pernos (111).

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Vantajosamente, os meios de fixação são posicionados; com as partes do molde de modo que os meios de fixação se fixem no material flexível e elástico durante o processo de cura.

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Encara-se a eventualidade de a placa de apoio (110) | poder ser fixada no material flexível e elástico depois do vaza ^!mento, por exemplo por ligação.

De preferência, como se ilustra esquematicamente na ! fig. 6, as peças insertas do molde (100) flexíveis e elásticas, quando colocadas no interior das platinas opostas (40), são po- | sicionadas de modo tal que as superfícies de separação (120) das peças insertas do molde (100) ficam situadas ligeiramente por ci! ma das faces de encosto (11) das platinas (40). Por conseguinte, quando as platinas (40) do molde se fecham, as superfícies (120)1 ί opostas das peças insertas do molde inicialmente contactam uma com a outra e são depois colocadas sob uma carga elástica provo—j cada pela compressão do material flexível e elástico quando as ί platinas atingem a sua posição completamente fechada. A carga _e lástica nas superfícies opostas (120) resiste às vaporizações bruscas de material que ocorrem durante o processo de moldação por injecção.

Como se ilustra na fig. 2, prevê-se que possam col£ J car-se formações de posicionamento, tais como as cavilhas (25), espaçadas em torno da cavidade do molde de modo que, quando se fecham as peças insertas do molde (100), as formações de posicionamento cooperam por forma a resistir ao movimento de deslizamento relativo das superfícies opostas (120).

Como se ilustra na fig. 3, prevê-se que as partes ! do molde possam ser usadas como meios de fixação. Neste caso,as , superfícies opostas (120) do material flexível e elástico ficam substancialmente contíguas às faces de encosto (17) das partes ' do molde. I

I corpo (16) de cada parte do móvel tem uma forma exterior complementar da de uma cavidade de posicionamento numa platina (40) de uma máquina de moldar por injecção. Por conseguinte, o corpo (16) pode ser posicionado com precisão na platina (40), ao mesmo tempo que é facilmente amovível para facili ' tar a substituição das peças insertas do molde.

A platina (40) representada na fig. 3 inclui canais (41) que se estendem radialmente, ao longo dos quais é injectado o plástico. Cada corpo (16) tem um canal (12) nele formado para comunicação com um canal respectivo (41). Depois da cura e{ da separação das partes do molde (12,14), é cortado um canal (não representado) no material flexível e elástico, para a ali- . mentação do plástico do canal (42) do corpo para a porção da ca! vidade do molde nele formada.

Quando se vazam as peças insertas flexíveis e elás- [ ticas, as dimensões de cada cavidade (18) das partes do molde de vazamento e a quantidade de material moldável contida no seu | interior são escolhidas por forma a proporcionar material molda ! vel suficiente para proporcionar uma impressão apropriada. De ,

I preferência, para ajudar a dissipação do calor durante o proces | , r ί so de moldaçao, a quantidade de material moldável e escolhida para que seja a mínima para obter o critério anterior. Além di.s so, prevê-se que os corpos (16) possam ser providos de condutas para o fluido refrigerador que comunicam com as condutas de rei fri geração formadas na platina de suporte (40). í

Além disso, o material flexível e elástico, pelo m_e nos na vizinhança da oavidade do molde está de preferência disposto de modo a ter uma espessura mínima de modo a resistir ao deslocamento da cavidade do molde que resulta da pressão do flui! do durante o processo de moldação por injecção.

Para ajudar a dissipação do calor, o material moldá , vel pode estar adaptado para melhorar a sua condutividade térmi. I ca. Por exemplo pode ajustar-se a composição química do material i moldável para maximizar a sua condutividade térmica e/ou o mate rial moldável pode incluir partículas de um condutor do calor, tais como partículas metálicas nele dispersas. Além disso, ou em alternativa, condutas de refrigeração, tais como tubos metá- ί licos que transportam um refrigerante, podem estender-se para ο I interior da cavidade (18) de modo a ser total ou parcialmente envolvidas pelo material moldável. Além disso podem colocar-se blocos de metais apropriados no interior do material moldável para actuar como absorvedores de calor. Estes blocos podem esI tar em contacto directo com o corpo (16) para assim proporcio| nar um bom trajecto de condução do calor do material moldável para o corpo (16).

Claims

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I

Molde para uma máquina de moldar por injecção, caracterizado por compreender pelo menos duas partes de molde que se casam para formar a cavidade do molde e que se separam para permitir a remoção do produto moldado, compreendendo cada parte i do molde um corpo relativamente rígido com uma face de encosto que se encosta a uma face de encosto da outra parte do molde quando as referidas partes se casam, tendo o corpo de pelo menos uma parte do móvel no interior da sua face de encosto um ma terial flexível e elástico que define uma porção da referida ca vidade do molde.

Molde de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por todas as partes do molde incluírem uma cavidade na sua • face de encosto contendo cada uma delas uma peça inserta do mol j de flexível e elástica incluindo o referido material flexível e elástico.

-3â -

Molde de acordo com qualquer das reivindicações an- j terbres, caracterizado por o material flexível e elástico ser ί um elastómero termoestável.i

-4â -

Molde de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o elastómero ser uma composição à base de uma borracha sintética ou de uma borracha natural.ί i ί

- 5â —!

Molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a peça inserta flexível e elástica ser definida por um bloco de material flexível e elástico que é susceptível de ser inserido directamente na referida cavidade.

- 6â - |

Molde de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a peça inserta do molde flexível e elástica compreender um bloco de material flexível elástico que possui meios de fixaj ção nele fixados, estando os meios de fixação adaptados para fi I xar a peça inserta do molde no interior da referida cavidade.

- 7â — ί

Molde de acordo com qualquer das reivindicações anteriores, no qual se proporcionam formações de posicionamento ; em posições escolhidas em torno da porção da cavidade definida ί r * ¹ no material flexível e elástico de modo tal que, quando as pari tes do molde se casam, se impede o movimento das superfícies em' contacto do material flexível e elástico das partes do molde r^: pectivas. '

- 8ê - I

I

Processo para a formação de peças insertas do molde flexíveis e elásticas para um molde de injecção, caracterizado

10 por compreender as fases de colocação de um produto do qual se pretende obter cópias moldadas subsequentes entre partes do mol de de vazamento separáveis contendo um material que é curável para formar um material flexível e elástico, o fecho das partes do molde de vazamento de modo a comprimir o referido produto pa ra o interior do material moldável contido no interior das partes do molde de modo a criar uma impressão do produto no referi do material moldável, a cura do referido material moldável para formar o referido material flexível e elástico de modo a reter a referida impressão e depois a separação das partes do molde para remover o produto referido.

- ₉a _

Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os meios de fixação serem situados nas partes do mol de de vazamento de modo a fixarem-se no material flexível e elástico durante o processo de cura.

- 10â -

Produto moldado caracterizado por ser produzido utilizando um molde de acordo com a reivindicação 1.

A requerente declara que o primeiro pedido desta pa tente foi apresentado na Grã—Bretanha em 26 de Setembro de 1987, sob o n2 8722668.

Lisboa, 26 de Setembro de 1988.

9 AGENTE OFICIAL OA PROPXiEO-'ΟΕ

11 RESUMO

PROCESSO DE MOLDAÇAO POR INJECÇÃO E MOLDE UTILIZADO NESTE PROCESSO¹¹

A invenção refere—se a um molde para uma máquina de moldação por injecção, que compreende pelo menos duas partes do molde, que se casam para a cavidade do molde e que se separam para permitir a remoção do produto moldado, compreendendo cada parte do molde um corpo relativamente rígido, com uma face de encosto que se encosta a uma face do encosto da outra parte do molde quando as referidas partes se casam, incluindo o corpo de pelo menos uma parte do molde uma cavidade, na sua face de encosto, que é preenchida com um material elástico e flexível que define uma porção da referida cavidade do molde.

Fig. 2