Concepção de Ferramentas de Extrusão

O Prof. Doutor João Nóbrega, da Universidade do Minho, apresentou no XXVII SEMINÁRIO DE PLÁSTICOS um panorama sobre os sofwares disponíveis no mercado para projecto de moldes (moldflow, Moldex 3D, C-Mold) e para extrusão de perfis (Poly Dynamics, Compuplast, Polyflow) e sobre os procedimentos e dificuldades típicas na concepção e maquinagem de ferramentas para extrusão de perfis. As principais fontes de erro são a precisão do modelo, a precisão da maquinagem e as variações próprias do processo e do material.
Na Universidade do Minho, foi desenvolvido um código de modelação numérica capaz de proporcionar não só simulação mas também a geração automática de correcções no projecto da ferramenta. Neste desenvolvimento, adoptaram-e várias estratégias em termos de geometria de fluxo. Por exemplo, para  ultrapassar a tendência para o material escoar preferencialmente pela zona mais espessa, a zona de convergência deve ser aproximada da saída (estratégia baseada de comprimento, a mais utilizada pela indústria). Mas também podem seguir-se outras estratégias, baseadas na espessura ou em combinações de comprimento ou espessura.
No desenvolvimento deste código numérico, foi especialmente estudada a sensibilidade dos parâmetros de processo às propriedades da matéria-prima, bem como o efeito das eventuais imprecisões na maquinagem da ferramenta. Erros aparentemente pequenos (na ordem dos 5%9 podem ocasionar erros de 100% no resultado final (perfil), com a consequente deformação e inconformidade do perfil.

Nos calibradores, em que o objectivo é obter rapidamente o arrefecimento do material, mas da forma mais homogénea possível, para evitar tensões e consequente deformação do material. Há duas soluções para obter essa homogeneidade: reduzir a velocidade de produção (opção indisponível) e segmentar o arrefecimento por vários calibradores. Eventualmente, podem ter-se calibradores sequencialmente decrescentes em comprimento e temperatura e crescentes em espaçamento.

O desenvolvimento do código numérico continua, designadamente para explorar a sua aplicação em geometrias complexas e para verificação experimental dos efeitos de resistência de contacto entre o material e a superfície do calibrador.