Insertos para micro-moldação de termoplásticos por injecção

Abstract

Uma das indústrias em Portugal que tem vindo a crescer e apresenta maior competitividade, é a indústria dos moldes. Neste contexto a micro-moldação surge com o intuito de abrir novos mercados para componentes com dimensões reduzidas e de geometrias complexas. No entanto no que diz respeito às ferramentas de moldação, torna-se necessário solucionar problemas tecnológicos tais como o desgaste a que estas estão sujeitas, factor também crítico nas ferramentas convencionais, mas que assume uma maior importância, devido ao escoamento polimérico em microcavidades e à própria natureza do material polimérico mais abrasivo neste tipo de aplicações. Uma das soluções que se preconiza aquando da minimização do problema mencionado passa por revestir as superfícies moldantes. As tecnologias de deposição química na fase de vapor (Chemical Vapour Deposition - CVD) têm evoluído sobremaneira nos últimos anos, permitindo revestir uma panóplia de materiais. A primeira fase deste trabalho têm como objectivo estudar o crescimento de diamante microcristalino e nanocristalino em substrato de silício e carboneto de silício. Os filmes obtidos foram posteriormente analisados recorrendo às técnicas de caracterização SEM, espectroscopia Raman, difracção de raios-X e rugosidade das superfícies. A partir dessa análise foram obtidos os tamanhos de grão para os filmes de diamante microcristalinos de aproximadamente 1 _m e para os filmes de diamante nanocristalinos aproximadamente 300 nm. A segunda fase do trabalho teve como objectivo a micro-moldação do termoplástico polietileno de alta densidade por injecção, através dos insertos revestidos anteriormente. Foram realizadas 100 injecções, onde as peças obtidas apresentaram um textura diferente consoante o inserto que as moldou, e os insertos sem revestimento envolvidos durante o processo aparentam um maior desgaste comparando com os insertos revestidos.

One of the Portuguese industries that more has grown and has higher competitiviness is the mold industry. Micro-molding may be seen has a way to open new markets for components with reduced dimensions and complex geometries. However regarding the molding tools, there are still technological problems, such as the wear, that is much more critical than in conventional tools and it assumes greater importance due to the polymer flow in a micro-cavity and the nature of the polymeric material, more abrasive in this kind of applications. One solution that may minimize these problems is the coating of the moulding surfaces. Diamond Chemical Vapour Deposition (CVD) has been the focus of a significant evolution, allowing the coating of many different materials. The first phase of this work aims to study the growth of microcrystalline diamond and nanocrystalline diamond on silicon and silicon carbide substrates. The films were then analyzed using: SEM; Raman spectroscopy; X-ray diffraction, and surface roughness. From this analysis it was obtained a grain size for microcrystalline diamond films of approximately 1 m and for the nanocrystalline diamond films of approximately 300 nm. The second phase the work intents to micro-mold of high density polyethylene thermoplastic by injection, through the previously coated inserts. 100 injections were performed, where the specimens had a different texture, depending on the cast insert. The uncoated inserts involved in the process seems to have higher wear compared with the coated inserts