Existe uma grande variedade de máquinas de injecção sendo, no entanto, a maioria de injecção horizontal de parafuso alternativo:

Figura 6	Máquina de injecção de parafuso alternativo

1. Reservatório para matéria prima (tremonha)

É o reservatório de forma afunilada, onde é colocada a matéria prima granulada, a qual desce por acção da gravidade até ao fuso transportador do canhão. Existem máquinas em que a alimentação da tremonha é feita de forma automática.

2. Cilindro de plasticização

É o tubo cilíndrico provido no seu interior de um fuso roscado, fuso este que ao girar, por intermédio de um motor hidráulico ou eléctrico, recolhe o material do reservatório de matéria prima e o faz avançar em direcção ao bico de injecção. Uma parte do cilindro é aquecido por resistências eléctricas, de forma que o material, ao atingir o bico de injecção, esteja plastificado, praticamente líquido, e portanto, no estado adequado para ser injectado no molde. O calor proveniente do atrito dos filetes do fuso com o termoplástico também exerce uma influência na plastificação deste último.

3. Fuso (ou parafuso)

O fuso roscado no interior do cilindro de plasticização é chamado de rosca sem fim, ou simplesmente de rosca. Os fusos são projectados para serem utilizados numa gama elevada de plásticos, no entanto, o ideal seria utilizar uma rosca específica para cada tipo de termoplástico, sendo a geometria proporcional às características do material (viscosidade, temperatura de fusão, coeficiente de atrito, etc).

O fuso na verdade não é uniforme ao longo de todo o seu comprimento. Ele é composto por 3 regiões determinadas, cada qual com uma função:

Figura 7	Parafuso de plasticização

A primeira porção do fuso serve para recolher o material da tremonha e fazê-lo avançar até à zona de transição. Os grânulos necessitam de maior espaço do que o fundido e portanto esta é maior do que as restantes.

Na segunda porção, zona de transição ou compressão, é efectuada a plastificação, logo o volume ocupado é menor que aquele ocupado pelos grânulos e portanto, nesta região a profundidade da rosca é reduzida progressivamente. Esta redução progressiva, comprime o material contra o cilindro de plasticização à medida que o termoplástico transita do estado sólido para o estado plasticizado.

Na última região do fuso (medição ou dosagem), o material já se encontra plastificado, e deve acumular-se no estado e na quantidade adequada para a injecção. Nesta zona o diâmetro da raiz do parafuso é maior.

A maioria dos parafusos utilizados na moldação por injecção apresenta uma razão L/D (Comprimento/Diâmetro) igual a 20, sendo o comprimento da zona de transporte sensivelmente 10 a 12D, a zona de transição 4D e a zona de medição 4 a 6D.

O parafuso está equipado na sua extremidade, com uma válvula não retorno para evitar o refluxo de fundido durante a injecção.

4. Válvula de não retorno

A válvula de não retorno evita o refluxo de material durante a fase de injecção. Na injecção, o anel flutuante é comprimido na sede de encosto (colocada no topo do fuso) através da pressão de injecção, impedindo o refluxo de material. Na fase de recuo do fuso, o anel flutuante é deslocado até à ponteira permitindo o fluxo de material pelos rasgos desta.

Figura 8	Válvula de não retorno

No processo de enchimento o funcionamento correcto da válvula de anti-retorno é de extrema importância. Este mecanismo é sujeito a um elevado desgaste e, portanto, a sua eficiência diminui com o tempo de utilização. De realçar que a eficiência da válvula de anti-retorno também depende fortemente da viscosidade do material a processar.

5. Cilindro de injecção

Cilindro hidráulico, posicionado na parte traseira do cilindro de plasticização, que empurra o fuso para a frente durante da injecção, de tal modo que o fuso roscado funciona como pistão, injectando o material que se localiza à sua frente, já plastificado, através do bico de injecção, para dentro do molde.

6. Bico de injecção

Peça cilíndrica oca, com uma extremidade externa geralmente esférica, por onde passa o termoplástico ao ser injectado do cilindro de plasticização para dentro do molde. O bico é aparafusado no adaptador que possibilita a fixação de diferentes tipos de bicos de injecção ao cilindro de plasticização. O diâmetro de abertura do bico não deve ser demasiado pequeno por forma a reduzir a solidificação prematura do plástico. Este também deve ser equipado por um sistema independente de controle de temperatura.

Figura 9	Bico e sistema de entrada no molde

Existem vários tipos de bicos que podem ser divididos em dois grupos principais:

Bico de canal aberto – Devido à sua forma simples de construção oferece as melhores condições de circulação e evita danos no material causados pela obstrução ao fluxo e retenção. Com este tipo de bico, a mudança de material e de cor pode ser feita de forma rápida. Após a plasticização, deve ser feito o recuo do fuso por forma a descomprimir o fundido, impedindo que este verta pelo bico.

Figura 10	Bico de canal aberto

Bico com fecho – Quando o tempo de plasticização é superior ao tempo de arrefecimento do molde é preferível a utilização de bicos com fecho, possibilitando o recuo do bico relativamente ao molde. Este sistema também é preferível quando a viscosidade do fundido é extremamente baixa ou quando o recuo do fuso potencia a inclusão de bolhas de ar no material plastificado.

Figura 11	Bico fechado de agulha

Na figura 8 está representado um bico fechado de agulha. Quando a pressão é suficientemente elevada para contrariar a força da mola, a agulha recua e o material flui. Quando a pressão baixa até um valor pré-determinado, a agulha fecha o bico.

7. Sistema de fecho e abertura do molde

Sistema mecânico, geralmente accionado hidraulicamente, e que movimenta as partes do molde, fechando-o, para permitir a injecção de termoplástico no seu interior, ou abrindo-o para permitir a remoção da peça. Existem várias formas de fecho e abertura de moldes, sendo, no entanto, o fecho hidráulico directo e fecho por joelheiras aquelas que são mais utilizadas.

Figura 12	Sistema de fecho hidráulico directo

Figura 13	Sistema de fecho por joelheiras

8. Sistema de extracção (KO)

A peça plástica depois de ser injectada fica normalmente presa à parte do molde que está fixo ao prato móvel. Em Seguida, ela é ejectada por intermédio do sistema de extracção, que é normalmente um mecanismo hidráulico, sendo possível controlar o tempo, a direcção e a força de extracção.

Figura 14	Extracção de uma peça do molde

9. Molde

O molde não faz parte da máquina de injecção, ou seja, monta-se na injectora um molde específico para cada peça que se pretende fabricar. O molde é a forma oca bipartida, cujo interior tem a geometria da peça que se deseja produzir.