Por forma a compreender melhor o modo como o termoplástico flui no interior do molde consideremos uma cavidade oca a ser preenchida. Esta cavidade oca tem a forma de uma placa de espessura constante e de contorno rectangular. O ponto de injecção localiza-se no centro de um dos lados mais curtos desse contorno rectangular.
Figura 18 | Cavidade rectangular |
Ao ser injectado, o termoplástico avançará pelo interior da cavidade com características peculiares. A velocidade de deslocamento do termoplástico em contacto com as paredes do molde é relativamente baixa, e aumenta à medida que se aproxima do centro da distância entre as duas paredes da cavidade.
Figura 19 | Perfil de velocidades durante a injecção |
Este tipo de comportamento é característico de todos fluidos, mesmo os Newtonianos (fluidos que têm viscosidade constante,por exemplo:a água). No entanto, para fluidos não Newtonianos, como é o caso dos polímeros, este comportamento é mais acentuado. Nos termoplásticos plasticizados, a viscosidade diminui à medida que diminui a temperatura, portanto a fluidez do material junto às paredes do molde será menor. A diminuição da fluidez do material, em combinação com o atrito parietal, diminui fortemente a velocidade do fundido nesta região.
Na peça tomada como exemplo, considerando que a velocidade de injecção seja adequada, o plástico fluirá do canal de alimentação para o interior da cavidade em “leque” e avançará até preencher totalmente a cavidade. Uma vez preenchida a cavidade o material começará a solidificar-se pela extremidade oposta ao canal de injecção, pois o plástico ao avançar no interior da cavidade vai perdendo calor para o molde. Assim, estabelece-se um gradiente de temperatura entre os pontos referidos anteriormente.
Figura 20 | Escoamento do fundido no interior da cavidade |
A solidificação processa-se das paredes do molde para o interior da peça, e normalmente de forma bastante rápida (dependendo do material, espessura da peça e temperatura do molde).
Durante a solidificação o material contrai cerca de 15%, porém a pressão de injecção ainda está presente (2ª pressão – Ciclo de Moldação), a cavidade continua a receber material até que a peça esteja totalmente solidificada e possa ser extraída do molde. O termoplástico quando no estado pastoso comporta-se como um elastómero, permitindo uma certa compressibilidade, portanto com o uso de uma pressão de injecção adequada é possível introduzir na cavidade uma quantidade de material que seja suficiente para compensar esta grande contracção. Ao ser extraída do molde, a peça ainda contrai cerca de 1 a 2%, e esta contracção final é tabelada com os valores típicos de cada material, e deve ser levada em consideração, quando se determinam as dimensões que deve ter a cavidade do molde para se obter as dimensões desejadas na peça final. Esta contracção é menos pronunciada na direcção do fluxo do que transversalmente ao mesmo.