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SOLUÇÕES EFICIENTES em ligas de alumínio de alta resistência para a Indústria de Moldes Plásticos Alumold®, Alumold® 500, Alumold® 400, Alumold® 350, Alumold®

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Apresentação em tema: "SOLUÇÕES EFICIENTES em ligas de alumínio de alta resistência para a Indústria de Moldes Plásticos Alumold®, Alumold® 500, Alumold® 400, Alumold® 350, Alumold®"— Transcrição da apresentação:

1 SOLUÇÕES EFICIENTES em ligas de alumínio de alta resistência para a Indústria de Moldes Plásticos Alumold®, Alumold® 500, Alumold® 400, Alumold® 350, Alumold® 110 e Alcast ® são ligas patenteadas e marcas registradas mundialmente de propriedade da ALCAN Aerospace, Transport and Industry

2 Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos Melhor Usinabilidade Maior Condutibilidade Térmica Menor Densidade Dureza Resistência Mecânica Rigidez Ganhos em redução de custos : Tempos de Usinagem Reduzidos Aumento de Produtividade Novos hábitos Métodos de Design diferentes do aço Hábitos de utilização

3 Aumento na velocidade de usinagem : Até 10 vezes mais rápida do que com aço ; Aumento na velocidade de Eletro-Erosão : Até 5 vezes mais rápida do que com aço ; Redução no tempo de polimento : Cai para até ¼ do que é gasto com aço ; Possibilidade de usinagem profunda ; Redução no tempo gasto com ajustagem do molde ; Aumento na vida útil das ferramentas de usinagem ; Tamanho da Cavidade Complexidade da Cavidade Pequeno Médio Grande BaixaMédiaAlta Índice de Usinabilidade Potencial de Redução de Custos Redução no custo do molde ! Redução no prazo de entrega do Molde !! Redução do tempo para o Molde entrar em produção !!! Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

4 Condutibilidade Térmica de 3 a 6 vezes maior que a do aço ; Mesma faixa de condutibilidade térmica de ligas de Cu-Be ( Cobre-Berílio ) ; Menor tempo de resfriamento das peças injetadas / sopradas ; Redução nos tempos de ciclo de injeção / sopro ; Maior velocidade na extração de calor ; MaterialCondutividade Térmica Ligas de alumínio de alta resistência série 7XXX ( nova geração ) 150 W/mK Aço de Baixo Carbono57 W/mK Aço Pré-Endurecido39 W/mK Aço Endurecido24 W/mK Cobre – Berílio W/mK Redução no tempo de ciclo de injeção / sopro ! Aumento na produtividade ( mais peças / hora ) !! Redução no custo final da peça plástica !!! Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

5 AÇO (P20)ALUMOLD® Comparação da velocidade de resfriamento de uma mesma peça injetada em um molde fabricado com Aço e outra em molde fabricado com ALUMOLD® Maior Homogeneidade térmica ! Menor distorção / empenamento das peças !! Menor nível de perdas na injeção / sopro !!! Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

6 Moldes em alumínio sofrem menor influência do posicionamento dos canais de refrigeração, ao contrário do que ocorre com o aço ; Simplificação do design e usinagem dos canais de refrigeração de um molde em alumínio ; Design do molde facilitado ! Menor necessidade de usinagem !! Usinagem simplificada e mais barata !!! Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

7 Aço Carbono ALUMOLD® 500 ALCAST®ALUMOLD ® 350 Aço Pré- Endurecido Ligas de Cobre LigaXC487XXX 2XXXP20 Densidade ( Kg / dm 3 ) 7,82,82 7,88,3 – 8,9 Condutibilidade Térmica ( W / m o. C ) – 330 Limite de Escoamento 0,2 ( MPa ) – – – 1000 Limite de Resistência ( MPa ) – – – 1300 Módulo de Elásticidade ( GPa ) , Dureza ( HB ) Alteração no Design para compensar os módulos diferentes do que do aço e, em alguns casos, menores resistências mecânica e à fadiga ; Se a dureza não for suficiente, existe a alternativa/possibilidade de tratamento superficial ; Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

8 Faixa de Preços ( R$ / dm 3 ) Preços de custo para um pedaço de cada material, com as mesmas dimensões : 100 mm x 100 mm x 100 mm A menor densidade do alumínio ( menor peso ) compensa com vantagens a diferença no preço por Kg em relação ao aço !!! Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

9 Economia em matéria-prima16% a 49% Redução de custos com usinagem20% a 40% Custo total do molde20% a 40% Redução de tempo de ciclo de injeção/sopro20% a 60% Redução do custo total de produção20% a 60% ESTIMATIVAS POTENCIAIS. Valores reais dependem do tipo do molde, características da peça e das variáveis do processo de injeção/sopro Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

10 MOLDURA DE TELEVISOR – ABS – peças Prensa de Injeção de 800 Ton Custo do molde ( incluindo matéria-prima ) Aço ( P20 ): 10 Ton ALUMOLD®: 4 Ton ( -26% ) Tempo de ciclo ALUMOLD®: 40 segundos Aço P20 (Mínimo): 57 segundos Aço P20 (Mesma Qualidade): 77 segundos Nr. de dias para produção completa Aço P20: 200 – 270 dias ALUMOLD®: 140 dias ECONOMIA TOTAL GERADA COM ALUMOLD® ( menor tempo de ciclo no aço) ECONOMIA TOTAL GERADA COM ALUMOLD® ( peças com a mesma qualidade ) (29% ) e 60 dias (30%) (43% ) e 130 dias (48%) Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

11 CAPAÇETE – ABS – peças Prensa de Injeção de 300 Ton Custo do molde ( incluindo matéria-prima ) Aço ( P20 ): ALUMOLD®: ( -30% ) Tempo de ciclo ALUMOLD®: 24 segundos Aço P20 (Mesma Qualidade): 60 segundos Nr. de dias para produção completa Aço P20: 556 dias ALUMOLD®: 222 dias ECONOMIA TOTAL GERADA COM ALUMOLD® ( peças com a mesma qualidade ) (60% ) e 334 dias (60%) Enquanto um molde de aço produz 1 milhão de peças, o mesmo molde em ALUMOLD® produz 2,5 milhões de peças, no mesmo tempo e c/ o mesmo custo final !!! Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

12 OEMTransformador / Usuário final do Molde Fabricante do Molde UsinabilidadeTempo até o produto alcançar o mercado Tempo de entrega Custo do Molde Reciclabilidade do Molde Menor custo do molde ; Menor tempo de usinagem ; Menor tempo de ajustagem ; Menor tempo em Eletro-Erosão ; Menor tempo de monitoramento na usinagem ; Menor custo / maior durabilidade do ferramental de corte ; Maior economia de energia gasta com a usinagem ; Menor tempo até o ferramental alcançar o mercado ; Condutibilidade Térmica Custo unitário da peça plástica Produtividade do Molde Qualidade da peça ( stress residual ) Sistemas de refrigeração simplificados ; Menor tempo na usinagem dos canais de refrigeração ; Densidade Menor esforço nas prensas de injeção Manuseio mais fácil Maior segurança Manuseio mais fácil ; Menores custos de transporte ; Maior segurança ; Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

13 Pressão de Injeção ( BAR ) Temperatura do Molde o. C Moldes de Injeção RTM Sopro Termoformagem Borracha Limite de Escoamento ( MPa ) Temperatura do Molde o. C Alumold® 500 Alumold® 350 Alumold® 110 ALCAST® Posicionando as ligas de alumínio na indústria de Moldes Plásticos

14 Características dos materiais Ligas da série 7XXX ( AlMgZn ) de última geração ; Ligas de alta resistência mecânica ; Boa homogeneidade das propriedades independente da espessura ; Excelente estabilidade dimensional ; Envelhecidas e com alívio de tensões ; Temperatura máxima de serviço : 120 o. C ( temperatura do molde, não do plástico ) ALUMOLD® 500 : Laminado ( espessura <= 300 mm ) Forjado ( espessuras até 700 mm ) ALCAST® : Fundido em qualquer espessura até 600 mm ; Aplicações Indicadas Aplicações de alta performance ; Moldes para injeção de termoplásticos de médias/altas tiragens ; Moldes para sopro ; Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

15 Características do material Ligas da série 2XXX ( AlCu ) de última geração ; Liga de média resistência mecânica ; Excelente estabilidade dimensional ; Envelhecidas e com alívio de tensões ; Apenas placas laminadas ; Temparatura máxima de serviço : 180 o. C ( temperatura do molde, não do plástico ) Aplicações Indicadas Processos de alta temperatura ; Moldagem em borracha ( solas de sapato, pneus ) ; Moldes de sopro assépticos ( enchimento à quente ) ; Conformação de materiais compostos ( ex. RTM ) ; Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

16 Características do material Ligas da série 5XXX ( AlMg ) ; Ligas de baixa resistência mecânica ; Placas e blocos fundidos; Temparatura máxima de serviço : 200 o. C ( temperatura do molde, não do plástico ) Aplicações Indicadas Processos de baixa pressão e baixa resistência; Termoformagem ; Protótipos para moldes de injeção ; Conformação de materiais compostos ( ex. RTM ) ; Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

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18 Tipos de PlásticoProtótipos (< peças) Pequenas Tiragens (< peças) Médias Tiragens (< peças) Grandes Tiragens (> peças) Termoplásticos Commodities ( PP / PE / PET / PS / ABS … ) ALUMOLD® 110 ALCAST® ALUMOLD® 500 ALCAST® ALUMOLD® 110 ALUMOLD® 500 ALCAST® ALUMOLD® 500 Aço p/ Moldes Termoplásticos Técnicos ( PC / PA / POM … ) ALUMOLD® 110 ALCAST® ALUMOLD® 500 ALCAST® ALUMOLD® 500 ALCAST® Aço p/ Moldes ALUMOLD® Trat. de superfície Aço p/ Moldes Plásticos Reforçados ( GFRP / BMC … ) ALUMOLD® 110 ALCAST® ALUMOLD® 500 ALCAST® ALUMOLD® Trat. de superfície Aço p/ Moldes ElastômerosALUMOLD® 110 ALCAST® ALUMOLD® 350 ALCAST® ALUMOLD® 350 Aço p/ Moldes ATENÇÃO !!! A escolha do material depende não só da tiragem e do tipo de plástico, mas também : Da complexidade do molde ou da peça injetada/soprada ( e.g. : Elementos móveis, etc. … ) Do requisito da superfície ( e.g. : Polida, Texturizada … ) Do tipo de processo ( e.g. : alta ou baixa pressão … ) Da temperatura de trabalho É de grande importância o envolvimento técnico do fornecedor do alumínio na etapa de design do molde, para que sejam obtidos todos os benefícios possíveis Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

19 UTENSÍLIOS DOMÉSTICOS Recipiente para líquidos injetado em PP Protetor p/ Microondas Acabamento espelhado!! Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

20 Garrafa ( moldagem por sopro ) Tiragem de milhões de peças Recipiente para Alimentos Injetado em PC Tiragem > peças EMBALAGENS Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

21 INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA Tampo do Motor ( PA % GF ) Tiragem de peças Plástico Reforçado com fibra !! Base de Farol ( PP + 30% GF ) Tiragem de peças Plástico Reforçado com fibra !! Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

22 INDÚSTRIA AUTOMOBILÍSTICA Para-choque do BMW 3 series Tiragem de peças Retrovisor Externo em ABS Tiragem de peças Moldes de Grandes Dimensões !! Ligas de alumínio especializadas para a aplicação de Moldes Plásticos

23 As informações contidas neste trabalho foram cuidadosamente pesquisadas, analisadas e elaboradas por : Jean-Etienne FOURNIER Desenvolvimento de Produto e Suporte Técnico ALCAN Aerospace, Transportation & Industry A tradução e adaptação para o Português foi elaborada por: SCHMOLZ + BICKENBACH DO BRASIL Divisão Alumínio Assistência e Suporte Técnico Alumold®, Alumold® 500, Alumold® 400, Alumold® 350, Alumold® 110 e Alcast ® são ligas patenteadas e marcas registradas mundialmente de propriedade da ALCAN Aerospace, Transport and Industry CRÉDITOS DE AUTORIA


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