O arrefecimento das zonas moldantes de moldes de injeção e a economia circular-cobre/grafeno & fabrico aditivo indireto

O presente projeto visou solucionar um dos mais graves problemas da indústria da injeção de plásticos - o empeno de peças plásticas em particular de paredes finas, quando associado a geometrias com algum grau de complexidade e tamanho reduzido, motivadores de elevado número de peças rejeitadas. Por outro lado, a qualidade ótica da superfície é também um fator diferenciador na peça, sendo cada vez mais exigido pelos consumidores peças com um brilho uniforme, mas também intenso. O desafio atual é conseguir peças plásticas sem distorção e com qualidade. A solução está na otimização do sistema de arrefecimento, em particular dos insertos dos moldes, só possível com a adoção da fabricação aditiva, para o seu fabrico.

Atingir estes objetivos foi conseguido no projeto Cool-grafeno pelo recurso a novos materiais para insertos e a sistemas de arrefecimento com geometrias complexas não convencionais, compatíveis com a geometria do inserto e com a máxima eficiência de capacidade de arrefecimento, sustentados na teoria construtal.

Assim, o intuito do projeto foi utilizar na fabricação do inserto total ou parcialmente um material compósito, onde a condutibilidade da matriz metálica (cobre) está associada à de um reforço com uma muito elevada condutibilidade térmica, como a do grafeno. Por outro lado, conseguir produzir geometrias otimizadas para o sistema de refrigeração com canais cuja dimensão é demasiado fina, incompatível com o processo de fabricação aditiva convencional (Selective Laser Melting - SLM), que obrigaria a acabamentos internos intercalares, de difícil realização. O recurso inovador a uma das tecnologias aditivas denominadas por indiretas e considerada sustentável, designada por extrusão de metais (MEX), foi possível o fabrico de canais internos de elevada complexidade, sem necessidade de acabamento.