Taxa de Cisalhamento (Injeção)
Calcula a taxa de cisalhamento do plástico fundido num canal retangular, γ = 6Q/(W·H²), a partir da vazão (Q), da largura (W) e da altura (H) do canal. É um parâmetro crítico do processamento de polímeros: a viscosidade dos termoplásticos cai com a taxa de cisalhamento (comportamento pseudoplástico), e taxas excessivas degradam o material. Orienta o projeto de canais e bicos. Informe a vazão, a largura e a altura do canal.
Resultado
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Taxa de cisalhamento (injeção)
Quando o plástico fundido é forçado por um canal estreito, as camadas de fluido deslizam umas sobre as outras — esse deslizamento é o cisalhamento, e sua intensidade é a taxa de cisalhamento γ. Para um canal retangular, γ = 6Q/(W·H²), função da vazão e da geometria. Por que isso importa tanto? Porque os termoplásticos são pseudoplásticos: sua viscosidade cai à medida que a taxa de cisalhamento aumenta — o material fica mais 'fino' e flui mais fácil quanto mais rápido é empurrado (o mesmo princípio do ketchup que escorre ao ser sacudido). Isso é ótimo para preencher o molde, mas tem limite: taxas excessivas geram calor por atrito viscoso e degradam as cadeias poliméricas, manchando e fragilizando a peça. Cada material tem uma taxa máxima recomendada, que orienta o dimensionamento dos canais e do gate. Informe a vazão, a largura e a altura do canal.
Ferramentas Relacionadas
Taxa de Cisalhamento no Canal da Rosca
Calcula a taxa de cisalhamento média no canal de uma rosca de extrusão, γ̇ = (π·D·N) ÷ H, a partir do diâmetro do barril D (m), da rotação da rosca N (rev/s) e da profundidade do canal H (m). A taxa de cisalhamento é o gradiente de velocidade que o polímero fundido sofre entre a superfície da rosca (que se move) e o barril (parado), e é um parâmetro central no processamento de plásticos por uma razão fundamental: os polímeros fundidos são fluidos NÃO newtonianos pseudoplásticos, cuja viscosidade DIMINUI com o aumento da taxa de cisalhamento (shear thinning). Conhecer a taxa de cisalhamento permite estimar a viscosidade real do material no equipamento (usando a lei das potências) e, com ela, a pressão, a potência e o aquecimento viscoso. Taxas de cisalhamento muito altas podem degradar o polímero (quebra de cadeias por cisalhamento e calor); muito baixas, deixar a fusão incompleta. Cada polímero tem uma faixa adequada. Esta taxa, no canal da rosca, é distinta da taxa de cisalhamento na matriz (muito mais alta, no estreitamento de saída). É um dos cálculos básicos da reologia de processamento. Informe o diâmetro, a rotação e a profundidade do canal.
Vazão de Injeção de Plástico
Calcula a vazão de injeção, dividindo o volume injetado pelo tempo de preenchimento, em cm³/s. É a velocidade com que o plástico fundido entra no molde — parâmetro que controla a taxa de cisalhamento, a orientação molecular, o acabamento superficial e defeitos como jato livre (jetting) ou marcas de fluxo. Vazão alta preenche rápido mas pode degradar; baixa pode solidificar antes de preencher. Informe o volume injetado e o tempo de preenchimento.
Volume de Injeção (Shot)
Calcula o volume de injeção (shot) de uma peça plástica, dividindo a massa injetada pela densidade do material fundido. O shot é o volume total de plástico injetado por ciclo (peças + canais), parâmetro que precisa caber na capacidade do canhão da injetora. Junto com a capacidade da máquina, define quantas cavidades é possível encher por ciclo. Informe a massa injetada (g) e a densidade do material (g/cm³).
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