RIM — Reaction Injection Molding

Processo de moldagem por injeção reativa de poliuretano em molde fechado.

Identificação e resumo

RIM é o processo de moldagem em que dois componentes químicos líquidos de baixa viscosidade — tipicamente poliol e isocianato — se encontram em um cabeçote de mistura por impacto (impingement) a alta pressão e são injetados imediatamente em um molde fechado, onde polimerizam em segundos. É a escolha padrão para peças grandes, com geometria complexa e superfície de qualidade, em volumes médios a altos. Não combina com sistemas de alta viscosidade nem com volumes muito baixos — nesses casos, casting em molde aberto é mais econômico.

Princípio de operação

Princípio de funcionamento

O ciclo RIM tem cinco momentos distintos:

Preparação dos componentes. Poliol e isocianato partem dos tanques de alimentação com temperatura e viscosidade controladas. A estabilidade térmica dos componentes é uma das variáveis mais sensíveis do processo — veja a seção 3.

Dosagem. As dosadoras de alta pressão (pistões tipo lança em máquinas especializadas, ou bombas de engrenagem em unidades mais simples) levam cada componente até o cabeçote de mistura, que fica montado diretamente sobre o molde. Entre disparos, os componentes recirculam pelo cabeçote e voltam aos tanques.

Mistura por impingement. No disparo, as correntes de poliol e isocianato se encontram em uma câmara pequena, impactando-se em ângulos opostos a 100–250 bar. A energia do impacto se dissipa como turbulência e calor — e é essa turbulência que gera a mistura. Diferente de cabeçotes de baixa pressão, não há impelidor mecânico. Cabeçotes autolimpantes modernos (tipo L ou MQ) incorporam um pistão que varre a câmara entre disparos, eliminando necessidade de solvente de purga.

Preenchimento do molde. A massa reativa sai do cabeçote a baixa pressão (tipicamente <4 bar dentro da cavidade) e preenche o molde por fluxo laminar. A baixa viscosidade inicial do sistema (<2.000 cP) torna isso possível: o molde é preenchido pela pressão gerada pelo próprio fluxo, sem força mecânica externa. Essa é a razão fundamental pela qual moldes RIM são muito mais leves que moldes de termoplástico.

Reação e desmoldagem. A polimerização começa imediatamente. A exotermia é significativa — cerca de 50 kcal/kg — e precisa ser gerenciada pelo controle térmico do molde. Em 1–10 s a mistura gelifica; em 30 s a 3 min a peça pode ser desmoldada, dependendo do sistema químico e da espessura.

Janela de operação