Moldagem por injeção é um processo de derretimento de pellets de plástico. Fabricantes de moldagem por injeção injetam plástico derretido em uma cavidade de molde. Uma pressão é aplicada para completar o enchimento após o resfriamento e solidificação da peça. Na etapa final, você abre o molde e ejeta a peça acabada.
Hoje em dia, a moldagem por injeção se tornou indispensável. Indústrias como automotiva, médica e de bens de consumo são grandes consumidoras. No artigo a seguir, você lerá os fundamentos da moldagem por injeção de plástico, incluindo processo, design e materiais.
O processo de moldagem por injeção passo a passo
O processo de moldagem por injeção é complicado. No entanto, os protocolos corretos resultarão em peças plásticas de alta qualidade. Aqui está uma explicação passo a passo:
Grampo
É um molde em forma de cilindro, que dá à peça sua forma. Além disso, ele tem 2 metades, uma estacionária e uma móvel. O molde é então totalmente fechado por uma unidade que aplica uma grande quantidade de força antes que o plástico derretido seja injetado.
Este método evita que o material vaze do design durante o processo. A força de fixação, medida em toneladas, garante que o molde seja selado firmemente. Esta é uma etapa extremamente importante, pois até mesmo o menor desalinhamento pode causar imperfeições no produto final.
Injeção
Polímeros termoendurecíveis vem em pellets de plástico é alimentado no cilindro da máquina. Dentro do cilindro, o sistema de parafusos ou êmbolos aplica calor. Isso faz com que o elemento derreta em plástico. O plástico derretido é injetado na cavidade do molde sob alta pressão. O controle de ar inadequado pode resultar em defeitos como vazios e peças incompletas.
Sistema de refrigeração em moldagem por injeção
Passando pelo processo de injeção, o plástico começa a esfriar e endurecer na cavidade dentro do molde. A solidificação uniforme é garantida pelo resfriamento adequado. Ele preserva a geometria e a forma da peça.
No entanto, o resfriamento desigual pode levar a defeitos como empenamento e encolhimento. Esta etapa ocorre em diferentes intervalos de tempo devido ao tipo de material e à espessura da peça moldada.
ejeção
Após a peça estar completamente curada, o molde abre, e pinos ou placas ejetoras empurram a peça para fora. A peça é cuidadosamente ejetada para evitar danos. O molde é reiniciado e o ciclo se repete.
Classificações de máquinas de moldagem por injeção
Máquinas hidráulicas
Portanto, as máquinas de moldagem por injeção hidráulica são as máquinas que usam operações hidráulicas para vários processos. Essas máquinas são comumente usadas para fabricar grandes peças plásticas.
Eles são geralmente usados em aplicações que envolvem alta pressão, como nas indústrias automobilística e de fabricação de equipamentos pesados.
Máquinas Elétricas
Máquinas elétricas fornecem um alto nível de precisão e eficiência energética. Elas trabalham mais rápido do que máquinas hidráulicas. Você pode facilmente produzir peças pequenas e complexas. Elas são frequentemente favorecidas para projetos mais complexos, pois funcionam mais silenciosamente e não precisam de muita manutenção.
Como o CAD influencia o design do molde?
Os moldes geralmente são projetados usando software CAD, que os engenheiros usam extensivamente. Antes que uma única porta seja construída, as ferramentas CAD oferecem modelagem precisa da simulação dos moldes. Usar essas simulações é uma maneira de retificar problemas logo no início, como fluxo curto ou resfriamento.
O CAD torna possível testar moldes em computadores. Ele reduz erros e economiza tempo.
A importância do design do molde
Um molde de boa qualidade garantirá que o procedimento ocorra sem problemas e que os componentes sejam de alta qualidade. Um projeto de molde abaixo do padrão pode resultar em defeitos, desperdício e aumento nos custos de produção. Cada molde precisa ser projetado, testado e construído de acordo com as especificações para uma fabricação consistente e confiável.
Definir especificação de peça
Tudo começa com a identificação das necessidades do produto. Verificar as dimensões das peças, acabamento da superfície e tolerâncias funcionais é o trabalho dos engenheiros. Por exemplo, um componente como uma engrenagem reta normalmente precisa ter tolerância dentro de limites apertados para funcionar corretamente.
Mas, o design também é em parte governado pelo ambiente em que a peça está sendo inserida. Por exemplo, você pode precisar usar apenas determinado material ou espessura de parede específica para componentes expostos a produtos químicos ou alta temperatura.
Projetar modelo 3D da peça
Engenheiros criam um modelo 3D com software CAD (por exemplo, SolidWorks ou Fusion 360). O modelo CAD é aquele com todos os parâmetros necessários, como ângulos de inclinação e espessura uniforme da parede.
A ejeção sem danos requer ângulos de inclinação de 1°–2°. Tensões internas e defeitos são evitados com espessura de parede uniforme. Paredes finas e uniformes e contornos intrincados são essenciais, por exemplo, em casos de dispositivos médicos.
Projeto de cavidade e núcleo do molde
A parte oca e o núcleo são o centro de um molde. Eles representam as superfícies externa e interna do produto. Eles são desenvolvidos por engenheiros no modelo 3D. Materiais duráveis como aço são projetados para produção em alto volume.
Mas, se você quiser fazer um protótipo, ou algo que talvez vá fazer em um volume muito baixo, moldes de alumínio funcionam muito bem. Taxas de encolhimento também são levadas em consideração, já que plásticos como polipropileno e nylon encolhem de forma diferente. Essa variação é contabilizada no design.
Crie corredores, portões e aberturas
Corredores e comportas direcionam o plástico líquido para dentro da cavidade. Seu design afeta o quão uniforme o molde preenche e quão suavemente o plástico flui. Eles diferem em termos de se você tem que manter o plástico fundido (sistemas de canais quentes) ou se eles o tornam mais acessível (canais frios).
Temperaturas típicas
- Coletor 180-240°C
- Bico 200-260°C
- Derreter: 220-300°C.
Dependendo do formato e tamanho do produto, os engenheiros selecionam os tipos de gates (pin ou edge gates) a serem usados. O ar pode ser ventilado do molde durante a injeção.
Design dos Canais de Condução
Pontos-chave Os canais de resfriamento desempenham um papel importante no controle de calor do molde. Esses canais circulam água ou óleo para absorver o calor do plástico fundido. No que diz respeito a moldes complicados, os canais de resfriamento conformais são frequentemente impressos em 3D.
Implementação do Sistema de Ejeção
Após a peça esfriar, pinos/placas ejetoras retiram a peça do molde. Eles precisam ser colocados de forma que não deixem marcas em nenhuma área funcional da peça. Sistemas de ejeção de ar ou revestimentos para produzir um acabamento de superfície específico são usados para produtos que têm detalhes complexos.
Isso é vital porque a ejeção inadequada pode danificar o componente, o que levará a mais desperdício durante a produção.
Simulando e testando o molde
Engenheiros simulam os componentes usados na montagem para projetar um molde para fabricação usando software como o Autodesk Moldflow antes da fabricação. As simulações examinam como o plástico derretido flui através do molde e identificam defeitos.
Por exemplo, o ponto onde dois fluxos de plástico se encontram pode criar um ponto fraco. Você precisa lidar com isso durante os ajustes de design. Isso reduz erros e custos incorridos ao produzir um design de molde usando testes virtuais.
Fabricação do molde
O design final é traduzido em desenhos de engenharia adequados para usinagem. O molde é cortado e moldado usando máquinas CNC e usinagem por descarga elétrica (EDM). Esses processos exigem muita precisão, pois qualquer pequena imperfeição no molde pode levar a peças incorretas. O molde é então polido ou texturizado para atingir o acabamento de superfície desejado.
Software para Projeto de Moldes
O design moderno de moldes depende muito de ferramentas de CAD e simulação. Usando programas como Siemens NX e SolidWorks, os engenheiros conseguem desenvolver um design extremamente preciso e modelar padrões de fluxo. O SolidWorks Plastics, por exemplo, prevê o fluxo de plástico na cavidade e identifica problemas potenciais, como disparos curtos.
Materiais usados com moldagem por injeção
Moldagem por injeção: O tipo de plástico em uso depende da aplicação. O primeiro é que os principais tipos em que são classificados são termoplásticos e termofixos:
Termoplásticos
Exemplos de termoplásticos são PP, ABS, PE etc. Esses plásticos são recicláveis, duráveis e flexíveis. Eles derretem quando aquecidos e se tornam sólidos quando resfriados. Outros plásticos que incluem até mesmo material 100% virgem incluem termoplásticos. Termoplásticos são amplamente usados em bens de consumo e peças de veículos elétricos.
Plásticos Termoendurecíveis
A resistência ao calor é importante para fazer peças de molde de injeção personalizadas. Resinas epóxi e fenólicas são plásticos termoendurecíveis resistentes ao calor. Uma vez definidos, eles não podem ser remoldados nem remodelados. Esses materiais são melhores para componentes eletrônicos.
Aplicações da Moldagem por Injeção
Peças de moldagem por injeção usadas em diferentes campos. Essas indústrias variam de veículos elétricos ao campo médico. :
Indústria automobilística
Painéis de instrumentos, para-choques, tampas de motor e outras peças de carro são feitos usando moldagem por injeção de plástico. Seus componentes pesam menos que metal, reduzindo o consumo de gasolina em carros. O processo é capaz de fabricar formas complexas. Ele minimiza a quantidade de componentes que entram em um carro. ABS e polipropileno são plásticos termicamente estáveis e muito duráveis.
Setor Médico
Na linha médica, a moldagem por injeção de plástico é usada para fazer seringas, instrumentos cirúrgicos e embalagens de dispositivos médicos. Policarbonato é o material comum para fazer tais produtos.
É seguro para uso no corpo e pode ser esterilizado. Na verdade, a moldagem por injeção também permite maior produção em massa de descartáveis.
Produtos para o Consumidor
A moldagem por injeção de plástico também é frequentemente usada para fazer produtos domésticos. Os exemplos comuns são brinquedos, utensílios de cozinha e gabinetes eletrônicos. Ela fornece uma maneira para os fabricantes produzirem esses itens de alta qualidade a preços mais baratos.
Conclusão
Moldagem por injeção personalizada lhe dá muitos benefícios, mas você deve entrar em contato com uma empresa respeitável. Por quê? Isso é importante para combater problemas como altos custos e mau funcionamento do design.
A rjcmold é uma empresa líder em moldagem por injeção com sede na China. Ela fornece moldagem por injeção totalmente integrada e completa. Desenvolvemos projetos, ferramentas e produção. Nossa empresa é especializada em insertos e sobremoldagem. É especialista em aplicações médicas e Moldagem LSR.
FAQ
O que é moldagem por injeção de plástico?
Operador de máquina de moldagem por injeção de plástico injeta plástico derretido em um molde para criar peças. Este é um processo de fabricação de alto volume.
Qual é o custo do molde de injeção personalizado?
Limite mais baixo (em torno de US$ 1,000 a US$ 5,000 para ferramentas). Limite mais alto (US$ 80,000 ou mais para ferramentas). Complexidade do molde, material do molde, design do molde e acabamento da superfície são os 3 principais fatores para determinar o custo final de qualquer molde de plástico.
A moldagem por injeção de plástico é difícil?
Para empresas profissionais, não é difícil. No entanto, você deve exigir expertise em design, ferramental e processamento.
Que plástico é usado na moldagem por injeção?
Muitos tipos, incluindo ABS, policarbonato, polipropileno e polietileno.
Qual é a diferença entre extrusão de plástico e moldagem por injeção?
Com a extrusão de plástico, você pode fazer formas contínuas. No entanto, a moldagem por injeção faz peças discretas.
