Moldagem por injeção, também conhecida como moldagem por injeção de plástico, refere-se a grandes volumes de produção de peças plásticas. Normalmente, é usado em processos de produção em massa de itens idênticos. O processo de moldagem ocorre quando os materiais fundidos são injetados em um molde.
A personalização do molde, que dá às peças várias formas, ocorre durante o trabalho com ferramentas. A personalização permite que você crie quantas peças quiser em dimensões e formas iguais. Isso inclui moldes e projetos complexos que só permitem baixa tolerância dimensional.
Se você quiser começar a moldagem de plástico, você deve aprender o custo do molde de injeção e como reduzi-lo antes de iniciar o processo de moldagem. Felizmente, este artigo tem coberto. Discute os custos de moldagem por injeção de plástico e os vários fatores que os influenciam, ajudando você a avaliar os custos médios de moldagem de produção.
Como funciona a moldagem por injeção?
O processo de moldagem é bastante simples. Você começa criando a ferramenta de molde. Você pode construí-lo a partir de metais como aço e alumínio. No entanto, você só deve usar um molde de alumínio ao produzir plásticos de tolerância estreita.
Além disso, não é a melhor opção para produzir peças em alto volume porque elas se desgastam rapidamente e têm propriedades mecânicas abaixo do padrão. Os moldes de aço são a melhor opção para o volume de alta produção porque são duráveis com melhores propriedades mecânicas.
A próxima coisa é alimentar os materiais que você vai usar em uma batalha aquecida e misturar. Uma vez que os materiais derretem, injetá-los em uma ferramenta de molde de metal fechado. Quando o plástico fundido esfria, toma a forma da ferramenta de moldagem. Você pode usar um controlador de temperatura externo que circula óleo ou água para reduzir o tempo de resfriamento das peças fundidas.
Monte as ferramentas de molde nas placas (molde de placa) uma vez que os moldes de plástico se solidificam, permitindo que os pinos do ejetor ejetem as peças de plástico. O próximo passo é separar os materiais e combiná-los em um molde de duas fotos (um tipo de moldagem por injeção de plástico) para suavizar o toque do molde de injeção de plástico, produzi-los com características de desempenho variadas e até adicionar cores.
Você pode fazer um molde de uma cavidade ou várias cavidades. Ao usar moldes multi-cavidade, você pode optar por criar peças idênticas ou únicas em todas as cavidades. No entanto, moldes únicos e multi-cavidade exigem design cuidadoso e materiais de qualidade.
Dito isto, aqui estão algumas considerações para o seu projeto de moldagem por injeção:
- Finanças: Se você está planejando começar a fabricar moldagem por injeção, você deve estar bem preparado em termos de finanças. O custo de entrada do processo de moldagem por injeção pode ser ridiculamente alto porque você terá que comprar os moldes e máquinas.
- Volume de produção: Outro fator importante que você deve considerar antes de iniciar a produção do molde é o número de peças que você deseja fabricar. Isso ajudará você a determinar se a moldagem por injeção será econômica ou não.
- Fatores de projeto: Os projetos das peças que você pretende fabricar tornarão seu processo de moldagem por injeção mais fácil ou mais desafiador. A geometria simples simplifica o processo de moldagem por injeção. Um bom design minimizará danos e defeitos durante a produção.
- Considerações de produção: Você também deve considerar o tempo total que levará para produzir as peças. Minimizando o tempo ajuda a produção. Você deve, portanto, considerar o uso de ferramentas bem pensadas e moldes de máquina a quente para reduzir o ciclo da máquina.
Fatores que influenciam os custos de moldagem por injeção
O custo de moldagem por injeção varia de uma moldagem por injeção de plástico para outra, dependendo do tipo, forma e tamanho do molde. Os vários fatores que influenciam o custo de moldagem incluem o seguinte:
Custos do equipamento
O equipamento que você precisa para o seu projeto afetará muito o custo da moldagem por injeção. Existem máquinas de injeção de pequena escala que você pode comprar para sua startup. Eles são menos caros e se encaixam diretamente nos custos de configuração.
O equipamento maior é melhor para a fabricação em larga escala de moldagem por injeção. Se você estiver enviando o equipamento do exterior, os custos do molde de injeção aumentarão devido às taxas de envio.
Se você não está em posição de suportar os custos do molde de injeção, você pode terceirizar a especialistas de terceiros com recursos de moldagem por injeção de alta qualidade.
Custos de ferramental
Outro fator que influenciará muito é os custos de ferramentas. Ao contrário do equipamento, a produção de moldes não é um investimento único. Você tem que continuar construindo nova base de moldes de tempos em tempos, o que aumenta o custo de ferramentas e o custo do molde.
Os custos de ferramentas variam de processo para processo. Exemplos desses processos incluem:
Impressão 3D: É um dos métodos mais rápidos e econômicos que você pode usar para criar peças moldadas por injeção para moldagem por injeção.
É considerado um meio mais barato de criar moldes, porque tudo o que você precisa para criar seu molde é uma impressora 3D. Além disso, você não precisa contratar experiência especial, reduzindo o custo total de moldagem por injeção.
Usinagem CNC: A usinagem CNC é usada na construção de moldes de metal. O método é eficaz e produz moldes de qualidade. No entanto, as máquinas CNC têm uma vida útil mais curta, o que significa que você terá que comprar novos de tempos em tempos, aumentando assim o custo do molde de injeção.
Usinagem de descarga elétrica: Você pode usar o EDM para criar moldes complexos. Ele dobra o metal para a forma desejada através do aquecimento. O EDM é muito preciso, mas só pode ser usado em metais.
Complexidade
Outro fator que determina o custo de moldagem por injeção é a estética e a complexidade do design. Projetos mais complexos resultarão em maior custo de moldes de injeção de plástico.
Resina plástica
A resina plástica que você usa para moldagem por injeção também determinará se você terá ou não moldagem por injeção de baixo custo. Quanto mais você precisar, maior o custo total do processo de moldagem por injeção. Menos resinas reduzem o custo do molde.
Custos do trabalho
Embora a maioria dos processos seja automatizada, você ainda incorrerá em custos de instalação, operação e reparo, o que aumenta o custo total do molde de injeção.
Custo do material injetado
Outros fatores
Outros fatores que afetarão o custo total do ciclo de moldagem por injeção incluem o seguinte:
- Serviços secundários
- Características do produto
- Volume de produção
Como reduzir os custos de moldagem por injeção
A moldagem por injeção pode ser muito cara. Para gerenciar os custos, você precisa entender como você pode reduzir os custos de moldagem. Algumas das maneiras de reduzir esses custos incluem o seguinte:
- Reutilização de moldes
- Usando a tecnologia de moldagem por inserção
- Evitar recursos desnecessários
- Simplificando os designs das peças
- Fazendo uso de multi-cavidade e moldes familiares
Classificação de moldes de injeção de plástico
Selecionar o melhor molde de injeção de plástico é crucial porque afetará os custos gerais de produção da moldagem por injeção, velocidade e qualidade das saídas. Os moldes de injeção são categorizados com base em vários atributos. Eles incluem o seguinte:
Baseado na placa do molde
As placas são usadas nas cavidades do molde para garantir saídas satisfatórias. Você pode identificar os diferentes tipos de moldes com base no número de placas de molde. Os moldes de injeção identificáveis com o número de placas incluem o seguinte:
Molde de injeção de pilha
O custo do molde de injeção de pilha é maior do que os moldes de injeção de duas e três placas. No entanto, o custo operacional geral é menor porque tem várias placas paralelas para tornar o processo mais eficiente com menos defeitos. A melhor parte sobre isso é que ele só precisa de algumas tonelagem de braçadeira por ciclo.
Molde de injeção de três placas
Este molde tem uma terceira placa, chamada placa extratora. Ao contrário do molde de duas placas, possui duas linhas de partição entre as placas da cavidade e do núcleo. Essas linhas separam a peça moldada do sistema de canais. Embora seja menos comum do que o molde de duas placas, pode ser mais rápido e eficiente, pois o sistema de canais não precisa de ser reciclado nem separado manualmente.
Molde de injeção de duas placas
É o tipo de molde de injeção mais comum nesta categoria, devido ao custo acessível das ferramentas. Tem uma linha de partição que une a placa da cavidade à placa do núcleo. Pode ser utilizado com qualquer sistema de canais, embora seja mais compatível com moldes de uma só cavidade.
Com base no número de cavidades do molde
Outro fator que identifica os diferentes tipos de moldes de injeção de plástico é o número de peças que eles produzem por ciclo. Eles incluem o seguinte:
Molde de cavidade única
Este tipo de molde de cavidade produz uma única parte, porque eles só têm uma cavidade dentro. Eles são os mais baratos em comparação com multi-cavidade e moldes familiares, mas têm menores taxas de produção que resultam em maior custo de moldagem por injeção de plástico.
Moldes multicavidade
Possui várias cavidades, o que lhes permite produzir várias peças simultaneamente. A taxa de produção desses moldes é maior do que o molde de cavidade única, tornando-o mais econômico. Se você estiver produzindo componentes plásticos maiores, considere comprar um molde de injeção com várias cavidades.
Moldes de família
Como os moldes de injeção multicavidade, os moldes familiares têm várias cavidades. No entanto, as cavidades não são idênticas, o que significa que você só pode usá-las para produzir peças que variam em forma e tamanho.
Por exemplo, você pode usá-lo para fabricar recipientes de plástico e suas tampas em um único ciclo de moldagem. Usar esse tipo de ativação do molde será mais caro por causa do custo do molde, mas melhorará a quantidade de produção e reduzirá os custos operacionais gerais.
Com base no sistema de alimentação
Nesta categoria existem três tipos de moldes de injeção, diferenciados pelos respetivos sistemas de alimentação e de canais. O sistema de alimentação é constituído por canais, como o canal principal, os canais de distribuição e os pontos de injeção, que conduzem o plástico fundido às cavidades. Os moldes desta categoria incluem:
Moldes de injeção com canais quentes
Estes são moldes que são aquecidos com hastes ou bobinas interna ou externamente. Os moldes são permanentemente envoltos em uma placa coletora estacionária, o que os impede de ejetar com os componentes plásticos.
O processo de moldação por injeção com canais quentes aumenta a eficiência e reduz o desperdício. Não é necessário regranular o material nem executar operações adicionais para remover os canais. Para produzir grandes volumes rapidamente, os moldes multicavidade com canais quentes são uma solução adequada.
No entanto, os moldes de injeção com canais quentes também têm desvantagens. O custo do molde é relativamente elevado, exigem mais manutenção e é necessário um profissional qualificado para acompanhar o processo de moldação por injeção.
Como mencionado, os moldes estão escondidos em placas múltiplas. Isso torna difícil limpar, o que significa que você não poderá se livrar de nenhum resíduo plástico ou sobras dos processos anteriores. Você pode querer considerar o uso de um sistema de alimentação diferente se quiser fabricar recipientes coloridos.
Outra desvantagem dos sistemas de canais quentes é que o material pode aderir às cavidades. Por isso, poderá ser preferível utilizá-los com materiais que não sejam sensíveis ao calor.
Moldes para injeção a frio
Este sistema utiliza canais não aquecidos para conduzir o plástico fundido até à cavidade, pelo que também pode ser utilizado com materiais sensíveis ao calor. Como o sistema de canais frios é visível, é fácil identificar quando precisa de limpeza.
Também são mais fáceis de manter e menos dispendiosos. Outra vantagem é a facilidade de mudar as cores e os materiais utilizados na produção. As alterações ao projeto também são relativamente simples, graças à posição dos canais e à possibilidade de substituir rapidamente os pontos de injeção.
Uma desvantagem dos sistemas de moldação por injeção com canais frios é que os canais têm de ser preparados de novo em cada ciclo, uma vez que são extraídos do molde juntamente com as peças. Pode também ser necessário separar os canais da peça moldada.
Outra desvantagem é a produção de grandes quantidades de desperdício. São necessárias operações adicionais para regranular o material e remover os canais, o que pode afetar o resultado final.
Moldes de injeção com canais isolados
A moldação por injeção com canais isolados utiliza princípios semelhantes aos dos sistemas de canais frios, mas pode produzir efeitos semelhantes aos dos canais quentes. Estes moldes utilizam canais não aquecidos e resistências de cartucho para formar camadas isolantes em redor do plástico fundido, criando massas isoladas de material solidificado.
Podem ser uma alternativa menos dispendiosa aos sistemas de canais quentes e não exigem o controlo da temperatura da mesma forma. Também permitem mudanças rápidas de material e de cor. No entanto, só podem ser utilizados com plásticos de engenharia.
Conclusão
O processo de moldagem por injeção está entre os processos mais utilizados na indústria de fabricação. É econômico ao fabricar grandes volumes de peças e você deve considerar se planeja iniciar uma empresa de fabricação de plástico.
