Durante o processo de moldagem por injeção dupla, também conhecido como injeção dupla, injeção múltipla e sobremoldagem, duas resinas plásticas diferentes são moldadas juntas em um único ciclo de usinagem.
Uma técnica de fabricação de ponta chamada dupla injeção, também conhecida como moldagem de dois materiais, moldagem de duas injeções ou moldagem two-K, é usada para criar peças moldadas complexas a partir de dois materiais diferentes.
Durante o processo de moldagem por injeção dupla, controlamos cuidadosamente a injeção de diversos materiais, incluindo dois tipos distintos de resina, em um único molde com múltiplas câmaras, utilizando uma técnica altamente especializada e automatizada.
Processo de moldagem por injeção dupla
Uma máquina de moldagem por injeção é usada no processo de moldagem por injeção dupla, onde dois materiais são "sobremoldados" em um único ciclo de moldagem. A quantidade de material injetado na cavidade do molde é chamada de "injeção".
Na moldagem por injeção dupla, uma primeira seção é moldada e, após sua conclusão, uma segunda parte é injetada para criar a porção final da peça moldada. Ambas as peças devem ser comparáveis (quimicamente) para que o processo de moldagem por injeção dupla seja bem-sucedido e a adesão ocorra.
Uma peça feita de material rígido pode ser unida a uma peça feita de material macio usando moldagem por injeção dupla. Em um molde de duas cavidades, o processo combina a moldagem de dois componentes. Isso pode melhorar significativamente o apelo do produto em termos de textura, cor, etc. Existem muitas possibilidades de design diferentes com a moldagem por injeção dupla.
A técnica de moldagem por injeção em duas etapas é dividida em dois passos. O primeiro envolve a injeção de resina em um molde, que é então resfriado para criar um objeto sólido, de forma muito semelhante à moldagem por injeção tradicional.
O objeto recém-moldado é transportado para um segundo molde na segunda etapa usando uma plataforma giratória ou um braço robótico. Dependendo do projeto, a peça recém-moldada recebe então uma segunda injeção de resina em, através ou ao redor de áreas específicas do primeiro molde.
Após a formação de uma ligação molecular entre as duas resinas plásticas, o objeto moldado com múltiplas resinas é resfriado e expelido.
Embora o procedimento seja simples de entender, dominá-lo é um desafio. Mesmo os menores erros podem resultar em perdas financeiras significativas devido aos altos níveis de competência técnica e atenção aos detalhes exigidos, especialmente em cenários de produção em larga escala.
Por isso, escolher um fornecedor com habilidades excepcionais é importante. Excelentes indicadores de qualidade do fornecedor, processos estabelecidos para evitar rebarbas, falhas no fluxo de produção, injeções incompletas e planos de contingência para aumentar a capacidade conforme sua empresa e suas necessidades de expansão na moldagem por injeção dupla são aspectos essenciais a serem considerados.
Esse processo torna a moldagem por injeção dupla ideal para interruptores, botões, escovas de dente e tampas de recipientes.
Aplicações da moldagem por injeção dupla
Para produtos plásticos complexos, com múltiplas cores e materiais, especialmente em cenários de produção em grande volume, a moldagem por injeção em duas etapas é a melhor técnica de moldagem de plástico.
Além disso, o processo de moldagem por injeção dupla é aplicado no setor automotivo para fabricar uma ampla gama de produtos e peças. Outros itens fabricados utilizando o processo de injeção dupla incluem ferramentas para jardinagem e equipamentos agrícolas.
As peças moldadas por injeção dupla são utilizadas em quase todos os setores, desde bens de consumo até construção civil, mas são mais frequentemente empregadas em situações que exigem o seguinte:
- peças ou componentes que podem se mover
- superfícies rígidas com pegas flexíveis
- amortecimento acústico ou vibração
- explicações ou identificações superficiais
- componentes com diversos materiais ou cores
Idealmente, o processo de moldagem por injeção em duas etapas é utilizado para peças complexas que possuem múltiplos componentes.
Benefícios do processo de moldagem por injeção dupla
Os polímeros plásticos são utilizados em diversos processos de produção, como extrusão, moldagem por compressão de termofixos e moldagem por injeção dupla. Embora cada um seja um método de fabricação viável, muitos fabricantes de plásticos utilizam esse método devido às suas várias vantagens.
Para criar o primeiro segmento do produto, um material é injetado em um molde. Em seguida, é feita uma segunda injeção de um material secundário compatível com o primeiro. Existem diversas razões pelas quais muitas empresas optam por produzir plásticos ou polímeros dessa maneira.
Aqui estão alguns benefícios do processo de moldagem por injeção dupla:
Versatile
Os fabricantes de produtos preferem a moldagem por injeção em duas etapas para uma variedade de aplicações, incluindo peças internas de automóveis, equipamentos médicos, ferramentas e brinquedos. Ela permite que os fabricantes misturem uma infinidade de componentes e cores para produzir um produto robusto e esteticamente agradável.
Materiais como silicone e termoplásticos, náilon e elastômeros termoplásticos, ou náilon rígido e materiais macios ao toque são alguns exemplos de materiais que podem ser misturados com sucesso por meio desse procedimento.
Económico
Com o primeiro molde girado para fora do caminho e o segundo molde posicionado ao redor do produto, de forma que o segundo termoplástico compatível possa ser injetado no segundo molde, o procedimento de duas etapas requer apenas um ciclo da máquina.
O método produz mais produtos por lote, a um custo menor, e requer menos mão de obra para a produção do produto final, visto que utiliza um único ciclo de máquina em vez de múltiplos ciclos. Além disso, garante uma ligação sólida entre os materiais, eliminando a necessidade de montagem posterior.
Alta Qualidade do Produto
A maioria dos produtos termoplásticos se beneficia da moldagem por injeção em duas etapas de diversas maneiras:
- Estética aprimorada. Quando os produtos são feitos de plásticos ou polímeros de cores diferentes, eles têm uma aparência mais agradável e são mais atraentes para os consumidores. O produto parecerá mais caro se mais de uma cor ou textura for utilizada.
- Melhor ergonomia. O método permite superfícies com toque suave; assim, os produtos acabados podem ter alças ou outras seções ergonomicamente desenvolvidas. Isso é crucial para ferramentas, equipamentos médicos e outros objetos portáteis.
- A vedação é melhorada quando polímeros de silicone e outros materiais emborrachados são usados em juntas e outras peças que precisam de uma vedação hermética.
- Permite que polímeros rígidos e flexíveis produzam itens de tamanho minúsculo, proporcionando conforto e utilidade excepcionais.
- Em comparação com a sobremoldagem ou métodos de inserção mais convencionais, pode reduzir significativamente o número de desalinhamentos.
- Isso permite que os produtores usem diversos materiais que não podem ser unidos de forma eficiente por outros procedimentos, para criar padrões de moldes mais complexos.
- A ligação formada é incrivelmente forte, tornando o produto final mais robusto, confiável e duradouro.
O processo de moldagem por injeção dupla ajuda os fabricantes a obter produtos de alta qualidade.
Consolidação Parcial
O número de peças em uma montagem final é reduzido com o uso da moldagem por injeção em duas etapas, economizando em média US$ 40 mil em despesas de desenvolvimento, engenharia e validação para cada peça adicional.
Eficiente
Com a moldagem por injeção dupla, vários componentes podem ser moldados com uma única ferramenta, exigindo menos trabalho para produzir suas peças e eliminando a necessidade de soldagem ou junção dos componentes após a moldagem.
Tipos de estruturas de moldagem por injeção dupla
Escolher e obter a estrutura de molde adequada é essencial para economizar custos e garantir a qualidade. Aqui estão alguns tipos de estruturas de moldagem por injeção dupla:
Molde Core Toggle Two Shot
Como o núcleo e a cavidade do molde não precisam ser reposicionados, o procedimento de moldagem multi-injeção com núcleo ajustável é o mais simples. Alternativamente, o deslocamento do cursor alterará a geometria da cavidade do molde.
A substância A é injetada inicialmente na cavidade quando o cursor está em sua posição expandida durante o processo de moldagem por injeção usando o molde de injeção dupla com núcleo articulado. Em seguida, o cursor é puxado de volta para expor uma nova área da cavidade.
O espaço restante é preenchido movendo o cursor após a injeção do material B na cavidade modificada através de um orifício diferente (acima do bocal central).
Após o endurecimento, o componente plástico é então forçado para fora do molde. O processo de moldagem continua na mesma ordem descrita acima.
Embora o preço da ferramenta aumente com a adição de um mecanismo deslizante ao molde, ela ainda pode ser significativamente mais barata do que moldes com placas rotativas ou eixos rotativos. Infelizmente, ela não é capaz de produzir peças plásticas complexas e multicoloridas.
Molde de injeção dupla com placa rotativa
Na linha central da placa, paralela ao eixo de rotação, a placa do núcleo do molde possui dois núcleos idênticos que são imagens espelhadas um do outro. Duas cavidades com geometrias diferentes estão incluídas na placa da cavidade fixada à placa principal.
A plataforma rotativa completa a troca das peças moldadas em cada ciclo, sem intervenção humana.
O molde, que comporta mais material, é mostrado aqui apenas com os dois materiais utilizados. Dependendo da quantidade de material utilizada, a placa giratória pode ser rotacionada em 90°, 120° ou 180°. Uma máquina de injeção específica também é necessária para produzir a rotação necessária no lado do núcleo.
Estrutura de molde de injeção dupla tipo gangorra
Com um lado subindo, o outro descendo e assim por diante, a estrutura em placa é composta por dois lados que giram em torno do centro. A maioria dos moldes de teclado com números e letras utiliza essa estrutura de gangorra.
A estrutura contém caracteres numéricos ou alfabéticos fechados, como 0, 4, 8, A, B, D e O. O material secundário só consegue entrar facilmente na região confinada quando se utiliza uma construção em gangorra, criando uma aparência encantadora.
A estrutura de gangorra funciona da seguinte maneira:
- Após uma única injeção, o molde é aberto.
- A agulha quebrada é abaixada pela haste de pressão, fazendo com que a gangorra gire em torno do eixo rotativo.
- A placa superior é empurrada para cima ao se movimentar a gangorra, fazendo com que a agulha quebrada saia do molde.
Um orifício é criado quando a agulha sobe na borda da porção selada do produto primário. Para injetar o material secundário na área fechada a partir do orifício, a agulha é movida para baixo pelo pino de retorno da placa fraturada durante o processo de moldagem por dupla injeção.
Estrutura deslizante de cavidade
A cavidade do modelo masculino desliza sob a influência do motor à medida que o molde é aberto após uma injeção. Uma distância específica é utilizada para alinhar o molde com o molde mestre antes do segundo processo de moldagem por injeção.
Fatores a considerar ao usar a moldagem por injeção dupla
Os seguintes fatores são considerados ao usar a moldagem por injeção dupla:
Seleção do material
Propriedades físicas, mecânicas, químicas, térmicas, elétricas, resistência à inflamabilidade e aos raios UV são considerações importantes na seleção de um material para seu componente. Você precisará responder a uma série de perguntas para direcionar sua escolha de material, incluindo:
- A que tipo de temperaturas seu produto será submetido?
- Quão flexível ou rígido você precisa que o material seja para poder ser dobrado?
- Resistência ao impacto: Quão robusta deve ser sua superfície?
- Quão bem ele suporta grandes cargas em termos de resistência à compressão?
- O componente ficará exposto a raios UV, como os encontrados no ambiente externo?
- A peça ficará exposta a produtos químicos que afetarão seu funcionamento, principalmente ao longo do tempo?
- Qual o prazo de validade necessário para a peça?
Compatibilidade de Material
A composição química dos materiais é crucial na hora de escolher quais utilizar na moldagem por injeção dupla. Enquanto alguns materiais não se ligam perfeitamente, outros funcionam bem juntos e criam uma adesão molecular sólida.
Realize um teste de adesão antes de iniciar a fabricação quando a propriedade adesiva de dois compostos não estiver clara. Quando a ligação for insuficiente, podem ser incorporadas soluções ao projeto, como rebaixos, ranhuras ou saliências, para aumentar a adesão e unir os dois compostos.
Uma tabela de compatibilidade de materiais é consultada para determinar quais polímeros aderem uns aos outros e quais são incompatíveis. Além disso, elimina-se a possibilidade de contaminação, um problema comum ao se utilizar dois moldes diferentes.
Além disso, em comparação com a produção de um produto ou peça idêntica utilizando dois processos de moldagem diferentes, o processo de moldagem por injeção dupla resulta em uma ligação muito mais forte. A capacidade de fabricar produtos plásticos multicoloridos utilizando o método de moldagem por injeção dupla é uma das vantagens adicionais do processo em relação à pintura, que pode perder sua eficácia com o tempo.
É possível criar elementos mais úteis e sofisticados utilizando a técnica de injeção dupla. Além disso, plásticos mais macios podem ser misturados com plásticos mais rígidos. O produto final apresenta uma integridade significativamente maior. Produtos moldados em plástico por injeção dupla costumam ser muito mais duráveis e resistentes a impactos.
O método também é excelente para a fabricação de alças macias para equipamentos elétricos, vedações e juntas de ar condicionado e superfícies antiderrapantes. Com esse método, é possível criar logotipos que, ao contrário dos logotipos pintados, nunca desbotam.
Desligamentos
Para formar furos, encaixes e orifícios passantes longos, o molde fecha esses locais para impedir o fluxo de plástico para essas áreas.
Nessas situações, as duas metades do molde se vedam uma contra a outra. Devido a isso, as faces de vedação do molde podem abrir e fechar sem colidir. O ângulo de saída mínimo deve ser de três a cinco graus. Quanto maior a vida útil do molde, maior a folga e, consequentemente, maior o ângulo de saída.
Tipo de portão
Na moldagem por injeção, a resina derretida entra na câmara do molde através de um canal de alimentação. Para obter as proporções ideais da peça e um aspecto estético satisfatório, evitando deformações, é fundamental considerar o tipo, o design e a localização do canal de alimentação.
Os canais de injeção com aba e os canais quentes são os dois tipos de canais de injeção mais frequentemente utilizados na moldagem por injeção:
- Os portões mais populares e eficientes são os portões de aba; no entanto, por serem tão simples, podem não ser adequados às suas necessidades.
- Os canais de injeção com ponta quente apresentam pequenas aberturas elípticas. A resina é mantida aquecida o suficiente para passar pelo estreito orifício do canal por um aquecedor com controle termostático, acoplado à parte traseira do molde.
Ligação Química Molecular
Para que uma ligação molecular forte seja possível, o substrato e a resina de segunda aplicação devem ser quimicamente compatíveis. A maior área de contato ou superfície é ideal para a junção entre as duas resinas. A segunda aplicação torna-se praticamente impossível de remover com a seleção adequada de materiais e um projeto de junção preciso.
Mesmo quando se consegue uma ligação química de alto nível, recomendamos vivamente a utilização de uma ligação mecânica adequada se a adesão for importante para a sua aplicação.
Localização do portão
Isso é essencial para a produção de cosméticos com superfície sólida e para a obtenção de um molde homogêneo. Na moldagem por injeção única, o material fundido pode entrar pela parte mais espessa da abertura antes de fluir para as áreas menores, graças ao posicionamento do ponto de injeção.
Sugestões para moldagem por injeção dupla
Aqui estão algumas recomendações para moldagem por injeção dupla:
Número 1
O plástico macio é moldado uma segunda vez após ter sido moldado inicialmente como plástico rígido. A primeira moldagem é transparente; a segunda, não. A primeira moldagem é feita com um plástico de alta temperatura, enquanto a segunda moldagem é feita com um plástico de baixa temperatura.
Número 2
Teste o molde para criar um produto final antes da produção propriamente dita.
Número 3
Antes de fazer o molde, encontre todas as possíveis falhas e corrija-as.
Número 4
Leve em consideração a contração dos dois materiais. De modo geral, o material inicialmente produzido influencia a contração.
Número 5
Uma segunda injeção só pode ser administrada depois que a primeira tiver feito efeito completo.
Número 6
Para evitar danos durante o processo de moldagem, leve em consideração a posição da peça moldada.
Número 7
Permita que a borda da primeira peça moldada por injeção seja excessivamente grande. Isso garante que a segunda injeção terá uma pressão maior.
Número 8
Verifique se os parâmetros da unidade de injeção fornecem a pressão, a vazão e a capacidade de refrigeração necessárias.
Número 9
Certifique-se de que a integridade estrutural da primeira peça moldada suporte a pressão de injeção da segunda peça.
Conclusão
Quem não está familiarizado com a moldagem por injeção em duas etapas pode achar que é difícil. De fato, envolve um segundo material e um segundo procedimento, o que adiciona mais um fator à criação do componente, mas é relativamente fácil.
A moldagem por injeção dupla pode ser feita usando placa rotativa, núcleo móvel ou sobremoldagem, entre outras opções. As duas primeiras requerem dois processos, dois sistemas de canais de alimentação e uma segunda unidade de injeção.
Este último método geralmente utiliza dois moldes diferentes, um para cada material, mas também pode ser realizado utilizando apenas um molde, dois sistemas de canais de alimentação e transferência de peças manual ou automatizada por meio de coleta e posicionamento.
