A moldagem por injeção, também conhecida como moldagem por injeção de plástico, refere-se à produção em larga escala de peças plásticas. Normalmente, é utilizada em processos de produção em massa de itens idênticos. O processo de moldagem ocorre quando materiais fundidos são injetados em um molde.
A personalização do molde, que confere às peças diversas formas, ocorre durante a fabricação das ferramentas. A personalização permite criar quantas peças forem necessárias, com dimensões e formatos idênticos. Isso inclui moldes e projetos complexos que exigem baixa tolerância dimensional.
Se você deseja iniciar a moldagem por injeção de plástico, precisa entender o custo dos moldes e como reduzi-lo antes de começar o processo. Felizmente, este artigo tem tudo o que você precisa. Ele aborda os custos da moldagem por injeção de plástico e os diversos fatores que os influenciam, ajudando você a avaliar os custos médios de produção.
Como funciona a moldagem por injeção?
O processo de moldagem é bastante simples. Começa-se por criar o molde. Este pode ser construído com metais como aço e alumínio. No entanto, só se deve utilizar um molde de alumínio na produção de plásticos com tolerâncias estreitas.
Além disso, não é a melhor opção para a produção de peças em grande volume, pois se desgastam rapidamente e apresentam propriedades mecânicas inferiores. Os moldes de aço são a melhor opção para produção em larga escala, pois são duráveis e possuem melhores propriedades mecânicas.
O próximo passo é colocar os materiais que você vai usar em um recipiente aquecido e misturá-los. Assim que os materiais derreterem, injete-os em um molde de metal fechado. Quando o plástico derretido esfriar, ele assumirá a forma do molde. Você pode usar um controlador de temperatura externo que circula óleo ou água para reduzir o tempo de resfriamento das peças derretidas.
Após a solidificação dos moldes de plástico, as ferramentas de moldagem são montadas nas placas (molde de placa), permitindo que os pinos extratores ejetem as peças plásticas. O próximo passo é separar os materiais e combiná-los em um molde de injeção dupla (um tipo de moldagem por injeção de plástico) para suavizar o toque do molde de injeção, produzir peças com diferentes características de desempenho e até mesmo adicionar cores.
Você pode optar por fazer um molde de uma única cavidade ou de múltiplas cavidades. Ao usar moldes de múltiplas cavidades, você pode escolher criar peças idênticas ou exclusivas em todas as cavidades. No entanto, moldes de uma ou múltiplas cavidades exigem um projeto cuidadoso e materiais de qualidade.
Dito isso, aqui estão algumas considerações para o seu projeto de moldagem por injeção:
- Finanças: Se você planeja iniciar a fabricação por moldagem por injeção, deve estar bem preparado financeiramente. O custo inicial do processo de moldagem por injeção pode ser absurdamente alto, pois você terá que comprar os moldes e as máquinas.
- Volume de produção: Outro fator importante a ser considerado antes de iniciar a produção de moldes é a quantidade de peças que você deseja fabricar. Isso ajudará a determinar se a moldagem por injeção será economicamente viável.
- Fatores de projeto: O design das peças que você pretende fabricar tornará o processo de moldagem por injeção mais fácil ou mais desafiador. Uma geometria simples simplifica o processo de moldagem por injeção. Um bom design minimizará danos e defeitos durante a produção.
- Considerações sobre a produção: Você também deve considerar o tempo total necessário para produzir as peças. Minimizar o tempo auxilia a produção. Portanto, considere o uso de ferramentas bem projetadas e moldes de usinagem a quente para reduzir o ciclo da máquina.
Fatores que influenciam os custos da moldagem por injeção
O custo da moldagem por injeção varia de um processo para outro, dependendo do tipo, formato e tamanho do molde. Os diversos fatores que influenciam o custo da moldagem incluem:
Custos de equipamento
O equipamento necessário para o seu projeto afetará significativamente o custo da moldagem por injeção. Existem máquinas de injeção de pequeno porte que você pode adquirir para iniciar seu negócio. Elas são mais baratas e se encaixam perfeitamente nos seus custos iniciais.
Equipamentos maiores são mais adequados para a fabricação em larga escala de moldes de injeção. Se você estiver importando o equipamento, os custos dos moldes de injeção aumentarão devido às taxas de frete.
Se você não tem condições de arcar com os custos do molde de injeção, pode terceirizar o serviço para especialistas com recursos de moldagem por injeção de alta qualidade.
custos de ferramentas
Outro fator que influenciará bastante são os custos de ferramental. Ao contrário dos equipamentos, a produção de moldes não é um investimento único. É preciso construir novas bases de moldes periodicamente, o que aumenta o custo do ferramental e do próprio molde.
Os custos de ferramental variam de processo para processo. Exemplos desses processos incluem:
impressao 3D: É um dos métodos mais rápidos e econômicos que você pode usar para criar peças moldadas por injeção.
É considerado um método mais barato de criação de moldes, pois tudo o que você precisa é de uma impressora 3D. Além disso, não é necessário contratar profissionais especializados, o que reduz o custo total da moldagem por injeção.
Usinagem CNC: A usinagem CNC é utilizada na construção de moldes metálicos. O método é eficaz e produz moldes de qualidade. No entanto, as máquinas CNC têm uma vida útil mais curta, o que significa que será necessário comprar novas de tempos em tempos, aumentando assim o custo do molde de injeção.
Usinagem por eletroerosão: Você pode usar a eletroerosão (EDM) para criar moldes complexos. Ela dobra o metal no formato desejado por meio de aquecimento. A EDM é muito precisa, mas só pode ser usada em metais.
Complexidade
Outro fator que determina o custo da moldagem por injeção é a estética e a complexidade do projeto. Projetos mais complexos resultarão em custos mais elevados para os moldes de injeção de plástico.
Resina plástica
A resina plástica utilizada na moldagem por injeção também determinará se o custo da moldagem será baixo ou não. Quanto maior a quantidade necessária, maior o custo total do processo. Menos resina significa menor custo do molde.
Custos de mão de obra
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 os seguintes:
- Serviços secundários
- As 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, é preciso entender como reduzi-los. Algumas maneiras de reduzir esses custos incluem:
- Reutilização de moldes
- Utilizando a tecnologia de moldagem por inserção
- Evitar recursos desnecessários
- Simplificar o projeto das peças
- Utilização de moldes multicavidades e moldes familiares
Classificação de moldes de injeção de plástico
A escolha do molde de injeção de plástico ideal é crucial, pois afetará os custos totais de produção, a velocidade e a qualidade das peças produzidas. Os moldes de injeção são classificados com base em diversos atributos, incluindo:
Com base na placa do molde
As placas são utilizadas nas cavidades do molde para garantir resultados satisfatórios. É possível identificar os diferentes tipos de moldes com base no número de placas. Os moldes de injeção identificáveis pelo número de placas incluem os seguintes:
molde de injeção empilhado
O custo do molde de injeção de placas múltiplas é maior do que o dos moldes de injeção de duas e três placas. No entanto, o custo operacional total é menor, pois possui várias placas paralelas que tornam o processo mais eficiente e com menos defeitos. A grande vantagem é que requer apenas algumas toneladas de força de fechamento por ciclo.
Molde de injeção de três placas
Possui uma terceira placa chamada placa extratora. Ao contrário do molde de duas placas, possui duas linhas de junção entre as placas do núcleo e da cavidade. As linhas de junção separam a peça moldada do sistema de canais de injeção. Não é tão comum quanto o molde de injeção de duas placas, mas é mais rápido e eficiente, pois o sistema de canais não requer reciclagem ou separação manual.
Molde de injeção de duas placas
É o tipo mais comum de molde de injeção nesta classificação devido ao seu custo de ferramental acessível. Possui uma única linha de partição que conecta a placa da cavidade à placa do núcleo. Você pode usar este molde com todos os sistemas de canais de injeção, mas ele é mais compatível com moldes de cavidade única.
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 produzem por ciclo. Esses moldes incluem:
Molde de cavidade única
Este tipo de molde de cavidade produz uma única peça, pois possui apenas uma cavidade interna. São os mais baratos em comparação com os moldes multicavidades e os moldes familiares, mas apresentam taxas de produção mais baixas, o que resulta em um custo mais elevado de moldagem por injeção de plástico.
Moldes multicavidades
Possui múltiplas cavidades, o que permite a produção simultânea de diversas peças. A taxa de produção desses moldes é superior à dos moldes de cavidade única, tornando-os mais econômicos. Se você produz componentes plásticos maiores, considere adquirir um molde de injeção com múltiplas cavidades.
Moldes de família
Assim como os moldes de injeção multicavidades, os moldes familiares possuem diversas cavidades. No entanto, as cavidades não são idênticas, o que significa que você só pode usá-los para produzir peças que variam em formato e tamanho.
Por exemplo, você pode usá-lo para fabricar recipientes plásticos e suas tampas em um único ciclo de moldagem. O uso desse tipo de ativação de molde será mais caro devido ao custo do molde, mas aumentará a quantidade produzida e reduzirá os custos operacionais gerais.
Com base no sistema de alimentação
Existem três tipos de moldes de injeção nesta categoria. A diferenciação entre os moldes reside em seus sistemas de alimentação e canais de injeção. O sistema de alimentação consiste em uma série de canais, como canais de injeção, entradas e canais de distribuição, que direcionam o material fundido para as cavidades. Os moldes desta categoria incluem os seguintes:
moldes de injeção com canais quentes
São moldes aquecidos interna ou externamente por meio de hastes ou bobinas. Os moldes ficam permanentemente encapsulados em uma placa coletora fixa, o que impede sua ejeção juntamente com os componentes plásticos.
O processo de moldagem por injeção com canais quentes proporciona eficiência e reduz o desperdício. Além disso, não requer retificação nem processos adicionais para remoção dos canais. Se a sua intenção é produzir grandes volumes rapidamente, os moldes com canais quentes combinados com moldes multicavidades são a melhor opção em ferramentas de moldagem por injeção.
No entanto, os moldes de injeção com sistema de canais quentes também apresentam desvantagens. Uma delas é o custo relativamente alto do molde. Além disso, exigem muita manutenção e cuidados, sendo necessário contratar um profissional qualificado para monitorar o processo de moldagem por injeção de plástico.
Como mencionado, os moldes ficam ocultos em placas coletoras. Isso dificulta a limpeza, o que significa que você não conseguirá remover nenhum resíduo plástico ou sobra dos processos anteriores. Talvez seja interessante considerar o uso de um sistema de alimentação diferente se você quiser fabricar recipientes coloridos.
Outra desvantagem do uso de um sistema de canais quentes é que os recipientes podem aderir às cavidades. Portanto, talvez seja melhor considerar o uso desse sistema ao trabalhar com materiais que não sejam sensíveis ao calor.
Moldes de injeção com canal frio
Este sistema utiliza canais de injeção não aquecidos para direcionar as peças fundidas para a cavidade. Isso significa que você pode usá-lo mesmo ao trabalhar com materiais sensíveis ao calor. A moldagem por injeção neste sistema é feita sem revestimento, o que significa que você sabe quando ela precisa ser limpa.
Além disso, são fáceis de manter e menos dispendiosas. A grande vantagem é a facilidade em alterar as cores e os materiais utilizados na produção. Também é bastante simples adicionar alterações de design devido ao posicionamento dos canais de alimentação e aos mecanismos de troca rápida de canais.
A desvantagem de usar um sistema de moldagem por injeção com canais frios é que você terá que preparar um novo sistema de canais sempre que iniciar um novo ciclo, pois o molde será cortado durante a ejeção dos componentes. Além disso, pode ser necessário separar o sistema de canais da peça moldada.
Outra desvantagem é que produzem resíduos em grandes quantidades, o que significa que serão necessários processos adicionais para moer e remover os canais de alimentação, o que pode afetar o resultado final.
Moldes de injeção com canais isolados
A moldagem por injeção com canais isolados utiliza os mesmos princípios da moldagem por injeção com canais frios. No entanto, os resultados finais são semelhantes aos da moldagem por injeção com canais quentes. Esses moldes de injeção utilizam o mesmo princípio dos moldes com canais frios, mas empregam resistências de cartucho para criar as camadas. As camadas formadas envolvem o plástico fundido, formando moldes isolados.
São as melhores alternativas aos sistemas de canais quentes, pois são menos dispendiosas e não exigem o monitoramento constante da temperatura. Permitem também a troca rápida de materiais e cores. No entanto, só podem ser utilizadas com plásticos de engenharia.
Conclusão
O processo de moldagem por injeção está entre os mais utilizados na indústria de manufatura. É economicamente viável para a produção de grandes volumes de peças e deve ser considerado se você planeja abrir uma empresa de fabricação de plásticos.
