Peças moldadas por injeção

A técnica de moldagem por injeção é utilizada na fabricação de moldes de injeção para peças idênticas, conhecidas como componentes moldados. Este processo requer alta pressão, e o plástico fundido ou outro material é injetado em uma cavidade do molde para moldagem por injeção de plástico.

A segunda etapa ocorre dentro do molde, onde a matéria esfria e solidifica, conformando-se aos contornos da cavidade. A porção moldada é então removida após a abertura do molde. O procedimento é repetido várias vezes para criar muitas peças idênticas.

Além disso, o aço imensamente forte é comumente usado para moldes de injeção, construídos para suportar a alta pressão e o calor gerados durante o processo de moldagem por injeção. Para fazer peças precisas e consistentes, os moldes devem ser precisos.

A qualidade do produto acabado é significativamente influenciada pelo projeto do molde, que pode ser complicado devido a considerações como o tipo de material a ser moldado, a forma pretendida do item acabado e os procedimentos de produção envolvidos.

As peças moldadas são usadas em vários produtos, desde produtos domésticos simples até peças mecânicas intrincadas usadas em setores como o automobilístico, eletrônico e de dispositivos médicos. A moldagem por injeção é um método de produção popular para vários produtos devido à sua adaptabilidade e acessibilidade.

Produtos de moldagem por injeção: equipamento e processo

Utilizando maquinário especializado, o processo industrial de moldagem por injeção cria componentes moldados a partir de materiais termoplásticos ou termoendurecíveis. Os seguintes componentes são essenciais na fabricação de produtos de moldagem por injeção:

Equipamento

Os seguintes equipamentos são utilizados durante o processo de moldagem por injeção:

Máquina de moldagem por injeção: Esta máquina contém componentes como uma tremonha, um barril de aquecimento, um parafuso alternativo e uma braçadeira de molde que constituem a parte principal do procedimento de moldagem por injeção. Os pellets de plástico são derretidos pela máquina e injetados sob pressão sólida no molde para fazer uma peça moldada.

Cavidade do molde: Este instrumento, muitas vezes composto de aço ou alumínio, dá forma ao plástico. Duas peças do molde são fixadas juntas durante o procedimento de moldagem por injeção.
Tremonha de material: Antes de serem alimentados no barril de aquecimento da máquina de moldagem por injeção, os pellets de plástico são mantidos aqui.
Barril de aquecimento: Os pellets de plástico são derretidos nesta parte do processo de moldagem por injeção para que estejam prontos para serem injetados no molde.
Parafuso alternativo: Esta parte da máquina de moldagem por injeção aquece o plástico antes de direcioná-lo para o molde.
braçadeira de molde: Este sistema aplica a pressão necessária para injetar o plástico fundido no molde, mantendo o molde fechado durante o processo de moldagem por injeção.
Sistema de refrigeração: Isso é usado para resfriar os componentes moldados por injeção depois de criados. Isso pode ser feito resfriando o sistema com ar, água ou uma combinação dos dois.

Estes são os elementos essenciais de uma configuração para moldagem por injeção. Dependendo das necessidades particulares do processo de moldagem por injeção, equipamentos auxiliares adicionais também podem ser empregados, como granuladores, secadores de material e unidades de controle de temperatura.

Unidade de Injeção de Plástico

A fusão e injeção do material plástico na cavidade do molde é feita pela unidade de injeção de plástico na moldagem por injeção. O material plástico é derretido e injetado no molde usando um barril aquecido, um parafuso e um bico.

A substância plástica é então colocada no barril, onde o parafuso móvel a aquece e mistura. Na próxima etapa, o bico injeta o material plástico na cavidade do molde, uma vez que tenha atingido a temperatura e consistência adequadas, onde esfria e endurece para criar o resultado desejado.

Para manter uma produção constante e de alta qualidade, a unidade de injeção de plástico, que é uma parte crucial do processo de moldagem por injeção, deve ser gerenciada adequadamente.

Unidade de fixação de molde

As duas metades do molde devem ser bem fechadas e mantidas juntas durante os processos de injeção e resfriamento pelo dispositivo de fixação do molde na moldagem por injeção. A força de aperto necessária para manter as metades do molde firmemente juntas e impedir que qualquer material plástico vaze para fora da cavidade do molde é aplicada e mantida pela unidade.

Uma placa estacionária e uma placa móvel acopladas a um sistema hidráulico ou mecânico compõem a unidade de fixação do molde. As duas placas são unidas quando o molde é colocado na máquina e uma força de aperto é então aplicada para manter o molde fechado.

A quantidade de força de fixação necessária varia dependendo do tamanho, complexidade e tipo de plástico usado e do molde. Para garantir uma fabricação segura e eficaz, a unidade de fixação do molde, uma parte crucial do processo de moldagem por injeção, deve ser monitorada de perto.

Processos: Polímeros Termoplásticos de Moldagem por Injeção

O processo de moldagem por injeção de polímeros termoplásticos normalmente envolve o seguinte:

O molde

A moldagem por injeção de polímeros termoplásticos depende muito do molde de injeção. É um dispositivo usado para moldar o plástico derretido no item acabado desejado. A cavidade e o núcleo, os dois principais componentes do molde, são normalmente construídos para se encaixar para criar uma forma tridimensional.

Após ser injetado na cavidade do molde, o material plástico esfria e endurece para assumir a forma do molde. A forma e o tamanho finais do produto são determinados pelo projeto do molde, tornando-o um componente crítico do processo de moldagem por injeção.

O molde deve ser cuidadosamente desenvolvido para garantir que o material plástico flua sem esforço em todas as cavidades e que o processo de resfriamento seja rápido e uniforme. Além disso, o molde deve ser construído com materiais que suportem as altas temperaturas e pressões utilizadas no processo de moldagem por injeção.

Como o molde é reutilizável durante a injeção, ele pode ser usado para criar várias peças idênticas. Para mantê-lo em bom estado e capaz de continuar produzindo peças de alta qualidade, o molde pode precisar de limpeza e manutenção regulares.

Molde de duas placas

Na injeção de polímeros termoplásticos, o molde de duas placas é um estilo típico de molde. É composto por duas partes fixadas nas duas placas da máquina de moldagem, a metade da cavidade e a metade do núcleo. O molde de duas placas é assim chamado porque tem um projeto de duas partes com uma linha divisória separando as duas partes do molde.

O trabalho do molde de duas placas é moldar o plástico fundido na forma final desejada. O material plástico é injetado na metade da cavidade do molde através de um portão na linha de separação. A cavidade é preenchida com material plástico, que é deixado esfriar e solidificar. O item acabado é liberado assim que as duas metades do molde são abertas.

Como só precisa de duas placas e alguns componentes simples, o molde de duas placas é um tipo de molde razoavelmente fácil e acessível. Ele funciona bem para componentes com geometria direta, incluindo curvas planas ou arredondadas.

No entanto, pode não ser apropriado para peças com geometrias mais intrincadas porque o preenchimento da cavidade com plástico pode ser um desafio nessas circunstâncias. Na moldagem por injeção, o molde de duas placas é versátil e frequentemente usado, especialmente para peças simples e execuções de produção modestas.

Molde de três placas

O molde de três placas é um dos moldes utilizados na moldagem por injeção de polímeros termoplásticos. Comparado ao molde de duas placas, possui mais funcionalidades e versatilidade por possuir três placas; dois móveis e um estável.

A finalidade do molde de três placas é moldar as peças plásticas moldadas por injeção na forma final desejada. O material plástico é injetado na metade da cavidade do molde através de um portão na linha de separação.

Uma vez que o plástico fundido esteja na cavidade do molde, as duas placas móveis se desprendem da placa estacionária, permitindo que o objeto plástico seja expelido do molde. A terceira placa no molde de três placas, ensanduichada entre a cavidade e a metade do núcleo, é chamada de placa de canal ou subplaca.

Com o uso desta placa, pode ser criado um sistema de canal exclusivo que pode ser utilizado para direcionar o fluxo de material plástico para várias cavidades ou locais dentro de uma única cavidade. Como resultado, o processo de moldagem por injeção pode ser mais flexível e eficaz.

Ao produzir itens maiores, onde o uso de um molde de duas placas resultaria em um tamanho de molde maior ou exigiria a instalação de recursos extras como elevadores, o molde de três placas é freqüentemente empregado. Ao incluir várias cavidades no projeto do molde, o molde de três placas pode fazer várias peças em um único ciclo.

O molde de três placas é um tipo de molde versátil e eficaz frequentemente usado no processo de moldagem por injeção, especialmente para peças maiores e ciclos de produção.

Reutilizando o jito e o canal em moldes de duas e três placas

O material que está sendo usado, a geometria da peça e as qualidades desejadas do produto acabado afetam quanto sprue e canal podem ser reutilizados na moldagem por injeção. A reutilização do jito e do canal é frequentemente feita na indústria de moldagem por injeção porque pode reduzir os custos e o desperdício.

Além disso, o jito e o canal são normalmente presos ao objeto moldado em um molde de duas placas e o conjunto como um todo é ejetado do molde. O item pode então ser separado manualmente do jito e canal, que pode ser utilizado em outros ciclos de moldagem.

A reutilização do jito e do canal pode exigir procedimentos de processamento adicionais, incluindo retificação ou refundição, para garantir que o material esteja em uma forma apropriada para reutilização. Em um molde de três placas, o procedimento de ejeção separa o sprue e o canal do objeto moldado, e o sprue é frequentemente reutilizado em ciclos de moldagem consecutivos.

A placa do canal normalmente é destacável, facilitando o acesso ao sistema do canal e a reutilização do canal de entrada e do canal. É fundamental lembrar que a reutilização do jito e do canal pode impactar significativamente na consistência e qualidade do produto final.

No entanto, os materiais reutilizados podem ter impurezas ou problemas de consistência que influenciam a resistência ou a durabilidade do material plástico. Para obter produtos consistentes e de alta qualidade, é necessário o monitoramento contínuo do processo de moldagem e da qualidade do material reciclado.

Em geral, a indústria de moldagem por injeção reutiliza o jito e o canal em moldes de duas e três placas, o que pode ajudar a reduzir custos e desperdícios. Garantir que a qualidade e as qualidades do produto final não sejam comprometidas requer pensamento e gerenciamento rigorosos.

Máquinas de moldagem por injeção

As máquinas usadas para o processo de moldagem por infecção incluem as seguintes:

Unidades de Injeção

A unidade de injeção, que funde e injeta o material plástico no molde, é uma parte crucial de uma máquina de moldagem por injeção. Os componentes típicos são o barril, aquecedor, parafuso ou êmbolo, tremonha e unidade de injeção.

Antes de ser colocado no barril, o material plástico é primeiro alimentado na tremonha e mantido lá. O parafuso ou êmbolo em movimento e o calor do aquecedor derretem e homogeneizam o plástico dentro do barril. À medida que avança, o material plástico fundido é injetado no molde por meio de uma porta pelo parafuso ou êmbolo.

O objetivo da unidade de injeção é regular com precisão a temperatura, a pressão e a vazão do material plástico durante todo o processo de moldagem por injeção. Isso garante que o material plástico seja uniformemente homogeneizado, derretido corretamente e injetado no molde.

Também é possível alterar a velocidade, pressão e volume da unidade de injeção, o que é crucial ao moldar objetos com geometrias complexas ou tolerâncias exatas. Dependendo da aplicação exata, o tipo e o tamanho da unidade de injeção podem mudar, com algumas máquinas feitas para produção de alto volume e outras para moldagem precisa ou em pequena escala.

A unidade de injeção é crucial para gerar produtos plásticos de alta qualidade e geralmente é um dos componentes mais importantes na definição do desempenho e das capacidades de uma máquina de moldagem por injeção.

Máquina de Parafuso Alternativo

Um dispositivo de moldagem por injeção, uma máquina de parafuso alternativo, derrete e injeta material plástico no molde usando um parafuso alternativo. Devido à sua adaptabilidade, eficácia e capacidade de criar produtos plásticos de alta qualidade, este equipamento é frequentemente utilizado no setor de moldagem por injeção.

Idealmente, a moldagem por injeção envolve a fusão e injeção de materiais termoplásticos em um molde usando uma máquina de parafuso alternativo. Os pellets de plástico são alimentados no barril da máquina pelo parafuso alternativo e derretidos, pressionando e aquecendo.

Depois de fundido, o plástico é injetado no molde por meio de uma rosca sob alta pressão para dar ao produto acabado a forma desejada.

Máquina de plastificação pré-parafuso ou máquina de dois estágios

A máquina de dois estágios é uma máquina de moldagem por injeção que utiliza duas unidades de injeção independentes; uma para fundir o material plástico e outra para injetá-lo no molde.

A fusão e a preparação para injeção do material plástico são referidas como a primeira etapa, ou “plastificação”. Nesse estágio, um parafuso alternativo produz calor e pressão que derretem o plástico à medida que ele é fornecido à unidade de injeção primária da máquina.

O material plástico derretido é bombeado para o molde durante o segundo estágio, também chamado de estágio de “dosagem”. Esta etapa envolve mover o plástico derretido da unidade de injeção primária para a unidade de injeção secundária, onde é injetado sob pressão sólida no molde.

Peças grandes e complexas são frequentemente produzidas em máquinas de dois estágios, pois fornecem controle superior do processo de moldagem e permitem uma injeção mais precisa do material plástico no molde.

Unidades de Fixação

As seguintes unidades de fixação são usadas para fazer peças moldadas por injeção:

Braçadeiras articuladas

Para manter as duas partes do molde juntas enquanto o processo de injeção está ocorrendo, grampos articulados são empregados na moldagem por injeção. Os grampos são feitos para gerar uma forte força de aperto para garantir que o molde permaneça fechado e orientado corretamente durante a injeção do material plástico fundido.

Os grampos articulados aumentam a força de fixação fornecida ao molde por meio de um sistema de articulação. O sistema de articulação produz uma vantagem mecânica quando o grampo é engatado, aumentando a força aplicada ao molde. Como resultado, os grampos podem aplicar muita força com apenas uma pequena força de entrada.

Além disso, os grampos articulados são preferidos na moldagem por injeção porque fornecem uma força de aperto robusta e confiável que pode ser alterada para atender às necessidades exclusivas do processo de moldagem. Além disso, eles são rápidos para engatar e desengatar e são simples de usar, o que contribui para um tempo de ciclo geral mais curto para o processo de moldagem.

Braçadeiras Hidráulicas

Os grampos hidráulicos são freqüentemente empregados na moldagem por injeção para manter as duas metades do molde unidas durante o processo de injeção. Para fornecer uma forte força de fixação ao molde e mantê-lo firmemente fechado e alinhado durante a injeção do material plástico fundido, os grampos hidráulicos usam pressão hidráulica.

Uma bomba hidráulica, válvulas de controle e cilindros compõem o sistema hidráulico convencional utilizado no mecanismo de fixação. Os cilindros movem a placa de fixação ou a placa de montagem do molde quando o sistema hidráulico é acionado, aplicando pressão ao molde no processo.

Braçadeiras Hidromecânicas

Para manter as duas partes do molde unidas durante o projeto de moldagem por injeção, a moldagem por injeção utiliza grampos hidromecânicos, também chamados de grampos basculantes.

Combinando um sistema hidráulico para iniciar o processo de fixação e um mecanismo de alternância mecânico para aumentar e sustentar a força de fixação, os grampos hidromecânicos combinam os benefícios dos métodos de fixação hidráulicos e mecânicos.

Um cilindro hidráulico que move a placa de fixação em direção à placa fixa gera a força de fixação. Uma vez que uma determinada quantidade de força de fixação é atingida, o cilindro hidráulico trava e o mecanismo mecânico de alternância assume o comando para continuar a aplicar a força de fixação.