HDPE para moldagem por injeção: tudo o que você deve saber

Você pode não estar familiarizado com HDPE e moldagem por injeção. Peças moldadas em HDPE são comumente usadas em aplicações industriais, e a moldagem por injeção pode produzir peças de diversos formatos e tamanhos.

Neste artigo abrangente, iremos nos aprofundar no mundo da moldagem por injeção de HDPE, cobrindo todos os aspectos essenciais que você deve saber. 

Começaremos explorando as propriedades exclusivas do HDPE que o tornam adequado para moldagem por injeção, incluindo sua alta resistência, resistência à umidade e propriedades térmicas. Em seguida, discutiremos o próprio processo de moldagem por injeção, incluindo as principais etapas envolvidas, como fusão, injeção e resfriamento do HDPE.

O que é PEAD?

O polietileno de alta densidade (HDPE) ou polietileno de alta densidade (PEHD) é um polímero termoplástico amplamente utilizado, conhecido por sua alta resistência à tração e excelente resistência química. 

Geralmente disponível na forma de pellets para aplicações de moldagem por injeção, o HDPE oferece uma gama versátil de propriedades que o tornam adequado para produtos que vão desde bens de consumo comuns até sistemas de tubulação industrial.

Uma das principais vantagens do polietileno de alta densidade é sua durabilidade e resistência. Com alta resistência ao impacto e fissuração por tensão, os produtos HDPE podem suportar cargas pesadas e ambientes de alto estresse. Isso o torna um material ideal para aplicações como recipientes de produtos químicos, sistemas de tubos e madeira plástica que exigem resistência e resistência química.

Por que escolher HDPE como material de injeção de molde

Vantagens da moldagem por injeção de HDPE:

1. Econômico: o HDPE é uma resina relativamente barata em comparação com outros plásticos, o que o torna uma escolha econômica para moldagem por injeção de alto volume.
2. Alta relação resistência-densidade: O HDPE possui uma excelente relação resistência-densidade, proporcionando boas propriedades mecânicas e ao mesmo tempo leve. Isso o torna adequado para aplicações que exigem resistência e durabilidade.
3. Resistência química: O HDPE oferece boa resistência a muitos produtos químicos, incluindo ácidos, álcoois, bases e ésteres. Isso o torna adequado para produtos expostos a produtos químicos agressivos.
4. Resistência à umidade: O HDPE possui excelente resistência à umidade, tornando-o ideal para produtos que serão expostos à água ou umidade.
5. Versatilidade: O HDPE pode ser facilmente colorido, pintado, impresso ou gravado a laser, permitindo uma ampla gama de opções de personalização para atender a requisitos específicos de design.
6. Reciclabilidade: O HDPE é um material reciclável, que pode ajudar os fabricantes a cumprir as metas de sustentabilidade e reduzir o impacto ambiental.

No entanto, o plástico HDPE também tem algumas desvantagens, como resistência limitada à temperatura ou inflamabilidade. Se você está pensando em usar HDPE como material de moldagem por injeção, é importante avaliar os requisitos específicos do seu produto e as propriedades do HDPE para determinar se ele é adequado. 

O processo de moldagem por injeção de plástico HDPE 

O processo de moldagem por injeção de HDPE envolve várias etapas importantes.

Primeiro, a resina HDPE em forma de pellet é alimentada no cilindro da máquina de moldagem por injeção, onde é aquecida e derretida até um estado moldável. O HDPE fundido é então injetado sob alta pressão em uma cavidade do molde, que é fechada pela máquina.

À medida que o plástico quente preenche o molde, ele é submetido a altas forças de cisalhamento que ajudam a misturar e homogeneizar o material.

Depois que o molde é preenchido, o HDPE esfria e solidifica no formato da cavidade do molde. O controle cuidadoso da taxa de resfriamento é fundamental para evitar empenamento, distorção ou rachaduras na peça.

Após tempo de resfriamento suficiente, o molde se abre e a parte solidificada é ejetada. O molde então fecha e o processo se repete para a próxima peça.

Coisas que vale a pena saber no processo de moldagem por injeção de HDPE

Vários fatores importantes devem ser considerados e controlados durante a moldagem por injeção de HDPE para garantir peças de alta qualidade.

A temperatura de fusão, a pressão de injeção, a velocidade de injeção, a temperatura do molde e o tempo de resfriamento são parâmetros-chave do processo que influenciam as propriedades finais da peça. O projeto do molde, incluindo espessura da parede, sistema de comporta e canal e canais de resfriamento, também é crítico.

Comparado com outros plásticos, o HDPE tem um coeficiente de expansão térmica relativamente alto, o que pode levar a problemas de encolhimento e empenamento se não for devidamente contabilizado. 

• Temperatura de fusão: A faixa de temperatura de fusão recomendada para HDPE é normalmente entre 400-535°F (200-280°C). Para graus de alto peso molecular, sugere-se uma faixa ligeiramente mais estreita de 392-482°F (200-250°C) para minimizar a degradação
• Pressão de injeção: As pressões de injeção para HDPE normalmente variam de 10.000 a 15.000 psi (70 a 105 MPa). A pressão necessária depende da geometria da peça, da espessura da parede e do caminho do fluxo. Peças de paredes finas podem precisar de pressões de até 26.000 psi (180 MPa). 
• Velocidade de injeção: Uma velocidade de injeção rápida é geralmente recomendada para HDPE, especialmente para peças de paredes finas, para garantir o preenchimento completo do molde antes que o fundido esfrie e congele.
• Temperatura do molde: A temperatura do molde para HDPE varia de 50-95°F (10-35°C) para peças com espessura de parede superior a 0,24 pol. (6 mm) e até 175°F (80°C) para peças mais finas sob 0,24 pol. (6mm). Temperaturas mais altas do molde proporcionam um acabamento superficial mais brilhante, mas aumentam o tempo de resfriamento. A temperatura do molde deve ser uniforme para minimizar a contração e o empenamento por resfriamento diferencial.
• Tempo de resfriamento: O tempo de resfriamento é a parte mais longa do ciclo de moldagem por injeção para HDPE, geralmente 80-85% do tempo total do ciclo. Os tempos de resfriamento típicos variam de 10 segundos para peças com 0,08 pol. (2 mm) de espessura a mais de 30 segundos para peças com 0,16 pol. (4 mm) de espessura. A ejeção prematura pode causar empenamento e distorção.
• Coeficiente de Expansão Térmica: O HDPE tem um coeficiente relativamente alto de expansão térmica linear (CLTE) em comparação com outros plásticos, normalmente em torno de 6-8 x 10^-5 pol/in/°F (10-14 x 10^-5 cm/ cm/°C). Isso significa que as peças de HDPE têm alto encolhimento no molde, normalmente 1,5-4%, dependendo do tipo e das condições de processamento. 

As aplicações de produtos HDPE

1. Embalagens e Recipientes

• Recipientes para alimentos e bebidas, como jarras de leite, frascos de xampu e embalagens de cereais
• Recipientes químicos para produtos de limpeza, detergentes e produtos químicos industriais
• Embalagens de cosméticos e cuidados pessoais, como sabonetes faciais, loções e frascos de remédios

2. Tubos e sistemas de tubulação

• Tubulações de água e gás para uso residencial, comercial e industrial
• Aplicações de tubulação subterrânea e acima do solo
• Substituição de tubos de concreto e aço em diversas indústrias

3. Construção e Infraestrutura

• Tubos HDPE para redes de água, esgotos e linhas de água potável
• Madeira plástica como substituto da madeira tradicional em decks e calçadões

4. Agricultura

• Tubos de irrigação, tubos de poços tubulares e sistemas de irrigação por gotejamento
• Sistemas de pulverização de pesticidas
• Coberturas de estufa, túneis e películas de cobertura morta

5. Aplicações médicas e de saúde

• Produtos médicos, como adesivos, equipamentos de proteção individual e filmes de embalagem
• O HDPE de qualidade alimentar é seguro para contato direto com alimentos e bebidas

6. Bens de Consumo e Produtos Domésticos

• Brinquedos, utensílios, baldes e utensílios de cozinha
• Recipientes de lixo, caixas de gelo e utensílios domésticos

7. Aplicações industriais

• Equipamentos de processamento e componentes de máquinas
• Revestimentos resistentes à corrosão para tanques e contêineres
• Tubos flexíveis de HDPE para transporte de lamas, efluentes e produtos químicos em diversas indústrias

8. Aplicações marítimas e externas

• Componentes de barcos, equipamentos de piscina e decks marítimos
• Móveis de exterior e equipamentos de playground resistentes a UV

9. Elétrica e Eletrônica

• Isolamento de fios e cabos usando polietileno reticulado ou copolímeros de PE

Em resumo, as propriedades únicas do HDPE tornam-no um material versátil adequado para uma ampla gama de aplicações, desde produtos de consumo diário até usos industriais especializados. A sua durabilidade, resistência química e resistência à humidade, combinadas com a sua relação custo-eficácia e reciclabilidade, tornaram o HDPE uma escolha popular em vários setores.

perguntas frequentes

Quais máquinas injetoras de HDPE são recomendadas para pequenas empresas?

Para pequenas empresas, são recomendadas máquinas de moldagem por injeção de bancada ou de pequena escala que oferecem controle preciso de temperatura e pressão. Procure máquinas de fabricantes conceituados que atendam à produção em pequena escala e ofereçam suporte pós-venda.

Qual é a diferença entre HDPE e LDPE?

Embora o HDPE e o LDPE sejam tipos de polietileno com propriedades semelhantes, o HDPE possui uma estrutura mais linear, maior densidade, maior resistência e rigidez e melhor resistência ao calor e a produtos químicos. O LDPE, por outro lado, é mais flexível, transparente e possui menor ponto de fusão, o que o torna adequado para aplicações que requerem essas propriedades.

Que outros métodos de moldagem são comumente usados para produzir HDPE além da moldagem por injeção?

Moldagem por sopro, moldagem rotacional, moldagem por compressão e extrusão também são amplamente utilizadas dependendo do tipo de produto que está sendo fabricado.