Os parâmetros de moldagem por injeção de plástico mais importantes – Otimização para máxima eficiência

O processo de moldagem por injeção de plástico é um núcleo da tecnologia de produção moderna e permite uma imensa gama de componentes de alta qualidade para uma ampla variedade de indústrias. Mas o percurso do granulado para o componente acabado apresenta inúmeros desafios. Que componentes e parâmetros críticos desempenham um papel? Quais são os problemas mais comuns que podem ocorrer e como podem ser resolvidos de forma eficiente? Encontre respostas a estas perguntas neste blogue.

O processo de moldagem por injeção de plástico

A moldagem por injeção de plástico é um método de processamento de plásticos amplamente utilizado que é utilizado para produzir componentes de precisão complexos. Este processo derrete e injeta granulado de plástico num molde sob alta pressão. Os métodos permitem a produção em massa de peças com alta precisão e repetibilidade.

Existem diferentes tipos de métodos de moldagem por injeção de plástico que são utilizados dependendo dos requisitos específicos do produto e dos materiais utilizados. Ao moldar com termoendurecidos, por exemplo, os materiais curam-se de forma irreversível durante o processo e não podem ser refundidos, o que os torna particularmente resistentes. Pelo contrário, o material permanece derretível durante a moldagem por injeção termoplástica, o que permite que o material seja processado e reciclado várias vezes. No entanto, vários parâmetros também desempenham um papel importante para além dos materiais e métodos. Alguns dos parâmetros mais importantes na moldagem por injeção de plástico são apresentados abaixo para uma melhor compreensão dos princípios da moldagem por injeção de plástico.

Os parâmetros de moldagem por injeção de plástico mais importantes

São necessárias definições precisas dos parâmetros da máquina para a moldagem por injeção de plástico para garantir a qualidade e eficiência do processo de fabrico. Estes parâmetros determinam não só o processamento do material, mas também as propriedades do produto final. Da temperatura de fusão à pressão de injeção e ao tempo de arrefecimento: cada um destes parâmetros influencia o quão bem o material enche o molde, a rapidez com que o processo é executado e as propriedades mecânicas da peça moldada de injeção acabada.

• Temperatura de fusão: Determina quanto granulado plástico é aquecido antes de ser injetado no molde.
• Pressão de injeção: A pressão à qual o material derretido é injetado no molde.
• Velocidade de injeção: A velocidade à qual o material é injetado no molde.
• Temperatura da ferramenta: A temperatura do molde influencia o comportamento de resfriamento e a qualidade da superfície da peça moldada por injeção.
• Tempo de retenção e pressão de retenção: Após a etapa de injeção, a pressão é mantida para comprimir o material no molde e evitar o encolhimento.
• Força de desmoldagem: A força necessária para libertar a peça do molde após a solidificação.

Problemas frequentes no processo de moldagem por injeção

O processo de moldagem por injeção de plástico é um dos métodos mais eficientes e precisos para a produção em massa de componentes complexos. No entanto, apesar dos avanços na tecnologia e na automação, a moldagem por injeção de plástico permanece suscetível a erros e problemas que podem prejudicar significativamente a qualidade das peças fabricadas. Estes problemas podem ser causados por propriedades do material, componentes da máquina, ferramentas e parâmetros de processamento. Continue a ler para saber como os produtos da MISUMI podem ajudar a prevenir ou corrigir fontes de erros que ocorrem frequentemente.

Marcas de lavatório

As marcas de afundamento são depressões ou mossas na superfície de uma peça moldada por injeção. Estes são frequentemente causados por encolhimento do material durante a fase de arrefecimento. Ocorrem principalmente em áreas com espessuras de parede mais espessas, uma vez que o material arrefece mais lentamente nessas áreas e encolhe. Corrigir este problema requer, entre outras coisas, ajustes aos parâmetros e componentes da ferramenta.

• Ao aumentar a pressão de retenção ou prolongar o tempo de pressão de retenção, o material é melhor pressionado na cavidade e a contracção é compensada.
• O prolongamento do tempo de arrefecimento pode garantir que o material é suficientemente arrefecido antes de o molde ser aberto.
• Um tamanho maior da bucha injetora pode melhorar o fluxo de material e garantir que a pressão de retenção é transferida melhor para encher a cavidade completa e uniformemente. Se a porta for demasiado pequena, o fluxo do material pode ser irregular, o que aumenta a probabilidade de marcas de afundamento.
• O controlo otimizado da temperatura do molde, que garante um arrefecimento uniforme em todas as áreas do componente, evita que as áreas mais espessas arrefeçam mais lentamente, causando assim a retração. A utilização de canais de refrigeração colocados com precisão ou refrigeração concêntrica pode ajudar a dissipar o calor uniformemente.

Preenchimento incompleto do molde

O enchimento incompleto ocorre quando o material disponível é insuficiente para encher todo o molde ou determinadas regiões do molde (normalmente secções mais finas). Isto acontece porque o polímero arrefece prematuramente e solidifica antes de a cavidade do molde estar completamente preenchida.

• O enchimento incompleto ocorre frequentemente porque o material não entra no molde com rapidez suficiente, fazendo com que arrefeça em áreas mais finas e impedindo que flua mais. Ao aumentar a pressão de injeção e a velocidade de injeção, o polímero derretido é pressionado no molde mais rapidamente e pode encher completamente a cavidade antes de o material arrefecer demasiado.
• Se a temperatura de fusão for demasiado baixa, o material pode não estar suficientemente livre para encher completamente o molde. Um aumento na temperatura de fusão torna o material mais fluido e aumenta a probabilidade de que áreas finas da forma também sejam alcançadas.
• O arrefecimento insuficiente ou irregular do molde pode levar ao arrefecimento demasiado rápido do material em regiões mais finas da cavidade. A temperatura do molde pode ser regulada de forma mais uniforme, utilizando tubos de arrefecimento otimizados ou sistemas de arrefecimento próximos do contorno. Como resultado, o material continua a fluir livremente durante mais tempo em regiões mais finas.
• O ponto de injeção desempenha um papel importante para o fluxo de material. Se a porta for demasiado pequena durante a moldagem por injeção, o material não pode fluir suficientemente rapidamente para dentro do molde, o que também leva a um enchimento incompleto. Aumentar o tamanho da porta pode melhorar o fluxo do material e garantir que a cavidade é preenchida de forma uniforme e completa.

Vazios (bolsas de ar)

Os espaços vazios são cavidades ou bolsas de ar no interior de uma peça moldada por injeção causada pela retração do material durante o arrefecimento. Uma pressão de retenção insuficiente ou um arrefecimento incorreto podem fazer com que o material não seja completamente reabastecido na cavidade, causando a formação de cavidades.

• A retração ocorre frequentemente porque o material não é completamente reabastecido durante a retração. Aumentando a pressão de retenção e prolongando o tempo de pressão de retenção, o material é pressionado mais firmemente para a cavidade, o que evita cavidades e assegura que o material é compactado.
• A refrigeração uniforme e controlada reduz a probabilidade de encolhimento e bolsas de ar. O material pode curar de forma mais uniforme ajustando o tempo de arrefecimento ou arrefecendo a ferramenta de forma mais eficiente.
• A ventilação deficiente do molde é uma causa comum de bolsas de ar. A colocação precisa das inserções de ventilação permite que o ar preso escape do molde durante o processo de injeção.
• Os pinos ejetores, que são normalmente utilizados para desmoldar o componente, também podem atuar como pontos de ventilação adicionais. Estes podem ser concebidos para ajudar na ventilação de ar mais eficiente do molde.

A importância dos parâmetros e componentes certos

Ocorrem vários defeitos durante a moldagem por injeção, que podem afetar a qualidade e a funcionalidade do produto final. Além dos problemas já explicados em detalhes, tais como vazios, marcas de afundamento e enchimento incompleto, existem também inúmeras outras fontes de erro que devem ser consideradas para garantir a eficiência da produção e a qualidade dos componentes, tais como rachas, uniões, manchas mate, vácuos, formação de rebarbas ou deformação. Para eliminar estes problemas, é importante otimizar as ferramentas e componentes de moldagem por injeção de plástico, além dos métodos e parâmetros.

Os pinos centrais, por exemplo, ajudam a moldar com precisão os componentes com cavidades e garantem um arrefecimento uniforme e estabilidade de forma. Contribuem para minimizar o empeno e melhorar o enchimento do molde, especialmente para geometrias complexas. Os casquilhos de centragem asseguram que as metades do molde estão perfeitamente alinhadas. Um alinhamento incorreto pode provocar a formação de rebarbas porque o material flui desigualmente. Também ajudam a minimizar a deformação, alinhando o molde com mais precisão.

Muitas vezes, não é possível evitar cortes, particularmente em geometrias complicadas. Nestes casos, são essenciais componentes móveis, tais como ejetores inclinados, pinos de núcleo de bloco ou inserções de molde. Estes permitem moldar componentes complexos sem causar problemas com a desmoldagem ou o enchimento e garantem uma modelação precisa e uma distribuição uniforme do material. A monitorização otimizada da abertura do molde garante que o componente só é removido do molde após arrefecimento e cura suficientes. A desmoldagem prematura pode causar deformações e defeitos da superfície. A monitorização também ajuda a evitar a formação de rebarbas fechando e segurando corretamente o molde.

A qualidade e a eficiência do processo de moldagem por injeção de plástico depende em grande parte dos parâmetros e ferramentas corretos. Num ambiente de produção que exige resultados precisos e repetíveis, mesmo um pequeno desvio nos parâmetros pode ter efeitos significativos no produto final. O equipamento MISUMI correto pode ajudar a evitar eficazmente fontes frequentes de erros durante a moldagem por injeção e a aumentar de forma sustentável a qualidade da produção.