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Acabamentos de superfície para peças moldadas por injeção de plástico

Explore a importância dos acabamentos superficiais na moldagem por injeção de plástico, do brilhante ao texturizado, e como eles impactam a estética e a funcionalidade das peças.
HITOP / Blogue / <a href="https://hitopindustrial.com/pt/acabamentos-de-superficie-para-pecas-moldadas-por-injecao-de-plastico/" title="Acabamentos de superfície para peças moldadas por injeção de plástico">Acabamentos de superfície para peças moldadas por injeção de plástico
Gráfico de acabamento de superfície de moldagem por injeção de plástico mostrando diferentes texturas e acabamentos de superfície para várias peças de plástico

Muitas coisas que você usa todos os dias são formadas por moldagem por injeção de plástico. Esse processo envolve derreter o plástico e injetá-lo em moldes para fazer peças. O acabamento superficial é um elemento crítico – influencia a estética e a funcionalidade.

O que você aprenderá?

Neste artigo, você explorará as superfícies dos moldes, particularmente a cavidade e o núcleo. As superfícies têm grande influência no produto final. Você entenderá o que é importante na escolha do acabamento, desde a suavidade até a textura, e como isso afeta o processo e a qualidade das peças. Prepare-se para descobrir porque esses acabamentos fazem toda a diferença nas peças plásticas. Vamos descobrir o que está abaixo da superfície.

Compreendendo os acabamentos de superfície em moldagem por injeção:

Os acabamentos superficiais na moldagem por injeção variam de não cosméticos a polimento de alto brilho e afetam muito o aspecto das peças, bem como sua função. Esses acabamentos são padronizados, principalmente, pela SPI e VDI 3400, proporcionando opções desde acabamentos polidos até texturizados, dependendo do acabamento do molde. A estética visual do acabamento é influenciada por fatores como dureza do material, cor e preenchimentos. A seleção do acabamento envolve a aplicação de métodos como polimento manual, ataque químico e jato de areia para alcançar os resultados desejados, enfatizando a necessidade de escolher um acabamento perfeito que atenda aos propósitos funcionais e estéticos do produto final.

A Sociedade da Indústria de Plásticos (SPI) e a Verein Deutscher Ingenieure (VDI) fornecem padrões para classificar esses acabamentos de superfícies brilhantes a foscas e texturizadas.

  1. Acabamentos brilhantes, que pertencem à categoria A da SPI, são obtidos por polimento detalhado de diamante e fornecem um acabamento espelhado mais adequado para aplicações transparentes, como lentes ou caixas transparentes.
  2. Acabamentos semibrilhantes (graus SPI B) necessitam de lixamento para manter o brilho e ocultar as marcas de fabricação, que trazem um suave padrão linear.
  3. Acabamentos foscos (graus SPI C) são feitos com um pó de pedra fino, proporcionando uma superfície não reflexiva que inibe a visibilidade de impressões digitais - ideal para dispositivos que são manuseados com frequência.
  4. Acabamentos texturizados (graus SPI D) envolvem jateamento sob pressão com esferas de vidro, que conferem aderência e ocultam eventuais imperfeições da peça.

Medindo e classificando acabamentos de superfície:

  •  Padrões SPI: Debaixo de Padrão SPI, os acabamentos de superfície são classificados em quatro categorias (A, B, C e D) dependendo do processo e da extensão do polimento ou textura. Cada subcategoria é então dividida pela técnica utilizada, por exemplo, polimento diamantado para acabamentos de alto brilho e jateamento a seco para acabamentos texturizados.
Tabela de padrões SPI exibindo vários tipos de acabamento com medições típicas de rugosidade de superfície correspondentes para moldagem por injeção de plástico
  • Padrões VDI: O padrão VDI, dominante na Europa, mas adotado em todo o mundo, enfatiza principalmente as superfícies obtidas por Usinagem por descarga elétrica (EDM), entre outros processos de texturização. Ele define a suavidade fornecendo uma escala numérica. A escala oferece vários acabamentos, que variam do virtual sem polimento ao fosco.
Tabela de padrões VDI mostrando diferentes valores, descrições e medições correspondentes de rugosidade superficial (Ra µm) para moldagem por injeção de plástico

A seleção adequada de um acabamento superficial adequado requer a avaliação da funcionalidade das peças, da compatibilidade dos materiais com o acabamento desejado e das necessidades estéticas. Outros fatores no processo são o custo do ferramental e a necessidade de um ângulo de inclinação mais alto para acabamentos texturizados para auxiliar na ejeção da peça.

Fatores que influenciam a seleção de acabamentos superficiais:

Os fatores que entram em jogo na escolha de acabamentos de superfície para peças moldadas por injeção incluem o uso pretendido da peça, requisitos estéticos e funcionais, bem como considerações técnicas.

Uso pretendido da peça

A peça determina o tipo de acabamento superficial escolhido. Para ilustrar, os acabamentos texturizados conferem aderência antiderrapante aos cabos, o que os torna perfeitos para o uso diário. Já os acabamentos brilhantes agregam valor estético às peças que necessitam de um aspecto decorativo de alto padrão. Tais deliberações dependem da necessidade do produto ser funcional, estético ou ambos.

Considerações Técnicas

  • Propriedades dos materiais: A qualidade da superfície que pode ser obtida é afetada em parte pelas propriedades físicas e químicas do polímero utilizado. Vários materiais respondem de maneira diferente ao mesmo processo de acabamento, afetando o brilho, a textura e a estética geral. Por exemplo, alguns materiais podem ser mais adequados para acabamentos brilhantes, enquanto outros são ideais para acabamentos texturizados devido às suas propriedades intrínsecas.
  • Projeto de molde: O projeto do molde em si é muito importante. Projetos complicados podem precisar de certos acabamentos para permitir a ejeção de peças ou para enfatizar recursos detalhados. Além disso, o material do molde e o seu tratamento de superfície podem ditar a variedade de acabamentos utilizados na peça moldada. Uma superfície de molde lixada proporciona um belo acabamento a algumas peças, enquanto uma superfície de molde não lixada proporciona um acabamento fosco ou textura a outras.
  • Complexidade da peça: A complexidade da peça também determina a escolha de um acabamento superficial adequado. Peças simples podem terminar com quase qualquer tipo de acabamento, mas formas complexas podem restringir alguns acabamentos. Nesse sentido, para projetos complexos, o acabamento fosco seria benéfico para ocultar marcas e imperfeições de ferramentas, enquanto em projetos simples seria preferível um acabamento de alto brilho.
  • Parâmetros do processo: A velocidade e a temperatura das injeções são críticas para obter a qualidade superficial necessária. Maiores velocidades de injeção e as configurações corretas de temperatura melhoram o brilho e a suavidade da superfície, portanto a parte estética. Esses parâmetros proporcionam a possibilidade de uma grande quantidade de texturas superficiais, desde brilho espelhado até profundamente texturizadas, dependendo da aplicação do produto.

Resumindo, um acabamento superficial apropriado é escolhido levando-se em consideração o uso pretendido da peça, as propriedades do material, o design do molde e a complexidade da peça. Todos esses fatores devem estar harmonizados para se obter um acabamento que atenda às finalidades funcionais e estéticas do produto. O contato inicial com moldadores por injeção experientes durante o processo de projeto pode ajudar na escolha e combinação das diferentes decisões para que o produto finalmente atenda aos requisitos e fique dentro do orçamento.

Impacto dos acabamentos superficiais nos processos de moldagem por injeção:

Vários acabamentos podem influenciar fluxo de materiais, tempo de resfriamento, ejeção, manutenção e desgaste com o tempo. Minimizar essas influências também pode desempenhar um papel significativo na seleção do acabamento superficial adequado para o seu projeto.

Fluxo de material e tempos de resfriamento:

O acabamento da superfície afeta o fluxo do plástico dentro do molde. Por outro lado, um acabamento mais liso também pode resultar em fluxo mais rápido e tempos de resfriamento mais curtos, já que há menos oposição ao fluxo do material no molde. Por outro lado, os acabamentos texturizados podem diminuir a taxa de fluxo do material, ao mesmo tempo que facilitam um resfriamento mais rápido devido à maior área superficial.

Ejeção e Manutenção:

O acabamento superficial escolhido também afeta a ejeção das peças. Uma superfície polida também deixará as peças mais fáceis de remover e isso, por sua vez, reduzirá a taxa de desgaste do molde. Porém, alguns acabamentos podem necessitar de mais força para soltar a peça, o que pode resultar em defeitos ou danos se não for manuseado com cuidado. O acabamento superficial pode sofrer erosão com o tempo e será necessária manutenção para recuperar a textura inicial ou polidor. A manutenção é o requisito inerente para aumentar a vida útil do molde e manter a qualidade consistente das peças.

Problemas comuns e mitigação:

Cada tipo de acabamento tem seus desafios únicos.

  • Acabamentos de alto brilho podem apresentar defeitos prontamente, como marcas de afundamento ou linhas de solda, enquanto superfícies texturizadas podem ocultar defeitos, mas a liberação com o molde pode ser um problema.
  • Aderindo, marcas de ejetor, e outros defeitos podem ser controlados por uma seleção adequada do acabamento, dependendo do material utilizado, do design da peça e da finalidade projetada do produto.
  • Polimento manual, o ataque químico e o jato de areia são técnicas empregadas não apenas para alcançar o resultado estético desejado, mas também para resolver as dificuldades funcionais do processo de moldagem.

No final das contas, o acabamento superficial na moldagem por injeção é um compromisso entre as necessidades estéticas e as finalidades funcionais do produto. O desenvolvimento de técnicas que considerem a influência dos diversos acabamentos nos processos de moldagem permite aos fabricantes buscar soluções ótimas tanto em termos de desempenho quanto de aparência para que o produto, no final, satisfaça todos os requisitos.

Melhores práticas para obter o acabamento superficial desejado:

A utilização de vários projetos de moldes mais praticados para os parâmetros de processamento final é essencial para obter os melhores acabamentos superficiais em sua peça moldada por injeção. O conhecimento da influência de cada componente pode melhorar consideravelmente a qualidade e a estética do seu produto final.

1. Escolha o acabamento de superfície correto: A escolha entre acabamentos semibrilhantes, foscos, texturizados ou padrões de superfície VDI deve ser feita de acordo com a função, o material e os padrões visuais da peça. Por exemplo, acabamentos semibrilhantes servem para melhorar a estética e ocultar marcas de ferramentas de molde. Em contraste, os acabamentos foscos são econômicos e amplamente utilizados por sua boa liberação e capacidade de ocultar marcas de usinagem. Superfícies texturizadas oferecem um toque agradável e cobrem perfeitamente as imperfeições.

2. Projeto de molde e seleção de materiais: Os materiais das ferramentas e o desenho do molde são fatores importantes para obter os acabamentos desejados. Um bom exemplo é o aço ferramenta, que produz acabamentos melhores que o alumínio. Além disso, a seleção de plásticos para moldagem por injeção determina a possível qualidade da superfície. A seleção do material é fundamental para alcançar o acabamento desejado, bem como considerar cuidadosamente fatores como temperatura de fusão e presença de aditivos.

3. Parâmetros de Processamento: Ajustar as velocidades, temperaturas e pressão da injeção pode afetar drasticamente a qualidade da superfície. Velocidades de injeção mais rápidas e temperaturas mais altas geralmente melhoram o brilho e a suavidade. É crucial encontrar o equilíbrio certo nestes parâmetros para minimizar defeitos e melhorar a qualidade estética do produto.

4. Técnicas de Pós-Processamento: Técnicas como ataque químico, galvanoplastia ou deposição física de vapor (PVD) podem ser empregadas na pós-moldagem para melhorar a suavidade da superfície e obter o acabamento desejado. Esses métodos podem agregar benefícios funcionais, como melhor proteção contra corrosão e apelo estético ao seu produto.

Incorporar essas práticas recomendadas no início do estágio de design é fundamental. Eles não só impactarão os tipos de materiais e ferramentas que podem ser considerados, mas também influenciarão a relação custo-eficácia geral do projeto. Consultar moldadores experientes pode fornecer informações valiosas sobre como obter o acabamento superficial ideal para suas peças moldadas por injeção.

Conclusão:

No complexo mundo da moldagem por injeção de plástico, aperfeiçoar o acabamento superficial envolve muito mais do que apenas a aparência; trata-se de melhorar a funcionalidade e o desempenho do produto. Este artigo apresentou a relevância dos acabamentos superficiais, brilhantes ou ásperos, e a influência significativa que eles têm na aparência e funcionalidade de um produto. Enfatizou os requisitos estabelecidos pela SPI e VDI, a importância das propriedades do material, o projeto do molde e o papel crítico dos parâmetros de processamento na obtenção dos resultados desejados.

HiTop Industrial tornou-se especialista em moldagem de precisão, fornecendo soluções inovadoras que vão além do que pode ser alcançado em qualidade de acabamento superficial. A HiTop disponibiliza aos clientes um elenco de profissionais altamente qualificados e comprometidos em alcançar a perfeição em todas as etapas do projeto, desde a concepção até o produto acabado. Você está pronto para levar seu produto para o próximo nível com acabamentos de superfície incomparáveis? Alcance o HiTop e torne sua visão realidade.

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