Como é o processo de moldagem por injeção de polímero?

Moldagem por injeção é um processo de fabricação de alto volume para fazer peças de plástico. Ele aquece e derrete pellets de plástico, injetando-os em uma cavidade moldada sob pressão e depois resfriando para formar o produto final.

Este processo pode produzir componentes plásticos complexos e precisos de forma consistente. O processo de moldagem por injeção envolve várias etapas: preparar o material e o molde e usar uma máquina para derreter, injetar e resfriar. 

E sobre a ejeção do plástico e, por fim, qualquer pós-processamento no peças acabadas.

Preparação

A fase de preparação envolve selecionando o material plástico certo, projetando e construindo o molde para combinar com a peça. Também envolve o pré-processamento de alguns materiais para garantir a moldagem.

A. Seleção de Materiais

O primeiro passo é escolher o material plástico adequado para a peça. Na moldagem por injeção, são utilizados dois tipos de polímeros:

• Termoplásticos: Podem ser derretidos, moldados e resfriados sem alterar sua estrutura química. Boa versatilidade e reciclabilidade, utilizado para diversas aplicações. (Exemplos: PET, PP, ABS)
• Termofixos: Uma vez aquecido e formado, termofixos sofrem uma mudança química permanente e não podem ser fundidos novamente. Boa resistência ao calor e estabilidade dimensional, mas menor flexibilidade de processamento. (Exemplos: Epóxi, Baquelite)

Existem vários fatores a serem considerados quando selecionando material:

• Propriedades desejadas: Força, flexibilidade, resistência ao calor, resistência química, etc.
• Requisitos de aplicação: Funcionalidade, peso, estética, etc.
• Considerações de processamento: Temperatura de fusão, características de fluxo e compatibilidade com o processo de moldagem por injeção.

B. Projeto e construção de moldes

O molde é o coração do processo de moldagem por injeção pois define a forma final e as características da peça plástica. Um molde bem projetado garante uma produção eficiente e peças boas. Os principais componentes do molde são:

• Cavidade: O espaço oco dentro do molde que reproduz o formato exato da peça.
• Sistema de corredor: Uma rede de canais que entrega o plástico de o sprue para a cavidade.
• Sprue: O canal principal por onde o plástico derretido entra no molde a partir do bico da máquina.
• Outros componentes: Dependendo da complexidade da peça, os moldes também podem possuir pinos ejetores para remoção da peça e canais de resfriamento para solidificação mais rápida. E eles também têm aberturas para o ar preso escapar.

C. Pré-processamento de materiais

Alguns polímeros, especialmente materiais higroscópicos que absorvem facilmente a umidade, precisam ser secos antes da moldagem por injeção. A umidade pode causar bolhas e vazios no produto final.

Os secadores dessecantes são usados para remover a umidade dos pellets de plástico usando material dessecante. Eles absorvem a umidade do fluxo de ar que flui através da câmara do secador.

A máquina de moldagem por injeção

A máquina é o carro-chefe do processo, tornando pelotas de plástico em partes. Aqui está o que consiste:

• Sistema de alimentação: O funil alimenta pellets de plástico no barril.
• Unidade de fusão: O cano e o parafuso trabalham juntos. O barril aquece os pellets e o parafuso os derrete e mistura.
• Unidade de injeção: Este poderoso sistema força o plástico fundido a a cavidade do molde.
• Unidade de aperto: Esta unidade aplica uma forte força de fixação para manter as metades do molde unidas durante o processo de injeção.
• Sistema de refrigeração: Uma rede de canais circula o refrigerante através do molde para controlar a temperatura e solidificar o plástico.
• Unidade de ejeção: Depois de solidificado, o molde se abre e os pinos ejetores são expelidos para fora da cavidade.

Precisão é a chave

A moldagem por injeção depende do controle preciso de muitos parâmetros como temperatura, pressão e tempo de ciclo. Sensores sofisticados e sistemas de monitoramento são integrados à máquina para controlar esses parâmetros dentro dos pontos de ajuste e garantir a boa qualidade das peças.

O processo de moldagem por injeção

O processo de moldagem por injeção é uma sequência precisa de eventos que transforma o plástico fundido no formato desejado. Veja como é:

A. Fixação

O processo começa com a unidade de fixação fechando as metades do molde sob alta pressão. Isso garante uma vedação hermética para evitar que o plástico derretido escape durante a injeção.

B. Injeção

• A tremonha alimenta pellets de plástico no barril aquecido.
• À medida que a rosca gira, os aquecedores derretem os pellets e a ação de mistura da rosca os torna uniformes.
• Uma vez fundido, a alta pressão do parafuso força o plástico através do canal de entrada e do sistema de canal para dentro da cavidade do molde.
• Um “estágio de empacotamento e retenção” é usado para contabilizar o encolhimento que ocorre durante resfriamento. Aqui, plástico derretido adicional é injetado por um tempo definido para garantir o preenchimento total da cavidade.

C. Resfriamento e Solidificação

Este é o estágio crítico para a precisão dimensional e resistência da peça. As linhas de resfriamento no molde fazem circular um refrigerante (água ou óleo) para remover o calor do plástico fundido.

A pressão de retenção também pode ser aplicada durante esta fase para minimizar encolhimento à medida que o plástico solidifica. O tempo total de resfriamento depende do tamanho da peça, espessura da parede e propriedades.

D. Ejeção

Assim que o plástico solidificar o suficiente, o molde se abre. Os pinos ejetores no molde empurram a peça para fora da cavidade. Agora a máquina pode reiniciar o ciclo para a próxima peça.

Pós-processamento

O processo de moldagem por injeção não para quando a peça é ejetada do molde. As etapas de pós-processamento refinam as peças moldadas para atender aos padrões de qualidade:

• Corte: O excesso de material do sprue e sistema de corredor é removido da peça, geralmente com ferramentas mecânicas de corte.
• Operações Secundárias: Algumas peças podem exigir acabamento adicional, como lixamento, polimento ou pintura. Partes complexas pode envolver montagem com outras peças.
• Controle de qualidade: Cada peça moldada é inspecionada para atender às especificações dimensionais e funcionar conforme pretendido. Isso pode envolver inspeção visual, ferramentas de medição e testes funcionais.

Vantagens e limitações da moldagem por injeção

A. Vantagens

A moldagem por injeção tem vários benefícios que a tornam uma força dominante na fabricação de grandes volumes. Esta tabela destaca alguns de seus principais pontos fortes.

B. Limitações

Embora a moldagem por injeção seja um processo versátil, ela apresenta algumas desvantagens a serem consideradas. Esta tabela descreve as limitações que você deve conhecer ao escolher um método de fabricação.

Conclusão

Em resumo, a moldagem por injeção é um ótimo processo para fabricar peças plásticas complexas em grandes volumes. Envolve várias etapas. As etapas incluem a preparação dos materiais e do molde, utilizando uma máquina para derreter, injetar e resfriar o plástico e, em seguida, ejetar e finalizar as peças.

A moldagem por injeção oferece altas taxas de produção, tolerâncias restritas e muitos opções de materiais. No entanto, o custo de moldes e máquinas é alto e não é adequado para produção de baixo volume.

Para soluções de moldagem por injeção de alta qualidade e econômicas, entre em contato HITOP Industrial hoje. Temos anos de experiência e conhecimento ajudando nossos clientes a dar vida aos seus projetos de peças plásticas.