Dicas e truques de design de moldagem por injeção de parede fina

Moldagem por injeção de parede fina (TWIM) é um fluxo claro de moldagem por injeção. É utilizado para criar peças com paredes ainda mais finas do que as utilizadas no que é considerado moldagem por injeção. Tem muitos benefícios. 

Aumenta a eficiência através da redução na quantidade de material utilizado, tempo de ciclo curto e componentes leves. O TWIM tem seus próprios desafios: defeitos de distorção, depressão, outros tipos de defeitos de distorção e rachaduras devido ao estresse. 

Este artigo conterá diretrizes de design para ajudá-lo a superar esses desafios e como fazer o TWIM funcionar para você. Portanto, quando você conhece a parte e projeto de molde, seleção de materiais e parâmetros de processo, você pode ter o TWIM.

O que é moldagem por injeção de parede fina?

A moldagem por injeção de parede fina (TWIM) é usada para produzir peças que possuem paredes menores do que a moldagem por injeção padrão. Adota alta pressão de injeção e também velocidade para preencher o molde rapidamente. As peças TWIM geralmente têm paredes finas e talvez tenham menos de 1 mm de espessura.

Benefícios da moldagem por injeção de parede fina (TWIM)

O TWIM tem muitos benefícios em relação à moldagem por injeção tradicional. Ao reduzir o material e o tempo de ciclo, você pode tornar a produção mais eficiente e econômica.

• Menos materiais: Paredes mais finas requerem menos material, resultando em economia de custos.
• Custos mais baixos: Menos material e ciclos mais rápidos = menor custo total. 
• Ciclo mais rápidos: Áreas com menor espessura esfriam mais rápido e, portanto, menor tempo de ciclo.
• Mais produtividade: Isto implica que ciclos mais curtos resultam em mais produção e ao mesmo tempo são mais eficientes.

Desafios da moldagem por injeção de parede fina (TWIM)

O TWIM também tem as suas próprias dificuldades. A utilização de paredes mais finas aumenta as complexidades de design e material das peças que devem ser levadas em consideração para obter os melhores resultados.

• Deformação: Paredes mais finas esfriam de maneira desigual e criam tensões internas e distorção nas peças.
• Marcas de pia: O resfriamento rápido faz com que o material encolha antes que o molde esteja totalmente preenchido e cria depressões na superfície da peça.
• Quebra de estresse: Peças de paredes finas quebram sob tensão e estresse ambiental.

Material para moldagem por injeção de parede fina

Seleção de materiais é fundamental na moldagem por injeção de parede fina (TWIM). A escolha do material afeta a qualidade da peça, a estabilidade dimensional e a processabilidade.

Materiais para TWIM

A escolha do material é crítica para um projeto bem-sucedido de moldagem por injeção de parede fina (TWIM). Materiais cristalinos como polipropileno e polietileno são populares devido à sua rigidez e resistência.

Materiais amorfos como poliestireno e policarbonato oferecem boa clareza e resistência ao impacto. Materiais de engenharia como nylon, abdômen, e polímeros de cristal líquido pode ser usado para aplicações de alto desempenho.

Seleção de Materiais

A tabela abaixo é um resumo dos materiais para moldagem por injeção de parede fina (TWIM) por suas propriedades. Materiais cristalinos, amorfos e de engenharia têm características diferentes para escolher com base em sua aplicação.

Propriedade material

• Fluidez: Deve ser capaz de preencher buracos finos completamente sem shorts.
• Encolhimento: Pequeno encolhimento para reduzir as chances de as peças serem distorcidas e os tamanhos estarem errados.
• Rigidez: Deve ser rígido o suficiente para ser aplicado e ter uma espessura de parede fina.

Consideração de projeto de moldagem por injeção de parede fina

Entre os principais fatos design de produção, o design da peça talvez tenha o significado mais proeminente no TWIM. Aqui estão os aspectos que devem ser levados em consideração em relação à qualidade e funcionalidade das peças.

Diretrizes Gerais

• Espessura de parede uniforme: Mantenha a espessura da parede consistente em toda a peça para garantir um resfriamento uniforme e sem concentrações de tensão.
• Raio e Filetes: adicione grandes raios e filetes em cantos e interseções para reduzir a tensão e aumentar a resistência da peça.
• Rigidez da peça: Projete a peça para suportar as cargas pretendidas enquanto minimiza a espessura da parede.

Diretrizes de espessura de parede

A espessura da parede é fundamental na moldagem por injeção de parede fina (TWIM). Almeje a parede mais fina possível para função da peça e propriedades do material para redução de custos e tempo de ciclo.

No entanto, manter a espessura da parede consistente em toda a peça é igualmente importante para evitar desequilíbrios e defeitos de fluxo. Seguir as diretrizes de espessura mínima de parede específicas do material é fundamental para evitar falhas nas peças.

Design de costela e ressalto

• Colocação das costelas: Coloque nervuras em locais estratégicos para adicionar rigidez à peça sem prejudicar o fluxo.
• Dimensões da costela: Otimize a espessura e a altura das costelas para obter resistência e moldabilidade.
• Projeto do chefe: Projete saliências grossas e desenhadas o suficiente para montagem e função de peças.

Ângulos de inclinação e cortes inferiores

Os ângulos de inclinação são fundamentais para a ejeção de peças na moldagem por injeção de parede fina (TWIM). Aplicar ângulos de inclinação em todas as superfícies das linhas de partição para evitar danos às peças e simplificar a construção do molde.

Para melhorar ainda mais a moldabilidade e a remoção de peças, minimize ou eliminar cortes inferiores quando possível.

Localização e tipo de portão

• Localização do portão: Onde inserir a comporta para preenchimento completo e equilibrado da cavidade.
• Tipo de portão: O que tipo de portão é usado para geometria e material da peça?
• Tamanho do portão: Qual é o tamanho do portão sem defeitos?

Projeto de molde para TWIM

Projeto de molde é onde tudo começa para uma moldagem por injeção de parede fina (TWIM) bem-sucedida. Um bom molde é necessário para que as peças estejam dimensionalmente corretas e livres de defeitos.

Corredor e Portão

Projeto de corredor e portão é onde o fundido é entregue na cavidade do molde. A distribuição de fluxo equilibrada evita curtos e enchimentos. A localização e o tipo da comporta devem ser escolhidos para minimizar o estresse e obter a melhor qualidade da peça.

Resfriamento

Um bom sistema de refrigeração é necessário para solidificação rápida e estabilidade dimensional. O posicionamento e o design adequados do canal de resfriamento ajudam na extração de calor e reduzem o tempo de ciclo e empenamento. Equilibrar a intensidade do resfriamento é fundamental para evitar tensões e marcas de afundamento.

Material do molde

Material do molde a escolha afeta a vida útil do molde, a transferência de calor e o desempenho geral. Aços para moldes de alta qualidade com boa condutividade térmica e resistência ao desgaste são recomendados para moldes TWIM. O tratamento térmico e os revestimentos de superfície adequados ajudam na durabilidade do molde e na ausência de aderência.

Parâmetros do processo

Os parâmetros do processo são fundamentais para moldagem por injeção de parede fina (TWIM).

• Pressão e velocidade de injeção: Controlar a pressão de injeção e velocidade para preencher a cavidade e evitar curtos-circuitos e linhas de solda. Muitas vezes são necessárias altas velocidades de injeção para o TWIM, mas muita pressão pode causar distorção da peça.
• Temperatura de fusão: A temperatura de fusão é crítica para um bom fluxo e sem degradação do material. Uma temperatura de fusão ligeiramente mais alta é usada no TWIM em comparação com a moldagem por injeção padrão.
• Temperatura do Molde: A temperatura consistente do molde é fundamental para a estabilidade dimensional e a qualidade da peça. Temperaturas mais altas do molde podem ser benéficas para peças de paredes finas, melhorando o acabamento superficial e reduzindo o tempo de ciclo.
• Pressão de retenção e tempo de resfriamento: Aplique pressão de retenção após o preenchimento da cavidade para compensar o encolhimento do material e melhorar a densidade da peça. Tempo de resfriamento suficiente para deixar a peça solidificar e sem alteração dimensional.

Solução de problemas do TWIM

Identificar e corrigir defeitos comuns é fundamental para a produção do TWIM. Marcas de pia, empenamentos e shorts são comuns. Esses defeitos podem ser devidos ao material, ao projeto da peça ou ao processo. 

Para corrigi-lo de forma eficaz, você precisa encontrar a causa raiz de cada defeito. Observando o material, a geometria da peça, a localização da porta, o resfriamento e os parâmetros de injeção, você pode encontrar a causa raiz.

Depois de encontrar a causa raiz, você pode implementar as correções. Isto pode ser uma substituição de material, redesenho de peças, modificações de moldes ou ajustes de processo. Uma abordagem sistemática com análises e testes completos é fundamental para corrigi-los e obter qualidade consistente das peças.

Conclusão

Resumindo, a tecnologia analisada de moldagem por injeção de parede fina (TWIM) envolve vantagens como custo, peso e tempo de ciclo. Para atingir a qualidade desejada do produto fabricado, é fundamental seguir corretamente os princípios de design e seleção de materiais.

Depois de entender a espessura da parede, a geometria da peça e outras características, os problemas de fissuração por tensão podem ser resolvidos.

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