Introdução: A moldagem por injeção de plástico é um processo de fabrico omnipresente, essencial para a criação de uma grande variedade de peças e produtos de plástico. Desde brinquedos extravagantes a componentes automóveis de precisão, a sua influência repercute-se em diversas indústrias, moldando os contornos do fabrico contemporâneo. Nesta publicação do blogue, vamos navegar pelas complexidades da moldagem por injeção de plástico, desvendando a sua metodologia, aplicações versáteis e vantagens inerentes.

Compreender a Moldagem por Injeção de Plástico

Moldagem por injeção de plástico começa com a fusão de pellets de resina plástica, que são depois injectados na cavidade do molde sob alta pressão. Depois de o plástico arrefecer e solidificar, o molde abre-se para revelar o produto final. Este ciclo pode ser repetido várias vezes para produzir com precisão peças idênticas em massa.

Seleção de material de moldagem por injeção de plástico

Vários materiais plásticos apresentam efeitos de moldagem diferentes na moldagem por injeção. Normalmente, os materiais plásticos mais utilizados na moldagem por injeção são os seguintes

Polietileno (PE)

O polietileno é um termoplástico versátil conhecido pela sua excecional resistência ao frio, resistência à corrosão, processabilidade e formabilidade. Devido a estas propriedades, o polietileno é amplamente utilizado na moldagem por injeção para produzir uma gama diversificada de artigos de uso diário, barris de plástico, recipientes e produtos adicionais.

Polipropileno (PP)

O polipropileno é um termoplástico frequentemente utilizado, conhecido pela sua resistência a altas temperaturas, resistência química e excelente fluidez. Devido a estes atributos, o polipropileno é amplamente utilizado em moldagem por injeção para produzir artigos como componentes automóveis, tampas de garrafas de bebidas e dispositivos médicos.

Policarbonato (PC)

O policarbonato é um plástico de alto desempenho conhecido pela sua excecional transparência, resistência ao frio e resistência mecânica robusta. Estas qualidades fazem dele uma escolha popular para aplicações de moldagem por injeção na produção de artigos como peças para automóveis, vitrinas e caixas eléctricas.

Principais etapas da moldagem por injeção de plástico

Fabrico de moldes

O passo inicial na moldagem por injeção de plástico é a criação do molde. Normalmente, o molde é feito de aço e é fabricado utilizando maquinagem CNC, fresadoras, máquinas de perfuração, EDM e outros equipamentos. O molde completo é submetido a inúmeros testes durante o processo de depuração e requer ajustes constantes até atingir o desempenho ideal.

Seleção de matérias-primas

As matérias-primas utilizadas na moldagem por injeção de plástico consistem tipicamente em partículas de plástico. Ao utilizar várias matérias-primas, podem ser fabricados produtos com diversas propriedades. A qualidade do produto final é diretamente influenciada pelas caraterísticas das matérias-primas, o que sublinha a importância da seleção de materiais no processo de moldagem por injeção.

Acrescentar materiais, Aquecimento

Colocar as matérias-primas selecionadas na tremonha e, em seguida, ligar a alimentação para iniciar o aquecimento tanto da tremonha como do produto. Deixar as matérias-primas derreterem e atingirem a temperatura necessária. Durante o aquecimento, tenha em atenção a manutenção da temperatura dentro do intervalo ideal para evitar quaisquer efeitos adversos na qualidade do produto final.

Injeção

Quando a matéria-prima atinge o ponto de fusão necessário, o plástico fundido é injetado na cavidade do molde através da máquina de injeção. É essencial monitorizar cuidadosamente a velocidade de injeção, a pressão, a temperatura e outros parâmetros relevantes para garantir a qualidade do produto final.

Arrefecimento e desmoldagem

Após a injeção estar concluída, inicia-se o processo de arrefecimento. O sistema de circulação de água no interior do molde é utilizado para arrefecer e solidificar rapidamente o produto. A duração do processo de arrefecimento varia normalmente entre segundos e minutos, dependendo do tamanho do produto e do material utilizado. Após a fase de arrefecimento, o molde pode ser removido e o produto pode ser desmoldado.

Corte e pintura

Após a desmoldagem, os produtos podem apresentar problemas como rebarbas e amolgadelas, necessitando de ser aparados. Após o processo de corte, podem ser efectuadas outras melhorias, como a pintura por pulverização, para melhorar as qualidades estéticas e de proteção do produto.

A moldagem por injeção de plástico é uma técnica de fabrico sofisticada aplicada em vários sectores, desde produtos de plástico a componentes automóveis. À medida que a tecnologia progride incessantemente, as máquinas de moldagem por injeção passam por actualizações frequentes para se alinharem com as necessidades do mercado e melhorarem a eficiência da produção.

Pós-processamento de moldagem por injeção de plástico

Processo de pós-processamento e modelação

O pós-processamento e o processamento de moldagem envolvem a utilização de vários métodos para corrigir e moldar a estrutura material dos produtos moldados de plástico após o fabrico. Os processos comuns de pós-processamento e moldagem incluem:

Arrefecimento e moldagem: O arrefecimento e a moldagem referem-se ao tratamento pós-produção de materiais poliméricos (como o polietileno, o polipropileno, etc.) depois de os produtos terem sido arrefecidos, permitindo-lhes atingir a forma e a estrutura pretendidas. O processo envolve a moldagem do produto e, em seguida, a sua imersão em água de arrefecimento para facilitar o endurecimento e obter a forma pretendida.

Arrefecimento e moldagem: O arrefecimento e a moldagem dizem respeito ao pós-tratamento de materiais poliméricos (como o polietileno e o polipropileno) após a moldagem para obter a forma e a estrutura desejadas. O processo envolve a imersão do produto moldado em água de arrefecimento para facilitar o arrefecimento e a solidificação.

A moldagem por compressão, também conhecida como tratamento de prensagem a quente, envolve a aplicação de pressão e calor ao produto, utilizando um molde para obter a forma e a estrutura pretendidas. O processo implica colocar o produto de plástico num dispositivo de aquecimento para o amolecer, seguido de moldagem por compressão sob pressão.

Dicas e conselhos práticos para o pós-processamento

O método de tratamento de moldagem adequado deve ser escolhido cuidadosamente. A moldagem por arrefecimento é ideal para produtos de paredes finas, enquanto a moldagem por aquecimento funciona bem para películas e folhas. A moldagem por compressão, por outro lado, é mais adequada para produtos sólidos e de paredes espessas. É crucial selecionar o método de moldagem correto com base na natureza e nas especificações do produto durante a produção.

Preste atenção ao tempo e à temperatura do tratamento de penteado

O tempo e a temperatura do tratamento de modelação são factores cruciais para obter o efeito de modelação desejado. Um tempo de processamento inadequado ou níveis de temperatura incorrectos podem dar origem a formas mal definidas, enquanto que um tempo de processamento excessivo ou temperaturas elevadas podem resultar em deformação ou danos nos produtos plásticos. Por conseguinte, é essencial controlar cuidadosamente o tempo e a temperatura do tratamento de modelação com base nas propriedades específicas e nas necessidades de processamento do material plástico.

A seleção do molde de moldagem e da pressão adequados é crucial no processamento da moldagem. O design do molde deve estar de acordo com os requisitos de forma e tamanho do produto, enquanto a pressão aplicada deve ser adequada - não excessiva ou insuficiente - para produzir o melhor resultado.

Tenha em atenção o processo de arrefecimento após a moldagem: Uma vez terminado o processo de moldagem, os produtos de plástico devem ser cuidadosamente arrefecidos para evitar o arrefecimento excessivo que pode levar a um aumento da tensão interna nos produtos. Esta tensão interna pode afetar a qualidade e a vida útil dos produtos.

Aplicações da Moldagem por Injeção de Plástico

Para os fabricantes de equipamento original (OEM) de todas as indústrias, as peças de plástico são essenciais e rentáveis na conceção e produção de produtos. Normalmente, é melhor procurar o material que oferece o menor custo, peso e durabilidade para criar o produto desejado. Moldagem por injeção de plástico é um processo de fabrico altamente versátil, crucial para o desenvolvimento de produtos como dispositivos médicos, peças para automóveis e electrodomésticos.

De facto, os plásticos podem reduzir o peso das peças em 50%, produzir menos resíduos e formar formas e geometrias mais complexas. A moldagem por injeção de plástico é amplamente utilizada em várias indústrias, incluindo principalmente componentes de plástico para canalizações de torneiras personalizadas.

Hoje em dia, embora os tubos de metal, incluindo o cobre e o aço galvanizado, ainda sejam habitualmente utilizados, os componentes dos tubos de plástico têm uma qualidade superior e muitas propriedades valiosas, incluindo: resistência à corrosão, baixa condutividade térmica, não reagem a produtos químicos, custo e peso reduzidos.

Electrodomésticos

O fabrico de electrodomésticos é outra indústria que favorece o fabrico de alto volume e altamente repetível de componentes de plástico para a produção de produtos. Componentes como engrenagens, roldanas, bombas, prateleiras e tabuleiros são alguns exemplos de componentes de plástico em frigoríficos, máquinas de lavar louça, aparelhos de cozinha, etc., que oferecem maior durabilidade e valor.

O fabrico de electrodomésticos é uma indústria que prospera com a produção repetida e em grande volume de componentes de plástico para vários produtos. Engrenagens, roldanas, bombas, suportes e tabuleiros são exemplos desses componentes utilizados em frigoríficos, máquinas de lavar louça e aparelhos de cozinha. Estes componentes aumentam a durabilidade e o valor dos aparelhos.

Eletrónica

Quando se pensa em eletrónica, os fios e o metal podem ser as primeiras coisas que vêm à mente. No entanto, a utilização de plásticos resistentes à corrosão desempenha um papel crucial na melhoria do desempenho dos componentes electrónicos. O plástico oferece vantagens superiores em termos de segurança e isolamento em comparação com outros materiais.

Os componentes da sua televisão, rato de computador e vários outros dispositivos incorporam frequentemente peças fabricadas através de um moldagem por injeção de plástico processo. Os principais atributos dos componentes de plástico no sector da eletrónica incluem a elevada resistência a tensões e temperaturas sem deterioração, propriedades de isolamento excepcionais, resistência dieléctrica robusta, excelentes caraterísticas térmicas, adaptabilidade do design e redução do custo e do peso.

Ao criar peças para eletrónica, é essencial considerar a relação custo-eficácia e a flexibilidade de design da moldagem por injeção de plástico. Os plásticos oferecem a vantagem de reduzir o peso das peças até 50%, permitindo a formação de formas complexas e gerando um mínimo de resíduos que podem frequentemente ser reciclados.

Os exemplos industriais mencionados são apenas um retrato da miríade de aplicações que podem tirar partido das vantagens das peças moldadas por injeção. Para componentes termoplásticos de volume médio a elevado que requerem repetibilidade, consistência, acessibilidade e fiabilidade, a moldagem por injeção destaca-se como a solução ideal.

Vantagens da Moldagem por Injeção de Plástico

As vantagens da moldagem por injeção de plástico incluem qualidade consistente, eficiência de custos e fabrico rápido de grandes volumes. Além disso, os componentes moldados por injeção apresentam uma estabilidade excecional e os seus resíduos podem ser reciclados, contribuindo para a redução de resíduos.
Garante a consistência: Todas as peças são produzidas utilizando moldes idênticos, garantindo um tamanho uniforme em todas as peças.

Produzir peças quase idênticas

Uma vez que todas as peças são criadas a partir de um único molde, mesmo os componentes com caraterísticas intrincadas ou geometrias complexas mantêm a uniformidade.

Reduzir custos

A moldagem por injeção permite reduzir os custos por unidade à medida que o volume de produção aumenta. Uma vez instalados o equipamento e os materiais iniciais, é necessário um mínimo de mão de obra ou de tempo para o fabrico. Este método revela-se o mais económico no fabrico de plásticos, capaz de produzir centenas ou milhares de peças diariamente.

Velocidade de produção melhorada

Ao contrário de outras técnicas de fabrico, como a maquinagem CNC e a impressão 3D, que requerem um trabalho exaustivo em cada peça individual, a moldagem por injeção envolve a injeção de material num molde e o seu arrefecimento para formar a peça desejada (embora algumas peças possam exigir um processamento secundário com base na sua aplicação específica).

Além disso, a incorporação da cavitação do molde (a quantidade de formas vazias num único molde) pode aumentar ainda mais o rendimento. No entanto, é crucial ter em conta que esta abordagem só é eficaz depois de a ferramenta ter sido fabricada. A criação de ferramentas prolonga o prazo de entrega das peças recém-moldadas.

Compatibilidade benéfica

Certos tipos de moldagem por injeção, como a sobremoldagem e a moldagem por inserção, têm a capacidade de incorporar vários materiais para produzir uma peça unificada. Acredita-se que mais de 18.000 termoplásticos, termoendurecíveis e elastómeros são adequados para utilização na moldagem por injeção, o que demonstra a simplicidade da criação de peças que estão em harmonia com as partes constituintes com as quais irão interagir.

A capacidade de fabricar peças complexas de forma económica: Ao injetar plástico num molde, as peças complexas podem ser produzidas em massa utilizando esta técnica com requisitos mínimos de mão de obra ou tempo.

Flexibilidade do material

A moldagem por injeção oferece uma vasta gama de plásticos e aditivos, tornando mais fácil encontrar um material com as propriedades desejadas.

Estabilidade

As peças moldadas por injeção são isotrópicas, resultando em componentes sólidos e duráveis que superam certas peças impressas em 3D. Esta durabilidade assegura uma vida útil mais longa e reduz a frequência das substituições.

Reciclagem de materiais

A moldagem por injeção promove a sustentabilidade ao permitir a reutilização de materiais descartados, minimizando assim a produção de resíduos e reduzindo a necessidade de comprar novos materiais.

Desvantagens dos produtos moldados por injeção de plástico

Ciclo de moldagem alargado

Moldagem por injeção de plástico envolve várias etapas, incluindo a criação de moldes e a moldagem por injeção, o que resulta num ciclo de processo longo. Isto é particularmente pronunciado para produtos complexos, que necessitam de várias moldagens por injeção para serem concluídos, prolongando assim o ciclo de moldagem. Esta abordagem morosa não se coaduna evidentemente com os requisitos dos clientes com necessidades urgentes de produtos.

Custo elevado

A moldagem por injeção de plástico necessita de vários ensaios e criação de moldes, o que leva a um aumento das despesas de processamento. Especialmente no caso de produtos personalizados de pequena dimensão, os custos são elevados. Além disso, as despesas associadas às máquinas de moldagem por injeção e aos moldes são substanciais, o que limita ainda mais o crescimento das pequenas e médias empresas.

Poluição ambiental

A moldagem por injeção de plástico implica numerosos ensaios e fabrico de moldes, o que leva a um aumento das despesas de processamento. Esta situação é particularmente acentuada no caso de produtos personalizados em pequenos lotes, em que os custos aumentam. Além disso, os elevados custos das máquinas de moldagem por injeção e dos moldes funcionam como um impedimento para o crescimento das pequenas e médias empresas.

Limitações de desempenho do produto

Os produtos moldados por injeção de plástico têm limitações que os impedem de atingir uma elevada resistência, resistência ao calor e resistência à corrosão. Para além disso, enfrentam desafios na produção de formas complexas devido a restrições na aparência. Apesar de ser um método de processamento predominante, a moldagem por injeção de plástico tem os seus inconvenientes. Por conseguinte, ao selecionar um método de processamento de produtos de plástico, é importante avaliar cuidadosamente os seus requisitos específicos.

Conclusão

A moldagem por injeção de plástico é um processo de fabrico versátil e eficiente que se destina a várias indústrias e aplicações. Continua a ser uma pedra angular das práticas de fabrico modernas devido à sua capacidade de produzir peças de plástico complexas e de alta qualidade em grandes quantidades. Quer se trate da produção de bens de consumo, componentes automóveis ou dispositivos médicos, a moldagem por injeção de plástico destaca-se como uma tecnologia de produção inovadora líder.