A moldagem por injeção é uma tecnologia indispensável na produção moderna. O sistema de canais do molde de injeção é uma parte fundamental do processo de molde de injeçãoque afecta diretamente a qualidade e a eficiência da produção do produto final. Este artigo irá explicar-lhe o papel, os tipos, os princípios de conceção e as considerações práticas do sistema de fecho do molde de injeção e apresentar-lhe alguns estudos de caso para o ajudar a compreender a sua importância no fabrico.

Conceitos básicos do sistema de canais do molde de injeção

O sistema de canais do molde de injeção pode ser descrito como o sistema através do qual os plásticos fundidos são transportados do bocal da máquina de injeção para a cavidade do molde durante o processo de injeção. processo de moldagem por injeção. O sistema de canais é um componente muito importante do molde e é composto por elementos como o canal de entrada, o canal de saída, o canal de saída e o poço de projeção a frio.

1. Tubo: O jito é um canal de metal que liga o bico da máquina de injeção ao canal do molde. Normalmente, é utilizado para transportar o plástico fundido da máquina de injeção para o canal. A conceção do canal de injeção deve garantir que o material plástico flui facilmente no caminho direto com o mínimo de perda de calor ou pressão.

2. Corredor: Os canais de canalização direcionam o plástico derretido do jito para o portão presente em cada uma das árvores. Deve também assegurar que uma quantidade adequada de plástico chega a cada porta e que existe um fluxo adequado de plástico.

3. Portão: Estas comportas unem o canal à cavidade do molde, sendo esta cavidade a região do molde que contém o material de fundição. É o canal final através do qual o plástico é transferido para a cavidade, e a forma e o tamanho desta passagem têm um impacto direto em termos do fluxo do plástico e da qualidade geral do produto final.

4. Poço de lesmas frias: O poço de injeção a frio é um componente do molde de injeção concebido para capturar e arrefecer a primeira porção de plástico que entra na prensa, em vez de permitir que flua para a cavidade. Isto é importante na medida em que reduz as hipóteses de ter produtos defeituosos devido ao plástico frio.

O papel do sistema de gating

A utilização do sistema de portas é muito importante no contexto da tecnologia de moldagem por injeção. Este sistema tem várias funções principais:

1. Guiar o plástico fundido: O sistema de porta direciona o fluxo da forma fundida do plástico para a cavidade do molde a partir da máquina de moldagem por injeção. Garante que o plástico é livre de fluir sem ficar preso ou, imperativamente, sem fluir de forma inconsistente.

2. Controlo do caudal e da pressão: Através da aplicação do tamanho e da forma, é possível regular a direção do fluxo do material e a pressão do plástico global. Isto tem impacto na densidade global e nas propriedades mecânicas do produto específico que está a ser fabricado. De acordo com os nossos conhecimentos e conclusões, o controlo do fluxo e da pressão do metal fundido na matriz pode minimizar a formação de tensões internas e melhorar a qualidade do produto final.

3. Gestão da temperatura: A conceção do sistema de comportas influencia a distribuição do calor no plástico fundido, o que é um fator que tem impacto no processo de moldagem. Isto inibe a formação de defeitos que poderiam resultar de diferentes taxas de arrefecimento. A gestão da temperatura é mais crucial devido às condições mais quentes e inconsistentes que rodeiam a moldagem por injeção de alta precisão e qualidade.

4. Qualidade do aspeto do produto: A posição e a forma da varredura do portão têm grande influência na aparência do produto final. Por exemplo, podem ajudá-lo a evitar problemas prejudiciais, como marcas de fluxo e linhas de soldadura. Os portões adequados contribuem significativamente para melhorar a estética do produto, sendo de particular importância a criação cuidadosa de portões adequados.

5. Eficiência da produção: De acordo com os estudos de caso, um sistema de portões bem concebido ajuda a manter e até a reduzir o tempo de ciclo da injeção. Este facto aumenta a eficiência da produção. Os tempos de ciclo curtos e a taxa de produção rápida são objectos importantes na produção moderna e a conceção adequada do sistema de comportas desempenha um papel vital na consecução destes objectivos.

Tipos de sistemas de fecho

Com base na forma e na função do portão, os sistemas de portões de moldes de injeção são principalmente classificados nos seguintes tipos

1. Portão direto: As comportas diretas introduzem diretamente o ciclo fundido na cavidade e são mais adequadas para peças grandes e com paredes espessas. A sua vantagem é a capacidade de proporcionar uma baixa resistência ao fluxo, embora exista o risco de formação de marcas de fluxo e bolhas e, para as controlar, a temperatura do molde e a velocidade de injeção devem ser reguladas.

2. Portão lateral: As portas laterais alimentam o plástico fundido a partir do lado da cavidade do molde, sendo normalmente utilizadas para a formação de produtos de tamanho médio e pequeno. A sua vantagem é a simplicidade da estrutura, bem como a facilidade de processamento e utilização. No entanto, a aplicação destas variedades em produtos de paredes espessas é limitada devido à presença de portas laterais, o que, por sua vez, afecta a distribuição do fluxo de plástico e as linhas de soldadura.

3. Porta submarina: Este tipo de portões está escondido, normalmente colocado no interior ou na parte de trás do produto, sendo preferido principalmente para os produtos que têm um apelo estético extremo. A sua vantagem reside no facto de os produtos serem esteticamente agradáveis, mas são difíceis de trabalhar e necessitam de moldes de produção complexos.

4. Porta do ventilador: As portas em leque espalham o plástico fundido na cavidade, sendo adequadas para produtos de paredes finas ou de grande área. Têm a vantagem de um fluxo uniforme, o que reduz eficazmente as linhas de soldadura, mas são difíceis de processar e requerem uma conceção precisa do canal.

5. Porta de anel: As comportas de anel são adequadas para produtos em forma de anel ou cilíndricos, assegurando uma distribuição uniforme do plástico fundido. Têm a vantagem de um fluxo estável, adequado para produtos de alta precisão, mas os custos de processamento são elevados e exigem uma elevada precisão no fabrico do molde.

6. Porta de sobreposição: As comportas de sobreposição são semelhantes às comportas laterais, mas uma parte da comporta de sobreposição sobrepõe-se à espessura do produto moldado, pelo que não será deixada qualquer marca de testemunha na parte lateral do produto moldado. As portas de sobreposição são normalmente utilizadas para evitar o jato. As dimensões típicas das portas de sobreposição são 0,4-6,4 mm de espessura e 1,5-12,7 mm de largura. A desvantagem é que o processamento da porta na superfície de separação é mais difícil.

Princípios de conceção do sistema de portas

A conceção do sistema de comportas tem um impacto direto no efeito da moldagem por injeção. Eis alguns princípios de conceção fundamentais:

1. Determinar uma posição razoável para o portão: A porta deve estar localizada onde a espessura da peça é maior ou na área central do bloco, de modo a garantir um preenchimento uniforme da cavidade e a eliminação de linhas de soldadura e marcas de afundamento. A posição do portão também deve ter em consideração a direção do fluxo do produto, bem como os processos subsequentes a que o produto será sujeito.

2. Selecionar o tipo de porta adequado: Determinar que tipo de comporta é adequado para uma determinada forma e tamanho, dependerá também da utilização do produto. Diferentes tipos de comportas são adequados para diferentes fluxos e têm diferentes efeitos na resistência, capacidade de enchimento e pós-processamento, pelo que o tipo de comporta adequado é complicado.

3. Otimizar a conceção do corredor: Quanto ao comprimento do canal, este deve ser o mais curto e direto possível para minimizar a queda de pressão e a perda de calor, oferecendo ao mesmo tempo a flexibilidade e a capacidade de moldagem necessárias para o plástico. A geometria e as dimensões da secção transversal do canal também têm de ser optimizadas em função das caraterísticas de fluxo do plástico e das necessidades de arrefecimento do molde.

4. Tamanho da porta de controlo: O tamanho do portão deve ser determinado com base no volume do produto e na capacidade de injeção da máquina de injeção para evitar que seja demasiado grande ou demasiado pequeno, afectando o efeito de enchimento. Um portão demasiado grande aumentará a tensão de cisalhamento, enquanto um portão de tamanho inferior pode levar a um enchimento incompleto ou a um tempo de arrefecimento excessivo.

5. Considerar a facilidade de ejeção: A conceção do portão deve facilitar a ejeção do produto, evitando dificuldades de ejeção causadas pelo facto de o portão ser demasiado grande ou demasiado pequeno. Factores como a força de ejeção, a direção, a forma e a posição do portão devem ser plenamente considerados na conceção.

6. Custo de fabrico do molde de equilíbrio: Ao mesmo tempo que garante a qualidade do produto e a eficiência da produção, a conceção do sistema de fecho deve ser tão simples quanto possível para reduzir os custos de fabrico do molde. Um projeto razoável pode reduzir a dificuldade e o tempo de processamento do molde, reduzindo os custos de produção.

Considerações práticas sobre o sistema de portas

1. Evitar bolhas e marcas de queimadura: Evitar que a configuração do desenho da comporta permita que o plástico fundido crie bolhas ou sobreaquecimento local que provoque marcas de queimaduras resultantes do fluxo. Os problemas de bolhas e marcas de queimaduras nos canais podem ser atenuados se forem escolhidos o design correto do canal e a posição do portão.

2. Controlar a tensão de cisalhamento: Fictamente, na conceção da comporta e do canal, a tensão de cisalhamento deve ser mantida a um nível mínimo que não possa degradar o plástico fundido ou tornar o canal propenso a quebrar. Uma tensão de cisalhamento elevada resultará num declínio do desempenho do plástico, reduzindo a resistência mecânica e a vida útil do produto.

3. Reduzir os resíduos e o processamento secundário: A incorporação de um sistema de portões razoável também pode eliminar ou manter um nível mínimo de desperdício de portões, minimizar os custos e minimizar o tempo de processamento secundário necessário para um produto. O operador deve certificar-se de que a posição e o tamanho do portão estão corretamente situados de forma a otimizar a utilização do material e a garantir um desperdício mínimo.

4. Assegurar uma temperatura uniforme do molde: É um fator crucial relacionado com o processo de moldagem por injeção e com o equilíbrio da temperatura média do molde, de modo a que a diferença de calor não cause problemas no produto final. Existem dois processos dependentes de aquecimento e arrefecimento, pelo que o sistema de controlo da temperatura do molde deve proporcionar um bom equilíbrio da temperatura.

5. Manutenção e inspeção regulares: A frequência de utilização é outra questão e, uma vez que muitas fábricas e indústrias utilizam o sistema de comportas durante longas horas, podem sofrer desgaste do sistema, o que pode exigir uma inspeção e manutenção frequentes para que o sistema volte ao estado normal. Os problemas detectados e comunicados suficientemente cedo no sistema de comportas podem fazer a diferença entre uma produção bem sucedida e uma série de problemas de qualidade que podem surgir de um sistema de comportas defeituoso.

Estudos de caso

Através da análise de casos específicos, podemos compreender melhor os métodos de conceção e otimização do sistema de portas em aplicações práticas.

1. Peças para automóveis: As portas submarinas são normalmente utilizadas na moldagem por injeção de peças automóveis para proporcionar acabamentos estéticos aos produtos finais, tendo simultaneamente em conta a capacidade de resistir a condições de funcionamento a alta temperatura e alta pressão. Por exemplo, o fabrico de painéis de instrumentos para automóveis implica uma precisão rigorosa e excelentes superfícies viradas para o cliente; as portas submarinas podem resolver este problema de defeitos de superfície induzidos pelo movimento e melhorar os atributos mecânicos dos produtos.

2. Invólucros de electrodomésticos: Os portões em leque ou portões laterais são frequentemente aplicados a invólucros de electrodomésticos; isto pode fazer com que os produtos de grande área tenham um enchimento preciso e equilibrado e uma qualidade de superfície ambientalmente preferível. Por exemplo, em moldagem por injeção das caixas de televisão, as peças de paredes finas devem ter o seu portão posicionado de forma a permitir um enchimento uniforme, omitindo as linhas de soldadura e as deformações que afectam a qualidade do produto final.

3. Dispositivos médicos: Muitas peças relacionadas com dispositivos médicos necessitam de uma elevada precisão e limpeza das peças; algumas das peças utilizam multigate ou ring gate para obterem uma dimensão e uma estrutura internas óptimas e precisas. Por exemplo, a produção de seringas deve empregar um método preciso e limpo, no qual a utilização de portas anelares minimizará a irregularidade do plástico nas seringas, aumentando assim a fiabilidade.

4. Invólucros de produtos electrónicos: As caixas electrónicas LCA têm uma elevada qualidade de aparência e têm de manter dimensões precisas, utilizando normalmente portas submarinas ou portas laterais. Por exemplo, os caixilhos das portas dos automóveis necessitam de uma elevada precisão de produção, uma vez que são moldados por injeção para revestimentos de telemóveis, e a conceção estrutural das portas dos submarinos pode melhorar a estética, evitando defeitos de superfície que são minimizados pelas portas submarinas.

5. Produtos de embalagem: Utilizando portas diretas ou portas multiponto, os produtos de embalagem exigem normalmente um tempo de ciclo de alta velocidade e uma produção eficiente. Por exemplo, o fabrico de tampas de garrafas de plástico envolve um tempo de ciclo curto e, por conseguinte, a utilização de portas diretas pode contribuir diretamente para uma velocidade de produção rápida, minimizando assim o custo de produção.

Tendências futuras dos sistemas de portas

Nos processos de fabrico com novas tecnologias, bem como nas várias alterações dos requisitos do mercado, os sistemas de canais exigem uma inovação constante. A futura conceção de sistemas de canais centrar-se-á mais nos seguintes aspectos:

1. Conceção inteligente: As tecnologias CAD/CAE podem ser úteis para melhorar o sistema de comportas, tornando-o mais bem concebido e mais eficaz. É possível otimizar as posições das comportas, a conceção das calhas e as dimensões das comportas através da análise de simulação, o que aumenta a capacidade padrão de conceção.

2. Proteção do ambiente e poupança de energia: Embora a conceção do sistema de comportas seja um aspeto importante em todo o fluxo do sistema, a futura conceção do sistema de comportas centrar-se-á na utilização do mínimo possível de material e energia. Desta forma, o desperdício é minimizado, a utilização de material é maximizada e o consumo de energia durante a produção de um determinado produto é reduzido; os objectivos de proteção do ambiente também são atingidos através da poupança de energia.

3. Personalização e produção flexível: Para além disso, com as mudanças nas exigências do mercado e nos requisitos dos consumidores, a construção do sistema de comportas seria muito mais diversificada e personalizada, uma vez que também responde aos requisitos específicos do tipo de produto. As linhas de produção flexíveis e o design de moldes modulares serão também tendências futuras que irão certamente continuar a aumentar a flexibilidade e a produtividade da produção.

4. Aplicação de novos materiais: Uma vez que estão a ser desenvolvidos novos materiais quase diariamente, é evidente que a conceção do sistema de portas tem de se adaptar às alterações relativas ao tipo de material. Além disso, é de salientar que a utilização de novos materiais promoverá o desenvolvimento da conceção de sistemas de comportas em termos de utilização, desempenho e qualidade do produto.

5. Automatização e fabrico inteligente: No desenvolvimento futuro do sistema de portões, o controlo informático e o sistema de controlo automático do fabrico serão introduzidos para reduzir a intervenção humana ao nível mais baixo possível, permitindo assim uma gestão inteligente do processo de produção. A utilização da IIoT e de grandes volumes de dados não só permite supervisionar o processo de produção em tempo real, como também o melhora, tornando-o mais rápido e criando produtos de maior qualidade.

Conclusão

A conceção e a aplicação do sistema de canais do molde de injeção são muito importantes para o sucesso da moldagem por injeção. Uma conceção razoável do sistema de canais pode melhorar significativamente a qualidade e a eficiência da produção dos produtos e reduzir os custos de produção. Nas aplicações práticas, devemos combinar os requisitos específicos do produto e o desempenho da máquina de injeção, utilizar de forma flexível vários tipos de sistemas de canais e princípios de conceção, e assegurar o bom funcionamento do molde de injeção. processo de moldagem por injeção.

Este artigo introduz de forma exaustiva o papel, os tipos, os princípios de conceção e os casos de aplicação do sistema de fecho do molde de injeção, e aguarda com expetativa a tendência de desenvolvimento futuro. Espera-se que possa fornecer uma referência e orientação valiosas para os leitores. Através da prática e otimização contínuas, espera-se que o sistema de canais do molde de injeção desempenhe um papel cada vez mais importante no fabrico futuro.