O que é a temperatura do molde na moldagem por injeção?

What is the mold temperature in injection molding? This is a question that many people have, but don’t know where to find the answer to.

In this blog post, we will discuss what mold temperature is and how it affects your injection molded parts.

Mold temperature is the most important variable in injection molding – regardless of the type of plastic being molded, the temperature that forms the base of the mold surface must be ensured.

Uma superfície de molde quente mantém a superfície de plástico líquida o tempo suficiente para criar pressão no interior da cavidade.

Se a cavidade for preenchida e a pressão da cavidade puder pressionar o plástico macio contra o metal antes que a pele congelada pareça endurecer, então a superfície da cavidade replica-se altamente.

Por outro lado, se o plástico que entra na cavidade a baixa pressão ficar suspenso, mesmo que por pouco tempo, o seu ligeiro contacto com o metal pode causar manchas, por vezes designadas por "gate smearing".

Para cada tipo de plástico e de peça plástica, existe um limite de temperatura da superfície do molde para além do qual podem ocorrer um ou mais efeitos indesejáveis (por exemplo, os componentes podem apresentar rebarbas).

Quais são os efeitos das temperaturas mais elevadas do molde?

Higher mold temperatures mean less resistance to flow. On many injection molding machines, this naturally means faster flow through runners, gates, and cavities because the injection flow control valves used do not correct for this change, and faster filling causes higher effective pressure in the gates and cavities. This can cause overflow burrs.

Uma vez que o modelo mais quente não congela o plástico que entra na área do bordo de transbordo antes de se desenvolverem pressões elevadas, a massa fundida pode transbordar à volta da barra de ejeção e derramar-se no intervalo da linha de separação.

Isto indica a necessidade de um bom controlo da taxa de injeção, e alguns programadores modernos de controlo do fluxo podem efetivamente fazê-lo.

Tipicamente, um aumento da temperatura do molde reduzirá a quantidade de plástico que tem uma camada de condensação na manhã da cavidade, permitindo que o material fundido flua mais facilmente dentro da cavidade, resultando num maior peso da peça e numa melhor qualidade da superfície.

Ao mesmo tempo, o aumento da temperatura do molde também resulta num aumento da resistência à tensão da peça.

Como devo escolher a temperatura do molde na moldagem por injeção?

A temperatura do molde afecta o comportamento do fluxo do plástico fundido quando este é enchido e influencia o desempenho do produto plástico.

A temperatura do molde determina a taxa de arrefecimento da massa fundida. Quanto mais rápida for a taxa do processo de arrefecimento, mais rapidamente a temperatura da massa fundida diminui, o que aumenta a viscosidade e dificulta o fluxo, resultando num aumento da perda de pressão de injeção, numa menor pressão efectiva de enchimento do molde e até mesmo num enchimento insuficiente.

Normalmente, a temperatura do molde deve ser determinada de acordo com as propriedades do plástico processado, os requisitos de desempenho do produto, a forma e o tamanho do produto e as condições do processo de moldagem, etc., para uma consideração abrangente.

(1) Para plásticos com maior viscosidade, como o PC, é adequado utilizar uma temperatura de molde mais elevada; enquanto os plásticos com pequena viscosidade, como o PA, PS, etc., utilizam uma temperatura de molde mais baixa.

À medida que a temperatura do molde diminui, a taxa de solidificação e a taxa de arrefecimento do plástico aumentam, o que é benéfico para proporcionar produtividade e encurtar o ciclo de produção.

(2) Para que não haja deformação aquando da desmoldagem, a temperatura do molde deve ser normalmente inferior à temperatura de transição vítrea do plástico ou à temperatura menos suscetível de provocar a deformação do produto, mas a temperatura de desmoldagem do produto deve ser ligeiramente superior à temperatura do molde. A temperatura de moldagem está relacionada com a espessura da parede e a tensão residual do produto.

(3) Temperatura do molde na cristalização do plástico, orientação molecular, tensão do produto e várias novas energias mecânicas. A baixa temperatura do molde favorece a cristalização do polímero.

Para produtos de paredes espessas, devido ao tempo de enchimento do molde e ao tempo de arrefecimento serem longos, se a temperatura do molde for demasiado baixa, provocará a formação de uma bolha de vácuo e o encolhimento no interior do produto, e causará tensões internas, pelo que os produtos de paredes espessas não devem utilizar uma temperatura de molde baixa.

Sistema de regulação da temperatura do molde

The plastic injection molding process is the injection of molten plastic into the mold cavity at high pressure, after which the molten material is cooled in the mold cavity and cured below the heat deflection temperature of the plastic.

This process is realized by the temperature difference between the melt and the mold. Since different molding materials require different mold temperatures (mold temperature should be lower than the heat deflection temperature of the plastic part), if the mold temperature is too high or too low, it will affect the quality and production of the plastic part.

A. Demasiado elevado: overflow; shrinkage; long curing time of plastic parts, long injection molding cycle, and low productivity.

B. Demasiado baixoA má fluidez da massa fundida aumenta a tensão na peça de plástico e provoca defeitos como um enchimento deficiente, marcas de fusão, falta de material e falta de brilho na superfície.

C. Desigual desvio na taxa de contração, deformação de peças plásticas, etc.

Assim, a conceção do molde deve considerar um dispositivo de arrefecimento ou aquecimento para regular a temperatura do molde e o ciclo de injeção.
(1) Quando a temperatura do material de moldagem é insuficiente para fazer com que o molde atinja a temperatura necessária para a moldagem, então o dispositivo de aquecimento deve ser considerado.

(2) When molding plastic parts with wall thickness greater than 20mm, then the heating device should be considered.

(3) Quando a temperatura do material faz com que a temperatura do molde exceda a temperatura necessária para a moldagem, então o dispositivo de arrefecimento deve ser considerado.

(4) Geralmente, quando se moldam termoplásticos, o molde tem de ser arrefecido; para os plásticos termoendurecíveis, o molde tem de ser aquecido.

Objetivo da regulação da temperatura do molde

A. Encurtar o ciclo de moldagem: manter a temperatura do plástico abaixo da temperatura de deformação térmica através de meios de arrefecimento eficazes.

B. Melhorar a qualidade das peças de plástico: para evitar a deformação da desmoldagem.

C. Adapt to special needs: when injecting crystalline plastitor to control the crystallinity of the plastic and improve its overall performance, it is generally required to maintain a higher mold temperature; large molds need to be preheated before injection molding; local heating of the mold for special needs; heating of the hot runner system, etc.

Formas de isolar os moldes

Muitos moldes, especialmente os termoplásticos de engenharia, funcionam a temperaturas relativamente elevadas, como 80 graus Celsius ou 176 graus Fahrenheit.

If the mold is not insulated, as much heat can easily be lost to the air and the injection molding machine as is lost to the injection cylinder. To insulate the mold from the machine plate and if possible, insulate the surface of the mold.

If considering a hot runner mold, try to reduce the heat exchange between the hot runner section and the cooled injection molded part. Such a method can reduce energy loss and preheating time.

1. Medição da temperatura

Temperature measurement and control are very important in injection molding. Although it is relatively simple to perform these measurements, most moldagem por injeção as máquinas não têm pontos ou linhas de recolha de temperatura suficientes.

Na maioria dos moldagem por injeção de plástico Nas máquinas, a temperatura é detectada por termopares. Um termopar é constituído por dois fios diferentes ligados na extremidade. Se uma extremidade estiver mais quente do que a outra, será gerado um pequeno sinal elétrico; quanto mais for aquecido, mais forte será o sinal.

2. Controlo da temperatura

O termopar é também muito utilizado como sensor do sistema de controlo da temperatura de fusão. No controlador de temperatura do molde, a temperatura de fusão desejada é definida e o ecrã do sensor será comparado com a temperatura gerada no ponto definido.

Neste sistema mais simples, a energia é desligada quando a temperatura de moldagem atinge o ponto de regulação e volta a ser ligada quando a temperatura desce. Este sistema é designado por controlo on/off porque é ligado ou desligado.

3. Temperatura de fusão

A temperatura da cola fundida é muito importante e a temperatura do cilindro de injeção utilizada é apenas um guia. A temperatura da cola fundida pode ser medida no bico de injeção ou utilizando o método de injeção de ar.

A regulação da temperatura do cilindro de injeção depende da temperatura da fusão, da velocidade do parafuso, da contrapressão, do volume de injeção e do ciclo de injeção.

Resumo

Deve começar com a definição mais baixa se não tiver experiência no processamento de um determinado nível de plástico. Os cilindros de injeção estão divididos em zonas para facilitar o controlo, mas nem todos estão regulados para a mesma temperatura.

Se operar durante longos períodos de tempo ou a altas temperaturas, ajuste o controlo da temperatura do molde na primeira zona para um valor mais baixo, o que evitará a fusão prematura e o desvio do plástico.

Certifique-se de que o fluido hidráulico, os fechos das tremonhas, os moldes e os cilindros de injeção estão todos à temperatura atual antes de iniciar a injeção.