Os moldes de injeção são uma das ferramentas mais importantes utilizadas nas indústrias transformadoras actuais, especialmente nas indústrias automóvel, de produtos domésticos, eletrónica, de produtos médicos e outras. O design do canal principal é outra caraterística importante do design do molde de injeção, que influencia o fluxo do material plástico, a taxa de injeção, o tempo do ciclo de moldagem e a qualidade do produto final. Este artigo também introduzirá o design e os pontos básicos sobre o corredor principal dos moldes de injeção e oferecerá aos leitores os detalhes e a referência prática do design.

Qual é o conceito básico do canal principal do molde de injeção?

O canal principal na moldagem por injeção é a passagem primária através da qual o material plástico flui para o molde. É concebido para assegurar um fluxo uniforme, optimizando o preenchimento das cavidades. O seu tamanho, forma e colocação são cruciais para alcançar uma qualidade de peça consistente e minimizar os defeitos.

O canal principal é outro componente dos moldes de injeção que molda a forma como o material plástico fundido injetado é alimentado do bico da máquina de injeção para a cavidade do molde. Funciona de forma semelhante a uma via principal, assegurando assim que o plástico derretido da máquina de injeção chega às cavidades do molde sem complicações. A conceção do canal principal desempenha um papel vital na determinação da qualidade do produto moldado por injeção, da produtividade do processo e da vida útil do molde.

O canal principal na moldagem por injeção liga o canal de entrada ao sistema de canais, direcionando o plástico fundido para a cavidade do molde. Um canal principal bem concebido assegura um fluxo de material suave, evitando defeitos como disparos curtos ou flash. Os princípios-chave incluem um diâmetro ótimo, transições suaves e aquecimento adequado para manter um fluxo de material e uma temperatura consistentes.

Fluxo suave: O plástico fundido de fluxo rápido deve ser uniforme e consistente, sem alterações abruptas no fluxo ou áreas obstruídas que o canal principal possa causar. Isto pode ser conseguido tornando as paredes internas planas e utilizando superfícies curvas específicas para fazer a transição de uma área para outra.

Perda de pressão mínima: Para injetar eficazmente o material nas cavidades, o desenho do canal principal deve reduzir as perdas para permitir uma pressão de injeção ideal. A perda de pressão é diretamente proporcional à resistência do fluxo e à fricção, pelo que a conceção do orifício primário é crucial.

Balanço térmico: Outro fator que deve ser tido em conta na conceção é a perda de calor que ocorre durante o processo de fluxo de plástico, a fim de evitar situações em que o material se torna demasiado frio ou, pelo contrário, demasiado quente. Alguns aspectos a ter em conta na gestão do calor incluem a tecnologia de arrefecimento e as geometrias dos canais quentes.

Facilidade de fabrico: Por razões práticas, a forma e as dimensões da secção transversal do canal principal devem poder ser fabricadas e reparadas a baixo custo para minimizar os custos de fabrico e manutenção do molde. Isto implica a escolha de métodos de maquinação adequados a utilizar e, ao mesmo tempo, a consideração dos materiais a utilizar na criação dos moldes.

Quais são os tipos e opções de canais de fluxo principal?

Os canais de fluxo principais são cruciais para direcionar o plástico fundido para o molde. Os tipos mais comuns são os sistemas de canais, incluindo canais frios, canais quentes e sistemas de válvulas. Cada sistema oferece vantagens como a redução do desperdício, a melhoria do tempo de ciclo e uma melhor consistência da peça. A seleção depende do volume de produção e da complexidade da peça.

Os principais tipos de corrediças incluem principalmente corrediças circulares e trapezoidais. Os diferentes tipos têm caraterísticas e gamas de aplicação distintas.

Corredor principal circular

Caraterísticas: Quanto à secção transversal, o tubo é circular e apresenta uma baixa resistência ao fluxo, mais adequada para o manuseamento de plásticos de elevado fluxo.

Vantagens: Fácil de maquinar, tem um fluxo suave e perda de pressão.

Desvantagens: Obtém facilmente o estado de estagnação ou até mesmo a lama fria para os líquidos com baixo fluxo ou plásticos de alta viscosidade.

Corredor principal trapezoidal

Caraterísticas: A secção transversal simplificada é trapezoidal com a maior área de secção transversal que permite conduzir plásticos de baixo fluxo ou de elevada viscosidade.

Vantagens: Menor resistência ao fluxo e é útil quando é necessário injetar um grande volume.

Desvantagens: É mais resistente em termos de maquinagem e também altera o molde frequentemente encontrado na utilização.

Quais são as etapas de conceção do canal principal?

As principais etapas do projeto do canal incluem o cálculo da localização correta da porta, a escolha do caminho correto do fluxo de material e a garantia de uma ventilação adequada. Estes passos ajudam a obter um enchimento uniforme, a reduzir o tempo de ciclo e a melhorar a qualidade das peças. Uma conceção eficiente minimiza o desperdício e reduz os custos de produção.

Determinar a posição da corrediça principal

A posição deve ser determinada com base na disposição da cavidade, no método de alimentação e na localização do bico da máquina de injeção.

Em geral, o canal principal deve estar localizado no centro do molde para equilibrar o enchimento de cada cavidade.

Selecionar o tipo de corredor principal

Escolha o tipo adequado com base na fluidez, viscosidade e volume de injeção do plástico.

Determinar o tamanho da corrediça principal

O diâmetro ou largura deve ser determinado com base nas propriedades de fluxo e na pressão de injeção do plástico. Os plásticos de elevado fluxo podem utilizar diâmetros mais pequenos, enquanto os plásticos de baixo fluxo ou de elevada viscosidade requerem diâmetros maiores.

Design Forma do corredor principal

Evite ângulos agudos e mudanças bruscas de diâmetro para reduzir a resistência ao fluxo e a perda de pressão.

Para as corrediças circulares, a secção transversal deve ser circular ou quase circular; para as corrediças trapezoidais, a secção transversal deve ser isósceles trapezoidal ou quase isósceles.

Ligar o corredor principal ao bocal

A entrada deve coincidir com o bico da máquina de injeção para garantir uma entrada suave do plástico fundido.

A entrada deve ser concebida com transições suaves para evitar arestas vivas e mudanças bruscas de diâmetro.

Como otimizar a conceção do canal de fluxo principal?

A otimização da conceção do canal de fluxo principal assegura uma distribuição eficiente do material, reduzindo os tempos de ciclo e minimizando os defeitos. As principais técnicas incluem o equilíbrio das trajectórias de fluxo, a manutenção de uma pressão consistente e a redução de curvas acentuadas para evitar a degradação do material. Um design correto pode melhorar a consistência das peças e reduzir o desperdício.

Na prática, a otimização da conceção do corredor principal é um processo complexo que requer a consideração de vários factores. Eis alguns métodos de otimização comuns:

Equilíbrio de fluxo

Para garantir que cada cavidade é preenchida uniformemente, ajuste o comprimento e a secção transversal da corrediça principal.

Por exemplo, em moldes com várias cavidades, pode utilizar uma disposição simétrica para se certificar de que o canal principal está à mesma distância de cada cavidade, de modo a que estas se encham uniformemente.

Design de calhas quentes

Os sistemas de canais quentes mantêm o plástico derretido para que não haja projecções frias, o que torna o processo de moldagem mais eficiente e melhora a qualidade das peças.

Os sistemas de canal quente têm normalmente aquecedores, sensores de temperatura e controlos que permitem controlar a temperatura com grande precisão para que o plástico encha uniformemente.

Conceção do arrefecimento

Conceba canais de arrefecimento à volta do canal principal com base no plástico que está a utilizar e na forma como o molde precisa de ser arrefecido. Um bom projeto de arrefecimento torna a sua produção mais eficiente e reduz o tempo necessário para fazer cada peça.

Por exemplo, é possível colocar canais de arrefecimento à volta do rotor principal que utilizam água ou outro meio de arrefecimento para retirar rapidamente o calor do plástico e controlar a rapidez com que arrefece.

Simulação por computador

Atualmente, as pessoas utilizam a simulação por computador para as ajudar conceção de moldes de injeção. É possível simular a forma como o plástico vai fluir e encontrar problemas e corrigi-los antes de fazer o molde.

A simulação por computador ajuda-o a encontrar locais onde o plástico não está a fluir, onde é

Quais são os problemas comuns e as soluções para a conceção de canais principais?

Os problemas comuns na conceção do canal principal incluem o enchimento desigual, a degradação do material e a má qualidade das peças. As soluções envolvem a otimização dos canais de fluxo, o controlo da temperatura da massa fundida e o ajuste da colocação das comportas para garantir um fluxo consistente e equilibrado. A conceção adequada pode minimizar os defeitos e melhorar os tempos de ciclo, especialmente no fabrico de grandes volumes.

Fluxo desequilibrado

Fenómeno: Os moldes multicavidades apresentam um tempo de enchimento desigual na cavidade e, por conseguinte, fabricam produtos de qualidade variável.

Solução: Otimizar o comprimento do canal principal e a área da secção transversal; adotar o sistema de canal frio com canal quente.

Estudo de caso: O molde utilizado para produzir a caixa de um produto eletrónico também apresentava um desequilíbrio no enchimento. As principais alterações aplicadas envolveram a modificação do comprimento do canal principal e da área da secção transversal, o que ajudou a obter um enchimento uniforme.

Perda de pressão elevada

Fenómeno: Grande perda de pressão durante o estado estacionário/fase estável da deformação plástica - cavidade não preenchida até ao grau desejado ou pressão insuficiente para o enchimento quando é altura.

Solução: Suavizar o perfil do canal principal para evitar áreas onde o diâmetro e os ângulos mudam drasticamente; aumentar a secção transversal do canal principal para diminuir a oposição do fluxo.

Estudo de caso: Uma vez foi detectado que um molde de uma peça automóvel apresentava uma elevada perda de pressão na fase inicial. Isto foi conseguido principalmente através da otimização da forma do canal principal e do aumento do diâmetro do corpo principal do canal.

Perda de calor

Fenómeno: O plástico derretido arrefece demasiado depressa no canal, reduzindo assim a continuidade do fluxo e o enchimento.

Solução: Utilizar um sistema de canal quente para permitir que o plástico permaneça no seu estado fundido; arrefecer a peça através de uma canalização adequada para controlar a extensão da taxa de arrefecimento.

Estudo de caso: Por exemplo, uma caixa de um eletrodoméstico com molde foi eficaz na redução dos níveis de perda de calor e no aumento da qualidade do produto através de uma inovação num sistema de canais quentes.

Bloqueio do corredor principal

Fenómeno: A estagnação do material ou a formação de bolhas frias no canal, causando bloqueios e interrompendo o processo de injeção.

Solução: Limpe regularmente o rotor principal para evitar a acumulação; optimize a forma do rotor para reduzir os pontos de estagnação e as zonas mortas.

Estudo de caso: Um molde de dispositivo médico evitou o bloqueio do canal principal limpando-o regularmente e optimizando a forma do canal.

Quais são alguns exemplos de design de canal de entrada?

O design do jito refere-se ao canal que permite que o plástico fundido flua da máquina de moldagem por injeção para a cavidade do molde. Exemplos comuns incluem o jito direto, o jito em leque e o jito quente, cada um com aplicações únicas. O design eficaz do canal de injeção minimiza o desperdício de material, reduz o tempo de ciclo e assegura uma distribuição uniforme do material pelo molde.

Eis um exemplo típico de conceção do corredor principal, que ilustra os passos e métodos específicos de conceção para uma conceção optimizada do corredor principal.

Contexto do projeto

Tipo de produto: Caixa de produto eletrónico

Tipo de plástico: ABS

Tipo de molde: Molde de múltiplas cavidades

Etapas de conceção

Determinar a posição do canal principal: Selecionar a posição central no molde com base nas dimensões da caixa e na disposição da cavidade.

Selecionar o tipo de canal principal: Escolha um corredor principal circular tendo em conta a fluidez média do plástico ABS.

Determinar o tamanho do canal principal: Determinar o diâmetro de 8 mm com base nas propriedades de fluxo do plástico e na pressão de injeção.

Conceber a forma do corredor principal: Conceber a secção transversal de forma circular com transições suaves à entrada e à saída.

Ligar o canal principal ao bico: Assegurar que a entrada do canal principal corresponde ao bico da máquina de injeção com transições suaves.

Otimização

Equilíbrio do fluxo: Ajustar o comprimento e o tamanho da secção transversal para garantir o enchimento simultâneo das cavidades.

Design de canal quente: Utilizar um sistema de canal quente para manter o estado fundido do plástico ABS, reduzindo a formação de bolhas frias.

Conceção do arrefecimento: Conceber canais de arrefecimento adequados à volta do corredor principal para controlar a taxa de arrefecimento e melhorar a eficiência da produção.

Simulação e validação

Utilizar a simulação informática: Realizar análises de fluxo para prever possíveis problemas e otimizar a conceção.

Realizar ensaios de injeção: Validar o projeto através de ensaios de injeção reais para garantir que cumpre os requisitos de produção.

Quais são as tecnologias avançadas para a conceção de canais principais?

Os designs avançados de canais principais utilizam tecnologias como percursos de fluxo optimizados, sistemas de passagem e canais de arrefecimento para melhorar a eficiência da moldagem por injeção. Ao assegurar uma distribuição uniforme do material e o controlo da temperatura, minimizam os defeitos e reduzem o desperdício. Os principais benefícios incluem tempos de ciclo mais rápidos, peças de maior qualidade e poupança de energia.

Com o avanço da tecnologia de moldagem por injeção, o design do corredor principal também está a evoluir. Eis algumas tecnologias avançadas e tendências na conceção do canal principal.

Tecnologia CAE (ComputerAided Engineering)

A conceção de moldes de injeção utiliza extensivamente a tecnologia CAE. Esta permite a simulação e análise de vários processos - incluindo a contração, o arrefecimento e o fluxo de plástico fundido. Ao otimizar o design do canal principal com a tecnologia CAE, é possível reduzir os custos associados à tentativa e erro.

Tecnologia de impressão 3D

A utilização da impressão 3D abre novos caminhos para a criação de moldes. Torna-se possível fabricar moldes de canais principais complexos a alta velocidade, tornando o processo mais flexível e eficiente em geral.

Conceção adaptável do corredor principal

O design adaptativo é inteligente e utiliza continuamente informações de produção em tempo real para ajustar e melhorar o rotor principal - mais uma vez tendo em mente a eficiência e os ganhos de estabilidade.

Tecnologia de Moldagem por Micro Injeção

Amplamente utilizada nos domínios da eletrónica e da medicina, a moldagem por microinjecção exige uma elevada precisão e exatidão na conceção do canal principal. Através da maquinação de precisão e das tecnologias de controlo, é possível obter um design eficiente para moldes de microinjecção.

Quais são alguns casos de aplicação prática da conceção de canais convencionais?

A conceção de canais convencionais é essencial para melhorar a eficiência do fluxo de material e garantir uma qualidade consistente do produto. É amplamente utilizado em indústrias como a automóvel, a de bens de consumo e a eletrónica. As principais vantagens incluem a redução do consumo de energia, a melhoria do rendimento e a minimização dos custos operacionais.

Os casos de aplicação prática ajudam a compreender melhor as operações específicas e os efeitos da conceção do corredor principal.

Caso 1: Conceção da pista principal do molde de para-choques de automóveis

Antecedentes: O principal corredor dos para-choques de automóveis é de grandes dimensões e de natureza estrutural, o que exige elevados padrões de conceção.

Plano de conceção: Utilizar um design de canal principal plenum de fluxo paralelo espaçoso e complexo para forçar a alimentação; minimizar as perdas de secção transversal e o comprimento total; predefinir um sistema de canal quente para manter o polímero fundido.

Efeito: Aumento do desempenho de fabrico e diminuição da taxa de perda de produtos devido a concepções de disposição eficientes.

Caso 2: Design da pista principal do molde da caixa do telemóvel

Antecedentes: As caixas dos telemóveis são de pequenas dimensões e o seu principal executante necessita de uma maior precisão, pelo que devem ser muito precisas.

Plano de conceção: Utilizar sempre um único padrão de círculo de alimentação do corredor circular principal para um fluxo suave; utilizar o software de simulação CAE para a análise do tamanho e da forma.

Efeito: Assegurou uma produção eficiente, com elevada precisão e padrões de qualidade, conforme exigido pela necessidade dos produtos.

Caso 3: Conceção do canal principal do molde de seringa médica

Antecedentes: As seringas médicas são utilizadas para administrar medicamentos e, por isso, devem ter elevados padrões de higiene. Além disso, a conceção da seringa médica e a escolha dos materiais utilizados devem cumprir normas rigorosas.

Plano de conceção: Não conceba o molde com cantos mortos, de modo a diminuir as hipóteses de deposição de material; utilize materiais resistentes à corrosão para lhes permitir ter uma vida útil mais longa; limpe-o frequentemente e faça uma boa manutenção para garantir que o molde se mantém limpo.

Efeito: Isto ajudou a manter a limpeza do produto e a obter uma precisão que era cara aos requisitos médicos.

Conclusão

A conceção do canal principal nos moldes de injeção é um dos elementos mais importantes no fabrico de produtos moldados por injeção, uma vez que indica a maior parte das dificuldades no processo de moldagem, como se mostra abaixo. Por conseguinte, através da utilização de um design racional para a distribuição do fluxo e da otimização das taxas de fluxo e da área de fluxo, é possível minimizar as perdas de pressão, minimizar as perdas de calor e melhorar a fiabilidade do processo de injeção.

Neste artigo, são apresentadas várias secções como uma introdução aos princípios de conceção do canal principal, seleção do tipo, etapas de conceção, abordagens de otimização, principais problemas e soluções, e experiência de conceção. Além disso, são também apresentadas as novas tecnologias e as novas tendências de conceção do canal principal, de modo a proporcionar uma eficiência óptima e uma solução precisa para a conceção e o fabrico global do molde de injeção.

Com o desenvolvimento da tecnologia no futuro, o design do molde de injeção será mais inteligente e mais preciso, oferecendo soluções mais eficientes e precisas para a engenharia e produção de moldes de injeção. Acreditamos que este artigo pode fornecer referências e discussões benéficas para obter um fabrico de injeção melhorado e competente.