Como fabricar um produto de plástico?

Moldagem por compressão

É um método que permite obter a forma desejada colocando resina num molde, aquecendo-o e comprimindo-o. É utilizado para fabricar produtos de plástico que utilizam resina termoendurecível, como as nossas taças, pratos, tampas, etc.

1.Princípio do processo de fabrico por moldagem por compressão A moldagem por compressão também é designada moldagem ou prensagem. O método consiste em colocar pó, grânulos, fragmentos ou fibras de plástico na cavidade do molde à temperatura de moldagem, fechar o molde e aplicar pressão para moldar e solidificar o material, obtendo os produtos plásticos pretendidos.

2. Características da moldagem por compressão a. O plástico sólido é adicionado diretamente à cavidade.

b. A pressão da prensa é transferida diretamente para o plástico através do molde convexo.

c. O molde está completamente fechado no momento da moldagem final.

3. Vantagens da moldagem por compressão a. Não requer sistema de alimentação, reduzindo o consumo de material.

b. O equipamento utilizado é uma prensa geral.

c. Moldes simples, que podem prensar produtos de plástico com superfícies planas maiores ou utilizar moldes com múltiplas cavidades para prensar vários produtos de uma só vez.

d. É vantajoso para a moldagem de plásticos com pouca fluidez e com fibra como carga.

4. Desvantagens da moldagem por compressão a. Ciclo de produção longo e baixa eficiência.

b. Não é fácil prensar produtos de plástico com formas complexas e grandes diferenças de espessura de parede.

c. Não é fácil obter produtos de plástico com requisitos de elevada precisão dimensional.

d. Não é possível prensar produtos de plástico com inserções finas e facilmente quebráveis.

5. Âmbito de aplicação da moldagem por compressão Plásticos fenólicos, plásticos amínicos, plásticos de poliéster insaturado, poliimida, etc., dos quais os plásticos fenólicos e amínicos são os mais utilizados.

Moldagem por injeção

Este é um método de moldagem que consiste em injetar e pressionar plástico fundido de uma máquina de injeção para um molde.

É adequada para fabricar produtos plásticos de dimensões relativamente grandes (um método semelhante, conhecido como moldagem por injeção reativa (RIM), é utilizado para fabricar produtos plásticos grandes e em pequenas quantidades), como recipientes selados, bidões e outros contentores; os CD e DVD também podem ser fabricados com máquinas especiais de moldagem por injeção.

1. Princípio da moldagem por injeção de plástico A moldagem por injeção de plástico, também conhecida como moldagem por injeção, é um método que combina injeção e moldagem.

A uma determinada temperatura, o material plástico é completamente fundido por mistura de parafusos, injetado na cavidade do molde com alta pressão e curado por arrefecimento para obter os produtos moldados.

Este método é adequado para a produção em massa de peças com formas complexas e é um dos métodos mais importantes do processo de fabrico.

2. Vantagens da moldagem por injeção a. Como a plastificação por fusão e a conformação do fluxo do material moldado ocorrem, respetivamente, no cilindro e na cavidade do molde, o molde pode permanecer sempre num estado em que o material fundido condensa rapidamente ou reticula e cura, o que ajuda a reduzir o ciclo de moldagem.

b. O material fundido só é injetado após o travamento do molde e, como apresenta boa fluidez, causa pouco desgaste na cavidade; assim, um conjunto de moldes pode produzir grandes quantidades de produtos moldados por injeção.

c. Um operador consegue frequentemente gerir duas ou mais máquinas de moldagem por injeção, especialmente quando as peças moldadas podem ser descarregadas automaticamente; assim, podem ser geridas mais máquinas e a mão de obra necessária é relativamente reduzida.

d. Todo o processo de moldagem por injeção, como o fecho do molde, a adição de material, a plastificação, a injeção, a abertura do molde e a desmoldagem, é realizado pela ação da máquina de injeção, o que facilita a automatização total do processo e a implementação do controlo programado.

e. Devido à elevada pressão durante a moldagem, é possível moldar peças de plástico com formas complexas, padrões e marcas de superfície nítidos e elevada precisão dimensional.

f. Mais do que um material pode ser moldado por co-injeção, e os materiais com pele dura e coração espumoso podem ser moldados eficazmente, e os plásticos termoendurecidos e reforçados com fibras podem ser moldados.

g. Uma vez que a moldagem pode ser feita com moldes de precisão e sistema hidráulico de precisão, e com a utilização de controlo por microcomputador, é possível obter produtos com elevada precisão, e a tolerância de volume pode atingir 1μm.

h. Elevada eficiência de produção, um conjunto de moldes pode conter dezenas ou mesmo centenas de cavidades, pelo que podem ser moldadas dezenas ou mesmo centenas de peças de plástico numa única moldagem.

i. As peças moldadas precisam apenas de um pequeno acabamento para serem utilizadas, e os desperdícios produzidos durante o processo de moldagem podem ser reutilizados; por conseguinte, há pouco desperdício de matérias-primas durante a moldagem por injeção.

3. Desvantagens da moldagem por injeção a. O equipamento essencial da moldagem por injeção é o molde, mas o ciclo de projeto, fabrico e ensaio do molde é longo. Normalmente, é necessário fabricar protótipos plásticos personalizados para verificar a função antes de produzir o molde de injeção, evitando o desperdício de tempo e dinheiro causado por grandes alterações posteriores.

b. Devido à limitação das condições de arrefecimento, é difícil moldar peças de plástico de paredes espessas com grandes variações.

c. Como os custos de produção da máquina e do molde de injeção são altos, o investimento inicial é elevado; portanto, o processo não é adequado para produzir pequenos lotes de peças plásticas.

d. A qualidade dos produtos moldados é limitada por muitos factores, pelo que é mais difícil dominar os elevados requisitos técnicos.

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Calandragem

Este método de produção é semelhante à forma como normalmente se desenrola a massa com um rolo de massa, em que a resina é colocada entre rolos aquecidos e esticada por vários rolos até atingir uma espessura pré-determinada para formar a forma desejada.

É adequado para o fabrico de produtos planos largos, tais como películas, folhas, etc.

1. Princípio da calandragem No processo de calandragem, o material é comprimido e cisalhado várias vezes pela força de corte gerada entre os rolos, aumentando a plasticidade e formando produtos finos mediante plastificação adicional.

A ação de extrusão e de cisalhamento dos rolos sobre o plástico altera a macroestrutura e a forma molecular do material, plastifica e estende o plástico com a cooperação da temperatura.

O resultado dos rolos é uma camada mais fina de material, enquanto a extensão aumenta a largura e o comprimento da camada.

2. Vantagens da calandragem a. Grande capacidade de processamento, elevada velocidade de produção, boa qualidade do produto e produção contínua. A capacidade anual de processamento de uma calandra de quatro rolos de φ700×1800mm pode atingir 5000 a 10000 toneladas.

b. A espessura do produto calandrado é uniforme, a tolerância de espessura pode ser controlada dentro de 10%, e a superfície é lisa. Se for combinado com descaroçamento ou impressão, também pode ser obtido diretamente com vários padrões de produtos.

c. O grau de automatização da produção de calandras é elevado e a ligação avançada de calandras necessita apenas de 1 ou 2 pessoas para funcionar.

3.Desvantagens da calandragem a. Equipamento de grandes dimensões, investimento elevado e manutenção complexa.

b. A largura do produto é limitada pelo comprimento dos rolos de calandragem, etc.

c. Longa linha de produção e muitos processos. Por conseguinte, não é tão rápida como a tecnologia de moldagem por extrusão na produção de chapa contínua.

d. Forte especialização do equipamento e difícil ajustamento do produto.

Moldagem por sopro oco

Este é um tipo de tubo extrudido ainda macio pelo molde é ensanduichado no meio, o ar superior é insuflado, e depois moldado de acordo com o molde. É adequado para o fabrico de várias garrafas, frascos de spray, etc.

1.Princípio da moldagem por sopro de corpos ocos A matéria-prima no estado fundido é extrudida ou injetada para formar pré-formas tubulares de plástico, que entram num molde com uma forma específica; as pré-formas são então insufladas no molde através da introdução de um determinado volume de ar comprimido.

Depois de o ar ser soprado para dentro do molde, o molde será expandido, o que fará com que o molde seja apertado ao molde, e a moldagem inicial do produto será concluída.

Este processo, em termos técnicos, faz com que o polímero se deforme rapidamente perto da temperatura de transição vítrea, e continue neste estado.

O passo seguinte é o arrefecimento, que faz com que os produtos moldados sejam retirados do molde. O processo de arrefecimento consiste em arrefecer os produtos abaixo da temperatura de transição vítrea ou da temperatura de cristalização num curto espaço de tempo após os produtos serem moldados, ou em congelar os produtos moldados.

2. Vantagens da moldagem por sopro de corpos ocos a. A vantagem da moldagem a vácuo é não exigir um conjunto completo de moldes, mas apenas um único molde convexo ou côncavo, com uma estrutura simples e baixos custos de fabrico

b. A estrutura das peças de plástico é clara, distinta e pormenorizada, podendo ser formada por peças de plástico de grandes dimensões, de paredes finas e pouco profundas, e o processo de formação das peças de plástico também pode ser observado.

3. Desvantagens da moldagem por sopro de corpos ocos a. A espessura da parede da peça plástica tende a ser irregular, especialmente nas zonas convexas e côncavas do molde, onde a parede da zona correspondente da peça plástica é mais fina.

b. O canto da estrutura da peça de plástico para o ângulo agudo, na moldagem de peças de plástico são fáceis de aparecer rugas.

c. As riscas de estiramento e de arrefecimento aparecem frequentemente na parte lateral da peça;

d. A pressão diferencial gerada pela moldagem a vácuo é muito pequena (normalmente 0,07-0,09MPa), pelo que não pode moldar peças com paredes espessas e cavidades profundas.

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Moldagem por extrusão

Neste método, a resina é introduzida no equipamento de produção, como um moedor de carne, e aquecida enquanto a resina é transportada para a frente por um parafuso rotativo.

A resina é alimentada pelo bocal, derretida e extrudida ao mesmo tempo que é moldada. É adequado para o fabrico de produtos como os tubos.

1.Princípio da moldagem por extrusão No processamento de plásticos, a moldagem por extrusão também é conhecida como extrusão. No processamento por extrusora de materiais que não são borracha, o material é extrudido mediante a pressão de uma prensa hidráulica na própria matriz.

É um método de processamento em que o material é termoplastificado pela ação entre o cilindro da extrusora e o parafuso, enquanto é empurrado para a frente pelo parafuso e passa continuamente através da cabeça para fabricar vários produtos ou semi-produtos de secção transversal.

2. Vantagens da moldagem por extrusão Em comparação com outros métodos de moldagem de polímeros, a moldagem por extrusão apresenta várias vantagens importantes.

a. Produção contínua Podem ser produzidos tubos, folhas, varas, perfis, películas, cabos e monofilamentos de qualquer comprimento, consoante as necessidades.

b. Elevada eficiência de produção A produção de uma única máquina da extrusora é elevada, tal como uma unidade de extrusão com 65 mm de diâmetro, produzindo película de PVC, a produção anual pode ser superior a 450 t.

c. Ampla gama de aplicações Este método de processamento é amplamente utilizado no processamento de borracha, plástico e fibra, especialmente produtos plásticos, quase todos os plásticos termoplásticos e alguns plásticos termoendurecíveis podem ser processados por este método.

d. Multi-utilização Uma extrusora pode processar muitos tipos de materiais e produtos. Ao mudar diferentes parafusos e cabeças de acordo com as caraterísticas dos materiais e a forma e tamanho dos produtos, podem ser produzidos diferentes produtos.

e. Equipamento simples, menor investimento Em comparação com a moldagem por injeção e a calandragem, o equipamento de extrusão é simples, mais fácil de fabricar, tem custos menores e é mais conveniente de instalar e colocar em operação. O equipamento ocupa uma área pequena, e os requisitos para a fábrica e as instalações de apoio são relativamente simples.

3. Desvantagens da moldagem por extrusão a. O processo de extrusão produz uma densidade reduzida.

b. A combinação da bainha e do núcleo do equipamento é deficiente.

Formação de vácuo

A moldagem por vácuo é um método de aquecimento de uma folha ou placa pré-fabricada por calandragem ou moldagem por extrusão para a amolecer, absorvendo o ar no molde e pressionando-a sobre o molde sob pressão atmosférica.

É utilizado para fabricar recipientes relativamente finos, como lancheiras e tabuleiros.

1. Princípio da termoformagem a vácuo O princípio da moldagem a vácuo consiste em aquecer e amolecer uma chapa de resina termoplástica com um dispositivo de aquecimento adequado, aplicá-la sobre um modelo perfurado com muitos pequenos orifícios para aspiração, isolar o seu exterior do ar circundante e, em seguida, extrair rapidamente o ar do interior da cavidade através do orifício de vácuo.

2. Vantagens da moldagem por sucção a vácuo a. Baixo investimento em equipamento

b. Moldes fáceis de fazer (molde de gesso, molde de cobre, molde de alumínio)

c. Elevada eficiência de produção.

d. Forte adaptabilidade da especificação do produto. Com o método de formação de vácuo, podemos fabricar vários produtos de tamanho extra grande, extra pequeno, extra grosso e extra fino.

e. Vasta gama de produtos para necessidades diárias, brinquedos, artigos de papelaria, medicamentos, hardware, eletrónica, alimentos, etc.

3. Desvantagens da termoformagem a vácuo a. A termoformagem a vácuo apenas permite produzir peças do tipo meia concha com estrutura simples

b. A espessura da parede dos produtos deve ser mais uniforme, e os produtos de plástico com diferentes espessuras de parede não podem ser fabricados.

c. A profundidade dos produtos de moldagem por sucção a vácuo é limitada até um certo ponto; em geral, a relação entre a profundidade e o diâmetro do recipiente não excede.

d. A precisão de moldagem das peças é fraca, e o erro relativo é geralmente superior a 1%.

e. Não só é difícil obter a consistência de forma ou tamanho entre diferentes peças por moldagem por sucção a vácuo, mas também é difícil garantir a uniformidade da espessura da parede de cada parte da mesma peça.

f. Alguns detalhes do molde não são totalmente reflectidos no produto durante o processo de moldagem por sucção a vácuo.

block-heading”>Moldagem rotacional

A moldagem por rotação, também conhecida como moldagem por rotação, moldagem por rotação, moldagem rotativa, etc., é um método de moldagem oca termoplástica.

Este método consiste em adicionar primeiro o material plástico ao molde, depois o molde roda continuamente ao longo dos dois eixos verticais e aquece-o. O material plástico no interior do molde reveste e derrete gradual e uniformemente e adere a toda a superfície da cavidade do molde sob a ação da gravidade e do calor, formando a forma desejada e, em seguida, arrefecendo e moldando o produto.

1. Princípio da moldagem rotacional A resina é adicionada ao molde, que é fechado e aquecido; simultaneamente, o molde roda e oscila em três dimensões através de dois eixos perpendiculares que se cruzam, mantendo um movimento contínuo.

A resina é espalhada uniformemente na cavidade interior do molde pela sua própria gravidade e gradualmente derretida até que a resina esteja completamente derretida e uniformemente aderida à parede interior da cavidade do molde, depois o aquecimento é parado e transferido para o processo de arrefecimento, e o produto é arrefecido e solidificado e desmoldado para obter o produto oco sem costuras desejado.

da moldagem rotacional a. O custo do molde de rotomoldagem é baixo. Para produtos do mesmo tamanho, o custo de um molde de rotomoldagem corresponde a cerca de 1/3 a 1/4 do custo da moldagem por sopro e da moldagem por injeção, sendo adequado para moldar produtos plásticos de grandes dimensões.

b. Adequado para a produção de produtos de plástico de várias espécies e de pequenos lotes.

O equipamento de moldagem por rotação tem boa mobilidade, uma máquina de moldagem por rotação, pode instalar um molde grande, mas também pode organizar um número de pequenos conjuntos de xadrez.

Não só pode moldar diferentes tamanhos de peças, como também pode moldar simultaneamente produtos de diferentes tamanhos e formas. Desde que as matérias-primas utilizadas nos produtos de rotomoldagem sejam as mesmas e a espessura dos produtos seja igual, podem ser rotomoldados ao mesmo tempo, e os moldes não estão sujeitos a forças externas, pelo que os moldes são simples, baratos e fáceis de fabricar.

c. O molde também é relativamente mais barato, porque não tem alguns núcleos internos que precisam de ser feitos.

d. A moldagem por rotação é muito fácil de mudar a cor dos produtos, cada vez que o material é adicionado diretamente ao molde, o que faz com que o material entre nos produtos, e depois de os produtos serem retirados do molde, é adicionado o material necessário para a moldagem seguinte.

Por isso, quando precisamos de mudar a cor do produto, não desperdiçamos nenhuma gota de matéria-prima e não precisamos de perder tempo a limpar a máquina e o molde.

e. Adequado para moldar todos os tipos de peças ocas complexas, o processo de rotomoldagem requer apenas a força da estrutura para suportar o material, o peso do molde e a própria estrutura, e para evitar a fuga de material para fechar a força do molde.

Por conseguinte, mesmo na rotomoldagem de peças plásticas grandes ou muito grandes, não é necessário utilizar equipamentos e moldes excessivamente volumosos; além disso, o processamento e o fabrico dos moldes são muito convenientes, com um ciclo de fabrico curto e um custo relativamente baixo.

f. O processo de rotomoldagem poupa matérias-primas A espessura da parede dos produtos rotomoldados é relativamente uniforme e ligeiramente mais espessa no chanfro, pelo que pode dar pleno uso à eficácia do material, o que é propício à poupança de matérias-primas.

g. A forma dos produtos de rotomoldagem pode ser muito complexa, e a espessura pode ser superior a 5 mm.

3. Desvantagens da rotomoldagem a. O custo das matérias-primas é relativamente elevado. Como a maioria das matérias-primas plásticas se apresenta em grânulos, é necessário moê-las até obter um pó antes de poderem ser utilizadas na rotomoldagem.

O processo de moagem aumenta muito o custo das matérias-primas e a qualidade da moagem é um dos factores mais importantes no processo de rotomoldagem.

b. As matérias-primas adequadas para a rotomoldagem são limitadas. Embora após anos de desenvolvimento, os tipos de matérias-primas plásticas adequadas para rotomoldagem ainda são limitados, e o polietileno representa mais de 90% dos materiais utilizados na rotomoldagem.

c. Baixa eficiência de produção e elevado consumo de energia. Porque a moldagem de cada produto deve ser moldada e o pó de resina deve ser aquecido até à temperatura de fusão da resina e, em seguida, arrefecido até à temperatura ambiente, pelo que todo o ciclo de produção é longo, normalmente demora vários minutos.

d. Elevada intensidade de trabalho na produção. No processo de rotomoldagem, o processo de carga e desmoldagem requer normalmente uma operação manual, pelo que a intensidade de trabalho é elevada. Isto é especialmente verdadeiro para produtos complexos.

e. Produtos sólidos, peças sólidas são difíceis de serem formadas. A moldagem por rotação normalmente só pode produzir produtos ocos ou em concha, apenas através da espuma, todo o produto pode ser feito sólido. A moldagem por rotação também é difícil de moldar separadores sólidos e estruturas de reforço utilizadas para aumentar a resistência do produto.

f. Fraca precisão dimensional. O tamanho dos produtos rotomoldados, para além do impacto das variedades de matérias-primas, mas também pela taxa de arrefecimento, agentes de libertação e outros factores, pelo que a precisão do seu tamanho é mais difícil de controlar.

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