Introdução: A moldagem por injeção é uma forma muito fixe de fazer coisas. Já existe há muito tempo e tornou o fabrico de coisas muito mais rápido. Quando se está a fazer muitas coisas, é importante que seja rápido e fácil. Isto porque é mais barato fazer as coisas, é possível fazer mais coisas, é possível fazer coisas melhores e é possível vender mais coisas.

No projeto de moldagem por injeção, o plástico fundido é rapidamente arrefecido através de linhas de arrefecimento para dar forma ao material, o que é adequado para grandes volumes. Embora a moldagem por injeção tenha tantas vantagens, quais são as desvantagens da moldagem por injeção? Este artigo irá explicar esta questão.

O que é a moldagem por injeção?

A moldagem por injeção é um processo de fabrico em que se pega em material derretido e o esguicha para um molde. Depois, deixa-se arrefecer e endurecer. Depois disso, retira-se o material do molde. Este processo pode ser utilizado para fabricar uma coisa, mas normalmente é utilizado para fabricar muitas da mesma coisa. O material que esguichas para dentro do molde é normalmente plástico ou borracha.

Como funciona a moldagem por injeção?

A moldagem por injeção é feita com uma máquina de moldagem por injeção especial. O processo de fabrico divide-se nas seguintes etapas:

Criar o molde

O primeiro passo na moldagem por injeção é fazer o molde de injeção. Utilizando um software de desenho assistido por computador (CAD), siga várias diretrizes de moldagem por injeção para conceber os moldes de injeção para a peça que pretende fabricar, com base no modelo 3D da peça. Em seguida, o molde é fabricado em duas partes, normalmente utilizando maquinagem de controlo numérico computorizado (CNC). O molde é feito de metal, geralmente aço ou alumínio.

Injeção

As duas metades do molde são colocadas na unidade de fixação da máquina de moldagem por injeção e mantidas juntas firmemente pela unidade de fixação. A matéria-prima é colocada no cilindro sob a forma de grânulos ou pellets, onde é aquecida a alta temperatura e pressão até derreter. O material, agora derretido, é injetado na cavidade do molde, preenchendo todo o espaço do molde. Depois arrefece e endurece, tomando a forma do molde.

Desmoldagem e acabamento

Depois de o material ter arrefecido e endurecido, o molde é aberto utilizando o dispositivo de fixação e a peça acabada endurecida é empurrada para fora. São efectuadas algumas operações de acabamento na peça acabada. Estas operações incluem a remoção de material extra e de estruturas de suporte, o alisamento da superfície e, se necessário, a pintura, a galvanização, o tratamento térmico, etc.

Quais são os materiais habitualmente utilizados para a moldagem por injeção?

Polipropileno (PP)

O PP, ou polipropileno, é um termoplástico versátil que é utilizado na moldagem por injeção. É leve, resiste a produtos químicos e resiste bem ao stress. É por isso que é uma escolha de topo para fazer coisas como embalagens, contentores e peças de automóveis.

Polietileno (PE)

O polietileno (PE) é um plástico leve conhecido pela sua flexibilidade e baixo custo. Tem diferentes tipos, como o PEAD e o PEBD, e pode ser utilizado numa série de indústrias diferentes, desde embalagens e contentores a produtos agrícolas e brinquedos.

Poliestireno (PS)

O poliestireno (PS) é transparente, duro e barato. É muito utilizado em coisas descartáveis, como embalagens, recipientes para alimentos e talheres descartáveis, porque é fácil de moldar e não custa muito.

Nylon (PA 6)

O nylon, especificamente o nylon 6 ou PA 6, é conhecido por ser forte, duro e resistente ao desgaste. É ótimo para fabricar peças mecânicas e é muito utilizado em coisas como engrenagens, rolamentos e outras peças que precisam de ser fabricadas com uma produção elevada, durar muito tempo e ser fabricadas com muita precisão.

Policarbonato (PC)

O PC, ou policarbonato, é conhecido por ser transparente, resistente e capaz de suportar altas temperaturas. É por isso que é utilizado para fazer coisas como lentes de óculos, peças de computador e material transparente que não se parte em muitas indústrias diferentes.

Quais são as limitações da moldagem por injeção?

Custo inicial elevado do molde

Uma das grandes desvantagens da moldagem por injeção é o elevado custo de fabrico do molde. Conceber e fabricar um molde para se adaptar a uma forma de peça específica pode ser muito dispendioso, especialmente para desenhos complexos ou extravagantes. Para as empresas com uma produção mais pequena ou orçamentos limitados, este investimento inicial pode ser um fator de rutura.

A moldagem por injeção é uma tecnologia de fabrico de precisão que exige custos elevados para garantir a qualidade e a consistência do produto. A produção de moldagem por injeção requer muito equipamento, processos e recursos humanos, o que resulta em custos de produção elevados. Além disso, o processo de moldagem por injeção requer a utilização de matérias-primas e aditivos de alta qualidade, o que aumenta ainda mais os custos.

Limitações de conceção

A moldagem por injeção é super versátil para fazer todos os tipos de formas e detalhes, mas ainda há algumas coisas em que tem de pensar. Algumas formas, como cantos afiados, paredes finas ou ranhuras profundas, podem dificultar o enchimento do molde, o arrefecimento da peça ou a sua retirada do molde.

Quando se desenham peças para moldagem por injeção, é preciso pensar em coisas como ângulos de inclinação, espessuras de parede e outras coisas para garantir que o molde funciona e que as peças saem bem. Por vezes, é necessário acrescentar coisas extra ao molde ou fazer coisas extra à peça para a fazer funcionar, o que pode torná-la mais cara.

Defeitos visíveis no produto acabado

Embora o processo seja extremamente preciso, o produto acabado pode ainda apresentar pequenos defeitos que permanecem no processo de moldagem por injeção. Tenha em atenção que estes defeitos não afectam a funcionalidade da peça. Os defeitos incluem distorção, gotejamento do bocal, marcas de afundamento, marcas de fluxo e marcas de soldadura.

Custo mais elevado

A moldagem por injeção requer muito equipamento, incluindo máquinas de moldagem por injeção, moldes, equipamento de transporte automático e equipamento auxiliar relacionado. Estes equipamentos precisam de ser rigorosamente mantidos e geridos, e quando ocorre uma falha, o custo de reparação é relativamente elevado.

A moldagem por injeção também requer sistemas de controlo de temperatura e sistemas de controlo de pressão de alta precisão, e o equipamento deve ter um elevado grau de estabilidade e fiabilidade.

O custo de instalação da moldagem por injeção é elevado. O equipamento e as ferramentas necessárias são muito dispendiosos. Os protótipos dos moldes também têm de ser fabricados e testados repetidamente. Além disso, são necessários técnicos experientes para conceber os moldes, a fim de evitar custos adicionais no processo de produção.

Ciclo de produção longo

O ciclo de produção da moldagem por injeção de plástico é relativamente longo, demorando geralmente vários dias a várias semanas. Isto deve-se principalmente ao facto de a moldagem por injeção exigir várias ligações, como o fabrico de moldes, o ensaio de moldes e a produção em massa, e cada ligação demora muito tempo. Isto também faz com que o ciclo de produção da moldagem por injeção não seja propício ao processamento de encomendas urgentes.

Em comparação com alguns métodos de prototipagem rápida, como a impressão 3D, a moldagem por injeção de plástico demora normalmente mais tempo a ser configurada e iniciada. O processo inclui a conceção e o fabrico de moldes, a realização de ensaios de moldes e a definição dos parâmetros do processo antes de poder começar a fabricar peças em grandes quantidades. Assim, o tempo entre o conceito e as peças acabadas pode ser mais longo do que com métodos de prototipagem mais rápidos.

Poluição ambiental

Quando se fazem coisas com moldagem por injeção, também se podem fazer coisas más. Gerar plástico não utilizado ou resíduos, por exemplo, pode produzir gás e água, o que é mau para o mundo. E é preciso muita energia e outras coisas para fazer coisas com moldagem por injeção, o que também é mau para o mundo.

Limitações nos materiais

Os materiais para moldagem por injeção são normalmente termoplásticos, como o polipropileno, o poliuretano, etc. Estes materiais têm determinadas propriedades químicas e físicas, pelo que o seu desempenho específico também tem limitações.

Na moldagem por injeção, é necessário ter em conta a fluidez e o índice de fusão do material, pelo que alguns materiais especiais não são adequados para a moldagem por injeção, tais como alguns materiais com elevados requisitos de desempenho a altas temperaturas e resistência à corrosão química.

Limitações de tamanho

A moldagem por injeção tem algumas limitações no que diz respeito ao tamanho das peças. Geralmente, a moldagem por injeção é boa para peças pequenas e médias. Mas se estiver a fazer peças grandes, tem de pensar em coisas como a complexidade do molde e o seu custo.

Além disso, a moldagem por injeção destina-se normalmente a peças com 300 mm ou menos. Se estiver a fabricar peças com mais de 300 mm, terá de utilizar outros métodos de moldagem.

A moldagem por injeção pode ser limitada em termos de tamanho, especialmente para peças grandes. O tamanho da máquina de moldagem por injeção e o tamanho da cavidade do molde podem limitar a maior peça que pode ser fabricada. Se quiser fazer uma peça demasiado grande, pode precisar de equipamento especial ou de várias cavidades de molde, o que a torna mais cara e complicada.

Limitações de forma

A moldagem por injeção tem algumas limitações quanto à forma da peça. A moldagem por injeção é melhor para moldar peças com formas simples, como cilíndricas, em forma de caixa, etc. Para peças com formas complexas, são necessárias várias operações de moldagem por injeção e pós-processamento, o que aumenta o custo e a complexidade.

Conclusão

A moldagem por injeção é uma excelente forma de produzir rapidamente uma grande quantidade de peças. Pode produzir peças muito precisas e com muitos pormenores. Mas tem alguns problemas. Custa muito para fazer os moldes. Demora muito tempo a fazer as peças.

Não se pode fazer peças demasiado complicadas. É preciso utilizar o tipo certo de plástico e fazer as peças com o tamanho correto. É muito caro comprar as máquinas e mantê-las a funcionar. Pode criar confusão e prejudicar o ambiente. Não se pode usar o plástico para fazer tudo.