Ao longo deste tipo de processo, do ponto de vista do desenvolvimento, moldar primeiro a estrutura por injeção e depois injetar uma camada de plástico macio e agradável ao toque (inserção, secundária) revela-se prático por dispensar processamento posterior, enquanto a moldação por injeção de tecido ou revestimento a baixa pressão exige muito processamento subsequente.
O que é a Moldagem por Injeção de Baixa Pressão？
A moldagem por injeção a baixa pressão é o processo de injeção de um material encapsulado num molde a uma pressão de injeção muito baixa e a sua cura é rápida.
A moldação por injeção a baixa pressão é um processo seguro e delicado, situado entre a moldação por injeção a alta pressão e o encapsulamento. Com ciclos curtos e pressões baixas, é a solução ideal para proteger placas de circuito.
Na indústria automóvel, este processo é utilizado para a moldagem de alguns acabamentos interiores de automóveis e para a embalagem de componentes electrónicos.
Exemplos de aplicações de moldagem por injeção a baixa pressão
Peças interiores: utilizando uma pressão de injeção muito baixa (300–600 bar), são adicionados revestimentos de PVC ou tecidos de malha ao processo de moldação.
Os tipos de materiais habitualmente utilizados incluem: couro, pele de PVC, pele de TPO com espuma de PP, pele de PUR, tecido de malha com tecido não tecido e feltro de fibra, bem como a injeção composta entre o material de superfície e o material do esqueleto; muitas peças interiores de automóveis de gama média e alta utilizam o processo de moldagem por injeção de baixa pressão, como as inserções do painel da porta da Mercedes-Benz, BMW, etc.
Encapsulamento de componentes electrónicos: O processo de encapsulamento utiliza uma pressão de injeção muito pequena (1,5~40bar) para injetar o consumo de material de encapsulamento no molde e cura-o rapidamente (5~50 segundos).
A pressão e a temperatura usadas na moldagem por injeção de baixa pressão são muito menores que no processo convencional, e o processo é relativamente simples, sem exigir equipamentos e moldes de alta capacidade.
Processo de moldagem por injeção a baixa pressão
O processo é o seguinte:
A moldagem por injeção de baixa pressão é uma técnica de montagem no molde, semelhante à IMD, em que o tecido/revestimento é moldado diretamente no produto (se a pressão for alta demais, o tecido será danificado).
De acordo com as caraterísticas do processo de moldagem, existem dois tipos de moldagem por injeção a baixa pressão: molde aberto e molde fechado.
A diferença reside no facto de existir ou não um certo intervalo entre os moldes móveis e fixos quando o molde é fechado.
Ao longo do processo de enchimento, uma quantidade precisa de material fundido é injectada suavemente (o fluxo de plástico fundido no tecido é muito mais lento do que numa cavidade de molde lisa), pelo que os moldes de injeção de baixa pressão de tecido têm mais portas do que os moldes normais.
Caraterísticas da moldagem por injeção a baixa pressão
1. Vantagens
a. Alta resistência, o material da pele está integrado no material de base de plástico, não há possibilidade de cair
b. Elevada eficiência de moldagem, mais amiga do ambiente, sem necessidade de aplicação de cola para o processo de revestimento, melhorando a qualidade do ar no automóvel
c. A estrutura interna pode ser concebida de forma arbitrária e a liberdade de modelação da superfície é superior à do processo de revestimento, as caraterísticas de modelação são mais claras, o produto é bonito e o conforto é elevado.
2. Desvantagens
a. O processo de moldagem a baixa pressão é mais complexo, vulnerável à influência do molde e à ductilidade do tecido/revestimento de PVC, e a taxa de refugo é relativamente alta
b. Retenção de padrões, no estiramento elevado, o sentido tridimensional do padrão é fraco
c. Custo mais elevado das ferramentas e tecidos mais caros
Considerando as vantagens e desvantagens acima, a moldagem por injeção de baixa pressão apresenta as seguintes características.
Molde: superfície de separação com uma abertura de fecho; a porta é controlada por uma válvula de sequência (controlada por uma válvula do tipo canal quente)
Manipulador: função de fixação do tecido e função de recolha do produto
Camada composta: PVC/PU; tecido, etc.
Material do esqueleto: PP modificado e PC/ABS com melhor fluidez, etc.
Factores importantes que influenciam a moldagem por injeção de baixa pressão
Tecido; composição do tecido: pode incluir uma camada de não tecido, uma camada de esponja, uma camada de espuma, uma camada superficial de malha ou uma camada de plástico macio (PVC).
Desempenho do tecido: alongamento estático longitudinal, alongamento residual longitudinal, alongamento estático transversal e alongamento residual transversal. Um tecido com maior alongamento é menos propenso a deformar-se, mas apresenta rugas mais evidentes; um tecido com menor alongamento deforma-se mais facilmente, mas enruga menos.
Estrutura do molde: normalmente, seleciona-se um sistema sequencial de válvulas com pontos de injeção, em maior número do que na moldação por injeção comum do material da estrutura. Para um produto com comprimento total L = 1000 mm e espessura da parede T = 2,5 mm, o número recomendado de pontos de injeção é 1000/2,5/F; o valor F é inferior a 100 para material PP e inferior a 80 para ABS ou PC.
Projeto da ventilação da cavidade: a estrutura do molde de injeção para revestimento de PVC é igual à do molde de injeção para tecido, mas concentra-se na ventilação do espaço entre a cavidade e o núcleo.
Outros requisitos técnicos: o raio R nos cantos do produto não deve ser inferior a 3,0; a espessura da zona de plástico do produto não deve ser excessiva, para evitar a sua contração.
A espessura da broca de tendão não deve exceder 3/5 da espessura da broca de cola; os produtos com orifícios profundos têm de ser divididos; a extremidade do aspeto do produto tem de envolver o local de trabalho do tecido ao contrário, a parte de trás do produto não deve ter uma broca de tendão, etc.
Fluidez do plástico na moldação por injeção a baixa pressão
O índice de fluidez do plástico é o valor MI. O fluxo sobre tecido é muito mais lento do que numa cavidade lisa, razão pela qual os moldes de injeção de tecido a baixa pressão têm mais pontos de injeção do que os moldes comuns.
O caudal lento afectará inevitavelmente outros problemas de aparência do produto, tais como marcas de colagem, material em falta, etc.
Geralmente, o valor MI do material PP situa-se entre 20 e 55, o que nos obriga a não utilizar cegamente tecidos importados e partículas de plástico importadas no desenvolvimento de produtos.
Porque estes são necessários após a aplicação da combinação, desde que e molde com bom, material doméstico, como de costume, pode fazer produtos de moldagem de baixa pressão qualificados.
Estrutura dos moldes de moldagem por injeção a baixa pressão
Normalmente, o ejetor deste tipo de molde está no molde fixo, utilizando a porta da válvula para controlar a quantidade de material de cada porta, o molde fixo tem uma estrutura de tecido prensado, e o molde fixo tem um pino de tecido ou ventosa de ar para fixar o tecido.
Defeitos comuns e medidas de manuseamento na moldagem por injeção a baixa pressão
(1) Falta de material: os cantos vivos do produto são propensos a apresentar falta de material.
(2) Infiltração: os cantos do produto são propensos a infiltrações. Causas: temperatura demasiado elevada do ponto de injeção na zona de infiltração; temperatura demasiado elevada do molde; e quantidade excessiva de material controlada no ponto de injeção dessa zona.
(3) Penetração: os cantos vivos do produto são propensos a apresentar penetração. A causa é a existência de uma folga no canto vivo da superfície de separação; quando a quantidade ou a velocidade do material de moldação a baixa pressão aumenta, o plástico fundido penetra pela folga, arrastando primeiro o tecido não tecido e atravessando depois o tecido superficial.
A espessura da parede nos cantos afiados é demasiado espessa, pelo que a espessura da parede nos cantos afiados do molde é relativamente fina para evitar que o tecido se infiltre através do material ou se parta.
(4) Rotura do tecido por pressão — causa: a temperatura do molde de injeção a baixa pressão é normalmente baixa (10–15 graus). Se as medidas antiferrugem forem inadequadas, surgem pontos de ferrugem na armação que prensa o tecido e na superfície de separação da corrediça, o que exerce uma pressão excessiva sobre o tecido. Como a sua ductilidade é limitada, o tecido acaba por romper.
Caraterísticas da moldagem por injeção de baixa pressão de pele de PVC
1. A natureza da película de PVC
Em comparação com o tecido, existem muitas diferenças entre os dois. Em primeiro lugar, a exaustão: o tecido é poroso e perde estrutura, pelo que o gás é fácil de escorrer do interior; enquanto a pele de PVC é uma camada de plástico PVC à superfície, pelo que é difícil o gás escorrer do interior.
Em segundo lugar, o substrato: o substrato de tecido é um tecido não tecido, pelo que a resistência do fluxo ao plástico fundido é bastante grande; enquanto o substrato de pele de PVC é uma camada de espuma de plástico, a superfície é lisa e a resistência do fluxo ao plástico fundido é pequena.
Em seguida, a ductilidade: a extensão do tecido após a lacuna da estrutura é grande, o plástico derretido penetra mais facilmente; a extensão da pele de PVC ainda tem uma forte resistência, e o plástico derretido não é fácil de penetrar.
2. Estrutura do molde
Em comparação com a moldagem por injeção de tecido, a maior diferença reside no projeto da ventilação da cavidade. A estrutura do molde de injeção para revestimento de PVC é igual à do molde de injeção de tecido, exceto por se concentrar na ventilação do espaço entre a cavidade e o macho.
Como o ar existe no interior do núcleo e da cavidade após o fecho, quando o plástico fundido é injetado, o ar no interior é lentamente comprimido, se o gás não for descarregado a tempo, causará inevitavelmente grandes problemas ao enchimento e muitos defeitos. Tais como marcas de colagem, encolhimento e queimaduras.
3. Defeitos comuns e medidas de manuseamento
(1) Contração da superfície do produto
Causa: A folga entre as superfícies de separação do molde é demasiado grande, resultando na fuga de material, o que leva à necessidade de material não compactado e, consequentemente, à contração;
Assim como na moldagem por injeção comum, a parede espessa do produto, onde há nervuras de reforço, sofre refrigeração deficiente, resultando em contração volumétrica que causa rechupe.
(2) Marcas de fundido
Motivo: Se a cavidade do molde e o núcleo não forem bem exauridos, o ar na frente do portão onde as frentes se encontram é comprimido e não pode ser fundido naturalmente, e a combinação de traços pode refletir-se na pele, resultando em marcas de fusão óbvias e afectando a aparência.
Naturalmente, tal como na moldação por injeção de plástico convencional, uma temperatura baixa do molde e do plástico fundido também provocará defeitos evidentes sob a forma de linhas de união.
(3) A superfície está esmagada
Causa: tal como na moldação por injeção de tecido, a temperatura do molde de injeção a baixa pressão é normalmente baixa (10–15 graus). Se as medidas de prevenção da ferrugem forem inadequadas, surgem pontos de ferrugem na armação que prensa o tecido e na superfície de separação da corrediça; durante a produção, a pressão sobre o revestimento torna-se excessiva e, como a sua ductilidade é limitada, acaba por romper.
(4) Fundido através do canal de injeção
Causa: o plástico fundido e plastificado é injetado pelo ponto de injeção e sujeito a corte e ao anel de aquecimento, pelo que a temperatura é elevada na zona central. Aumentar a distância e injetar com o molde aberto pode proteger eficazmente e reduzir a penetração do material fundido. É possível reduzir o ponto de injeção, a temperatura e a temperatura do molde, mas é necessário considerar simultaneamente os problemas de fluidez da resina; caso contrário, poderá faltar material.
Precisa de uma cotação para seu projeto de moldagem por injeção?Obtenha preços competitivos, feedback de DFM e o cronograma de produção da equipe de engenharia da ZetarMold.
Solicite um orçamento gratuito → Consulte o nosso Guia completo de moldação por injeção para obter uma visão abrangente.
