A tecnologia de injeção assistida por água é uma tecnologia avançada de moldagem por injeção processo em que uma parte da massa fundida é injectada na cavidade do molde e, em seguida, é injectada água a alta pressão na massa fundida através de equipamento para moldar finalmente a peça.

Devido à incompressibilidade da água, formando assim uma interface sólida na extremidade dianteira da água, a parede interna do produto é extrudida numa cavidade, e a extremidade dianteira da água também desempenha o papel de arrefecimento rápido.

Por conseguinte, o processo assistido por água tem muitas vantagens que não podem ser comparadas com o processo assistido por gás. Estudos e aplicações demonstraram que o processo assistido por água pode gerar paredes de cavidade mais finas e mais uniformes, e a superfície da parede interna do rotor é muito lisa.

Especialmente no caso de peças com paredes espessas, o tempo de arrefecimento pode ser significativamente reduzido com o sistema assistido por água em comparação com o sistema assistido por gás.

O princípio da moldagem por injeção assistida por água

Moldagem por injeção assistida por água é um desenvolvimento da tecnologia de injeção de gás em que o gás que sopra a massa fundida (geralmente azoto) é substituído por água.

A fusão a quente pode fluir para um molde de injeção. Isto faz com que a massa fundida mais espessa arrefeça mais lentamente porque está isolada pela parede exterior. Como a frente de fusão interior arrefece a uma velocidade diferente da superfície exterior, encolhe e pode puxar a superfície exterior, criando deformações e marcas de afundamento. regulador de temperatura óleo quente.

Ao reduzir artefactos como marcas de afundamento, deformação e força de aperto através da utilização do WIT, pode garantir a maior utilização possível do material. Um subproduto de uma maior utilização do material é um peso mais baixo, porque há menos material a ser desperdiçado e artefactos indesejados.

Embora ambos os métodos possam ser utilizados para fabricar peças de plástico com cavidades funcionais, o método assistido por água moldagem por injeção provou ser a mais adequada para a produção económica de peças com grandes secções fechadas.

Moldagem por injeção assistida por água apresenta-se sob diferentes formas. Durante o sopro, a cavidade do molde é parcialmente preenchida com material fundido e, em seguida, o gás expande-se (sopra) até que a cavidade seja preenchida.

Em contraste, num processo de sopro ou contra-fluxo, a cavidade é preenchida com material fundido e, em seguida, o núcleo do fluido é soprado para a cavidade de transbordo ou soprado de volta para o tubo de material.

Problemas típicos na moldagem por injeção assistida por água

Os defeitos que podem ocorrer nas instalações assistidas por água moldagem por injeção até à data não apareceram em moldagem por injeção assistida por gás. Todos os defeitos podem ser compensados por uma escolha correta dos parâmetros de processamento.

Regra geral, é preferível procurar um caudal volumétrico elevado com uma pressão de injeção baixa, o que pode ser conseguido minimizando a contrapressão e obtendo assim um tempo de retenção de água suficiente.

Para suprimir os redemoinhos perto do bico de injeção e as ondulações na parede, a água deve ser injectada a baixa pressão, no início, e depois a pressão deve ser aumentada para a pressão de injeção real o mais rapidamente possível.

Quando o caudal volúmico da água é demasiado baixo, ocorre uma moldagem local provocada pelo vapor. Se aparecerem poros, a pressão da água aumenta lentamente até ao ponto em que a fina camada superficial já formada a baixa pressão pode ser quebrada pela pressão da água.

O processo de difusão provoca a formação de bolhas de água e a porosidade ocorre quando a massa fundida solidifica a baixa pressão em ambos os lados do molde e do fluido, e o material entre as camadas exteriores do sólido deforma-se, provocando a formação de vacúolos.

Para eliminar ou reduzir a formação de porosidade, são necessários, adicionalmente, elevados caudais volumétricos durante a fase de injeção e elevada pressão de água durante a fase de retenção ou arrefecimento. A solidificação lenta do material pode contrariar a formação de porosidade.

As linhas de meios com bifurcações apresentam um desafio particular. Se a bifurcação também for soprada, então o controlo das cavidades do molde de transbordo é apertado.

Especialmente se for utilizado um material de endurecimento rápido, uma camada fina solidificar-se-á indesejavelmente na bifurcação e terá de ser novamente rasgada. O resultado são fissuras na camada exterior.

A moldagem por injeção assistida por água é composta por cinco etapas

(1) Injeção da massa fundida

(2) Injeção de água e alteração do núcleo

(3) Manutenção da pressão da água na secção de manutenção da pressão (incluindo opcionalmente o processo de lavagem)

(4) Libertação de pressão e evacuação de água

(5) Desmoldagem

Caraterísticas da moldagem por injeção assistida por água

Devido à necessidade de uma via navegável totalmente formada, os parâmetros do processo são mais importantes no processo assistido por água moldagem por injeção do que no caso dos sistemas assistidos por gás moldagem por injeção.

Foram determinados os efeitos de diferentes parâmetros de processamento de plásticos nos comprimentos de penetração de água. Verificou-se que a taxa de contração e a viscosidade dos materiais poliméricos, bem como as formas dos vazios dos núcleos ocos, determinavam principalmente os comprimentos de penetração da água nos produtos moldados.

A incompressibilidade da água permite um melhor controlo do processo, mas coloca maiores exigências à unidade de tecnologia de injeção de água, que tem de fornecer continuamente o caudal necessário.

Uma vantagem da água em relação ao gás está nas fases de retenção e arrefecimento: as suas excelentes propriedades de arrefecimento permitem que a massa fundida seja arrefecida internamente e que o tempo de arrefecimento seja significativamente reduzido. Devido ao melhor efeito de arrefecimento da água em comparação com o gás, o tempo de arrefecimento e, por conseguinte, o tempo de ciclo podem ser reduzidos significativamente quando são processadas peças com diâmetros maiores.

A evacuação da água pode ser conseguida de várias formas diferentes. Para materiais com temperaturas de processamento elevadas, como as poliamidas, a pressão do vapor é suficiente. A gravidade também desempenha um papel adicional.

Outro método consiste em injetar gás comprimido através de outra seringa, o que sopra a água e provoca um efeito de secagem. Independentemente do método escolhido, a água que sai da peça de plástico flui de volta para o tanque através do injetor. Para garantir uma boa evacuação, o injetor de água deve ser colocado no ponto mais baixo do molde.

Comparação da moldagem por injeção assistida por água e assistida por gás

Embora os princípios da assistência à água moldagem por injeção e a moldagem por injeção assistida por gás são as mesmas, a maioria dos observadores acredita que a moldagem assistida por água não substituirá a moldagem assistida por gás e que o processo a adotar depende da aplicação e do molde.

Assistido por água moldagem por injeção é o mesmo que o processo assistido por gás. A tecnologia de injeção de água começa com uma pequena secção de massa fundida injectada na cavidade do molde, seguida da injeção de água, que comprime a resina fundida para moldar a peça.

Nalgumas aplicações, é utilizado gás comprimido para espremer a água do rotor para desumidificar completamente os componentes estruturais.

Estudos e aplicações demonstraram que a assistência com água produz paredes de cavidade mais finas e uniformes, o que significa poupança de material. Além disso, os bicos de injeção de água são normalmente maiores do que os bicos de gás, a moldagem assistida por água produz canais maiores com paredes mais suaves do que a moldagem assistida por gás.

A principal vantagem da moldagem assistida por água em relação à moldagem assistida por gás com azoto é a rápida eficiência de arrefecimento da água. A condutividade térmica da água é 40 vezes superior à do azoto e a capacidade de calor da água é 4 vezes superior à do gás. Para peças de paredes espessas, a moldagem assistida por água pode reduzir o tempo de arrefecimento em 30-70% em comparação com a moldagem assistida por gás.

A principal diferença entre o gás e a água é que o gás pode ser comprimido e a água não. A maior viscosidade e incompressibilidade da água fazem com que a extremidade dianteira da água forme uma interface sólida, que actua como um martelo de compressão para esvaziar a peça de trabalho. A extremidade dianteira da água também desempenha o papel de arrefecimento da massa fundida introduzida na cavidade do molde.

As vantagens de moldagem por injeção assistida por água em comparação com moldagem por injeção assistida por gás:

(1) Reduzir significativamente o tempo de arrefecimento da peça de trabalho

(2) São possíveis secções transversais maiores da peça de trabalho

(3) Parede interior lisa

(4) Menor deformação da peça de trabalho devido ao arrefecimento uniforme

(5) Secção transversal uniforme da parede

(6) Menor custo e fácil acesso à água como meio de pressão

Potenciais desvantagens de moldagem por injeção assistida por água:

(1) Problema de fuga de água

(2) A peça de trabalho precisa de ser desidratada

(3) Máquina de injeção de água de grandes dimensões

(4) Não adequado para todas as peças

Materiais para moldagem assistida por água

Os maiores progressos foram feitos na substituição de tubos e peças metálicas utilizadas para a transferência de fluidos no compartimento do motor dos automóveis por materiais do tipo poliamida (nylon).

Estes materiais especiais foram modificados para obter uma taxa de cristalização mais lenta e para evitar o endurecimento prematuro e a perfuração (ou fiapos). Os novos materiais de poliamida são do tipo poliamida-6 ou poliamida-6/6 e contêm maioritariamente fibras de vidro ou cargas minerais de fibra de vidro.

Os materiais à base de poliamida-6/6 têm uma melhor resistência à corrosão dos refrigerantes de glicol. Alguns processadores estão a utilizar polipropileno em processos assistidos por água, enquanto outros estão a avaliar copolímeros de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), acetal e tereftalato de polibutileno (PBT) não preenchidos como materiais de base para aplicações relacionadas.

Perspectivas de desenvolvimento e aplicação da moldagem assistida por água

Assistido por água moldagem por injeção A tecnologia de injeção de água e ar está a desenvolver-se rapidamente e os bicos foram melhorados para melhorar o desempenho da vedação e reduzir as fugas da bomba de água. Os bicos utilizados para injeção de água e ar também podem ser utilizados como saída para a acumulação de água na cavidade da peça de trabalho.

A nova forma do recipiente de abastecimento de água é mais optimizada para melhorar o desempenho da pressão, capacidade e controlo do tempo do processo de centragem.

Assistido por água moldagem por injeção foi desenvolvida principalmente na Europa, o que significa que a aplicação comercial desta tecnologia está mais avançada na Europa do que na América do Norte ou na Ásia. As suas aplicações envolvem peças para automóveis, peças de consumo e peças industriais.

O processo WIT é ótimo para a maioria dos tipos de peças ocas ou parcialmente ocas, como canos de água e puxadores de portas. As aplicações típicas do WIT incluem puxadores, caixilhos superiores, tampas de balancins, blocos de portas, espátulas, suportes, cadeiras e mobiliário de escritório. Alguns destes componentes tubulares costumavam ser produzidos utilizando moldagem assistida por gás mas a tecnologia assistida por água é mais adequada.