A moldagem por injeção de baixo volume proporciona uma solução eficiente e rentável para a produção de pequenas quantidades de peças, tornando-a ideal para a criação de protótipos e para séries de produção limitadas em todas as indústrias.

A moldagem por injeção de baixo volume oferece flexibilidade e economia de custos, permitindo a produção de pequenas quantidades de peças sem os elevados custos da produção em massa tradicional. Este processo é amplamente utilizado em dispositivos médicos, eletrónica de consumo e indústrias automóveis para prototipagem e fabrico de pequenas séries. As principais vantagens incluem tempos de execução mais rápidos, redução do desperdício e custos de ferramentas mais baixos.

Embora a moldagem por injeção de baixo volume apresente vantagens claras para necessidades de produção limitadas, é essencial compreender as suas ferramentas específicas, a seleção de materiais e as considerações de design para maximizar o seu valor. Aprofunde-se para saber como otimizar a sua estratégia de produção de baixo volume.

O que é a moldagem por injeção de baixo volume?

A moldagem por injeção de baixo volume envolve a produção de menos de 10.000 peças utilizando máquinas de moldagem por injeção padrão. É ideal para a criação de protótipos, testes e produção de pequenos lotes. O processo ajuda a reduzir os custos das ferramentas e o tempo de colocação no mercado, o que o torna uma solução económica para o desenvolvimento de produtos na fase inicial e para séries de produção limitadas.

A moldagem por injeção é um processo em que se dispara material derretido para um molde, onde este arrefece e endurece, formando a peça pretendida. Pode ser utilizado com muitos materiais diferentes e permite obter acabamentos muito bons e de alta qualidade e peças sempre iguais. Sempre foi considerada a melhor forma de fabricar um grande número de peças. Mas a moldagem por injeção de baixo volume também se revelou muito útil numa série de indústrias diferentes.

Também designada por moldagem por injeção de baixo volume, é ideal para prototipagem, criação de peças personalizadas e produção de pequenos lotes. É económica, tem prazos de entrega mais curtos e oferece flexibilidade de design. Também oferece às empresas um caminho para a expansão.

Quais são os materiais utilizados na moldagem por injeção de pequenos lotes?

Os materiais comuns para a moldagem por injeção de pequenos lotes incluem termoplásticos como o ABS, o polipropileno e o policarbonato, bem como plásticos de engenharia como o nylon e o PEEK. Estes materiais oferecem durabilidade, flexibilidade e elevado desempenho. A seleção do material certo depende de factores como a complexidade da peça, a resistência pretendida e as condições ambientais.

A moldagem por injeção de baixo volume é um processo versátil que pode lidar com uma variedade de materiais, tais como termoplásticos, termoendurecíveis, elastómeros e compósitos. O material escolhido depende da função da peça, do seu desempenho e da complexidade da peça.

Termoplásticos

Os termoplásticos são os materiais mais utilizados para a moldagem por injeção de baixo volume. São conhecidos pelas suas excelentes propriedades mecânicas, durabilidade e facilidade de processamento. Alguns termoplásticos comuns utilizados na moldagem por injeção de baixo volume incluem o polipropileno, o polietileno, o ABS e o policarbonato.

Termoendurecíveis

Os termoendurecíveis são materiais que curam através de uma reação química para formar peças duras e duradouras. Possuem elevada força, resistência ao calor e estabilidade dimensional, o que os torna ideais para aplicações que requerem funcionalidade de elevado desempenho. Exemplos de termoendurecíveis utilizados na moldagem por injeção de baixo volume incluem epóxis, fenólicos e melamina.

Elastómeros

Os elastómeros são materiais que têm propriedades semelhantes às da borracha, tais como serem altamente elásticos, flexíveis e resistentes à deformação. São normalmente utilizados pelos fabricantes em aplicações de moldagem por injeção de baixo volume, como o silicone, a borracha natural e a borracha nitrílica, que requerem vedantes, juntas e outras peças flexíveis.

Compósitos

Os fabricantes combinam dois ou mais materiais para formar compósitos e criar tecidos mais fortes e duradouros. Estes têm excelentes rácios de força/peso, resistência ao impacto e outras propriedades desejáveis. Exemplos de compósitos utilizados na moldagem por injeção de baixo volume incluem a fibra de vidro, a fibra de carbono e o Kevlar.

Quais são as considerações de design para peças de plástico de pequenos lotes?

As considerações de design para pequenos lotes de peças de plástico incluem a seleção do material, a geometria da peça e os métodos de produção que minimizam o desperdício. Um dos principais desafios é a otimização do design do molde para garantir tempos de preparação rápidos e custos mínimos de ferramentas, mantendo ao mesmo tempo resultados de alta qualidade. As considerações comuns também incluem o impacto do tamanho e da complexidade da peça nos tempos de ciclo e no custo.

Quando se está a desenhar algo, é preciso pensar na forma como vai ser feito. Eis alguns aspectos a ter em conta:

Escolher o material correto para a sua peça moldada

Quando se trata de moldagem por injeção de baixo volume, a escolha do material certo é muito importante. Há uma série de materiais plásticos de qualidade comercial à escolha.

A escolha do material depende da utilização que vai dar à sua peça de plástico de baixo volume e do local onde a vai utilizar.

Acabamento da superfície da peça

Um dos erros mais comuns na moldagem por injeção de plástico é selecionar um acabamento de superfície melhor do que o necessário. Isto pode afetar seriamente o funcionamento do produto. Por exemplo, um acabamento de superfície muito suave requer o polimento manual da superfície da cavidade do molde. O polimento pode ser efectuado com polimentos de diamante até 2 Ra.

Esta prática aumenta significativamente os custos de fabrico do molde e os prazos de entrega. Um acabamento de superfície mais económico é uma superfície fresada que pode apresentar algumas marcas de ferramentas. Duas outras opções disponíveis envolvem a utilização de pedra de grão 600 ou um acabamento texturado com jato de areia. O acabamento de superfície selecionado deve ser compatível com a função da peça.

Escala de espessura da parede em ambas as direcções

A espessura da parede é muito importante para a moldagem por injeção rápida. As paredes não devem ser demasiado espessas para a família de plástico que está a utilizar. Se o fizer, essas paredes podem afundar-se, deformar-se ou apresentar outros defeitos de moldagem. Uma boa regra geral é utilizar sempre espessuras de parede entre 0,04 e 0,14 polegadas em toda a peça.

Os moldes multi-cavidades podem ser uma boa escolha

Se quiser moldar várias peças idênticas de uma só vez, os moldes de múltiplas cavidades são os seus amigos. São óptimos para fazer dois ou mais designs com pequenas iterações ao mesmo tempo. Isto permite-lhe testar rapidamente diferentes designs de produtos. São também uma boa escolha quando precisa de mais do que apenas uma amostra. Além disso, podem ajudá-lo a reduzir os seus custos unitários.

Como funciona a produção de moldagem por injeção de baixo volume?

A moldagem por injeção de baixo volume permite aos fabricantes produzir peças de plástico de alta qualidade com menos moldes e custos de configuração reduzidos. Este processo é ideal para séries que variam entre algumas centenas e alguns milhares de unidades. É frequentemente utilizado para o desenvolvimento de protótipos, produtos de edição limitada e testes de mercado. As principais vantagens incluem um tempo de colocação no mercado mais rápido e custos iniciais mais baixos em comparação com a produção tradicional de grandes volumes.

Design optimizado para a capacidade de fabrico

O design para fabrico (DFM) abrange todos os aspectos do processo de moldagem por injeção, desde o design da peça, o design do molde, a seleção do material e o processamento. Não tem de esperar até à produção para descobrir se existem problemas de conceção. Com um DFM optimizado, os nossos engenheiros certificar-se-ão de que as suas peças podem ser moldadas e injetadas, poupando-lhe o máximo de custos de fabrico possível.

Escolher o material de molde correto

A escolha do material de molde correto envolve a consideração de factores como a utilização, a quantidade, o orçamento, bem como a complexidade do design, a estrutura do molde, etc. Não tem a certeza de qual escolher? Ajudamo-lo a ponderar cada uma destas vantagens para encontrar a melhor solução para as necessidades do seu produto.

Podemos fabricar moldes rápidos utilizando alumínio 7075, aços semi-endurecidos P20 e NAK80 e aço totalmente endurecido H13. Também oferecemos polimento SPI padrão, texturas EDM e uma gama de texturas gravadas, incluindo a série Mold-Tech® MT e a série VDI® 3400.

Processo de fabrico de moldes rentável

Para atender às necessidades de produção rápida e redução de custos, geralmente usamos o método do sistema de troca rápida de molde MUD para economizar tempo de abertura do molde e reduzir custos. Mais importante ainda, a mudança de engenharia envolve apenas a parte central do molde MUD, e não toda a base do molde padrão. Também é possível organizar várias peças semelhantes num conjunto de moldes para poupar mais dinheiro. Para além disso, as inserções manuais ou semi-automáticas são também frequentemente utilizadas no processamento rápido de moldes.

Os engenheiros de moldes da Zetar Mold iniciarão o processo de revisão do projeto consigo. Acreditamos que uma boa solução significa comunicação total, assegurando que tem acesso às opções de recursos disponíveis.

Máquina de moldagem por injeção

Uma vez terminada a conceção do molde e a seleção do material, é altura de montar a máquina de moldagem por injeção. A máquina tem três partes: a unidade de injeção, a unidade de fixação e o sistema de controlo. A unidade de injeção aquece e derrete o material plástico, enquanto a unidade de fixação mantém o molde no lugar durante a produção. O sistema de controlo controla a temperatura, a pressão e outros parâmetros durante a produção.

Processo de moldagem por injeção

O processo de moldagem por injeção divide-se em quatro sub-passos, que explicarei a seguir:

Fixação

Isto envolve a utilização de um sistema de fixação que cria uma força de fixação que mantém o molde no lugar, fechando o espaço entre as metades do molde. A força de fixação deve ser igual à força de injeção para evitar movimentos destrutivos e deve ser menor nos moldes de injeção impressos em 3D que estão protegidos por uma estrutura metálica.

Injeção

Depende da máquina, mas o plástico derretido é transferido para um cilindro de injeção e depois injetado no molde.

Dissipador de calor

Depois de o material fundido ser injetado no molde de injeção de plástico, o plástico fundido arrefece e endurece. O tempo de arrefecimento/endurecimento depende do tipo de molde, porque a transferência de calor nos plásticos é mais lenta do que nos metais, pelo que o arrefecimento é mais demorado. Neste caso, o arrefecimento pode ser melhorado através da utilização de ar comprimido ou de chaminés intermutáveis.

Ejeção

Pode retirar pequenas peças de plástico do molde à mão ou utilizando pinos ejectores. Se utilizar pinos ejectores, as placas de fixação recuam e as metades do molde abrem-se. Depois, os pinos ejectores empurram a peça final para fora.

Controlo de qualidade e pós-processamento

O controlo de qualidade consiste em verificar se os pequenos lotes de peças de plástico apresentam defeitos e se cumprem as normas de qualidade. De seguida, cortamos as peças moldadas e utilizamos operações de acabamento de superfície secundárias.

Quais são as principais aplicações da moldagem por injeção em lote?

A moldagem por injeção em lotes é normalmente aplicada nas indústrias automóvel, eletrónica, de dispositivos médicos e de bens de consumo. Permite a produção de várias peças de uma só vez, reduzindo os tempos de ciclo e melhorando a relação custo-eficácia. As principais vantagens incluem a escalabilidade, a elevada precisão e a redução do desperdício de material.

A moldagem por injeção de baixo volume é uma solução de fabrico rentável para as pequenas e médias empresas. As principais aplicações desta solução de fabrico incluem:

Prototipagem rápida

É a forma perfeita de criar protótipos de peças de plástico. Tem vantagens como a produção rápida e barata, testes mais fáceis e verificação de projectos antes de fazer ferramentas de produção em massa, e melhorias mais fáceis.

Moldagem por injeção de baixo volume

Também é ótimo para fazer pequenas quantidades de peças, o que é uma forma barata de o fazer, especialmente se não tiver muito dinheiro para fazer muitas peças. É mais barato do que a moldagem por injeção tradicional e é bom para pequenas quantidades de peças, pelo que pode mudar de ideias e fazer outra coisa.

Moldagem por injeção a pedido

Tal como o nome indica, o fabrico a pedido permite às empresas fabricar peças à medida das suas necessidades. Isto significa que não têm de manter um grande stock à mão, o que poupa nos custos de armazenamento. Também facilita a resposta a alterações na procura, razão pela qual a moldagem por injeção de plástico de baixo volume é uma boa opção para empresas em indústrias imprevisíveis.

Quais são as principais vantagens da moldagem por injeção de baixo volume?

A moldagem por injeção de baixo volume permite a produção de quantidades limitadas de peças a uma fração do custo dos métodos de moldagem tradicionais. É normalmente utilizada para a criação de protótipos, pequenas séries de produção e produtos personalizados. As principais vantagens incluem um tempo de colocação no mercado mais rápido, custos iniciais reduzidos e flexibilidade nas alterações de design.

A moldagem por injeção é um dos principais processos de fabrico rápido. Trata-se de um modelo de desenvolvimento rápido que pode acelerar o tempo de produção até ao mercado. No entanto, os processos tradicionais não são tão rápidos como seria de desejar. De certa forma, as necessidades do mercado dos plásticos contradizem a natureza da produção. A complexidade do design do molde pode aumentar ainda mais o tempo necessário para fabricar uma peça. No entanto, a moldagem por injeção de baixo volume ajuda a resolver eficazmente estes problemas. Eis algumas das suas vantagens.

Utilização de ferramentas de alumínio mais macio

A moldagem por injeção de baixo volume não necessita dos moldes de aço endurecido que os métodos de moldagem tradicionais exigem. Em vez disso, utiliza materiais de alumínio mais macios para fazer os moldes. O alumínio é um material muito mais macio do que o aço. Por isso, é mais fácil e rápido de trabalhar.

Além disso, as ferramentas de alumínio podem ser tratadas termicamente com mais facilidade porque não é necessário efetuar um passo adicional de recozimento. Normalmente, é necessário recozer as ferramentas de aço para reduzir quaisquer tensões internas e endurecer totalmente o metal. Além disso, os moldes de alumínio podem suportar a maioria dos tratamentos de superfície que normalmente se utilizam para o aço.

Fabrico de peças de qualidade

A moldagem por injeção de baixo volume é uma tecnologia de fabrico prática para produzir muitos tipos de produtos. Produz peças altamente duráveis e funcionais, apesar da utilização de materiais de molde mais macios. O alumínio tem melhores taxas de transferência de calor do que o aço.

Uma melhor condutividade eléctrica torna o posicionamento das linhas de arrefecimento menos importante. Isto permite a utilização de mais componentes de molde. Por conseguinte, a moldagem por injeção de baixo volume garante uma maior flexibilidade de conceção, colmatando a lacuna entre a prototipagem e a produção de grande volume.

As pessoas pensam frequentemente que se pode poupar dinheiro quando se compram coisas. Isso nem sempre é verdade. É verdade para artigos domésticos, mas não para artigos de construção. Quando se fabricam objectos, o custo por unidade tem sobretudo a ver com os materiais que se utilizam para os fabricar. Por vezes, as empresas de moldagem por injeção de grandes volumes têm requisitos mínimos de encomenda. Fazem-no para ajudar a pagar o grande investimento que fizeram para fabricar o objeto.

Por outro lado, a moldagem por injeção de baixo volume tem normalmente custos muito mais baixos. Podem fabricar o produto sem uma encomenda mínima. Isto é ótimo se quiser fazer algumas coisas de plástico. Também não vai receber coisas de um inventário antigo. Tudo isto permite-lhe poupar dinheiro.

Prazo de entrega mais curto

Para além de ser mais barata, a tecnologia de fabrico também torna as peças de plástico melhores. Funciona com um sistema que torna as cotações mais rápidas. O software também verifica o design da peça para se certificar de que está correto e é rápido.

Além disso, o alumínio é macio, pelo que é mais fácil e rápido fazer moldes. Não é necessário endurecê-lo para o fazer durar mais tempo. Assim, os moldes podem chegar à fábrica mais rapidamente e é possível começar a produzir. Em muitos casos, isto torna o tempo de colocação no mercado muito mais rápido, o que é bom para pequenas e grandes equipas de produtos.

Flexibilidade na conceção

A moldagem por injeção em grande escala significa fabricar algumas peças num curto espaço de tempo. Por isso, se quiser alterar o design, não é um grande problema. Desta forma, pode aperfeiçoar o produto antes de o vender.

Uma boa moldagem por injeção de plástico ajuda-o a fazer coisas melhores. Permite-lhe experimentar coisas novas em diferentes indústrias antes de fabricar muitas peças.

Se quiser fazer muitas peças, o fabrico de plástico em pequena escala é a forma de começar. Ajuda-o a fazer algumas peças antes de fazer muitas. Desta forma, pode fazer uma boa peça sem gastar muito dinheiro. Também ajuda a melhorar a peça e o processo.

Produção de peças de alta qualidade

Mesmo com materiais de molde mais macios, os moldes de injeção em pequena escala podem produzir produtos mais duráveis e totalmente funcionais. É possível fazer muitas coisas com este método de produção. Além disso, o alumínio transfere o calor para o aço muito mais rapidamente do que o aço. Este maior poder de condução significa que não é necessário ser tão preciso na colocação das linhas de refrigeração. Desta forma, é possível produzir mais moldes. Assim, o sistema de moldagem por injeção em pequena escala dá-lhe mais flexibilidade de design. Ele preenche a lacuna entre a produção em massa e a prototipagem.

Modularidade do design

O objetivo da moldagem por injeção em pequena escala é produzir menos peças em menos tempo. Por isso, se uma empresa quiser fazer pequenas alterações ou modificações no projeto, não é um grande problema. Pode utilizar este processo para melhorar iterativamente os produtos antes de os entregar aos clientes.

A moldagem por injeção de plástico excecional dá-lhe um feedback instantâneo, o que melhora a capacidade de fabrico de um produto. Permite-lhe testar novos conceitos numa série de áreas antes de ter de proceder a um dispendioso fabrico em grande escala.

Balança de passagem superior

Se um dia quiser produzir os seus produtos em massa, deve começar a fabricar plástico em pequena escala. Esta ajuda-o a passar da prototipagem à produção em massa. Agora pode fazer protótipos que podem ser produzidos em grandes quantidades. Também melhora o processo e o produto final.

Quais são alguns exemplos de aplicações de moldagem por injeção de pequenos lotes?

A moldagem por injeção de pequenos lotes é ideal para indústrias como a automóvel, médica, eletrónica e de bens de consumo. É normalmente utilizada para produzir protótipos, produtos de edição limitada e componentes personalizados. As principais vantagens incluem custos reduzidos de ferramentas, tempos de execução mais rápidos e a capacidade de afinar os projectos sem se comprometer com grandes séries de produção.

A moldagem por injeção de baixo volume é utilizada em muitas indústrias, como a automóvel, médica, aeroespacial e de bens de consumo. Alguns exemplos de aplicações de moldagem por injeção de baixo volume incluem:

Indústria automóvel

A moldagem por injeção de baixo volume é utilizada na indústria automóvel para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, como componentes do painel de instrumentos, acabamentos interiores e puxadores de portas. A Porsche é um fabricante alemão de automóveis de luxo conhecido pelos seus automóveis desportivos de alto desempenho e carros de corrida. Como qualquer outra marca de luxo, a Porsche utiliza técnicas de produção de baixo volume para fabricar os seus carros mais raros e exclusivos.

Dispositivos médicos

Na indústria médica, a moldagem por injeção de baixo volume é utilizada para fabricar pequenos lotes de peças personalizadas. Estas peças incluem instrumentos cirúrgicos, dispositivos de administração de medicamentos e próteses.

Indústria aeroespacial

A moldagem por injeção de baixo volume é utilizada na indústria aeroespacial para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, tais como condutas de ar, guarnições interiores e painéis de controlo.

Bens de consumo

A moldagem por injeção de baixo volume é utilizada na indústria de bens de consumo para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, como capas de smartphones, controladores de jogos e aparelhos de cozinha. A Louis Vuitton é uma marca de moda de luxo fundada em 1854. Oferece malas de marca, sapatos, roupa, acessórios e muito mais. A empresa utiliza técnicas de produção de baixo volume para manter a exclusividade e o luxo.

Conclusão

Assim, em conclusão, a moldagem de baixo volume é uma óptima solução para as empresas que necessitam de fabricar pequenos lotes de peças personalizadas. Quer seja para protótipos, testes ou produção de pequenos lotes, a moldagem de baixo volume tem muitas vantagens em relação a outros métodos de fabrico. Pode produzir peças de alta qualidade de forma rápida e eficiente. Vai ser uma grande parte da indústria transformadora nos próximos anos.

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