Uma máquina de moldagem por injeção pode operar vários moldes?

A moldagem por injeção é uma das formas de fabricar peças de plástico. É um processo em que derretemos material plástico, injectamo-lo numa cavidade do molde e deixamo-lo arrefecer e endurecer na forma definida pelo molde. Uma das perguntas mais comuns que recebo quando falo sobre moldagem por injeção é se uma máquina pode executar mais do que um molde ao mesmo tempo. Neste artigo, vou explorar a execução de vários moldes numa máquina de moldagem por injeção: É possível? Quais são as vantagens? Quais são os desafios que se colocam? E o que é necessário ter em conta?

Viabilidade do suporte de múltiplos moldes numa máquina de moldagem por injeção

A capacidade de uma máquina de moldagem por injeção para executar vários moldes depende de factores como a capacidade da máquina, o tamanho do molde e a complexidade das peças que estão a ser produzidas. Muitas das modernas máquinas de moldagem por injeção estão equipadas com moldes múltiplos que podem suportar mais do que uma refinação… Estas caraterísticas incluem um CME, uma mesa rotativa e peças moldáveis que são substituídas periodicamente.

Vantagens e desvantagens da utilização de vários moldes

Vantagens

1. Maior eficiência produtiva: Ao usar uma máquina de moldagem por injeção para fabricar peças individuais, otimiza-se o tempo das operações em várias etapas. Um molde de mesa rotativa permite produzir várias variantes em posições diferentes, aumentando a produção de diversos modelos e especificações.

2. Poupança de custos: Usar vários moldes permite evitar a compra de outras máquinas de moldagem por injeção e reduzir o investimento de capital.

3. Redução dos custos de produção: A moldagem por injeção de múltiplos componentes produz várias formas ao mesmo tempo, reduzindo paragens e custos com peças defeituosas.

4. Melhor qualidade do produto: Vários moldes proporcionam atrito mais uniforme, reduzem o desgaste mecânico na abertura e fecho, aumentam a estabilidade produtiva e prolongam a vida útil do molde.

5. Menores requisitos de equipamento: A moldagem por injeção com vários moldes aproveita plenamente a capacidade das máquinas, encurta os ciclos e prolonga a vida útil do equipamento.

Desvantagens

1. Tempos prolongados de troca de molde: Quando existem moldes diferentes, é necessário alternar entre eles, o que demora tempo.

2. Maior taxa de falhas: Usar mais de um molde no processo de moldagem por injeção aumenta a carga sobre as máquinas e dificulta a manutenção e reparação.

Considerações sobre a utilização de vários moldes

1. Necessidade de operadores qualificados: Vários moldes tornam a operação da máquina de moldagem por injeção mais complexa, exigindo operadores experientes para evitar acidentes.

2. Manutenção do equipamento: Usar vários moldes exige mais atenção à manutenção da máquina de moldagem por injeção e ao funcionamento normal dos moldes, evitando interrupções frequentes e prolongando a vida útil.

3. Planeamento da produção: Neste caso, usar vários moldes para fabricar antecipadamente é importante para assegurar que o plano de produção decorre sem problemas.

4. Compatibilidade da máquina: Nem todas as máquinas de moldagem por injeção conseguem usar vários moldes simultaneamente. Os fabricantes devem confirmar se o equipamento pode executar todas as tarefas exigidas pela operação com vários moldes.

5. Alinhamento e sincronização dos moldes: O encaixe e a ligação precisos são essenciais para obter dimensões consistentes e evitar defeitos como rebarbas e empeno.

6. Custos dos moldes: Um conjunto de moldes para uma peça complexa ou de alta precisão pode ser muito caro. As fábricas devem avaliar os principais indicadores de viabilidade, a vida útil e a amortização.

7. Manutenção e paragens: Operar vários moldes simultaneamente numa máquina aumenta a probabilidade de desgaste, exigindo manutenção mais frequente e podendo causar paragens para reparação.

Estudo de caso: Solução de moldagem por injeção da Tandem Molding

A tecnologia de moldagem em tandem é um processo que utiliza dois moldes idênticos ou semelhantes montados numa máquina de moldagem por injeção. Basicamente, trabalham em simultâneo para alcançar o resultado pretendido. O intervalo de tempo entre a colocação dos produtos num molde e no outro é utilizado para o processo de moldagem por injeção dos produtos do molde alternativo, e a máquina utiliza o tempo intermédio para equilibrar os dois moldes, maximizando a produtividade por hora de funcionamento.

A eficiência da tecnologia de moldagem em tandem é normalmente incomparável, podendo aumentar a produção do produto em 40-80% e poupar 30-40% em investimentos em equipamento e automação, se as condições do processo e as configurações do equipamento forem adequadas.

Cenários aplicáveis

Pode utilizar a tecnologia de Moldagem em Tandem em produtos com tempos de ciclo de mais de 30 segundos, as mesmas combinações de materiais e tamanhos próximos uns dos outros ou estruturas moleculares emparelhadas. Fizemos isto com peças de “estrutura frontal - alojamento de parafuso” e “tampa - base inferior” com produtos simétricos, peças de engenharia de sistemas que são padronizadas e envolvem vários conjuntos de moldes e peças planas de estrutura grande, incluindo a estrutura oca com fácil instalação de canais de fluxo. É possível combinar estas peças e moldes e produzi-los de forma eficiente utilizando cavidades pouco profundas.

Requisitos para os moldes

Na Moldagem Tandem, o molde tem duas partes: uma é o sistema de canal quente que alterna os disparos entre os moldes dianteiro e traseiro, e a outra é o sistema de fecho que alterna a abertura e o fecho dos moldes. Por outro lado, o design do molde Tandem baseia-se em dois moldes que partilham a injeção. A forma mais fácil de alternar entre os moldes dianteiro e traseiro é utilizar um sistema de canais quentes dianteiro e traseiro.

Atualmente, a maioria dos fabricantes de canais quentes concebe os seus produtos para a moldagem em tandem e também para moldes de câmara fria de baixo custo que podem fazer a moldagem em tandem ou mesmo para dois moldes existentes que podem ser adaptados para utilização combinada. Em suma, a complexidade não está na moldagem, está sobretudo na câmara quente.

Requisitos para máquinas de moldagem por injeção

Com a Moldagem Unilateral, não é necessário efetuar quaisquer ajustes complexos nas máquinas de fabrico de moldes. Basta inserir uma placa no molde hidráulico que aumenta a espessura da parte de fixação da máquina de moldagem para que os moldes sobrepostos se encaixem. Normalmente, isto significa aumentar a espessura de fixação do molde em cerca de 20-25% mais do que a capacidade do molde do equipamento padrão.

Com a moldagem em tandem, é necessário utilizar um software de controlo em que o sistema de controlo da máquina de moldagem por injeção inclui este software para acomodar as variáveis utilizadas no processamento do molde A e do molde B para produzir produtos diferentes. A paragem e o arranque da massa fundida e a quantidade ou volume de massa fundida são as principais caraterísticas para melhorar a eficiência da produção.

Se não tiver capacidade de fusão suficiente, pode utilizar dispositivos independentes de pressão de retenção ou fechar as válvulas de bocal para iniciar o processo de plastificação mais cedo durante a pressão de retenção. Normalmente, estas aplicações não requerem o equipamento mais dispendioso e as melhorias subsequentes apenas aumentam o custo do equipamento em 5-10% relativamente ao que tinha anteriormente. Quando uma única máquina pode funcionar com a mesma produtividade que duas máquinas, tudo o que se obtém é uma poupança de custos assim que os moldes conseguem acompanhar o ritmo.

Diferenças entre Moldagem em Tandem e Moldagem em Pilha

Quando as pessoas começam a utilizar moldes empilhados em vez de moldes de face única, perguntam-me muitas vezes qual é a diferença no que se pode fazer com eles. A forma mais simples de moldagem em pilha consiste apenas em fazer peças à vez no molde A e no molde B. Isto é utilizado principalmente para peças técnicas que precisam de ser espessas. Não é como a moldagem flash, onde se faz uma peça complicada (e demora mais tempo a fazê-la). A moldagem em pilha é utilizada para fabricar peças finas ou peças com muitas cavidades, em que o tempo de ciclo é curto (menos de 10-15 segundos) e o tempo de arrefecimento é inferior a 5-6 segundos.

Assim, a moldagem em pilha é um processo que requer a abertura simultânea dos moldes A e B, a suspensão do molde central enquanto os moldes abrem e, em seguida, a resolução de questões como a estabilidade posicional, o suporte e a sincronização quando se lida com a estrutura do molde. O principal problema é a necessidade de resistência, precisão e durabilidade das peças mecânicas utilizadas para produzir peças em condições de produção a alta velocidade. Os fabricantes de moldes que conseguem produzir moldes de alta qualidade, fiáveis e de precisão não são como as outras oficinas de moldes. Normalmente cobram mais pelos seus moldes do que a média dos moldes.

À medida que o número de cavidades aumenta, o custo aumenta. A velocidade de produção rápida resulta em custos extremamente elevados devido ao equilíbrio do fluxo e ao controlo da válvula sequencial. Para ter em conta a qualidade e a estabilidade da produção, a fábrica de moldes opta normalmente por marcas de canais quentes como a Moldmaster ou a Husky, que são mais caras. No final, o elevado custo dos moldes afectará a competitividade da empresa num projeto. O processo de moldagem em tandem permite que apenas uma superfície de separação do molde seja aberta de cada vez durante cada ciclo, enquanto a outra metade permanece relativamente fixa na sua posição. O que torna este método valioso é o facto de a disposição do molde ser semelhante à de um molde convencional, pelo que não tem o problema da elevada complexidade da estrutura do molde.

O processo de moldagem em pilha requer critérios de aceitação mais elevados em termos de precisão e maquinação, ciclos de moldagem mais longos e velocidades de produção mais lentas, em comparação com o processo de moldagem económico e mais tolerante. Além disso, a Tandem Molding não prefere utilizar designs de cavidades elevadas, pelo que recorre a marcas de canais quentes mais comuns no mercado.

A moldagem em tandem, por ter apenas uma superfície de corte do molde, abre apenas uma superfície de corte de cada vez e uma única superfície de corte, ao contrário da moldagem em pilha, em que é necessário abrir e injetar em duas superfícies de corte ao mesmo tempo. Assim, é necessário que a máquina tenha um mínimo de espaço de carga dentro da fixação do molde (paralelismo) e uma capacidade de fusão e injeção na parte de moldagem por injeção.

A máquina de moldagem por injeção normalmente utilizada na moldagem em pilha é, na maioria dos casos, 1-2 especificações mais elevada do que a utilizada na moldagem em tandem para o mesmo número de cavidades. O facto de a moldagem por gravidade em tandem ter uma duração de ciclo mais longa, mas utilizar menos carga no equipamento ao mesmo tempo do que a moldagem em pilha, torna-a ideal para os produtos nacionais, enquanto a produção estável a alta velocidade da moldagem em pilha apresenta grandes desafios para as marcas nacionais.

A produção de moldagem em tandem é mais flexível. Os meios moldes A e B podem produzir produtos diferentes com processos de moldagem por injeção diferentes, enquanto a moldagem em pilha produz normalmente um único produto com o mesmo número de cavidades do molde e condições de injeção. Em comparação, a moldagem em tandem está numa posição inferior à moldagem em pilha devido às diferenças no equipamento de produção, nos moldes e nos processos de produção. Por conseguinte, este método é mais simples, mais económico e mais prático para melhorar a produtividade.

Conclusão

Em resumo, a viabilidade ou não de ter uma máquina de moldagem por injeção que possa lidar com vários moldes depende de vários factores, incluindo a capacidade da máquina, o design do molde e os requisitos de produção. A utilização de vários moldes tem muitas vantagens: poupa tempo e mão de obra, torna o processo mais económico e permite-lhe alterar o produto acabado. No entanto, esta máquina também é complicada de operar, leva tempo e um pouco de habilidade para a alinhar e, por último, é preciso pensar na manutenção. Basicamente, os fabricantes de máquinas têm de pensar no que precisam e no que podem fazer para ver se uma máquina de dupla finalidade é uma boa opção para terem um processo de fabrico mais optimizado.

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 moldagem por injeção para obter uma visão abrangente.