Moldagem por injeção é um processo de fabrico popular que pode ser utilizado para produzir uma variedade de peças e produtos. No entanto, devem ser considerados vários factores ao selecionar este processo.

PrimeiroPara além disso, é necessário ter em conta o tipo de material a moldar. Alguns materiais de moldagem por injeção comuns são mais adequados para a moldagem por injeção do que outros, e certos tipos de materiais podem exigir um manuseamento ou processamento especial.

SegundoA moldagem por injeção é adequada para produzir um grande número de peças relativamente simples. A moldagem por injeção é adequada para produzir grandes quantidades de peças relativamente simples, mas as peças mais complexas podem ser mais adequadas para outros processos de fabrico.

FinalmentePara determinar o custo da moldagem por injeção, é necessário ter em conta os tipos de equipamento e de ferramentas. Em muitos casos, o investimento inicial em equipamento de moldagem por injeção pode ser significativo, mas o custo por peça é normalmente inferior ao de outros tipos de processos de fabrico.

A moldagem por injeção é um processo de fabrico que envolve a injeção de material fundido numa cavidade do molde. O material arrefece e endurece para tomar a forma da cavidade do molde. Moldagem por injeção é utilizado numa grande variedade de indústrias, desde a automóvel à de produtos de consumo.

Ao conceber uma peça moldada por injeção, devem ser tidas em conta várias considerações.

Em primeiro lugar, as espessuras das paredes das peças devem ser uniformes.

As paredes espessas podem provocar empenos e retração excessiva, enquanto as paredes finas podem provocar a fratura ou quebra das peças.

Em segundo lugar, o material deve ser compatível com o processo de moldagem por injeção. Alguns materiais, como o vidro ou o metal, não podem ser injectados na cavidade do molde.

Em terceiro lugar, as dimensões da peça devem estar dentro da tolerância da máquina de moldagem por injeção. Se o tamanho for demasiado grande ou demasiado pequeno, a peça pode não ejetar corretamente do molde ou pode não cumprir as especificações do cliente.

Finalmente, o molde de injeção deve ser concebido de modo a permitir um arrefecimento e uma ventilação adequados para evitar defeitos na peça acabada. Ao considerar todos estes factores, o designer pode produzir um produto de alta qualidade peça moldada por injeção que satisfaça as necessidades do cliente.

O desempenho dos produtos de plástico é determinado pela interação das propriedades do material e dos parâmetros do processo de moldagem. A escolha do material tem um impacto significativo nas propriedades do produto, uma vez que os diferentes plásticos têm propriedades físicas e químicas diferentes.

O processo de moldagem também desempenha um papel importante, uma vez que diferentes parâmetros podem levar a variações significativas no produto final. Para obter as propriedades desejadas, os materiais e os processos de moldagem devem ser cuidadosamente selecionados. Ao fazê-lo, é possível produzir produtos de plástico de alta qualidade que satisfazem as necessidades específicas da aplicação.

As propriedades dos produtos plásticos são influenciadas pelas propriedades do material e pelos parâmetros do processo de moldagem, e os diferentes plásticos requerem parâmetros de processo adaptados às suas propriedades para obter as melhores propriedades físicas.

Os pontos-chave da moldagem por injeção são os seguintes

Contração de materiais plásticos

Forma e cálculo da retração da moldagem termoplástica Como descrito anteriormente, os seguintes factores afectam a retração da moldagem termoplástica.

a. Espécies de plástico processo de moldagem termoplástico porque há também a cristalização do volume da forma da mudança, tensão interna, congelado nas partes de plástico da tensão residual, orientação molecular e outros factores, por isso, em comparação com os plásticos termoendurecíveis são maior encolhimento, faixa de taxa de encolhimento, direcional óbvio.

Além disso, a retração após a moldagem, o recozimento ou o tratamento de condicionamento da humidade é geralmente maior do que nos plásticos termoendurecíveis.

Número de sequência	Materiais plásticos	Intervalo da taxa de retração
1	PA66	1%-2%
2	PA6	1%-1.5%
3	PA12	0.5%-2%
4	PBT	1.5%-2.8%
5	PC	0.1%-0.2%
6	POM	2%-3.5%
7	PP	1.8%-2.5%
8	PS	0.4%-0.7%
9	PVC	0.2%-0.6%
10	ABS	0.4%-0.5%

b. Caraterísticas das peças de plástico aquando da moldagem, o material fundido e a superfície da cavidade entram em contacto com a camada exterior e arrefecem imediatamente para formar um invólucro sólido de baixa densidade.

Devido à fraca condutividade térmica do plástico, a camada interior da peça de plástico arrefece lentamente e forma uma camada sólida de alta densidade com grande retração. Por conseguinte, a espessura adequada da parede, o arrefecimento lento e a camada de alta densidade são uma contração espessa.

Além disso, a presença ou ausência de inserções e a disposição e número de inserções têm um impacto direto na direção do fluxo de material, na distribuição da densidade e na dimensão da resistência ao encolhimento, pelo que as caraterísticas das peças de plástico na dimensão do encolhimento têm um impacto direcional.

c. A forma, dimensão e distribuição da entrada destes factores afectam diretamente a direção do fluxo de material, a distribuição da densidade, o efeito de retenção da pressão e de retração e o tempo de moldagem.

A entrada direta, a secção transversal de entrada grande (especialmente a secção transversal mais espessa) é de pequena retração, mas direcional, a entrada larga e de comprimento curto é de pequena direção. As secções próximas da entrada ou paralelas à direção do fluxo de material terão uma retração grande.

d. Condições de moldagem: a temperatura do molde é elevada, o arrefecimento do material fundido é lento, a densidade é elevada, a retração é maior, especialmente no caso de materiais cristalinos, devido à elevada cristalinidade e à alteração do volume.

A distribuição da temperatura do molde e o arrefecimento dentro e fora das peças de plástico e a uniformidade da densidade também estão relacionados, afectando diretamente o tamanho e a direção da contração de cada peça.

Além disso, a pressão de retenção e o tempo também têm um maior impacto na retração, a pressão é grande e o tempo é longo, a retração é pequena mas direcional.

Alta pressão de injeção, a diferença de viscosidade do material fundido é pequena, a tensão de cisalhamento entre camadas é pequena, a elasticidade após o salto do molde, de modo que o encolhimento também pode ser moderadamente reduzido, alta temperatura do material, encolhimento, mas a direção de pequeno.

Por conseguinte, o ajuste da temperatura do molde, da pressão, da velocidade de injeção e do tempo de arrefecimento durante a moldagem também pode alterar a contração das peças de plástico.

Ao projetar o molde, de acordo com a gama de encolhimento de vários plásticos, a espessura da parede e a forma da peça de plástico, o tamanho e a distribuição da entrada e a taxa de encolhimento de cada parte da peça de plástico são determinados empiricamente e, em seguida, o tamanho da cavidade é calculado.

Para peças de plástico de alta precisão e difícil compreensão da taxa de encolhimento, é geralmente apropriado usar os seguintes métodos para projetar o molde.

1. Adotar uma taxa de retração menor para o diâmetro exterior da peça de plástico e uma taxa de retração maior para o diâmetro interior, de modo a deixar espaço para correção após o molde de ensaio.

2. Testar o molde para determinar a forma, o tamanho e as condições de moldagem do sistema de vazamento.

3. Para, pós-processar as peças de plástico por pós-processamento para determinar a mudança de tamanho (a medição deve ser feita após 24 horas após a desmoldagem). 

4. Corrigir o molde de acordo com o encolhimento real

5. Experimentar novamente o molde e corrigir ligeiramente o valor de retração, alterando as condições do processo de conceção de forma adequada para cumprir os requisitos da peça de plástico.

Os factores que afectam o encolhimento da moldagem termoplástica são os seguintes:

1. Em diferentes variedades de plástico, a taxa de contração do material é diferente. Os materiais cristalinos encolhem mais, os materiais amorfos encolhem e s, e quanto maior for o enchimento, menor será o encolhimento do material.

2. O tamanho e a estrutura do molde de moldagem de plástico. Se a espessura uniforme da parede da peça moldada for demasiado grande ou se o sistema de arrefecimento não for bom, isso afectará a taxa de encolhimento. Além disso, a presença ou ausência de inserções e a disposição e número de inserções afectam diretamente a direção do fluxo de material, a distribuição da densidade e o tamanho da resistência à retração.

3. A forma, dimensão e distribuição da boca material. Estes factores afectam diretamente a direção do fluxo do material, a distribuição da densidade, o efeito de retenção da pressão e de retração e o tempo de moldagem.

4. Temperatura do molde e pressão de injeção. Temperatura elevada do molde e a elevada densidade da massa fundida durante a moldagem resultam numa elevada contração do plástico, especialmente no caso de plásticos com elevada cristalinidade. A distribuição da temperatura e a uniformidade da densidade das peças de plástico também afectam diretamente o tamanho e a direção da contração.

A pressão e o tempo de retenção também têm um impacto na retração. Se a pressão for elevada e o tempo for longo, a contração é pequena mas a direccionalidade é grande. Por isso, o ajuste da temperatura do molde, da pressão, da velocidade de injeção e do tempo de arrefecimento durante a moldagem também pode alterar a contração das peças de plástico.

Ao projetar o molde, de acordo com a gama de encolhimento de vários plásticos, a espessura da parede e a forma da peça de plástico, o tamanho e a distribuição da entrada e a taxa de encolhimento de cada parte da peça de plástico são determinados empiricamente e, em seguida, o tamanho da cavidade é calculado.

Para peças de plástico de alta precisão e difícil compreensão da taxa de encolhimento, é geralmente apropriado usar os seguintes métodos para projetar o molde.

a) Adotar uma taxa de retração ligeiramente inferior para o diâmetro exterior das peças de plástico e uma taxa de retração superior para o diâmetro interior, para deixar espaço para correção após o ensaio do molde.

b) Molde de ensaio para determinar a forma, o tamanho e as condições de moldagem do sistema de vazamento.

c) As peças de plástico a serem pós-tratadas serão pós-tratadas para determinar a alteração dimensional (a medição deve ser efectuada 24 horas após a desmoldagem).

d) Corrigir o molde de acordo com a retração real.

e) O molde é testado novamente e o valor da retração pode ser ligeiramente corrigido para satisfazer os requisitos da peça moldada, alterando as condições do processo conforme apropriado.

Fluidez do material plástico

a. Tamanho da fluidez do termoplástico, geralmente a partir do tamanho do peso molecular, índice de fusão, comprimento do fluxo da linha espiral de Arquimedes, viscosidade de desempenho e rácio de fluxo (comprimento do processo / espessura da parede de plástico), e uma série de índices para analisar.

Peso molecular pequeno, distribuição ampla do peso molecular, fraca regularidade da estrutura molecular, índice de fusão elevado, comprimento do fluxo em espiral longo, viscosidade de desempenho pequeno, rácio de fluxo é bom, o mesmo nome do plástico deve verificar as suas instruções para determinar se a sua liquidez é adequada para moldagem por injeção.

De acordo com os requisitos de conceção do molde, a fluidez dos plásticos normalmente utilizados pode ser dividida em três categorias.

1. Boa fluidez PA, PE, PS, PP, CA, poli (4) metil alhoeno.

2. Resinas da série poliestireno de fluidez média (como ABS, AS), PMMA, POM, éter polifenilénico.

3. PC de fraca fluidez, PVC duro, éter polifenilénico, polissulfona, poliaril sulfona, fluoroplásticos.

b. A fluidez de vários plásticos também se altera devido a vários factores de moldagem, sendo os principais factores que afectam os seguintes.

1. Temperatura A temperatura do material aumenta a fluidez, mas os diferentes plásticos também variam, PS (especialmente resistente ao impacto e valor MFR mais elevado), PP, PE, PMMA, poliestireno modificado (como ABS, AS), PC, CA e outros plásticos fluem com as mudanças de temperatura. Para PE e POM, o aumento ou diminuição da temperatura tem menos efeito na sua liquidez. Por isso, na moldagem, a temperatura deve ser ajustada para controlar a fluidez.

2. A pressão de injeção aumenta, o material fundido está sujeito a cisalhamento, a liquidez também aumenta, especialmente o PE, o POM é mais sensível, pelo que é adequado ajustar a pressão de injeção para controlar a liquidez durante a moldagem.

3. A estrutura do molde, a forma do sistema de vazamento, o tamanho, a disposição, a conceção do sistema de arrefecimento, a resistência ao fluxo do material fundido (como o acabamento da superfície, a espessura da secção transversal do canal, a forma da cavidade, o sistema de exaustão) e outros factores afectam diretamente a liquidez real do material fundido na cavidade, onde o material fundido para reduzir a temperatura e aumentar a resistência ao fluxo da liquidez será reduzido.

A conceção do molde deve basear-se na fluidez do plástico utilizado e escolher uma estrutura razoável. Durante a moldagem, também podemos controlar a temperatura do material, a temperatura do molde e a pressão de injeção, a velocidade de injeção e outros factores para ajustar adequadamente a situação de enchimento para satisfazer as necessidades de moldagem.

A cristalinidade dos materiais plásticos

Os termoplásticos podem ser divididos em duas categorias: os plásticos cristalinos e os plásticos não cristalinos (também conhecidos como amorfos), consoante ocorra ou não o fenómeno de cristalização durante a condensação.

O chamado fenómeno de cristalização é o plástico do estado fundido para a condensação, moléculas de movimento independente, completamente num estado sem ordem, em moléculas para parar o movimento livre, de acordo com uma posição ligeiramente fixa, e uma tendência para fazer o arranjo molecular num modelo regular de um fenómeno.

Como critério para distinguir o aspeto destes dois tipos de plásticos em função da transparência das peças de plástico de paredes espessas, o material geralmente cristalino é opaco ou translúcido (como o POM, etc.) e o material amorfo é transparente (como o PMMA, etc.).

No entanto, há excepções, como a poli(4) metil garouleína, que é um plástico cristalino mas tem elevada transparência, e o ABS, que é um material amorfo mas não é transparente.

Na conceção do molde e na seleção de moldagem por injeção Para os plásticos cristalinos, devem ser observados os seguintes requisitos e considerações.

1. É necessário mais calor para elevar a temperatura do material até à temperatura de moldagem, pelo que se deve utilizar equipamento com uma grande capacidade de plastificação.

2. O calor libertado durante o arrefecimento e a têmpera é grande e deve ser totalmente arrefecido.

3. A diferença de gravidade específica entre o estado fundido e o estado sólido é grande, o encolhimento da moldagem é grande, fácil de ocorrer encolhimento, porosidade.

4. Arrefecimento rápido, baixa cristalinidade, pequeno encolhimento e alta transparência. A cristalinidade está relacionada com a espessura da parede das peças de plástico, a espessura da parede é de arrefecimento lento, alta cristalinidade, alta retração e boas propriedades físicas. Assim, o material cristalino deve ser necessário para controlar a temperatura do molde.

5. Anisotropia significativa e elevada tensão interna. As moléculas não cristalizadas tendem a continuar a cristalizar-se após a desmoldagem e encontram-se num estado de desequilíbrio energético, propenso a deformações e empenos.

6. A gama de temperaturas de cristalização é estreita e é fácil injetar o material não fundido na molde de injeção ou bloquear a entrada.

Plástico sensível ao calor e plástico de fácil hidrólise

a. Sensível ao calor refere-se a alguns plásticos que são mais sensíveis ao calor, o calor a altas temperaturas durante um longo período de tempo ou a secção transversal da porta de alimentação é demasiado pequena, o efeito de cisalhamento é grande, a temperatura do material aumenta, suscetível de descoloração, degradação, tendência de decomposição, com esta caraterística de plásticos denominados plásticos sensíveis ao calor. Por exemplo, PVC rígido, cloreto de polivinilo, copolímero de acetato de vinilo, POM, trifluoreto de polivinilo, etc.

Os plásticos termossensíveis produzem monómeros, gases, sólidos e outros subprodutos durante a decomposição, especialmente alguns gases de decomposição que são irritantes, corrosivos ou tóxicos para o corpo humano, equipamento e moldes.

Por conseguinte, a conceção do molde, a seleção de moldagem por injeção A máquina e a moldagem devem prestar atenção, devem utilizar uma máquina de moldagem por injeção aparafusada, a secção transversal do sistema de vazamento deve ser grande, o molde e o barril devem ser cromados, não deve haver * material estagnado no canto, deve controlar rigorosamente a temperatura de moldagem, plástico para adicionar estabilizadores para enfraquecer o seu desempenho sensível ao calor.

b. Alguns plásticos (como o PC) decompõem-se a alta temperatura e pressão, mesmo que contenham uma pequena quantidade de água; esta propriedade é designada por hidrólise fácil, que deve ser previamente aquecida e seca.

Fissuração por tensão e rutura por fusão

a. Alguns plásticos são sensíveis às tensões, fáceis de produzir tensões internas, frágeis e fáceis de fissurar, peças plásticas sob a ação de forças externas ou no papel do solvente que fenómeno de fissuração.

Por este motivo, para além de adicionar aditivos às matérias-primas para melhorar a resistência à fissuração, as matérias-primas devem prestar atenção à escolha seca e razoável das condições de moldagem para reduzir o stress interno e aumentar a resistência à fissuração. E deve escolher uma forma razoável das peças de plástico, e não deve definir as inserções e outras medidas para minimizar a concentração de tensões.

A conceção do molde deve aumentar a inclinação da libertação do molde, escolher uma porta de alimentação e um mecanismo ejetor razoáveis, a moldagem deve ser adequada para ajustar a temperatura do material, a temperatura do molde, a pressão de injeção e o tempo de arrefecimento, e tentar evitar peças de plástico demasiado frias e quebradiças quando a libertação do molde, moldagem peças de plástico deve também ser objeto de um pós-tratamento para melhorar a proteção contra a fissuração, eliminar as tensões internas e proibir o contacto com solventes.

b. Quando um determinado caudal de fusão do polímero fundido, a uma temperatura constante através do orifício do bocal, quando o seu caudal excede um determinado valor, a superfície de fusão ocorre em fissuras laterais denominadas rutura de fusão, o aspeto e as propriedades físicas das peças de plástico. Por conseguinte, na seleção de um caudal elevado de polímero fundido, etc., deve aumentar a secção transversal do bocal, do jito, da entrada, reduzir a velocidade de injeção e aumentar a temperatura do material.

Desempenho térmico e velocidade de arrefecimento

a. Os vários plásticos têm propriedades térmicas diferentes, como o calor específico, a condutividade térmica e a temperatura de deflexão térmica. Um calor específico elevado requer muito calor ao plastificar, pelo que se deve utilizar um moldagem por injeção máquina com uma grande capacidade de plastificação.

O tempo de arrefecimento dos plásticos com elevada temperatura de deformação térmica pode ser curto e o molde pode ser libertado mais cedo, mas a deformação por arrefecimento deve ser evitada depois de o molde ser libertado.

A velocidade de arrefecimento dos plásticos com baixa condutividade térmica é lenta (como os polímeros iónicos, etc., a velocidade de arrefecimento é extremamente lenta), pelo que deve ser totalmente arrefecida e o efeito de arrefecimento do molde deve ser reforçado.

Os moldes de jito quente são adequados para plásticos com baixo calor específico e alta condutividade térmica. Os plásticos com calor específico elevado, baixa condutividade térmica, baixa temperatura de deflexão térmica e taxa de arrefecimento lenta não são adequados para a moldagem a alta velocidade, pelo que um molde de jito quente apropriado é adequado para a moldagem a alta velocidade. moldagem por injeção deve ser utilizada e o arrefecimento do molde deve ser reforçado.

b. De acordo com as caraterísticas dos vários tipos de plásticos e a forma das peças de plástico, é necessário manter a velocidade de arrefecimento adequada. Por conseguinte, o molde deve ser configurado com um sistema de aquecimento e arrefecimento de acordo com os requisitos de moldagem para manter uma determinada temperatura do molde.

Quando a temperatura do material faz subir a temperatura do molde, este deve ser arrefecido para evitar a deformação das peças de plástico após a desmoldagem, encurtar o ciclo de moldagem por injeção e reduzir a cristalinidade.

Quando o calor residual do plástico não é suficiente para manter o molde a uma determinada temperatura, o molde deve ser equipado com um sistema de aquecimento para manter o molde a uma determinada temperatura para controlar a taxa de arrefecimento, garantir a fluidez, melhorar as condições de enchimento ou controlar as peças de plástico para as fazer arrefecer lentamente, evitar o arrefecimento desigual dentro e fora das peças de plástico de paredes espessas e melhorar a cristalinidade, etc.

Para uma boa fluidez, uma grande área de moldagem e uma temperatura irregular do material, é por vezes necessário utilizar aquecimento ou arrefecimento alternados ou aquecimento e arrefecimento parciais de acordo com a situação de moldagem das peças de plástico. Por este motivo, o molde deve ser equipado com o sistema de arrefecimento ou aquecimento correspondente.

Absorção de humidade

Existem vários aditivos nos plásticos, pelo que têm diferentes graus de afinidade com a água, pelo que os plásticos podem ser divididos em higroscópicos, adesivos à água e não absorventes, e não são fáceis de aderir à água.

Os plásticos comuns com forte absorção de humidade são PMMA, PA, PC, ABS, etc. E os plásticos com fraca absorção de humidade são PE, PP, PS, plástico flúor, etc.

O teor de água no material deve ser controlado dentro dos limites permitidos, caso contrário, a água transformar-se-á em gás ou hidrólise a alta temperatura e pressão, provocando a formação de bolhas na resina plástica, a diminuição da liquidez e o mau aspeto e propriedades mecânicas.

Por conseguinte, os plásticos que absorvem a humidade devem ser pré-aquecidos de acordo com os requisitos dos métodos e especificações de aquecimento adequados para evitar a reabsorção de humidade durante a utilização.

Conclusão

O processo de moldagem por injeção envolve o equipamento da máquina de moldagem por injeção, a conceção do produto de moldagem por injeção, a conceção e produção do molde de injeção, a informação relacionada com o material de moldagem por injeção e a depuração do produção de moldagem por injeção processo, etc. Cada ligação tem de ser cuidadosamente considerada para garantir que o produto final é de elevada qualidade.