Influência do processo de moldagem por injeção na qualidade dos produtos moldados

No processo de moldagem para transformar partículas de plástico em produtos de plástico, o plástico é frequentemente sujeito a altas temperaturas e pressões e flui sob uma elevada taxa de cisalhamento.

Diferentes condições e processos de moldagem produzem efeitos distintos na qualidade dos produtos, e a moldagem por injeção tem quatro componentes: matéria-prima plástica, máquina injetora, molde de injeção e processo de moldagem por injeção de plástico.

Se as matérias-primas plásticas forem corretamente selecionadas, os parâmetros do processo técnico da máquina de moldagem por injeção e a estrutura do molde estiverem de acordo com os requisitos das condições de moldagem por injeção, então a qualidade dos produtos processados está diretamente relacionada com o processo de moldagem por injeção.

A qualidade do produto tem a qualidade do material interno e a qualidade da aparência, a qualidade do material interno é principalmente a resistência mecânica, e o tamanho da tensão interna afecta diretamente a resistência mecânica do produto, a principal razão para a tensão interna é a cristalinidade do produto e a orientação das moléculas na moldagem de plástico, etc.

A qualidade da aparência dos produtos é a qualidade da superfície dos produtos, mas o empeno e a deformação causados pelo stress interno também afectarão os problemas de qualidade da aparência.

A qualidade visual dos produtos abrange falta de material, rechupe, linha de solda, rebarba, bolha, estria prateada, ponto preto, deformação, trinca, delaminação, descoloração etc.; todos esses defeitos estão relacionados à temperatura, pressão, tempo de fluxo e posição na moldagem por injeção.

Temperatura de moldagem

Temperatura do barril, temperatura de plastificação, temperatura do bocal, temperatura do molde e temperatura de secagem do plástico, etc.

Temperatura do cilindro: corresponde à temperatura da massa plástica fundida. Se for ajustada em nível muito alto, a viscosidade do plástico após a fusão será baixa e, mantendo-se a mesma pressão e vazão de injeção, a velocidade de injeção será alta; assim, os produtos moldados ficam sujeitos a rebarbas, estrias prateadas, descoloração e fragilidade.

Se a temperatura do tambor for demasiado baixa, o plástico será mal plastificado, a viscosidade será elevada, a velocidade de injeção será lenta sob a mesma pressão de injeção e caudal, e os produtos moldados serão facilmente deficientes, com marcas de fusão óbvias, tamanho instável e grumos frios nos produtos.

Temperatura do bico: uma temperatura alta provoca escorrimento no bico, gerando fios de material frio nos produtos. Uma temperatura baixa causa obstrução no sistema de canais do molde. Nesse caso, é preciso aumentar a pressão para injetar o plástico, mas os produtos recém-moldados apresentam grumos de material frio.

Temperatura do molde: quando é alta, a pressão e a vazão de injeção podem ser ajustadas em níveis mais baixos; porém, sob a mesma pressão e vazão, os produtos ficam sujeitos a rebarbas, empenamento e deformação, além de aderirem ao molde e dificultarem a extração. Quando a temperatura do molde é baixa, sob a mesma pressão e vazão, podem ocorrer falta de material, bolhas, linhas de solda etc.

Temperatura de secagem do plástico: cada plástico requer uma temperatura diferente. Para o ABS, ela costuma ser ajustada entre 80 e 90 ℃; caso contrário, torna-se difícil remover a água e o solvente residual, o produto fica sujeito a estrias prateadas e bolhas, e sua resistência também diminui.

Pressão do processo de moldagem

Contrapressão de pré-moldagem: densidade de armazenamento de contrapressão elevada, mais armazenamento no mesmo volume de armazenamento. A densidade de armazenamento de contrapressão baixa é baixa e é armazenado menos material.

Depois de definir a posição de armazenamento e, em seguida, efetuar um maior ajustamento da contrapressão, é necessário prestar atenção à reposição da posição de armazenamento, caso contrário, é fácil fazer com que os produtos voem para a extremidade ou sejam insuficientes.

Pressão de injeção: diferentes tipos de plástico apresentam viscosidades distintas na massa fundida, e a viscosidade dos plásticos amorfos varia muito com as mudanças na temperatura de plastificação.

A pressão de injeção é definida de acordo com a viscosidade do fundido do plástico e a proporção do processo plástico. Se a pressão de injeção for definida demasiado baixa, o produto não será suficientemente injetado, terá depressões, marcas de fusão e tamanho instável. Se a pressão de injeção for demasiado alta, o produto terá rebarbas, descoloração e dificuldade em ejetar o molde de injeção.

Pressão de fechamento: deve ser definida conforme a área projetada da cavidade do molde e o nível da pressão de injeção.

Uma pressão de aperto insuficiente faz com que o produto voe facilmente e aumenta o seu peso. Se a força de aperto for demasiado grande, será difícil abrir o molde. A pressão de aperto geral é fixada em não mais de 120par/cm2.

Pressão de recalque: após o término da injeção, continua-se aplicando pressão à rosca; essa etapa é chamada de recalque. Nesse momento, o produto na cavidade ainda não se solidificou. O recalque continua preenchendo a cavidade para garantir que o produto fique completo.

Se a pressão for demasiado elevada, irá provocar resistência no molde e no núcleo, e os produtos ficarão facilmente cobertos de branco e deformados, além disso, a porta do corredor do molde será facilmente expandida pelo plástico e a porta partir-se-á no corredor. A pressão é demasiado baixa e o produto tem mossas e é instável em termos de tamanho.

O princípio de regulação da pressão do molde e dos neutrões baseia-se na dimensão da cavidade do molde e na dimensão da área de projeção do núcleo inserido, bem como na complexidade da geometria do produto moldado. De um modo geral, a pressão do molde e dos cilindros de neutrões deve ser regulada a um nível que permita empurrar o produto.

Caudal

Velocidade da rosca: além do ajuste da vazão de dosagem, ela é influenciada principalmente pela contrapressão de dosagem.

Se o caudal de pré-moldagem for ajustado para grande, a contrapressão de pré-moldagem e elevada, com a rotação do parafuso, o plástico na força de corte do barril, a estrutura molecular do plástico é fácil de cortar, e o produto tem pontos negros e riscas negras, afectando o aspeto da qualidade e resistência do produto, e a temperatura de aquecimento do barril não é fácil de controlar.

O caudal de pré-moldagem é demasiado baixo e o tempo de armazenamento da pré-moldagem é prolongado, o que afectará o ciclo de moldagem.

Velocidade de injeção: deve ser ajustada de forma adequada, pois afeta a qualidade do produto. Se for alta demais, surgirão bolhas, queimaduras e descoloração. Se for baixa demais, haverá preenchimento insuficiente, linhas de solda etc.

Vazão do suporte do molde e do macho hidráulico: não deve ser ajustada em nível muito alto; caso contrário, os movimentos de ejeção e extração do macho serão rápidos e instáveis, facilitando o esbranquiçamento da peça pelos ejetores.

Definição do tempo

Tempo de secagem: é o período de secagem da matéria-prima plástica; cada categoria de plástico tem uma combinação ideal de temperatura e tempo. Para o ABS, são 80–90 ℃ e 2 horas. Em geral, o ABS absorve 0,2–0,4% de água em 24 horas e pode ser moldado por injeção com teor de umidade de 0,1–0,2%.

Injeção e tempo de espera: os métodos de controlo da máquina de injeção por computador estão equipados com uma injeção de várias fases que pode ser graduada para regular a pressão e a velocidade e ajustar a quantidade de plástico injetado.

Assim, a velocidade de injeção do plástico na cavidade do molde atinge uma velocidade constante e melhora o aspeto dos produtos moldados e a qualidade do material interno.

Portanto, o processo de moldagem por injeção é comumente utilizado no controlo de posição, não no controlo de tempo, a pressão é controlada pelo tempo, como o tempo de manutenção é longo, a densidade e o peso do produto são elevados, o stress interno é grande, difícil de libertar, fácil de ficar branco no topo, o tempo do ciclo de moldagem é prolongado. O tempo de manutenção é demasiado curto, os produtos são fáceis de produzir depressões, e o tamanho não é estável.

Tempo de resfriamento: garante a estabilidade da forma do produto e corresponde ao período suficiente para que o plástico injetado na cavidade esfrie e se estabilize. Sem isso, ao abrir o molde, os produtos empenam e se deformam com facilidade, além de poderem apresentar marcas brancas dos ejetores. Um tempo excessivo prolonga o ciclo de moldagem e não é econômico.

Controlo de posição

Posição de deslocamento do molde: é a distância total percorrida entre a abertura e o fechamento com travamento do molde. A melhor posição permite retirar os produtos com facilidade. Se a distância de abertura for grande demais, o ciclo de moldagem será mais longo.

Posição do suporte do molde: basta controlar a posição de ejeção para que os produtos possam ser retirados do molde com facilidade.

Posição de dosagem: primeiro, deve garantir a quantidade de plástico necessária para moldar os produtos em uma injeção; segundo, deve controlar a quantidade armazenada no cilindro. Se a quantidade dosada para uma única injeção for excessiva, o produto apresentará rebarba; se for insuficiente, o produto não será completamente moldado.

Demasiado stock no barril, o plástico permanece no barril durante muito tempo, os produtos perdem facilmente a cor e afectam a resistência dos produtos moldados. Pelo contrário, afecta a qualidade de plastificação do plástico, não sendo adicionado qualquer material ao molde quando se mantém a pressão, e os produtos serão sub-moldados com mossas.

Conclusão

A qualidade dos produtos moldados por injeção envolve o projeto do produto, o material plástico, o projeto e a qualidade de fabricação do molde, a seleção da injetora e o ajuste do processo, entre outros fatores.

Para os moldes de produção normais, a única forma de garantir e melhorar a qualidade dos produtos é ajustar o processo de injeção, ou seja, ajustar a temperatura, a pressão, o caudal, o tempo e a posição. O ajuste do processo deve ser abrangente e integrado.

Se o tamanho do produto mudar muito, pode começar a considerar as matérias-primas plásticas, se é plástico cristalino ou não cristalino, o tamanho do peso molecular do plástico, etc.

É plástico cristalino e plástico macromolecular, para considerar a cristalinidade do produto e a orientação molecular, a forma do produto no fluxo de mudanças de moldagem, e causar as mudanças de tensão interna do produto e tamanho, resultando em mudanças de encolhimento do produto.

Para resolver pequenas variações dimensionais, podemos aumentar a temperatura do material, reduzir a temperatura do molde, controlar o volume de injeção, reduzir a pressão e aumentar a velocidade de injeção para preencher instantaneamente a cavidade, reduzir o tempo de recalque, prolongar o resfriamento e, garantindo o preenchimento da peça, reduzir a densidade do produto moldado por injeção. Isso reduz as tensões internas e as variações de contração do produto.

Em suma, o ajustamento do processo de injeção não pode ser feito a partir de um único ponto, mas sim do princípio do processo de injeção. Uma análise abrangente e equilibrada do problema pode ser ajustada a partir de uma variedade de aspectos, um a um ou vários aspectos de cada vez, para ajustar.

No entanto, o método e o princípio de ajuste devem ser definidos com base na qualidade dos produtos fabricados naquele momento e nas condições do processo de moldagem por injeção.

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