Como reduzir o tempo de ciclo da moldagem por injeção

Introdução: O ciclo de moldagem por injeção é muito importante. Afecta a quantidade de trabalho que se faz e o dinheiro que se ganha. Por isso, no processo de fabrico, queremos fazer o trabalho rapidamente, mas também queremos ter a certeza de que as peças são boas.Este artigo aborda principalmente a forma de reduzir o tempo de ciclo de moldagem por injeção na indústria de moldagem por injeção.

Quais são os tempos de ciclo da moldagem por injeção?

The molding cycle is the total time it takes for the injection molding machine to make a plastic part. In one molding cycle, the moving parts of the injection unit and the clamping unit of the injection molding machine move once in a set order.

Componentes do ciclo de moldagem por injeção

O ciclo de injeção é composto por tempo de injeção (enchimento do molde), tempo de espera, tempo de arrefecimento e alimentação (incluindo pré-plastificação), abertura do molde (remoção do produto), operações auxiliares (tais como aplicação de agente desmoldante, colocação de inserções, etc.) e tempo de fecho do molde.

Em todo o ciclo de moldagem, o tempo de arrefecimento e o tempo de injeção são os mais importantes e têm uma influência decisiva no desempenho e na qualidade do produto. O ciclo de injeção é um fator importante do processo que afecta a moldagem por injeção. De um modo geral, os elementos que compõem o ciclo de moldagem incluem.

Hora de fecho

Este é o tempo necessário para que o molde feche. O tempo de abertura e fecho do molde é determinado pelo curso de abertura do molde e pela velocidade de fecho do molde da máquina de moldagem por injeção.

Uma vez que o molde tem massa, se a velocidade de fecho do molde for demasiado rápida, o molde pode ficar danificado devido à energia cinética durante o fecho do molde, pelo que a travagem deve ser considerada.

Tempo de enchimento

O tempo de enchimento é o tempo que a resina fundida demora a preencher a cavidade depois de entrar no molde através do canal.

Filling time depends on the injection speed of the injection molding machine (in actual applications, it depends on the movement speed of the injection screw or piston and the diameter of the injection cylinder, injection volume/time = injection rate (cm3/sec)).

Além disso, é afetado pela viscosidade da resina fundida. Se o tempo de enchimento for curto, a velocidade de enchimento da resina é demasiado rápida, o que pode fazer com que a resina se queime ou gere gás. Por outro lado, se o tempo de enchimento for demasiado longo, podem aparecer marcas de fluxo e linhas de soldadura óbvias na superfície do produto moldado.

Tempo de retenção

O tempo de retenção é o tempo que tem de manter a pressão depois de o molde estar cheio de plástico até a porta congelar. Se mantiver a pressão durante demasiado tempo, terá dificuldade em retirar a peça do molde.

Tempo de arrefecimento

O tempo de arrefecimento é o tempo necessário para que a peça moldada, o canal e o jito arrefeçam e solidifiquem até um certo ponto depois de terminada a pressão de retenção.

Normalmente, o tempo do processo de arrefecimento é o mais longo do ciclo de moldagem. A parte mais espessa do molde determina o tempo de arrefecimento. Isto aplica-se não só à peça moldada, mas também ao canal e ao jito.

Tempo de Plastificação

O tempo necessário para derreter o plástico é designado por tempo de plastificação. Normalmente, o tempo de plastificação é feito ao mesmo tempo que o tempo de arrefecimento e é mais curto do que o tempo de arrefecimento. Se aumentar a velocidade da rosca mais do que o necessário para encurtar o tempo de plastificação, o ar pode ficar preso no plástico ou este pode queimar.

Hora de abertura do molde

É o tempo que o molde demora a abrir. O tempo de abertura e fecho do molde depende do curso de fecho do molde e da velocidade de abertura do molde da máquina de moldagem por injeção. Além disso, por vezes, a velocidade de abertura do molde tem de ser aberta lentamente no início para evitar riscos ou uma desmoldagem deficiente quando a peça é desmoldada da cavidade.

Tempo de remoção

O tempo necessário para retirar a peça moldada do molde. Isto inclui o tempo que demora a empurrar a peça para fora e o tempo que demora o robot a agarrá-la.

Principais formas de encurtar o ciclo de moldagem

The main reason for using high-speed automatic molding molds is to shorten the injection molding cycle to the limit of the injection molding machine’s plasticizing capacity, so as to improve the quality of plastic parts, save manpower, and improve production efficiency. The main ways to shorten the molding cycle are as follows.

Reduzir o tempo de injeção

Tempo de injeção: O tempo de injeção inclui o tempo de alimentação e o tempo de retenção. O tempo de alimentação refere-se ao momento em que a rosca avança rapidamente para empurrar o material fundido plastificado para dentro do molde. O tempo necessário para encher a cavidade do molde é normalmente de 3 a 5 segundos.

Para peças de plástico com elevada viscosidade de fusão e taxa de arrefecimento rápida, deve ser utilizada a injeção rápida para reduzir o tempo de alimentação da fusão. O tempo de espera refere-se ao tempo de residência após o parafuso avançar e injetar, ou seja, os canais de arrefecimento conformes do material fundido que entra na cavidade e o tempo de alimentação da pressão de injeção.

Durante este período de tempo de injeção, a proporção de tempo é relativamente grande, geralmente cerca de 20 a 120 s. A forma da peça de plástico é simples, a forma é pequena e o tempo de espera é curto. Se a peça de plástico for grande e a espessura da parede for grande, o tempo de espera é maior.

Para encurtar o tempo de injeção, é necessário utilizar uma pressão de injeção mais elevada para encurtar o tempo de enchimento da massa fundida. Isto requer a utilização de portas com áreas de secção transversal mais pequenas, tais como portas pontuais e portas laterais.

Uma vez que estas portas têm uma pequena área de secção transversal, quando o material solidificado passa através delas, irá gerar uma elevada taxa de cisalhamento e novo calor devido à fricção a alta velocidade, o que irá aumentar a fluidez do material fundido e fazer com que o material preencha rapidamente a cavidade.

Para este efeito, o canal deve ser tão curto quanto possível. Se for utilizado um sistema de canais sem canal ou de canal quente, a extremidade dianteira do bico pode estar diretamente em contacto com o canal, o que reduz significativamente a resistência ao fluxo e favorece a redução do tempo de injeção.

Manter todas as partes das peças moldadas a uma temperatura adequada. Durante o processo de injeção, devido à dissipação de calor do canal e do corpo do molde, quando o plástico fundido chega ao fim do processo, a sua temperatura diminui gradualmente, fazendo com que a cavidade final fique incompleta.

Para evitar este fenómeno, a temperatura do molde deve ser mais elevada no final do processo. Para evitar marcas de soldadura, a temperatura do molde deve ser ligeiramente mais elevada nas áreas onde as marcas de soldadura são propensas a ocorrer.

Por esta razão, são por vezes utilizados métodos de aquecimento local, ou a densidade dos canais de circulação de água é utilizada para equilibrar o calor, ou seja, a saída do canal de circulação de água é definida no final do processo (a temperatura da água à saída do canal de água é superior à da entrada) para ajustar o equilíbrio da temperatura do molde e assegurar a fluidez do material fundido no final da fundição.

Instalar os dispositivos de exaustão e transbordo necessários. Durante a moldagem a alta velocidade, uma vez que a pressão de injeção é elevada e o plástico fundido enche a cavidade rapidamente, se o ar na cavidade não puder ser descarregado rapidamente e a tempo, afectará a qualidade da peça de plástico e causará defeitos de injeção. Por conseguinte, deve ser plenamente considerado durante o projeto.

Se necessário, colocar ranhuras de escape. De um modo geral, instalar ranhuras de escape adequadas e os dispositivos de extravasamento necessários na superfície de separação e no final de cada processo.

Reduzir o tempo de arrefecimento e solidificação da fusão

Tempo de arrefecimento: O tempo de arrefecimento é o tempo necessário para que a peça de plástico arrefeça e solidifique após a injeção da massa fundida. O tempo de arrefecimento está relacionado com a espessura da peça de plástico, as propriedades do material e a temperatura do molde.

Em geral, quanto mais curto for o tempo de arrefecimento, melhor, desde que a peça de plástico não se deforme quando é desmoldada. O tempo de arrefecimento das peças de plástico situa-se normalmente entre 30 e 120 segundos.

O tempo de arrefecimento e solidificação da massa fundida é responsável por uma grande parte do processo de injeção. Por conseguinte, melhorar a eficiência de arrefecimento do molde e encurtar o tempo de arrefecimento e solidificação são uma das formas mais eficazes de encurtar o ciclo de moldagem.

Melhorar a eficiência global de arrefecimento do molde. De um modo geral, o arrefecimento do corpo do molde é conseguido pela água no circuito de circulação da água, que retira o calor para conseguir o arrefecimento do molde.

Depois de criar um bom circuito de arrefecimento, o problema mais importante é aumentar o fluxo de água de arrefecimento e tentar reduzir a diferença de temperatura entre a saída e a entrada da água de arrefecimento, especialmente para moldes de moldagem automatizados de alta velocidade, a diferença de temperatura entre a saída e a entrada deve ser controlada dentro de 3°C.

O método de ligação paralela do canal de água de arrefecimento é mais eficaz, especialmente no verão, quando é utilizada água da torneira, deve ser instalado um dispositivo especial de arrefecimento e distribuição de água de arrefecimento. A sua função é que a água que sai da saída do canal de água do corpo do molde tenha uma determinada temperatura.

Após o arrefecimento através do dispositivo de arrefecimento, a água flui para a entrada do canal de água com uma bomba de água especial, que pode melhorar a eficiência do arrefecimento e pode ser reciclada para poupar água.

O circuito da água de arrefecimento é colocado o mais próximo possível da peça de plástico moldada e uma estrutura de bloqueio de fluxo em forma de degrau ou em forma de rosca grossa é processada na parede lateral. Neste momento, o fluxo de água de arrefecimento colidirá com a parte do degrau ao regressar e obterá calor do núcleo.

A água de arrefecimento que retira o calor salpicará a parte do degrau e colidirá com a água de arrefecimento que entra, aumentando assim a área de contacto entre a água de arrefecimento e o corpo do núcleo e aumentando o efeito de arrefecimento.

Quando a forma desejada do núcleo é esguia, porque o volume do núcleo é pequeno, a temperatura aumenta facilmente durante a moldagem e não é fácil dissipar o calor e arrefecer, o que tem um grande impacto no ciclo de moldagem, sendo necessário instalar um dispositivo de arrefecimento.

No entanto, quando o canal de água de arrefecimento não pode ser instalado a partir do interior, pode ser selecionada uma liga de cobre-berílio com boa condutividade térmica.

Para conseguir um arrefecimento equilibrado dos moldes de moldagem automatizados de alta velocidade, por vezes é necessário um arrefecimento e um aquecimento locais numa determinada peça. No processo de moldagem automatizada de alta velocidade, o problema de arrefecimento do rotor não pode ser ignorado.

Se o sistema de câmara fria for utilizado para moldagem por fundição, uma vez que a câmara principal e a câmara secundária são relativamente grandes, o seu tempo de arrefecimento será relativamente prolongado, ou seja, o ciclo de moldagem será prolongado ao mesmo tempo. Por conseguinte, é necessário criar um circuito de arrefecimento no corredor.

Reduzir o tempo auxiliar

O tempo auxiliar é o tempo no ciclo de moldagem, exceto para a manutenção da pressão de injeção e o processo de arrefecimento e solidificação, ou seja, o tempo desde a abertura até ao fecho do molde.

Durante este tempo, as peças de plástico e o condensado fundido são desmoldados para caírem automaticamente do molde, os detritos na área de moldagem do corpo do molde são removidos e as peças móveis são repostas durante o processo de fecho do molde.

A proporção de tempo que ocupam não é grande, mas cada segundo conta no processo de moldagem automatizada de alta velocidade. A fim de encurtar o tempo auxiliar, o método de sopro de ar comprimido é frequentemente utilizado para remover automaticamente os detritos antes do fecho do molde.

Utilizar a máquina de moldagem por injeção de alta velocidade

O moldagem por injeção A máquina de moldagem por injeção tem as seguintes etapas: fusão do plástico, moldagem por injeção, abertura do molde, fecho do molde e desmoldagem. A função da própria máquina de moldagem por injeção é uma das principais razões que afectam o tempo do ciclo de moldagem por injeção. As máquinas de moldagem por injeção de alta velocidade têm muitas vantagens em termos de velocidade.

Manter a estrutura do molde simples e fácil de processar, por outras palavras, tornar o desenho do molde o mais fácil possível. A maioria dos moldes pode ser concebida de diferentes formas, e existem muitas formas de desmoldagem. A conceção simplificada do molde pode reduzir o tempo de ciclo da moldagem por injeção.

Utilize um bom sistema de dissipação de calor.

Arrefecer o molde com água fria. Para além de desperdiçar tempo durante o processo de moldagem por injeção, o arrefecimento também ocupa muito tempo do ciclo de moldagem por injeção. Assim, a utilização de água de arrefecimento a baixa temperatura e a passagem rápida da água de arrefecimento através do sistema de arrefecimento pode ajudar a reduzir o tempo de ciclo durante o processo de moldagem por injeção.

Conclusão

Em suma, as principais formas de reduzir o ciclo de moldagem por injeção são encurtar o tempo de injeção, encurtar o tempo de arrefecimento e solidificação da massa fundida, encurtar o tempo de arrefecimento e solidificação da massa fundida, utilizar uma máquina de moldagem por injeção de alta velocidade e utilizar um bom sistema de dissipação de calor.

Isto ajuda a reduzir o custo de fabrico das peças de plástico. E permite a moldagem por injeção para produzir mais produtos ao mesmo tempo com o mesmo consumo de energia.