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Soluções em aço para moldes de injeção resistentes à corrosão
Descubra soluções de ponta em aço para moldes de injeção resistentes à corrosão para uma maior durabilidade e desempenho.
Recursos para soluções de aço para moldes de injeção resistentes à corrosão
O que é o aço para moldes de injeção resistente à corrosão?
O aço para moldes de injeção resistente à corrosão é crucial no fabrico para garantir a durabilidade e a qualidade dos moldes utilizados na moldagem por injeção. Este tipo de aço ajuda a evitar danos provocados por plásticos corrosivos, condensação e água de arrefecimento, que podem afetar o acabamento da superfície do molde e a sua vida útil. Ao selecionar o aço e os tratamentos adequados, os fabricantes podem reduzir os custos de manutenção e melhorar a eficiência da produção.
A moldagem por injeção é uma pedra angular do fabrico moderno, produzindo peças de plástico precisas para indústrias que vão desde a automóvel à médica. Os moldes, normalmente feitos de aço, estão expostos a condições adversas, incluindo plásticos corrosivos como o PVC que liberta gás cloreto de hidrogénio a altas temperaturas, bem como a humidade da água de arrefecimento ou condensação. A corrosão pode degradar a superfície do molde, provocando defeitos nas peças, maior tempo de inatividade e custos de manutenção mais elevados. Os aços resistentes à corrosão, frequentemente inoxidáveis com elevado teor de crómio, formam uma camada protetora de óxido que atenua estes problemas, garantindo um desempenho consistente e uma vida útil prolongada do molde. A escolha do aço certo envolve a avaliação do tipo de plástico, do ambiente de funcionamento e dos requisitos de acabamento da superfície, tornando-a uma decisão crítica para otimizar os resultados da produção.
Quais são os aços mais comuns e as suas propriedades na moldagem por injeção?
Vários tipos de aço inoxidável são conhecidos pela sua resistência à corrosão em aplicações de moldagem por injeção. Estes incluem o aço inoxidável 420, Stavax (DIN 1.2083), Ramax (DIN 1.2085) e S136. Cada tipo tem propriedades específicas que o tornam adequado para diferentes aplicações, tais como moldagem médica e alimentar, ambientes de elevada corrosão e estruturas de moldes.
A seleção do tipo de aço correto é essencial para equilibrar a resistência à corrosão, o custo e o desempenho. Abaixo encontra-se uma tabela detalhada que resume os aços resistentes à corrosão mais populares, as suas propriedades e utilizações típicas:
| Grau de aço | Teor de crómio | Dureza (HRC) | Notas sobre a resistência à corrosão | Aplicações típicas |
|---|---|---|---|---|
| Aço inoxidável 420 | 13% | 50-52 recomendado | Resistência máxima quando totalmente endurecido, rentável | Moldagem de plástico para uso médico e alimentar |
| Stavax (DIN 1.2083) | 12.5-14.5% | 50-54 recomendado | Excelente quando endurecido, resiste à condensação | Inserções de núcleo e cavidade, ambientes de alta corrosão |
| Ramax (DIN 1.2085) | ~12.5% | - | Concebido para placas de reforço de moldes, excelente resistência à corrosão | Molduras de moldes, áreas menos críticas |
| S136 | 13.6% | 48-52 recomendado | Estrutura pura e fina, elevada capacidade de polimento, resistente à corrosão | Plásticos transparentes como PC, PMMA, aplicações topo de gama |
| 2316 (DIN 1.2316) | - | 32-36 | Altamente resistente à corrosão, pré-endurecido, boa maquinabilidade | Moldes de alta tensão, acabamentos polidos |
| Corroplast® | Baixo teor de carbono | 320 HB | Fácil de maquinar, resiste à transpiração e à corrosão da água de arrefecimento | Armações de moldes, requisitos de polimento padrão |
Por exemplo, o aço inoxidável 420 é uma escolha económica para aplicações médicas e alimentares devido à sua conformidade com as normas de higiene, enquanto o S136 se destaca na moldagem de plásticos transparentes como o policarbonato (PC) graças à sua capacidade de polimento. A compreensão destas propriedades ajuda os fabricantes a adequar o aço às suas necessidades específicas, garantindo um desempenho ótimo do molde.
Como escolher o aço resistente à corrosão adequado para a moldagem por injeção?
A seleção do aço resistente à corrosão ideal para moldes de injeção envolve a avaliação de vários factores-chave, incluindo o tipo de plástico, a complexidade do molde e o volume de produção.
A escolha do aço para moldes de injeção resistente à corrosão adequado requer uma avaliação exaustiva do ambiente de funcionamento, das exigências de produção e das necessidades específicas da aplicação. Este processo de tomada de decisão é fundamental para obter durabilidade a longo prazo e eficiência de custos.
Principais considerações:
① Tipo de plástico/material: Plásticos diferentes podem reagir de forma diferente com os materiais do molde. Por exemplo, certos aditivos nos plásticos de engenharia podem acelerar a corrosão.
② Complexidade do molde: Os projectos de moldes complexos podem exigir materiais com excelentes propriedades de maquinagem e estabilidade dimensional precisa.
③ Volume de produção: Os moldes de produção de grande volume beneficiam de aços que mantêm um desempenho consistente ao longo de milhares de ciclos, mesmo em condições abrasivas.
Como é que se pode melhorar a resistência à corrosão com tratamentos?
Para além de selecionar o aço certo, vários tratamentos podem melhorar a resistência à corrosão. Estes incluem nitruração, niquelagem electrolítica, cromagem dura e revestimento a laser. Estes processos podem ser aplicados a aços para ferramentas padrão, como o P20 ou o H13, para melhorar o seu desempenho em ambientes corrosivos.
Os tratamentos de superfície oferecem uma forma prática de aumentar a resistência à corrosão dos aços para moldes, particularmente para projectos sensíveis ao custo que utilizem qualidades padrão. Aqui está uma tabela que descreve os tratamentos comuns, os seus benefícios e os aços aplicáveis:
| Processo | Descrição | Benefício da resistência à corrosão | Aços aplicáveis |
|---|---|---|---|
| Nitretação | Tratamento térmico que forma uma caixa dura por difusão de azoto | Dureza superior a 400 HV, melhora a corrosão | P20, H13, D2, S7 |
| Niquelagem electrolítica | Revestimento uniforme tão fino quanto 0,005 mm, aplicado quimicamente | Excelente proteção química, cobre os canais internos | P20, H13, 4140 |
| Cromagem dura | Revestimento fino e duro aplicado por via electrolítica | Excelente proteção contra a corrosão, durável | P20, H13, 4140 |
| Revestimento a laser | Aplica pó de metal/liga através de laser, constrói a superfície | Boa resistência à corrosão e ao desgaste, personalizável | Diversos |
Por exemplo, a nitruração do aço P20 a 510°C durante 80 horas pode atingir uma dureza de 650-700 HV, melhorando significativamente a sua resistência à corrosão da água de arrefecimento ou dos gases plásticos. A niquelagem electrolítica é ideal para proteger os canais de refrigeração internos, evitando a acumulação de cálcio e a contaminação. Estes tratamentos permitem aos fabricantes prolongar a vida útil dos aços menos dispendiosos, oferecendo uma alternativa económica aos tipos de aço inoxidável de alta qualidade.
Aplicações e estudos de caso:
① Automóvel: Aços como o Formadur® PH X Superclean é utilizado para moldes de faróis, onde a elevada capacidade de polimento e a resistência à corrosão garantem peças perfeitas.
② Grau médico/alimentar: O aço inoxidável 420 cumpre os requisitos de higiene, tornando-o ideal para seringas ou recipientes para alimentos.
③ Moldagem a alta velocidade: Na produção de pré-formas PET, a Superplast® O aço inoxidável resiste à corrosão por condensação a temperaturas e velocidades elevadas.
Um exemplo prático é a moldagem de garrafas PET, onde os moldes enfrentam ciclos rápidos e exposição à água. A utilização de aços resistentes à corrosão, como o Stavax ou o P20 tratado, garante uma qualidade consistente e reduz o tempo de inatividade, resolvendo desafios de produção comuns.
Desafios e considerações na utilização de aço resistente à corrosão
Embora os aços resistentes à corrosão ofereçam vantagens significativas, há desafios a considerar, como a maquinabilidade, o custo e a manutenção. Algumas qualidades requerem tempo de maquinagem adicional e os aços topo de gama podem ser caros. As práticas de manutenção adequadas são essenciais para garantir uma qualidade consistente das peças.
As principais considerações incluem:
① Maquinabilidade: Os aços inoxidáveis podem desgastar as ferramentas mais rapidamente, aumentando o tempo e os custos de produção.
② Custo: Os aços de qualidade superior, como o Stavax, são mais caros do que os aços padrão tratados, como o P20 com nitruração.
③ Manutenção: A limpeza regular e o tratamento da água evitam a contaminação, mesmo com materiais resistentes.
A resposta a estes desafios durante a conceção do molde - tal como optar por graus pré-endurecidos como o 2316 para reduzir o tempo de maquinagem ou utilizar tratamentos para baixar os custos - ajuda os fabricantes a alcançar um equilíbrio entre desempenho e orçamento.
Como manter os moldes de injeção resistentes à corrosão?
A manutenção adequada é essencial para preservar a resistência à corrosão e o desempenho geral dos moldes de injeção.
As práticas de manutenção regulares, incluindo a limpeza, o recobrimento e o armazenamento adequado, são cruciais para prolongar a vida útil e a eficácia dos moldes de injeção resistentes à corrosão. Uma manutenção consistente assegura que os moldes permanecem em condições óptimas durante toda a sua vida útil.
Melhores práticas de manutenção:
① Limpeza regular: A limpeza frequente evita a acumulação de resíduos que podem acelerar a corrosão.
② Inspeção periódica e novo revestimento: A monitorização do estado dos revestimentos de proteção e a sua reaplicação, se necessário, ajuda a manter a resistência à corrosão ideal.
③ Armazenamento correto: Os moldes devem ser armazenados num ambiente seco e com temperatura controlada para minimizar a exposição a elementos corrosivos.
Um plano de manutenção bem estruturado não só prolonga a vida útil do molde, como também ajuda a manter a consistência e a qualidade das peças moldadas.
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