Defeitos da moldagem por injeção e soluções

Neste artigo, analisamos as causas dos defeitos comuns da moldagem por injeção em componentes plásticos moldados, de acordo com o processo de moldagem, e propomos métodos para solucionar esses defeitos com base nos processos de injeção.

Rachaduras

As fissuras são um defeito relativamente comum em produtos plásticos, causado principalmente por deformação sob tensão. As principais causas são tensão residual, tensão externa e deformação provocada pelo ambiente externo.

A. Fissuras causadas por tensão residual A tensão residual resulta principalmente de três situações: enchimento excessivo, desmoldagem e insertos metálicos.

Tal como a fissuração no caso de enchimento excessivo, a solução pode ser principalmente nos seguintes aspectos.

(1) Uma vez que a perda de pressão no portão reto é a menor, se a fissuração for gerada principalmente perto do portão reto, considere a utilização de portões de pontos de distribuição multiponto, portões laterais e portões de haste.

(2) Sob a premissa de garantir que a resina não se decompõe e não se deteriora, o aumento adequado da temperatura da resina pode reduzir a viscosidade da fusão, melhorar a fluidez e reduzir a pressão de injeção para reduzir o stress.

(3) Em geral, quando a temperatura do molde é baixa, é fácil produzir stress, e a temperatura deve ser aumentada adequadamente. No entanto, quando a velocidade de injeção é elevada, mesmo que a temperatura do molde seja mais baixa, também pode reduzir a geração de tensão.

(4) Tempos prolongados de injeção e recalque também geram tensão; é melhor reduzi-los adequadamente ou efetuar a comutação da pressão de recalque no momento correto.

(5) As resinas não cristalinas, como a resina AS, a resina ABS, a resina PMMA, etc., são mais susceptíveis de produzir tensões residuais do que as resinas cristalinas, como o polietileno, o poliformaldeído, etc., e devem ser tidas em conta.

Quando o molde é libertado e empurrado para fora, devido à pequena inclinação de libertação, à borracha do tipo de molde e à rugosidade convexa do molde, a força de expulsão é demasiado grande, resultando em tensão e, por vezes, mesmo na expulsão da haste em torno do fenómeno de branqueamento ou rutura. A causa pode ser determinada observando cuidadosamente o local de fissuração do fecho.

B. Fissuras causadas por tensão externa A tensão externa decorre principalmente de um projeto inadequado e da concentração de tensões, com atenção especial aos cantos vivos.

C. Fissuras causadas pelo ambiente externo Produtos químicos, degradação pela água decorrente da absorção de umidade e uso excessivo de materiais reciclados podem causar deterioração física e fissuras.

Sub-registo

As principais causas do enchimento incompleto são: (1) Baixa temperatura do cilindro, do bico e do molde.

(2) Quantidade de enchimento insuficiente

(3) Demasiados restos de material no barril

(4) A pressão de injeção é demasiado pequena

(5) A velocidade de injeção é demasiado lenta

(6) O tamanho do corredor e do portão é demasiado pequeno, o número de portões não é suficiente, a posição do portão de corte não é adequada

(7) Exaustão deficiente da cavidade

(8) O tempo de injeção é demasiado curto

(9) Bloqueio do sistema de escoamento

(10) A fluidez do plástico é demasiado fraca

As medidas de melhoria podem se concentrar principalmente nos seguintes aspectos: (1) Aumentar o tempo de injeção para evitar que um ciclo de moldagem curto demais faça a resina retornar antes da solidificação da comporta e dificulte o preenchimento da cavidade.

(2) Aumentar a velocidade de injeção

(3) Aumentar a temperatura do molde

(4) Aumentar a temperatura da resina

(5) Aumentar a pressão de injeção

(6) Aumentar o tamanho do portão. Geralmente, a altura do portão deve ser igual a 1/2 a 1/3 da espessura da parede do produto.

(7) Ajustar o portão à espessura máxima da parede do produto

(8) Definir a ranhura de escape (profundidade média de 0,03 mm, largura 3~5 mm) ou a haste de escape. Isto é mais importante para peças de trabalho mais pequenas.

(9) Deixar uma certa distância de segurança (cerca de SMM) entre o parafuso e o bico de injeção

(10) Utilizar material de baixa viscosidade

(11) Adicionar lubrificante

Molde pegajoso

No processo de produção por moldagem por injeção, a aderência ao molde ocorre com frequência, sendo um problema relativamente difícil de resolver.

Quando isto acontece, não só é necessária muita mão de obra e recursos materiais para retirar o produto do molde, como também afecta a eficiência normal da produção, o que invariavelmente aumenta o custo.

De um modo geral, para o problema do bolor pegajoso, é necessário adotar antecipadamente o método de prevenção para evitar a ocorrência de bolor pegajoso.

Análise das causas comuns de aderência ao molde (1) Polimento inadequado. Por exemplo, a aderência ao molde frontal ocorre em grande parte quando o molde traseiro está mais bem polido do que o frontal, fazendo com que, durante o teste e a produção, a peça adira diretamente ao molde frontal.

(2) Conceção pouco razoável da inclinação de libertação, teoricamente a inclinação de libertação do molde frontal é maior do que a do molde posterior, a inclinação de libertação pode também levar a que o molde frontal fique pegajoso se for colocado ao contrário.

(3) Quando o molde é aberto, há um vácuo e o produto é diretamente sugado para o molde da frente ou de trás, e não pode ser libertado normalmente, o que é mais comum para produtos de casca e caixa.

(4) A temperatura do molde é demasiado baixa quando o molde começa a funcionar, e a força de aperto do produto no molde é demasiado grande.

Com base nas causas, podemos adotar boas medidas preventivas contra a aderência ao molde. As principais são:

(1) Polir novamente a película interna do molde para evitar que o molde fique pegajoso devido ao problema de polimento.

(2) Para produtos com molde mais pegajoso no molde posterior, aumentar a inclinação da libertação do molde, mas isso depende do processamento do produto.

(3) Se houver vácuo no molde da frente quando o molde é aberto, o molde da frente deve ser exaurido para eliminar o efeito do vácuo.

(4) Se a estrutura do produto requer a temperatura do molde, devemos aumentar a temperatura do molde quando começamos o teste do molde para reduzir o impacto do molde sendo muito baixo no início no melhor esforço da embalagem do produto.

Fosso de retração

As principais causas das marcas de afundamento no produto são: (1) Quantidade insuficiente de material adicionado.

(2）A temperatura do material é demasiado elevada

(3）A diferença entre a espessura da parede do produto e a espessura da parede é demasiado grande

(4）O tempo de injeção e de manutenção da pressão é demasiado curto

(5）A pressão de injeção é demasiado pequena

(6）A velocidade de injeção é demasiado rápida

(7）Posição inadequada do portão

As medidas de melhoria podem partir principalmente dos seguintes aspectos: A causa das marcas de afundamento é semelhante à do enchimento incompleto. Em princípio, pode ser resolvida com enchimento excessivo, mas há risco de tensão. No projeto, deve-se manter a espessura de parede uniforme e reduzir tanto quanto possível a espessura de nervuras de reforço, ressaltos e áreas semelhantes.

Margem de transbordo

(1) A temperatura do tambor, do bocal e do molde é demasiado elevada

(2) A pressão de injeção é demasiado elevada, a força de aperto é demasiado pequena

(3) O molde não está bem ajustado, existem detritos ou o modelo foi deformado

(4) Escape deficiente da cavidade

(5) O fluxo de plástico é demasiado bom

(6) A quantidade de material adicionado é demasiado grande

No que respeita à vertente de transbordo do tratamento, a tónica deve ser colocada principalmente na melhoria do molde

E nas condições de moldagem, pode começar a reduzir a liquidez. Especificamente, podem ser utilizados os seguintes métodos.

(1) Reduzir a pressão de injeção

(2) Reduzir a temperatura da resina

(3) A utilização de materiais com elevado grau de viscosidade

(4) Diminuição da temperatura do molde

(5) Retificar a superfície do molde onde ocorre o extravasamento

(6) Utilizar aço para moldes mais duro

(7) Melhorar a força de aperto

(8) Ajustar a superfície exacta de ligação do molde e outras peças

(9) Aumentar a coluna de suporte do molde para aumentar a rigidez

(10) Determinar a dimensão das diferentes ranhuras de escape em função dos diferentes materiais

Queimaduras

Dependendo das queimaduras causadas por diferentes condições mecânicas, de molde ou de moldagem, são adoptadas diferentes soluções.

(1) Causas mecânicas: por exemplo, condições anormais podem superaquecer o cilindro, decompondo a resina em alta temperatura antes que ela seja injetada no produto. Resina retida no bico, nas roscas, na válvula de retenção ou em outras peças também pode se decompor, descolorir e entrar no produto, deixando marcas de queimadura castanho-escuras.

Neste caso, a solução deve ser limpar o bocal, o parafuso e o tambor.

(2) A causa relacionada ao molde é principalmente uma ventilação inadequada.

Este tipo de queimadura ocorre normalmente num local fixo e distingue-se facilmente do primeiro caso.

A solução, neste caso, deve prestar atenção a medidas como a adição de uma ranhura de escape à haste de escape posterior.

(3) Quanto às condições de moldagem, uma contrapressão superior a 300 MPa superaquece parte do cilindro e causa queimaduras.

Quando a velocidade do parafuso é demasiado elevada, também gera sobreaquecimento, geralmente entre 40 e 90r/min é bom.

Na ausência de um reservatório de escape ou de um pequeno reservatório de escape, a elevada velocidade de injeção provocará queimaduras de gás por sobreaquecimento.

Fio de prata

A presença de estrias prateadas e ondulações na superfície do produto deve-se principalmente às seguintes causas: (1) O plástico contém umidade e substâncias voláteis.

(2) A temperatura do material é demasiado alta ou demasiado baixa

(3) A pressão de injeção é demasiado pequena

(4) O tamanho da corrediça e do portão é demasiado grande

(5) A pastilha não está pré-aquecida e a temperatura é demasiado baixa

(6) As tensões internas do produto são demasiado elevadas

Os seguintes pontos podem servir de referência para melhorias. As estrias prateadas são causadas principalmente pela absorção de umidade do material plástico. Em geral, ele deve ser seco a uma temperatura 10–15°C abaixo da temperatura de deflexão térmica da resina. Para a série de PMMA, mais exigente, é necessário secar a cerca de 75°C por 4–6 h.

Especialmente quando se utiliza uma tremonha de secagem automática, é necessário escolher uma capacidade razoável de acordo com o ciclo de moldagem (volume de moldagem) e o tempo de secagem, e deve também começar a cozer o material várias horas antes do início da injeção.

As linhas de solda são defeitos superficiais causados pela união de dois fluxos. Causas: podem surgir quando as peças fabricadas têm furos ou insertos, quando se utiliza moldagem por injeção com múltiplas comportas ou quando a espessura das paredes é irregular.

Marcas de afundamento: fenômeno em que a superfície da peça fica côncava nas áreas de maior espessura de parede.

Causas: (1) pressão de injeção ou de recalque muito baixa; (2) tempo de recalque ou de resfriamento muito curto; (3) temperatura do material fundido ou do molde muito alta; (4) projeto estrutural inadequado das peças.

Para além disso, o tempo de estagnação do material no resumo do material é demasiado longo, produzindo também uma linha prateada. Ao misturar diferentes tipos de materiais, como poliestireno e resina ABS, resina AS, polipropileno, poliestireno, etc., não é adequado misturar.

Linhas de fluxo

No processo de moldagem por injeção, às vezes podem surgir ondulações na superfície dos produtos moldados, frequentemente chamadas de linhas de fluxo.

A formação de linhas de fluxo deve-se principalmente ao enchimento de carne, a alta temperatura da massa fundida encontra a baixa temperatura da parede da cavidade do molde e forma uma casca dura quando a camada de casca está sujeita à ação da força de fluxo da massa fundida, será separada da superfície da cavidade do molde e causará um arrefecimento inconsistente, aparecendo assim linhas de fluxo.

As principais causas da formação de marcas de fluxo (padrão de fluxo) (1) Baixa fluidez do plástico

(2) Baixa temperatura do material, baixa temperatura do molde, baixa temperatura do bocal, velocidade de injeção lenta, baixa taxa de enchimento do molde, fornecimento insuficiente de material

(3) Pequena pressão de injeção, a baixa temperatura local no portão

(4) processo de sistema de vazamento longo, secção transversal pequena, tamanho pequeno da entrada, canal de fluxo tortuoso, cavidade de material frio estreita e imprópria, existe um material frio, de modo que a resistência do fluxo de material fundido, arrefecimento rápido

(5) Paredes finas, grande área e formato complexo das peças plásticas

Solução (1) Escolher materiais com melhor fluidez

Se for um material de molde puro, pode aumentar adequadamente a temperatura de processamento (também pode adicionar algum dispersante lubrificante) para melhorar a fluidez

Se contiver enchimento, pode adicionar algum dispersante lubrificante e outros aditivos para melhorar a fluidez da fusão

(2) Aumentar corretamente a temperatura do molde e do bocal, ajustar a taxa de injeção e a taxa de enchimento do molde

(3) Aumentar a pressão de injeção e o tempo de espera, e instalar aquecedores na intersecção para aumentar a temperatura local da intersecção

(4) Expandir adequadamente o portão e permanecer na área, alterar a localização do cruzamento, aumentar a cavidade do material frio e outras medidas para evitar a geração de padrões de fluxo

Deformação e empeno

(1) A temperatura do molde é demasiado elevada, o tempo de arrefecimento não é suficiente

(2) Diferença de espessura entre produtos

(3) Localização inadequada do portão, o número do portão de corte não é adequado

(4) Localização inadequada e força desigual

(5) A orientação molecular plástica é demasiado grande

O empeno e a deformação dos produtos injectados é um problema muito difícil. O principal problema deve ser resolvido a partir da conceção do molde, enquanto o efeito do ajuste das condições de moldagem é muito limitado.

(1) A deformação causada pela tensão residual causada pelas condições de moldagem pode ser eliminada reduzindo a pressão de injeção, elevando o molde e uniformizando a temperatura do molde, aumentando a temperatura da resina ou utilizando métodos de recozimento.

(2) Quando a deformação por tensão é causada por uma má libertação do molde, pode ser resolvida aumentando o número ou a área dos empurradores e definindo a inclinação da libertação do molde.

(3) Se o método de arrefecimento não for adequado, de modo a que o arrefecimento não seja uniforme ou o tempo de arrefecimento não seja suficiente, o método de arrefecimento pode ser ajustado e o tempo de arrefecimento pode ser prolongado. Por exemplo, o circuito de arrefecimento pode ser ajustado o mais próximo possível da deformação.

(4) Para a deformação causada pela contração da moldagem, é necessário alterar o desenho do molde. Entre eles, o mais importante é prestar atenção para tornar a espessura da parede do produto consistente.

Por vezes, como último recurso, é necessário corrigir a deformação medindo a deformação do produto e cortando o molde na direção oposta.

As resinas com grande retração, geralmente resinas cristalinas (como o poliformaldeído, o nylon, o polipropileno, o polietileno e as resinas PET) têm maior deformação do que as resinas não cristalinas (como as resinas PMMA, PVC, poliestireno, resinas ABS e resinas AS).

Além disso, a deformação da resina reforçada com fibra de vidro também se deve em grande parte ao alinhamento das fibras.

Bolhas

Os produtos fabricados apresentam bolhas principalmente pelos seguintes motivos: (1) O plástico não está suficientemente seco e contém umidade

(2) O plástico tem uma composição deca

(3) A velocidade de injeção é demasiado rápida

(4) A pressão de injeção é demasiado pequena

(5) A temperatura do problema é demasiado baixa, o molde não está cheio

(6) Má exaustão do molde

(7) O ar é introduzido pela extremidade de carga

(1) Quando a espessura da parede do produto é grande, a taxa de arrefecimento da sua superfície exterior é mais rápida do que a da parte central, pelo que, à medida que o arrefecimento prossegue, a resina na parte central encolhe e expande-se para a superfície ao mesmo tempo, fazendo com que a parte central fique subenchida. Esta situação é designada por bolha de vácuo.

As principais soluções são as seguintes: A: Determine dimensões adequadas para a entrada e o canal de injeção de acordo com a espessura da parede. Em geral, a altura da entrada deve corresponder a 50%-60% da espessura da parede do produto.

B: Até ao fecho do portão, deixar uma certa quantidade de material de injeção suplementar.

C: O tempo de injeção deve ser ligeiramente superior ao tempo de fecho do portão.

D: Reduzir a velocidade de injeção e aumentar a pressão de injeção.

E: Utilizar materiais com elevado grau de viscosidade de fusão.

(2）Bolhas causadas pela geração de gás volátil, as soluções são principalmente as seguintes:

A: Pré-secagem adequada

B: Reduzir a temperatura elevada de fusão da resina para evitar a produção de gás de decomposição.

(3) As bolhas causadas pela fraca fluidez podem ser resolvidas aumentando a temperatura da resina e do molde e aumentando a velocidade de injeção.

Marcas de stress

Ao retirar do molde as peças produzidas por moldagem por injeção, se uma haste ejetora for usada para expulsá-las, ela costuma deixar marcas profundas ou superficiais nas peças plásticas.

Se estes vestígios forem demasiado profundos, ocorrerá o chamado fenómeno branco e, em casos graves, a parte superior ocorrerá através das partes plásticas da situação conhecida como explosão da parte superior.

O aparecimento de marcas de tensão em peças plásticas moldadas por injeção deve-se principalmente à força com que o produto adere ao molde e às marcas brancas produzidas nas peças na posição em que a haste ejetora atua.

As causas específicas e os métodos de melhoria são os seguintes: (1) Temperatura do molde muito baixa ou muito alta: ajuste-a para um valor adequado.

(2) Velocidade de ejeção demasiado rápida: reduzir a velocidade de ejeção.

(3) Existe um chanfro no molde: reparar o molde (polimento).

(4) Ejeção desequilibrada do produto acabado (mola da placa ejectora partida): reparar o molde (tornar o ejetor equilibrado).

(5) Número insuficiente de pinos ejectores ou posição inadequada: aumentar o número de pinos ejectores ou mudar a posição dos pinos ejectores.

(6) Fenómeno de vácuo no molde durante a moldagem: limpar a mancha no orifício ejetor e melhorar o efeito de entrada de ar.

(7) Posição bruta do osso e posição da coluna do produto acabado (para trás): polir cada posição do osso e posição da coluna.

(8) A pressão de injeção ou a pressão de retenção da pressão é demasiado elevada: reduzir a pressão de forma adequada.

(9) A inclinação de libertação do molde do produto acabado é demasiado pequena: aumentar a inclinação de libertação do molde.

(10) Tempo ou posição inadequados do cursor lateral: reparar o molde (normalizar a ação de extração do núcleo).

(11) A área do ejetor é demasiado pequena ou a velocidade do ejetor é demasiado rápida: aumentar a área do ejetor ou diminuir a velocidade do ejetor.

(12) A velocidade de injeção da última secção é demasiado rápida (rebarba): abrandar a velocidade de injeção da última secção.

Obtenha preços competitivos, feedback de DFM e o cronograma de produção da equipe de engenharia da ZetarMold.

Solicite um orçamento gratuito → Consulte nosso Guia completo de moldagem por injeção para obter uma visão abrangente.