A escolha da tonelagem certa para a sua máquina de moldagem por injeção é crucial para otimizar a eficiência da produção, o custo e a qualidade das peças. A escolha certa pode poupar tempo e material, melhorando o resultado do seu projeto.

Selecione a tonelagem da máquina de moldagem por injeção com base no tamanho da peça, no material e na complexidade da moldagem. Uma máquina com uma tonelagem excessiva pode causar um desgaste excessivo, enquanto uma tonelagem insuficiente pode levar a defeitos.

É fundamental compreender como a tonelagem afecta o seu processo de moldagem por injeção. Explore como a escolha da dimensão correta da máquina com base nas especificidades do projeto pode melhorar o desempenho e minimizar os problemas.

Qual é o conceito básico de tonelagem da máquina de moldagem por injeção?

A tonelagem da máquina de moldagem por injeção refere-se à força de aperto necessária para manter o molde fechado durante a injeção. É um fator crítico para garantir a qualidade e a precisão das peças moldadas.

A tonelagem da máquina de moldagem por injeção é medida em toneladas e determina a força necessária para fechar o molde. Uma tonelagem suficiente evita danos no molde e garante peças precisas e de alta qualidade durante o processo de injeção.

Cálculo da força de aperto

F=A P

em que F é a força de aperto, A é a área projectada da cavidade do molde e P é a pressão do plástico fundido na cavidade.

A força de aperto de uma máquina de moldagem por injeção, também conhecida como tonelagem, é essencialmente a pressão máxima que a máquina de moldagem por injeção pode aplicar para manter o molde fechado enquanto a peça está a ser moldada. A força de aperto é normalmente medida em toneladas (T).

Em suma, esta força assegura que o molde permanece fechado durante todo o ciclo de injeção, o que pode evitar que o plástico derretido vaze da linha de separação do molde.

Principais componentes de uma máquina de moldagem por injeção

Para compreender porquê tonelagem da máquina de moldagem por injeção¹ é importante, é necessário conhecer os principais componentes de uma máquina de moldagem por injeção:

• Unidade de injeção: Isto inclui o parafuso, o cilindro, o bocal, etc. que derretem e injectam os grânulos de plástico na cavidade do molde.

• Unidade de fixação: Isto inclui o cilindro móvel, o cilindro fixo, o mecanismo de aperto, etc., que fornecem a força de aperto e mantêm o molde fechado.

• Sistema de controlo: Isto inclui os computadores, sensores, painéis de controlo, etc., que controlam vários parâmetros do processo de injeção e fixação.

• Sistema de acionamento: Isto inclui os sistemas de acionamento hidráulico ou elétrico que fornecem a energia necessária para a injeção e a fixação.

Princípio de funcionamento da força de aperto

A força de aperto é aplicada pelo dispositivo de aperto da máquina de moldagem por injeção. Quando o molde é fechado, o mecanismo de fixação da máquina pressiona as placas móveis e fixas do molde firmemente juntas para que possam resistir à pressão do plástico derretido na cavidade durante a moldagem por injeção.

O força de aperto² precisa de ser suficientemente forte para evitar que o plástico fundido saia da linha de separação do molde, mas não deve ser demasiado grande para evitar danos desnecessários no molde e no equipamento.

Qual é a importância de escolher a tonelagem correta da máquina de moldagem por injeção?

Selecionar a tonelagem certa para a sua máquina de moldagem por injeção é crucial para maximizar a eficiência, a qualidade do produto e minimizar os defeitos durante a produção.

A escolha da tonelagem correta assegura a força de aperto adequada para evitar defeitos como disparos curtos ou flash. Equilibra os requisitos de pressão da cavidade do molde, reduzindo o consumo de energia e melhorando os tempos de ciclo.

Impacto na qualidade do produto

A força de aperto afecta diretamente a qualidade do produto. Se a força de aperto for insuficiente, o molde não pode ser completamente fechado durante o processo de moldagem por injeção, e o plástico derretido sairá entre os moldes.

Isto causará defeitos, como rebarbas e fulgor na superfície do produto, afectando o acabamento da superfície e a função do produto. Para produtos de alta precisão, a força de aperto insuficiente é ainda mais grave, porque a força de aperto insuficiente causará desvios dimensionais e afectará o desempenho do produto.

Impacto na eficiência da produção

Uma tonelagem adequada (força de aperto) garante a estabilidade e a continuidade do processo de produção. Se a força de aperto for insuficiente ou incorrecta, pode ocorrer o seguinte: o molde não pode ser fechado normalmente, resultando em interrupções na produção e afectando a eficiência da produção, o que afectará a eficiência da produção.

Pelo contrário, uma força de aperto excessiva aumentará o desgaste do molde e da máquina de moldagem por injeção, encurtará a sua vida útil e aumentará os custos de manutenção e substituição.

Impacto no controlo dos custos

A seleção correta da tonelagem da máquina de moldagem por injeção é importante para controlar os custos de produção. A seleção de uma máquina com uma tonelagem demasiado elevada aumentará os custos de aquisição de equipamento e de energia, aumentando as despesas totais.

Pelo contrário, se a tonelagem da máquina selecionada for demasiado baixa, pode não satisfazer os requisitos de produção, o que aumentará ainda mais as despesas com o equipamento, bem como os custos de investimento. Por conseguinte, uma seleção razoável da tonelagem da máquina de moldagem por injeção pode maximizar a utilização dos recursos e reduzir os custos de produção.

Impacto na segurança da produção

Uma força de aperto excessiva causará um desgaste desnecessário do molde e da máquina de moldagem por injeção, aumentará a possibilidade de falha e danos no equipamento e afectará a segurança da produção.

Além disso, uma força de aperto excessiva pode constituir uma ameaça para a segurança dos operadores e das máquinas. Por conseguinte, a escolha da tonelagem correta da máquina de moldagem por injeção pode não só melhorar a eficiência da produção e a qualidade do produto, mas também garantir a segurança do processo de produção.

Quais são os passos para determinar a tonelagem de uma máquina de moldagem por injeção?

Determinar a tonelagem correta para uma máquina de moldagem por injeção é crucial para garantir uma produção eficiente e evitar danos na máquina. Este processo envolve o cálculo da força de aperto com base no tamanho e no material da peça.

Para determinar a tonelagem de uma máquina de moldagem por injeção, calcule a força de aperto necessária multiplicando a área da superfície da peça moldada pela pressão de injeção do material. A fórmula ajuda a garantir uma seleção precisa da máquina e uma moldagem eficiente.

Compreender os requisitos específicos do produto e do molde

Em primeiro lugar, é necessário conhecer em pormenor o tamanho, a forma, o material do produto a ser produzido e o seu comportamento durante o processo de moldagem. Em seguida, com base no design do produto e nos requisitos de produção, determine o tamanho do molde, o número de cavidades e a disposição das cavidades.

• Tamanho e forma do produto:O tamanho e a forma do produto afectam diretamente a forma como o molde é concebido e a forma como a força de aperto é calculada. Por exemplo, os produtos de grandes dimensões requerem normalmente moldes maiores e forças de aperto mais elevadas. Além disso, os produtos com formas complexas podem exigir maior precisão e forças de aperto.

• Caraterísticas do material:Diferentes materiais têm diferentes caraterísticas de fluxo e pressão durante o processo de moldagem por injeção. Por exemplo, o ABS requer uma pressão de injeção mais elevada durante a moldagem por injeção do que o PP. Alguns plásticos de engenharia requerem uma pressão de injeção mais elevada e uma conceção adequada da taxa de compressão do parafuso para obter melhores efeitos de moldagem. Por conseguinte, compreender estes comportamentos de cada material é importante se quiser saber quanta força de aperto é necessária.

• Conceção do molde: O tamanho do molde, o número de cavidades e a disposição destas cavidades afectam diretamente o cálculo da força de fixação. Se o molde tiver várias cavidades, a sua disposição também precisa de ser considerada ao calcular a força de aperto, mas para um molde de cavidade única, isto é relativamente fácil. Além disso, o projeto do molde tem de considerar o sistema de arrefecimento, o desenho da porta e outros factores que podem afetar o cálculo da força de aperto.

Cálculo da área projectada da cavidade do molde

Para calcular a tonelagem de moldagem por injeção, é necessário conhecer a área de projeção da cavidade. Especificamente, a área de projeção refere-se à área de projeção vertical da cavidade na linha de separação. Ao fazer o cálculo, é necessário somar as áreas de projeção de todas as cavidades, e é necessário ter em conta a disposição dos moldes com várias cavidades.

• Cálculo da área projectada para moldes de cavidade única:Para moldes de cavidade única, o cálculo da área projectada é bastante simples. Basta calcular a área projectada vertical do produto na linha de separação. Por exemplo, se um produto tiver 100mm 50mm, a área projectada é 100mm 50mm = 5000mm².

• Cálculo da área projectada para moldes multi-cavidades:Para moldes com várias cavidades, é necessário calcular o área total projectada de todas as cavidades³. Por exemplo, se um produto tem 100mm 50mm e o desenho do molde tem quatro cavidades dispostas em 22, a área projectada de uma única cavidade é 100mm 50mm = 5000mm². A área total projectada das quatro cavidades é 5000mm² 4 = 20000mm².

Determinação da pressão do plástico fundido na cavidade

Diferentes materiais têm diferentes caraterísticas de fluxo e pressão durante a moldagem por injeção. Geralmente, pode consultar os dados fornecidos pelo fornecedor do material ou determiná-los com base em experiências anteriores. De um modo geral, para os termoplásticos, a pressão da cavidade é normalmente de 20-40 MPa.

• Caraterísticas de pressão de materiais comuns:Aqui estão os gamas de pressão de cavidade para vários materiais plásticos comuns⁴:

• ABS: 30-40MPa

• PP: 20-30MPa

• PE: 20-25MPa

• PVC: 25-35MPa

• PC: 30-40MPa

• Factores que afectam as caraterísticas da pressão:A pressão do plástico fundido na cavidade é influenciada por vários factores, incluindo:

• Fluidez do material

• Velocidade de injeção

• Temperatura do molde

• Espessura do produto

Por conseguinte, ao determinar a pressão da cavidade, estes factores têm de ser considerados de forma abrangente para garantir a exatidão do cálculo.

Cálculo da força de aperto necessária

Para determinar o força de aperto necessária⁵Aplicar a fórmula acima F=A * P. Não esquecer que, para garantir a estabilidade e a segurança do processo de produção, é normalmente adicionada uma margem de segurança de 10-20% à força de aperto calculada.

• Exemplo de cálculo da força de aperto:Vejamos o exemplo de um produto com dimensões de 100 mm 50mm. O material utilizado é o ABS e a pressão da cavidade é de 30MPa. O desenho do molde é de cavidade única. Primeiro, vamos calcular a área projectada da cavidade do molde. A área projectada é de 100mm 50mm = 5000mm².De seguida, vamos calcular a tonelagem. A força de fixação é igual à área projectada multiplicada pela pressão da cavidade, que é 5000mm² * 30MPa = 150000N, que é aproximadamente 15 toneladas. Acrescentando uma margem de segurança de 20%, a força de aperto necessária é de cerca de 18 toneladas. Por conseguinte, é mais adequado escolher uma máquina de moldagem por injeção com força de aperto de 20 toneladas.

• Seleção da margem de segurança:Na produção efectiva, para garantir a estabilidade e a segurança da produção, é normalmente acrescentada uma certa margem de segurança à força de aperto calculada. Geralmente, a margem de segurança é de 10-20%. A escolha específica da margem de segurança pode ser determinada com base nos requisitos do produto e na situação atual da produção.

Consideração de requisitos especiais de produção

Para alguns produtos especiais e requisitos de produção, temos também de considerar outros factores. Por exemplo:

Moldes com múltiplas cavidades: Se utilizarmos moldes com múltiplas cavidades, temos de considerar o impacto da disposição das cavidades na força de aperto.

Produtos de precisão: Para produtos que requerem alta precisão e alta qualidade, pode ser necessário utilizar uma máquina de moldagem por injeção com maior força de aperto.

Produtos grandes de paredes finas: Uma vez que o plástico fundido flui e arrefece rapidamente, estes produtos podem necessitar de uma força de aperto maior durante o processo de moldagem.

• Requisitos especiais dos moldes multi-cavidades:A disposição das cavidades num molde com várias cavidades tem um efeito significativo na força que tem de ser aplicada durante a fixação. Por exemplo, se houver duas linhas e duas colunas (2×2), a força de fixação necessária é diferente de uma linha e quatro colunas (4×1). Os moldes do segundo tipo (designados por 4×1 porque existem quatro cavidades numa fila) são mais compridos do que os moldes com duas cavidades lado a lado, pelo que requerem relativamente mais pressão no fecho. Portanto, ao projetar um molde de múltiplas cavidades, o arranjo apropriado da cavidade deve ser selecionado para garantir que a força de fixação seja distribuída uniformemente.

• Requisitos especiais dos produtos de precisão:Para produtos de precisão que requerem precisão e alta qualidade, deve ser selecionada uma máquina de moldagem por injeção com uma força de aperto maior para garantir que o molde fica completamente fechado durante o processo de moldagem por injeção. Tomemos como exemplo uma empresa que produz componentes electrónicos, cujas tolerâncias são muito finas: até ±.01mm. Se quiser produzir bons produtos de forma fiável, deve escolher uma máquina de moldagem por injeção com uma força de aperto maior para garantir a estabilidade da produção e a qualidade do produto.

• Requisitos especiais para produtos de paredes finas de grandes dimensões:Na produção de objectos de grandes dimensões e paredes finas por moldagem por injeção, é necessária uma maior força de aperto porque o plástico derretido flui e arrefece muito rapidamente. Por exemplo, na produção de para-choques de automóveis, o tamanho do produto é grande e a espessura da parede é fina, pelo que é necessária uma máquina de moldagem por injeção com uma força de aperto superior para garantir a qualidade do produto.

Quais são os estudos de caso?

Selecionar a tonelagem correta para uma máquina de moldagem por injeção é crucial para otimizar a eficiência e evitar defeitos. Examinaremos casos reais para destacar as principais considerações.

A escolha da tonelagem correta garante uma força de aperto suficiente para evitar a abertura do molde durante a injeção. Afecta a qualidade do produto e o tempo de ciclo. Os principais factores incluem o tipo de material, a conceção do molde e o tamanho da peça.

Caso 1: Pequenos produtos electrónicos de precisão

Uma empresa pretende fabricar um pequeno produto eletrónico de precisão com 30 mm, 20 mm e 10 mm, feito de plástico ABS. O molde foi concebido com quatro cavidades dispostas em 2*2.

• Encontre a área projectada da cavidade do molde: A área projectada de cada cavidade é 30mm 20mm = 600mm², e a área total projectada das quatro cavidades é 600mm² 4 = 2400mm².

• Determinar a pressão da cavidade: De acordo com o guia de moldagem de material ABS, a pressão da cavidade é de cerca de 30MPa.

• Calcular a força de aperto necessária: Força de aperto = 2400mm² * 30MPa = 72000N, que é cerca de 7,2 toneladas. Acrescente uma margem de segurança de 20%, e a força de aperto necessária é de cerca de 8,6 toneladas. Por isso, é melhor escolher uma máquina de moldagem por injeção com força de aperto de 10 toneladas.

Caso 2: Para-choques de automóvel

Uma empresa quer fabricar um para-choques de automóvel com 1500 mm 400mm 200mm, feito de plástico PP. O molde é uma cavidade única.

• Encontre a área projectada da cavidade do molde: A área projectada é de 1500mm * 400mm = 600000mm².

• Determinar a pressão da cavidade: De acordo com o guia de moldagem de material PP, a pressão da cavidade é de cerca de 25MPa.

• Determinar a força de aperto necessária: Força de aperto = 600000mm² * 25MPa = 15000000N, ou cerca de 1500 toneladas. Se adicionarmos um fator de segurança 20%, a força de aperto necessária é de cerca de 1800 toneladas. Assim, uma máquina de moldagem por injeção com força de aperto de 2000 toneladas é mais adequada.

Caso 3: Grande contentor de paredes finas

Uma empresa quer fabricar um contentor grande, de paredes finas, com 200 mm 200 mm 200mm, em plástico PE. O molde é uma cavidade única.

• Calcule a área projectada da cavidade do molde: A área projectada é de 200mm * 200mm = 40000mm².

• Determinar a pressão da cavidade: De acordo com o guia de moldagem de material PE, a pressão da cavidade é de cerca de 20MPa.

• Calcule a força de aperto de que necessita: Força de aperto = 40000mm² * 20MPa = 800000N, o que corresponde a cerca de 80 toneladas. Acrescente um fator de segurança 20% e precisará de cerca de 96 toneladas de força de aperto. Assim, deve utilizar uma máquina de moldagem por injeção com força de aperto de 100 toneladas.

Quais são os problemas e soluções comuns para escolher a tonelagem de uma máquina de moldagem por injeção?

Escolher a tonelagem certa para a sua máquina de moldagem por injeção é essencial para otimizar o desempenho e evitar defeitos. A compreensão dos factores-chave pode levar a processos de produção mais suaves.

A escolha da tonelagem correta da máquina de moldagem por injeção é crucial para evitar a sub ou a sobrecarga. Os principais factores incluem o tamanho da peça, o tipo de material e a velocidade de injeção. A tonelagem correta garante peças de alta qualidade e eficiência, evitando a sobrecarga da máquina.

Força de aperto insuficiente

Problema: Se a força de aperto não for suficiente, o molde não será completamente fechado durante o processo de injeção, o que causará rebarbas e rebarbas, afectando a qualidade do produto.

• Solução:Recalcular a força de aperto e considerar todos os factores relevantes no cálculo.

• Solução: Otimizar a disposição das cavidades ao conceber o molde para reduzir a força de aperto necessária.

• Solução: Ao selecionar o equipamento, deve ser considerado um determinado fator de segurança para evitar uma força de aperto insuficiente.

Força de aperto excessiva

Problema: Demasiada força de fixação pode aumentar os custos do equipamento e causar desgaste desnecessário no molde e no equipamento.

• Solução: Calcular com exatidão a tonelagem necessária (força de aperto) para evitar margens de segurança excessivas.

• Solução: Escolha as máquinas de moldagem por injeção adequadas e não procure cegamente equipamento de alta tonelagem.

• Solução:Otimizar a conceção do molde para reduzir a necessidade de uma força de aperto elevada.

Cálculo da força de aperto para moldes multi-cavidades

Problema: A disposição das cavidades dos moldes multi-cavidades tem um impacto significativo na força de aperto, e é fácil cometer erros no cálculo.

• Solução: Escolha a disposição correta da cavidade com base na situação real para garantir que a força de aperto é distribuída uniformemente.

• Solução: Utilize software profissional para simular e calcular, para se certificar de que a força de aperto é calculada corretamente.

• Solução: Ao conceber moldes com várias cavidades, considere o impacto da disposição das cavidades na força de aperto e optimize o plano de conceção.

Conclusão

Escolher a tonelagem correta quando se utiliza um máquina de moldagem por injeção⁶ é fundamental para o sucesso de qualquer projeto.

Ao compreender os conceitos básicos da tonelagem da máquina de moldagem por injeção, a importância de escolher a tonelagem correta, os passos para determinar a tonelagem, a análise de casos reais e os problemas comuns e respectivas soluções, será capaz de se orientar melhor na escolha da tonelagem e da dimensão da máquina de moldagem por injeção.

Ao escolher a máquina de moldagem por injeção de tonelagem certa no processo de fabrico, pode melhorar a eficiência e o controlo de qualidade, ao mesmo tempo que controla rigorosamente os custos e garante a segurança do processo de produção.

Neste artigo, compilámos alguns estudos de caso detalhados, esperando que estes estudos de caso possam fornecer referências valiosas para selecionar a tonelagem da máquina de moldagem por injeção e ajudar o seu projeto de moldagem por injeção a ser bem sucedido.