Introdução: Uma máquina de moldagem por injeção, também conhecida como máquina de injeção ou máquina de moldagem, é a principal peça de equipamento utilizada para criar produtos de plástico de várias formas a partir de termoplásticos ou plásticos termoendurecíveis. É a peça de equipamento mais importante no sector dos plásticos processo de moldagem por injeção.

As máquinas de moldagem por injeção são utilizadas em todo o lado para fabricar peças de plástico, desde equipamento médico a todo o tipo de ferramentas, desde a indústria aeroespacial à indústria automóvel, e até mesmo a artigos do dia a dia e brinquedos para crianças.

Muitas das peças, ou mesmo todo o conjunto, são fabricadas por moldagem por injeção de plástico. Basta olhar à sua volta e, se vir algo de plástico, é provável que tenha sido feito por uma máquina de moldagem por injeção.

No funcionamento da máquina de moldagem por injeção, a unidade de injeção é responsável por injetar o plástico fundido nos moldes de injeção de plástico em cada ciclo de moldagem por injeção, completando assim o processo de produção de produtos de plástico. Este artigo é sobre o funcionamento das máquinas de moldagem por injeção.

Qual é o princípio de funcionamento de uma máquina de moldagem por injeção?

As máquinas de moldagem por injeção têm duas funções principais: aquecer pellets de plástico para os fazer derreter e aplicar alta pressão ao plástico derretido para o fazer ejetar e encher a cavidade do molde. Eis como funcionam:

Utilizando as propriedades termofísicas dos plásticos, o material é adicionado da tremonha ao barril. O barril é aquecido por um anel de aquecimento para fundir o material. No tambor é instalado um parafuso que roda através de um motor externo. Sob a ação do parafuso, o material é transportado para a frente e compactado ao longo da ranhura do parafuso.

O material é gradualmente plastificado, derretido e homogeneizado pelos efeitos duplos do aquecimento externo e do corte do parafuso. Quando o parafuso roda, o material é empurrado para a cabeça do parafuso pela fricção e força de corte da ranhura do parafuso depois de derretido.

Ao mesmo tempo, o parafuso recua sob a reação do material, de modo que a cabeça do parafuso forma um espaço de armazenamento de material e completa o processo de plastificação.

Em seguida, o parafuso injecta o material fundido na câmara de armazenamento na cavidade do molde através do bocal a alta velocidade e alta pressão. Depois de o material fundido na cavidade ser mantido sob pressão, arrefecido, solidificado e moldado, o molde é aberto e o produto moldado é ejectado do molde.

Fusão de plástico

Primeiro, coloca-se partículas de plástico ou pó na tremonha da máquina de moldagem por injeção. Em seguida, envia-se o material plástico para o cilindro de aquecimento através do parafuso de acionamento. Existe um aquecedor no cilindro de aquecimento. O aquecedor aquece o plástico até à temperatura de fusão. O parafuso roda e empurra o plástico derretido para o cilindro de injeção.

Injeção

O cilindro de injeção tem um pistão. Quando o parafuso empurra o plástico fundido para o cilindro de injeção, o pistão avança e empurra o plástico para o molde.

Durante o processo de injeção, o moldagem por injeção A máquina controla a velocidade de injeção, a pressão, o tempo e outros parâmetros através do sistema de controlo para garantir a qualidade e a precisão do plástico injetado no molde.

Arrefecimento

Quando o plástico é injetado no molde, é arrefecido pela água de arrefecimento. A água de arrefecimento flui através do canal de arrefecimento no molde, retirando o calor e fazendo com que o plástico arrefeça e solidifique rapidamente. O tempo de arrefecimento é ajustado de acordo com factores como o tipo e a espessura do plástico para garantir a qualidade do produto plástico.

Abertura do molde

Depois de o plástico ter arrefecido e endurecido, a máquina de moldagem por injeção utiliza o seu sistema de controlo para abrir o molde e retirar a peça de plástico acabada. A máquina utiliza métodos mecânicos, hidráulicos ou pneumáticos para abrir o molde, dependendo do tamanho e da estrutura do molde.

Quais são os componentes da máquina de moldagem por injeção?

A máquina de moldagem por injeção é normalmente composta por um sistema de injeção, um sistema de fixação do molde, um sistema de transmissão hidráulica, um sistema de controlo elétrico, um sistema de lubrificação, um sistema de aquecimento e arrefecimento, um sistema de monitorização de segurança, etc.

Sistema de injeção

O sistema de injeção é um dos principais componentes da máquina de moldagem por injeção. Existem geralmente três formas principais: tipo de êmbolo, tipo de parafuso e tipo de injeção de êmbolo pré-plástico de parafuso. O tipo de parafuso é atualmente muito utilizado.

A sua função é que num ciclo da máquina de moldagem por injeção, uma certa quantidade de plástico pode ser aquecida e plastificada dentro de um tempo especificado, e depois o plástico fundido é injetado na cavidade do molde através do parafuso a uma certa pressão e velocidade. Após a injeção estar concluída, o material fundido injetado na cavidade do molde é mantido em forma.

Sistema de fixação de moldes

O sistema de fixação do molde é responsável por fechar, abrir e ejetar o molde. Também fornece força suficiente para manter o molde fechado e resistir à pressão do plástico fundido que entra na cavidade do molde. Isto evita que o molde se abra e garante que o produto saia bem.

O sistema de fixação do molde é composto por um dispositivo de fixação do molde, um mecanismo de ajuste do molde, um mecanismo de ejeção, modelos fixos à frente e atrás, um modelo móvel, um cilindro de fixação do molde e um mecanismo de proteção de segurança.

Sistema hidráulico

O sistema de transmissão hidráulica existe para fornecer energia para todas as diferentes coisas que a máquina de moldagem por injeção precisa de fazer e para garantir que todas as diferentes partes da máquina de moldagem por injeção têm a quantidade certa de pressão, velocidade, temperatura e tudo o mais de que necessitam.

É constituído principalmente por vários componentes hidráulicos e componentes hidráulicos auxiliares, entre os quais a bomba de óleo e o motor são a fonte de energia da máquina de moldagem por injeção. Várias válvulas controlam a pressão e o caudal do óleo para satisfazer os vários requisitos do processo de moldagem por injeção.

Sistema de controlo elétrico

O sistema de controlo elétrico e o sistema hidráulico trabalham em conjunto para satisfazer as necessidades da máquina de moldagem por injeção, como pressão, temperatura, velocidade, tempo e diferentes acções do programa.

É constituído principalmente por aparelhos eléctricos, componentes electrónicos, instrumentos, aquecedores, sensores, etc. Existem geralmente quatro métodos de controlo: manual, semi-automático, totalmente automático e de regulação.

Sistema de aquecimento/arrefecimento

O sistema de aquecimento é utilizado para aquecer o cilindro e o bico de injeção. O cilindro da máquina de moldagem por injeção utiliza geralmente uma bobina de aquecimento elétrico como dispositivo de aquecimento, que é instalado no exterior do cilindro e é detectado em secções com um termopar. O calor é conduzido através da parede do cilindro para fornecer uma fonte de calor para a plastificação do material;

O sistema de arrefecimento é utilizado principalmente para arrefecer a temperatura do óleo.

Se a temperatura do óleo for demasiado elevada, provocará várias falhas, pelo que a temperatura do óleo deve ser controlada. Outro local que necessita de arrefecimento é junto ao orifício de descarga do tubo de material, para evitar que a matéria-prima derreta no orifício de descarga, resultando na falha da descarga normal da matéria-prima.

Sistema de lubrificação

O sistema de lubrificação é um circuito que fornece condições de lubrificação para as peças de movimento relativo da placa dinâmica, dispositivo de ajuste do molde, dobradiça da biela, etc. da máquina de moldagem por injeção, de modo a reduzir o consumo de energia e aumentar a vida útil das peças. A lubrificação pode ser uma lubrificação manual regular ou uma lubrificação eléctrica automática.

Sistema de proteção e monitorização de segurança

O dispositivo de segurança da máquina de moldagem por injeção é utilizado principalmente para proteger a segurança das pessoas e das máquinas. É composto principalmente por portas de segurança, válvulas hidráulicas, interruptores de limite, elementos de deteção fotoeléctrica, etc., para conseguir uma proteção de interbloqueio elétrico-mecânico-hidráulico.

O sistema de monitorização monitoriza principalmente a temperatura do óleo, a temperatura do material, a sobrecarga do sistema e as falhas do processo e do equipamento da máquina de moldagem por injeção, e indica ou emite um alarme quando são encontradas condições anormais.

Quais são as categorias de máquinas de moldagem por injeção?

Máquina de moldagem por injeção horizontal

Uma máquina de moldagem por injeção horizontal é um tipo comummente utilizado. Tem a vantagem de ter a linha central do conjunto de injeção concêntrica ou consistente com a linha central do conjunto de fixação e paralela ao terreno de instalação.

Tem as vantagens de um baixo centro de gravidade, funcionamento estável, instalação, funcionamento e manutenção convenientes do molde, grande abertura do molde e pequena altura do espaço; mas ocupa uma grande área e é amplamente utilizado em máquinas grandes, médias e pequenas.

Máquina de moldagem por injeção vertical

A caraterística desta máquina é que o dispositivo de fixação e o dispositivo de injeção estão dispostos em linha reta e perpendiculares ao solo.

Tem as vantagens de um espaço reduzido, fácil montagem e desmontagem do molde, fácil instalação de inserções, plastificação relativamente uniforme dos materiais que caem da tremonha, fácil automatização e fácil gestão automática da linha de várias máquinas.

Mas não é fácil que o produto caia automaticamente depois de ser ejectado, e tem de ser retirado à mão, o que não é fácil de conseguir em operação automática.

A máquina de selagem de máquinas de moldagem por injeção vertical é adequada para pequenas máquinas de moldagem por injeção, geralmente mais para máquinas de moldagem por injeção abaixo das 60 toneladas (60 toneladas refere-se à força de aperto), e não é adequada para máquinas de grande e médio porte.

Máquina de moldagem por injeção de ângulo

A direção de injeção e a interface do molde estão no mesmo plano. É particularmente adequado para produtos planos em que as marcas de porta não são permitidas no centro de maquinação. Ocupa uma área mais pequena do que uma máquina de moldagem por injeção horizontal, mas os insertos colocados no molde são propensos a inclinar-se e a cair. Além disso, as máquinas de moldagem por injeção também incluem a máquina de moldagem por injeção de parafuso.

Máquina de moldagem por injeção com mesa giratória multi-modo

É uma máquina de moldagem por injeção especial com operação multi-estação. A sua caraterística é que o dispositivo de fixação do molde da máquina de embalagem manual adopta uma estrutura de mesa giratória, e o molde gira em torno do eixo rotativo.

Este tipo de máquina de moldagem por injeção utiliza plenamente a capacidade de plastificação do dispositivo de injeção, o que pode encurtar o ciclo de produção e melhorar a capacidade de produção da máquina.

Por isso, é especialmente boa para fazer muitas coisas que demoram muito tempo a arrefecer e a moldar ou que precisam de mais tempo para o material extra que se põe lá dentro. Mas, como o molde é grande e tem muitas peças, o elemento que o mantém unido não é muito forte, pelo que este tipo de máquina é muito utilizado para fazer coisas como solas de sapato em plástico.

Qual é o método de funcionamento da máquina de moldagem por injeção?

O programa de ação da máquina de moldagem por injeção

Avanço do bico → injeção → manutenção da pressão → pré-plastificação → retração → recuo do bico → resfriamento → abertura do molde → ejeção → retirada da agulha → abertura da porta → fechamento da porta → fixação do molde → avanço do bico.

Itens de operação da máquina de moldagem por injeção

Há várias coisas a que se deve prestar atenção quando se opera uma máquina de moldagem por injeção, incluindo a operação do painel de controlo, a operação do quadro de controlo elétrico e a operação do sistema hidráulico.

A ação do processo de injeção, a ação de alimentação, a pressão de injeção, a velocidade de injeção, a seleção do tipo de ejeção, a temperatura e a corrente do tambor, a monitorização da tensão, o ajuste da pressão de injeção e da contrapressão, etc.

Controlo das condições do processo de moldagem por injeção

Atualmente, muitos fabricantes de máquinas de moldagem por injeção desenvolveram vários métodos de controlo de programas, que são, grosso modo: controlo da velocidade de injeção, controlo da pressão de injeção, controlo do enchimento de plástico da cavidade de injeção, controlo da pressão de retorno e da velocidade do parafuso e outro controlo do estado de plastificação.

O objetivo do controlo do processo é melhorar a qualidade do produto e maximizar a eficiência da máquina.

Preparação antes da moldagem por injeção

Antes da moldagem, há muitas coisas a fazer. Por exemplo: verificar o desempenho de processamento do material (verificar a plasticidade, o teor de humidade, etc.); tingimento e seleção de partículas antes de processar a matéria-prima; pré-aquecimento e secagem das partículas; limpeza e pré-aquecimento das inserções; limpeza do molde de ensaio e do barril, etc.

O que é o processo de trabalho da máquina de moldagem por injeção?

A máquina de moldagem por injeção é um dos principais equipamentos para moldagem por injeção. A principal função da máquina de moldagem por injeção é fundir várias formas de plástico uniformemente e injetar o material fundido na cavidade do molde com pressão e velocidade suficientes para o arrefecer e moldar. Então, qual é o processo de trabalho da máquina de moldagem por injeção?

Aquecimento, Pré-Plastificação

O parafuso é acionado pelo sistema tradicional para transportar o material do barril para a frente. Devido ao corte e à fricção do parafuso e do cilindro da máquina, o material derrete gradualmente. Uma certa quantidade de plástico fundido acumula-se na cabeça do barril.

Sob a pressão da massa fundida, o parafuso recua lentamente. A distância a que o parafuso recua é ajustada pelo dispositivo de medição de acordo com a quantidade necessária para um disparo. Quando é atingido o tamanho de injeção predeterminado, o parafuso pára de rodar e recua.

Fecho e bloqueio do molde

O mecanismo de aperto empurra a placa de molde móvel e a peça de molde móvel instalada na placa de molde móvel para fechar e bloquear a peça de molde fixa na placa de molde fixa para garantir que é fornecida força de aperto suficiente para bloquear o molde durante a moldagem.

Dispositivo de injeção avança

Quando o molde é fechado, todo o assento de injeção é empurrado e movido para a frente, de modo a que o bico da máquina de injeção encaixe completamente no canal principal do molde de injeção.

Injeção e manutenção da pressão

Quando o bico da máquina de injeção está devidamente alinhado com a porta do molde, o cilindro hidráulico de injeção é ativado, empurrando o parafuso para a frente em relação ao cilindro. Esta ação força o plástico fundido, que se acumulou na parte da frente do cilindro, a entrar na cavidade do molde com pressão suficiente.

À medida que a temperatura do plástico desce, este encolhe. Para garantir que as peças de plástico são densas, dimensionalmente precisas e têm as propriedades mecânicas desejadas, é necessário manter uma certa pressão sobre o plástico fundido na cavidade do molde para compensar a contração das peças de plástico.

Alívio de pressão

Quando a massa fundida congela no portão, a pressão pode ser aliviada.

Retiros de dispositivos de injeção

Após o alívio da pressão, o parafuso pode rodar e recuar para efetuar a alimentação e a pré-plastificação seguintes. Depois de concluída a pré-plastificação, o dispositivo de injeção é retirado do canal principal do molde.

Abertura do molde e ejeção de peças de plástico

Quando as peças de plástico na cavidade do molde tiverem arrefecido e tomado forma, o mecanismo de fixação abre o molde e ejecta as peças de plástico do molde.

Quais são as utilizações das máquinas de moldagem por injeção?

As máquinas de moldagem por injeção podem fazer muitas coisas. Podem fabricar produtos de plástico com formas complexas, tamanhos ou texturas densas com inserções de metal de uma só vez. São amplamente utilizadas na defesa, eletromecânica, automóveis, transportes, materiais de construção, embalagens, agricultura, cultura, educação, saúde e na vida quotidiana das pessoas.

Como resultado, tornaram-se numa das máquinas de plástico de crescimento mais rápido e mais produzidas. Existem demasiados produtos que moldagem por injeção máquinas podem fazer, por exemplo:

Indústria de fabrico de automóveis

As máquinas de moldagem por injeção são um grande negócio no sector da construção automóvel. São utilizadas para fabricar todo o tipo de peças para automóveis, como faróis, para-choques, puxadores de portas, painéis de instrumentos, pneus, volantes, etc.

Com o rápido desenvolvimento da indústria automóvel, o âmbito de aplicação das máquinas de moldagem por injeção tornou-se cada vez mais extenso, e o avanço da tecnologia de moldagem por injeção também melhorou a qualidade e o desempenho das peças automóveis.

Indústria médica

Os produtos médicos, como seringas médicas, instrumentos, sistemas de análise de sangue, etc., também são fabricados com máquinas de moldagem por injeção na indústria médica.

Estes produtos têm de ter elevada pureza, resistência à corrosão, resistência a alta pressão, não toxicidade, ausência de odor e outras caraterísticas, e as máquinas de moldagem por injeção podem cumprir estes requisitos rigorosos.

Indústria eletrónica

As máquinas de moldagem por injeção são também muito importantes na indústria eletrónica. São utilizadas para produzir os invólucros e os acessórios plásticos internos de produtos electrónicos, tais como computadores portáteis, telemóveis, ecrãs LCD, televisores, câmaras digitais, MP3, etc., bem como teclados, botões, etc.

Na indústria eletrónica, a compacidade e a tecnologia de produção de alta precisão são essenciais, e as máquinas de moldagem por injeção podem fornecer essa tecnologia de produção.

Indústria de electrodomésticos

Na indústria de electrodomésticos, as máquinas de moldagem por injeção de plástico são amplamente utilizadas para produzir os invólucros e acessórios de vários electrodomésticos, tais como máquinas de lavar roupa, aparelhos de ar condicionado, televisores, frigoríficos, etc.

A utilização de máquinas de moldagem por injeção não só torna a produção mais rápida, como também garante que os produtos têm bom aspeto e são de boa qualidade.

Quais são as vantagens das máquinas de moldagem por injeção?

Produção eficiente

As máquinas de moldagem por injeção de plástico utilizam tecnologia de controlo avançada para obter linhas de produção eficientes, aumentando assim a eficiência da produção. Completa automaticamente todo o processo de produção de acordo com o programa predefinido, pode alcançar a produção contínua, a produção em massa e encurtar o ciclo de produção.

Elevada qualidade do produto

Os produtos fabricados por máquinas de moldagem por injeção eléctrica têm o mesmo tamanho e peso, e a superfície é lisa e sem falhas. Ao controlar o processo de moldagem por injeção com precisão, a precisão e a consistência do produto podem ser garantidas.

Elevado grau de automatização

As máquinas de moldagem por injeção podem realizar uma série de tarefas, como a alimentação automática, o transporte automático e o enchimento automático durante o processo de produção, o que significa que não precisa de tantas pessoas e pode fazer mais coisas.

Vasta gama de utilizações

As máquinas de moldagem por injeção produzem uma vasta gama de produtos, que podem ser amplamente utilizados em muitos campos, tais como automóveis, eletrónica, tratamento médico, maquinaria, embalagens, etc., e podem satisfazer as necessidades de diferentes indústrias.

Conclusão

As máquinas de moldagem por injeção são o principal equipamento para o fabrico de produtos de plástico. Completam todo o processo, desde a fusão das matérias-primas até à moldagem dos produtos acabados, através de procedimentos operacionais precisos. O trabalho das máquinas de moldagem por injeção inclui o aquecimento, a injeção, o arrefecimento e a abertura do molde dos plásticos.

Cada etapa é controlada com precisão pelo sistema de injeção, sistema de fixação do molde, sistema hidráulico, etc., para garantir a eficiência da produção e a qualidade do produto. Moldagem por injeção são amplamente utilizadas em muitas indústrias, tais como automóveis, tratamento médico, eletrónica e electrodomésticos.

A sua elevada eficiência e automatização fazem com que desempenhem um papel importante na indústria moderna. Em geral, as máquinas de moldagem por injeção não só promovem o desenvolvimento da tecnologia de fabrico de plásticos, como também demonstram a sua importância insubstituível na satisfação das necessidades de várias indústrias em termos de qualidade e eficiência de produção de produtos de plástico.