Os moldes de injeção são uma ferramenta de fabrico industrial comum que é amplamente utilizada no processo de produção de produtos de plástico. Envolve o aquecimento do plástico até este derreter, a sua injeção num molde e, em seguida, o seu arrefecimento e solidificação na forma pretendida. Os moldes de injeção são conhecidos pela sua eficiência, precisão e boa repetibilidade, o que os torna amplamente aplicáveis em indústrias como a automóvel, eletrónica, electrodomésticos e dispositivos médicos. Este artigo apresenta os conceitos básicos dos moldes de injeção, incluindo tipos, estruturas, princípios de conceção, seleção de materiais e muito mais.

Ⅰ. O que é um molde de injeção?

Um molde de injeção é uma ferramenta utilizada para fabricar produtos de plástico. Dá-lhes a sua forma e tamanho. A moldagem por injeção é uma forma de fabricar muitas peças com a mesma forma. Funciona derretendo o plástico e colocando-o num molde. O plástico arrefece e torna-se sólido. Muitas coisas que usamos todos os dias, como computadores, telefones e peças de automóveis, são feitas com moldes de injeção. Os principais elementos necessários para fabricar peças com moldagem por injeção são moldagem por injeção máquina e um molde.

Ⅱ. Componentes de um molde de injeção

1. Sistema de jitos de moldes de injeção

O sistema de canais de injeção de um molde de injeção é a passagem através da qual o material plástico flui do bocal da máquina de moldagem por injeção para o produto. Inclui o canal principal, os sub-canais, os poços frios e as comportas, e pode também incluir sistemas de canal quente que injectam diretamente na superfície do produto.

2. Estrutura do molde de injeção

A estrutura do molde, também designada por porta-molde, é o conjunto principal do molde onde são montados todos os componentes. Fixa com precisão o molde na máquina de moldagem por injeção, completando o processo de injeção.

3. Secção de formação da cavidade do molde

A cavidade do molde é um espaço selado formado pela combinação do núcleo e da cavidade do molde, corrediças, pinos angulares, inserções e outros componentes, de acordo com a estrutura do produto plástico. O plástico entra nesta cavidade selada sob pressão da máquina de injeção, solidificando-se para formar o produto real com a mesma forma estrutural que foi concebida. Este espaço fechado é a cavidade do molde.

4. Sistema de arrefecimento do molde

O plástico quente enche o molde a altas temperaturas e precisa de arrefecer rapidamente para que a peça de plástico endureça. Para cumprir os requisitos de temperatura do processo de injeção, um sistema de controlo de temperatura ajusta a temperatura do molde. Para os moldes de injeção de termoplásticos, os sistemas de arrefecimento são concebidos para arrefecer o molde. Os métodos de arrefecimento mais comuns incluem a abertura de canais de água de arrefecimento no interior do molde para remover o calor através da circulação da água; o aquecimento do molde também pode ser conseguido através da utilização de água quente ou vapor; para além dos canais de água de arrefecimento, podem ser instalados elementos de aquecimento elétrico no interior e à volta do molde. Para além do arrefecimento, o sistema de arrefecimento também pode ser utilizado para controlar a deformação do produto.

5. Sistema de posicionamento do molde

O sistema de posicionamento de um molde de injeção tem normalmente três níveis de posicionamento. O primeiro nível é o posicionamento do pilar guia, que é utilizado principalmente para o posicionamento aproximado dos moldes dianteiro e traseiro em longas distâncias; o segundo nível é o posicionamento do bloco de ângulo reto, também conhecido como posicionamento de bloqueio lateral, que é utilizado para posicionar as bases do molde dianteiro e traseiro; o terceiro nível é o posicionamento preciso dos núcleos do molde dianteiro e traseiro, e cada nível é mais preciso do que o anterior.

6. Sistema de ejeção de moldes de injeção

Uma vez que o molde se abre, é importante garantir que a peça permaneça na parte de trás do molde e seja mantida firmemente lá. O sistema de ejeção utiliza a força de ejeção transmitida pela haste ejectora da máquina de injeção e os mecanismos instalados na placa de ejeção do molde para empurrar a peça para fora do lado posterior do núcleo do molde posterior, para que a peça possa ser retirada da superfície do molde. O mecanismo de ejeção inclui pinos ejectores, mangas, placas ejectoras, pinos angulares, etc.

7. Sistema de ventilação do molde de injeção

O sistema de ventilação do molde é muito importante no projeto do molde. Quando o plástico derretido enche a cavidade do molde a uma velocidade muito rápida, o ar no interior da cavidade tem de ser rapidamente expelido para criar espaço para que o plástico derretido possa fluir suavemente. As velocidades de injeção podem ser tão rápidas como as das balas, pelo que um sistema de ventilação rápido e eficaz é muito importante. A ventilação de gás baseia-se principalmente em: folga dos pinos ejectores, folga dos insertos, folga dos insertos de ventilação e ventilação da superfície de separação.

Ⅲ. Classificação dos moldes de injeção

1. Com base no processo de moldagem: moldes de canal quente e moldes de canal frio.

2. Com base no material de moldagem: moldes metálicos e moldes não metálicos.

3. Com base no volume de produção: moldes de protótipo (moldes simples) e moldes de produção.

4. Com base nos materiais do molde: moldes moles e moldes duros.

5. Com base na forma do produto:

• Moldes planos: utilizados para fabricar produtos de forma plana, como coberturas, painéis, etc.
• Moldes para tiras longas: utilizados para fabricar produtos em forma de tiras longas, como tubos, suportes para cabos, etc.
• Moldes para caixas: utilizados para fabricar produtos com um determinado volume, como caixas, contentores, etc.

6. Com base na estrutura do molde:

• Moldes de cavidade única: apenas uma cavidade, adequada para produzir um produto.
• Moldes multi-cavidades: várias cavidades idênticas, podem produzir vários produtos ao mesmo tempo.
• Moldes multicomponentes: podem injetar vários materiais ao mesmo tempo, produzindo produtos compostos.

Ⅳ. Conceção do molde de injeção

1. Base de conceção, precisão dimensional e correção das dimensões relacionadas

Determine a categoria a que pertencem os seus produtos de plástico com base nos seus requisitos e funções específicos. Por exemplo, os brinquedos são produtos de plástico que requerem uma elevada qualidade estética, mas não necessitam de ser dimensionalmente exactos. Os produtos de plástico funcionais, por outro lado, precisam de ser dimensionalmente exactos. As câmaras são produtos de plástico que necessitam de ser esteticamente agradáveis e dimensionalmente exactos. O ângulo de inclinação para a desmoldagem é razoável? O ângulo de inclinação para a desmoldagem afecta diretamente a desmoldagem e a qualidade dos seus produtos de plástico. Por outras palavras, determina se o processo de injeção pode decorrer sem problemas.

Eis alguns aspectos a considerar para determinar se o seu ângulo de inclinação é razoável: O ângulo de inclinação é suficiente? O ângulo de inclinação deve ser compatível com a superfície de divisão ou de separação do seu produto de plástico durante a moldagem. Irá afetar o aspeto e a precisão dimensional do seu produto? Irá afetar a resistência de determinadas partes do seu produto de plástico?

2. Conceção preliminar, análise e digestão de desenhos e amostras de produtos de plástico

① Caraterísticas geométricas do produto.

② Dimensões e tolerâncias do produto.

③ Requisitos técnicos do produto.

④ Tipos e classes de partículas de plástico.

⑤ Requisitos de aparência do produto.

⑥ Normas de inspeção dos produtos.

3. Determinação do número de cavidades e da disposição das cavidades

① O volume máximo de injeção da máquina de injeção é cumprido?

② A força de aperto da máquina de injeção é cumprida?

③ As dimensões externas do molde estão dentro dos requisitos da máquina?

Precisão do produto, cor.

④ Existem núcleos laterais no produto e como são manuseados?

⑤ Lote de produção de produtos.

⑥ Benefícios económicos (valor da produção por molde).

⑦ Avaliação do ciclo do molde.

4. Determinação da superfície de corte

① Minimizar o impacto na aparência.

② Garanta a precisão do produto e facilite a usinagem subsequente do molde.

③ Facilitar a conceção do sistema de fecho, do sistema de ventilação e do sistema de arrefecimento.

④ Facilitar a abertura do molde (divisão, desmoldagem) para garantir que o produto permaneça no lado móvel do molde durante a abertura.

5. Conceção do sistema de portas

A conceção do sistema de comportas envolve a escolha do corredor principal, a decisão sobre a forma e o tamanho dos sub-corredores, a escolha da localização da comporta, a determinação do tipo de comporta e a seleção da área da secção transversal da comporta. Ao utilizar uma comporta de ponto, também é necessário considerar como remover a comporta para que os sub-corredores se soltem. Ao projetar o sistema de comportas, o primeiro passo é escolher a localização da comporta. A localização da porta afecta diretamente a qualidade do produto e o bom desenrolar do processo de injeção. A localização do portão deve seguir os seguintes princípios:

① As portas devem estar localizadas na superfície de separação para facilitar a limpeza do molde durante a maquinação e utilização.

② A distância entre a posição do portão e as várias partes da cavidade deve ser tão consistente quanto possível, e o caminho do fluxo deve ser o mais curto.

③ A posição do portão deve garantir que, quando o plástico entra na cavidade, flui suavemente para as partes largas e de paredes espessas da cavidade para facilitar o fluxo suave.

④ A posição do portão deve ser definida na secção mais grossa da peça de plástico.

⑤ Não deixe que o plástico atinja diretamente as paredes, os núcleos ou os insertos quando flui. Deixe-o fluir para todas as partes da cavidade o mais rápido possível e não deixe que os núcleos ou inserções fiquem dobrados.

⑥ Faça as linhas de soldadura tão pequenas quanto possível ou coloque-as em locais que não interessam.

⑦ Faça o portão e a forma como o plástico flui para a cavidade para que o plástico flua da mesma forma em toda a cavidade e para que o ar possa sair da cavidade.

6. Projeto do sistema de ventilação

O sistema de ventilação é muito importante para garantir a qualidade dos produtos moldados:

① Utilize ranhuras de ventilação, normalmente na extremidade da cavidade a ser preenchida. A profundidade da ranhura de ventilação varia consoante o plástico, normalmente determinada pela folga máxima permitida para o plástico sem flash, como o POM abaixo de 0,02.

② Use a folga entre a haste de pressão do inserto de núcleo ou a agulha do inserto de ventilação para ventilação.

③ Para evitar a deformação por vácuo do produto durante a ejeção, é necessário instalar saídas de ar.

④ Para evitar que o produto seja adsorvido a vácuo na cavidade, é necessário conceber almofadas de ar.

7. Conceção do sistema de arrefecimento

A conceção do sistema de arrefecimento é uma tarefa complexa. Envolve considerar a qualidade e a uniformidade do arrefecimento do sistema de arrefecimento. Também envolve considerar como o sistema de arrefecimento afecta a estrutura geral do molde:

① Como está disposto o sistema de arrefecimento e que formas tem.

② Onde está localizado o sistema de arrefecimento e qual a sua dimensão.

③ Como arrefecer peças importantes, tais como moldes móveis ou inserções; como arrefecer os deslizadores e os topos angulares.

④ Como conceber peças de arrefecimento e como escolher peças de arrefecimento padrão.

⑤ A vedação geral do sistema de arrefecimento.

Ⅴ. Processo de fabrico de moldes

1. Preparação do fabrico do molde

Antes de iniciar o processamento de moldes de injeçãoPara obter o molde, é necessário efetuar alguns trabalhos preparatórios. Primeiro, é necessário analisar o molde com base nos requisitos do produto e nos desenhos do projeto para determinar a estrutura, tamanho, material, etc. Depois, de acordo com os resultados da análise, selecionar os equipamentos e ferramentas de processamento adequados e preparar os materiais e equipamentos auxiliares necessários.

2. Fabrico de moldes

① Fazendo moldes em branco: Utilizar os materiais e métodos corretos para fazer os moldes em bruto com base nos desenhos do projeto do molde.

② Fazer as cavidades do molde: Após a usinagem bruta dos espaços em branco, termine a usinagem para fazer cavidades de molde. A precisão e o acabamento das cavidades afectam diretamente a qualidade dos produtos moldados por injeção.

③ Fabricar outras peças do molde: Fabricar outras peças do molde, como sistemas de fecho, sistemas de arrefecimento e sistemas de ejeção, com base nos desenhos do projeto.

3. Montagem do molde

Junte as peças do molde para fazer um molde. Quando juntar as peças, certifique-se de que elas se encaixam bem e estão no lugar certo. Isso fará com que o molde seja forte e funcione bem.

4. Ensaio e ajustamento do molde

Quando a montagem do molde estiver concluída, é necessário efetuar uma produção experimental. O objetivo da produção experimental é verificar se o desenho do molde cumpre os requisitos de produção, e ajustar e otimizar o molde se forem encontrados quaisquer problemas. O processo de produção experimental é um passo fundamental para garantir a qualidade e o desempenho do molde.

5. Produção e inspeção de ensaios

Durante o processo de produção experimental, é necessário inspecionar os produtos moldados por injeção produzidos, incluindo as dimensões, o aspeto e o desempenho. De acordo com os resultados da inspeção, é necessário ajustar e otimizar o molde até que os requisitos de produção sejam cumpridos.

6. Entrega e utilização

Quando o molde estiver qualificado através da produção experimental e da inspeção, pode ser entregue ao cliente para utilização. Durante a utilização, o molde de injeção O projetista deve prestar o apoio técnico e os serviços de manutenção necessários para garantir o funcionamento normal e a eficiência da produção do molde.

Ⅵ. Conclusão

O fabrico de moldes de injeção é um testemunho do engenho humano e da engenharia de precisão. Desde a fase inicial de conceção até à produção de moldes perfeitos, cada etapa do processo exige conhecimentos profissionais e atenção aos pormenores. Como discutimos neste guia, o fabrico de moldes de injeção não é apenas um processo de fabrico; é a pedra angular da indústria moderna.

Quando se é realmente bom no fabrico de moldes de injeção, abre-se um mundo totalmente novo de possibilidades. Pode colocar os seus produtos inovadores no mercado mais rapidamente, tornar os seus processos de produção mais eficientes e manter os mais elevados padrões de qualidade e fiabilidade. O fabrico de moldes de injeção está em todo o lado, desde a indústria automóvel à indústria médica. Molda os produtos que utilizamos e o mundo em que vivemos.

O futuro do fabrico de moldes de injeção está a mudar rapidamente. Novas tecnologias como a impressão 3D e a automação estão a mudar a forma como os moldes são concebidos, fabricados e utilizados. Também estão a ser desenvolvidos novos materiais com melhores propriedades e que podem fazer mais.

Ao abraçarmos estes avanços, é importante recordar os princípios básicos que tornam o fabrico de moldes de injeção excelente: precisão, qualidade e inovação. Ao manterem-se fiéis a estes princípios, as empresas e os indivíduos podem navegar com confiança no panorama em constante mudança do fabrico.

Por isso, quer seja um veterano da indústria ou um novato na indústria transformadora, reserve algum tempo para explorar o fascinante mundo da fabrico de moldes de injeção. Aprenda com as lições do passado, abrace o presente e olhe para o futuro - onde o fabrico de moldes de injeção continuará a impulsionar a inovação, a eficiência e o progresso.