O processo de produção no campo da manufatura vem mudando em alta velocidade nas últimas décadas e, entre as contribuições mais significativas para o desenvolvimento do campo, estão os desenvolvimentos de ferramentas de moldagem por injeção de plástico. As ferramentas são importantes para o desenvolvimento de componentes plásticos que são utilizados em vários setores, como o automotivo, o de saúde, o de eletrônicos de consumo e o de embalagens. O ferramental avançado leva à precisão, à repetibilidade e à eficiência, que é a base da fabricação de plástico atual.

Quando as empresas investem em ferramentas de molde de injeção de plástico, elas estão investindo com base na qualidade do produto. Elas ajudam a definir a forma final, o acabamento e a precisão dimensional das peças moldadas. Mesmo as melhores máquinas de moldagem não podem produzir os mesmos resultados se não houver um projeto bem elaborado. molde de injeção plástica ferramentas.

O que são ferramentas de moldagem por injeção de plástico?

Simplesmente injetar plástico derretido em um molde, resfriar e ejetar, a ideia de moldagem por injeção é a mais simples possível. A eficiência do desempenho do ferramental da moldagem por injeção de plástico influencia diretamente a eficiência desse processo. O ferramental compreende moldes, insertos, núcleos, cavidades e sistemas de resfriamento que constituem a estrutura que molda o material plástico.

Os fabricantes utilizam as chamadas ferramentas de molde de injeção de plástico para que possam criar milhares ou, em alguns casos, milhões das mesmas peças. O tempo de ciclo, o volume de produção e a manutenção de longo prazo são determinados pela durabilidade e pelo design dessas ferramentas. Essa é a razão pela qual a escolha adequada do parceiro em termos de ferramental de molde de injeção de plástico é essencial para qualquer operação de produção.

Formas de ferramental de molde de injeção

As ferramentas de molde de injeção estão disponíveis em vários tipos para atender aos requisitos de produção, à complexidade das peças e ao custo acessível. O molde certo garantirá a eficiência, a qualidade das peças e a relação custo-benefício.

• Moldes de cavidade únicaMoldam uma peça a cada ciclo, o que é adequado quando há produção de baixo volume ou prototipagem. Eles são fáceis e econômicos, mas menos rápidos na produção em massa.
• Moldes de múltiplas cavidades: produzem várias peças idênticas em um único ciclo, o que é melhor quando há grandes volumes a serem fabricados. Elas economizam no custo das peças, embora exijam um projeto exato para serem preenchidas uniformemente.
• Moldes familiares: As peças são produzidas em um único ciclo por moldes familiares, o que minimiza as discrepâncias de montagem. É mais difícil projetar uma cavidade desse tipo, pois cada cavidade pode ser preenchida de maneiras diferentes.
• Os moldes da câmara quente: retêm o plástico na forma fundida dentro de canais aquecidos, minimizando assim o desperdício e o tempo de ciclo. Eles são adequados para a produção em massa de alta qualidade.
• Moldes de câmara fria: permitem que os corredores sejam fundidos junto com a peça, o que é mais fácil e mais barato, mas gera desperdício de mais desperdício.
• Moldes de duas placas e três placas: Os projetos de molde mais comuns são os moldes de duas placas e de três placas. Os moldes de duas placas são fáceis e econômicos de fabricar, enquanto os moldes de três placas permitem a separação automática dos canais para obter peças mais limpas.
• Moldes de inserção: incorporam os sistemas de metais ou outras peças ao componente, o que elimina a necessidade de montagem. O sobremolde pega um material e lhe dá outro, que o isola ou lhe dá aderência.
• Ferramentas de prototipagem (soft): É empregado com testes ou produção de baixo volume, enquanto o ferramental rígido, feito de aço, é robusto com produção de alto volume. Os Stack Molds aumentam a produção ao moldar várias camadas de peças ao mesmo tempo.

A escolha do ferramental adequado varia de acordo com o volume de produção, a complexidade da peça e o material, o que ajudará na eficiência e na qualidade do resultado.

Tabela 1: Tipos de ferramentas de molde de injeção

As vantagens do ferramental de molde de alta qualidade

Há várias vantagens de longo prazo em investir em ferramentas de moldes de injeção plástica de alta qualidade. Primeiro, ele proporciona uma qualidade estável das peças em grandes lotes de produção. Em segundo lugar, diminui o tempo de inatividade devido à falha das ferramentas ou à manutenção desnecessária. Por fim, aumenta a eficiência da produção por meio da otimização do resfriamento e do fluxo de materiais.

As empresas que se concentram na produção de ferramentas duráveis de moldagem por injeção de plástico tendem a reduzir o desperdício e aumentar a receita. Além disso, as ferramentas de moldagem por injeção de plástico adequadamente construídas têm a capacidade de sustentar formas elaboradas e tolerâncias rigorosas, permitindo que as organizações sejam inovadoras sem desempenho.

Fatores de projeto em ferramental de molde

Um dos requisitos mais importantes no processo de criação de ferramentas de moldes de injeção de plástico é o projeto. Os engenheiros devem levar em conta a escolha dos materiais, a espessura da parede, o ângulo de inclinação e o desempenho do resfriamento. Um bom projeto reduz os pontos de estresse e prolonga a vida útil das ferramentas.

A complexidade da peça é outro fator determinante do custo do ferramental de moldagem por injeção de plástico. Formas complexas ou rebaixos podem envolver o uso de peças laterais, elevadores ou moldes com várias cavidades. Essas características aumentam o tempo de projeto e os custos de fabricação, mas normalmente são necessárias para componentes de alto desempenho.

Como é necessário que o ferramental de moldagem por injeção de plástico seja capaz de resistir a alta pressão e alta temperatura, a escolha dos materiais é crucial. Dependendo do volume de produção e das necessidades de uso, são usados aços para ferramentas, alumínio e ligas especiais.

Peças e componentes de ferramentas de moldagem por injeção

O ferramental usado na moldagem por injeção é um mecanismo complicado que consiste em várias peças projetadas ao máximo. Ambos os componentes têm um certo efeito no processo de moldagem do plástico fundido em um item completo e garantem precisão, eficiência e repetibilidade. Essas características são úteis para entender a maneira pela qual peças plásticas de alta qualidade podem ser produzidas com consistência em grandes volumes.

Cavidade do molde

A cavidade que forma o formato externo da peça plástica é chamada de cavidade do molde. O plástico derretido é injetado no molde e, posteriormente, preenche essa cavidade e endurece até o produto final. O tamanho das peças, o acabamento da superfície e a aparência das peças dependem do projeto da cavidade. A taxa de contração e os ângulos de inclinação devem ser calculados pelos engenheiros para garantir que a peça saia sem defeitos.

Núcleo do molde

A geometria interna da peça é feita do núcleo do molde. Ele desenvolve características como furos, recessões e canais internos, que são essenciais para a funcionalidade e a redução do peso. Em moldes simples, os núcleos são fixos, enquanto as peças mais complicadas precisam ter núcleos deslizantes ou dobráveis para permitir que os rebaixos sejam liberados durante o processo de ejeção. O núcleo e a cavidade são perfeitamente alinhados, o que proporciona precisão dimensional.

Sistema de corredores

O sistema de canal é um sistema de canais que direciona o bico do plástico fundido da máquina de injeção para o molde. Uma corrediça eficaz é projetada para tornar o fluxo equilibrado a fim de preencher todas as cavidades de maneira uniforme. Os defeitos no projeto inadequado dos canais incluem marcas de afundamento, tiro curto ou empenamento.

Canais de fluxo

Os canais de fluxo são definidos como os caminhos individuais do sistema de canais por onde o plástico se move no molde. Esses canais devem reduzir a resistência e não permitir o resfriamento prematuro do material. O projeto correto do canal é adequado para manter a resistência do material e garantir que a espessura da parede da peça permaneça consistente.

Portão

A porta é o pequeno orifício pelo qual o plástico derretido é injetado na cavidade. Embora seja pequeno, ele contribui significativamente para a qualidade das peças. A localização, o tamanho e o estilo da porta influenciam a maneira como o molde é preenchido, a distribuição da pressão e a quantidade da marca da porta que será visível na peça acabada. A seleção de um projeto de porta adequado é uma maneira de evitar marcas de tensão e defeitos estéticos.

Sistema de ejetor

O sistema ejetor envia a peça para fora usando o sistema ejetor após o resfriamento do plástico. A peça é forçada a sair pelos pinos, luvas ou placas do ejetor de maneira uniforme, sem quebra ou deformação. Os ejetores devem ser posicionados e encomendados adequadamente, principalmente para componentes delicados ou complicados.

Sistema de resfriamento

O sistema de resfriamento controla a temperatura do molde por meio do bombeamento de água ou óleo pelo sistema. O resfriamento está entre os processos mais importantes durante a moldagem por injeção, pois influencia diretamente o tempo de ciclo e a estabilidade das peças. O resfriamento irregular pode levar a encolhimento, deformação ou estresse interno. Os moldes de alta tecnologia podem aplicar canais de resfriamento conformes que acompanham o formato da peça para serem mais eficientes.

Alinhamentos e características de montagem

Os elementos de alinhamento, como pinos-guia e buchas, garantem que, a cada ciclo, as metades do molde sejam fechadas perfeitamente. Os recursos de montagem, como grampos e parafusos, são usados para manter o molde na máquina. O alinhamento adequado eliminará a formação de flashes, o desgaste desigual e os danos ao molde, além de produzir peças de qualidade consistente.

Ventilação

A ventilação permite que o ar ambiente e os gases sejam liberados da cavidade do molde à medida que o plástico preenche o molde. Defeitos como marcas de queimadura ou preenchimento pela metade podem ocorrer sem a ventilação adequada. As aberturas são pequenas, mas necessárias para a fabricação de peças limpas e corretas.

Corrediças e levantadores

As corrediças e os levantadores são os processos que ajudam os moldes a formar peças com rebaixos ou efeitos colaterais. Os ângulos das corrediças se movem, e os levantadores, durante a ejeção, saltam para expulsar as geometrias complicadas. Esses elementos aumentam as possibilidades de design e eliminam a necessidade de usinagem secundária.

Materiais do molde

Os materiais das ferramentas têm efeitos sobre a durabilidade, o desempenho e o custo. A produção de alto volume é realizada com aço endurecido para ferramentas, pois ele pode suportar o desgaste e ser precisamente preciso. Os moldes de alumínio são mais baratos e mais comuns para protótipos ou produção de baixo volume. Os acabamentos de alto desempenho podem melhorar o desgaste e a liberação das peças.

Inserções

Os insertos são partes destacáveis de um molde que são utilizadas na produção de um recurso específico, como uma rosca, um logotipo ou uma textura. Eles permitem que os moldes sejam alterados ou consertados sem a necessidade de trocar a ferramenta. A possibilidade de substituição dos insertos permite que eles sejam usados para criar uma variedade de produtos com a mesma base de molde.

Pinos centrais

Os pinos centrais são componentes mais finos usados para criar furos ou conduítes internos em componentes moldados. Eles devem ser bem usinados e resistentes o suficiente para suportar a pressão das injeções sem dobrar ou quebrar.

Tabela 2: Componentes do ferramental do molde de injeção

Baffles, difusores e coletores de água para auxílio ao resfriamento

O fluxo do líquido de arrefecimento no molde é guiado por defletores e difusores para proporcionar um padrão de temperatura uniforme. Os coletores de água servem como um elemento de distribuição por meio do qual o refrigerante pode ser direcionado para as várias partes do molde. A combinação desses elementos aprimora o resfriamento e minimiza os tempos de ciclo.

Textura do molde

A textura do molde é o acabamento da superfície da cavidade que foi aplicado à peça para produzir determinados padrões ou acabamentos na peça. A textura pode melhorar a aderência, minimizar o brilho ou promover a aparência de um produto. Os métodos são gravação química, texturização a laser e jateamento mecânico.

Bucha de jito

A bucha do canal de injeção é usada para conectar o bico da máquina de injeção ao sistema de canal. É o caminho principal pelo qual o plástico derretido é introduzido no molde. A bucha do jito deve ser projetada adequadamente para proporcionar um fluxo contínuo de materiais e evitar vazamentos ou perda de pressão.

Placa de retenção da cavidade

A placa com os insertos da cavidade é fixada firmemente na placa de retenção da cavidade. Ela mantém a posição, auxilia a pressão de injeção e ajuda a criar resistência geral no molde. O projeto correto da placa garante a durabilidade dos moldes a longo prazo e a uniformidade das peças.

O conhecimento dos custos de ferramental

A dúvida sobre o custo do ferramental de moldagem por injeção de plástico é uma das perguntas mais frequentes feitas pelos fabricantes. O custo do ferramental depende do tamanho, da complexidade, do material e do volume de produção previsto. As despesas iniciais podem parecer caras, mas as ferramentas de moldagem por injeção de plástico de qualidade podem se pagar com durabilidade a longo prazo e produção estável.

Os problemas que influenciam o custo das ferramentas de moldagem por injeção de plástico são:

- Número de cavidades

- Especificações de acabamento da superfície.

- Complexidade do sistema de resfriamento

- Níveis de tolerância

- Material da ferramenta

Embora as empresas possam se sentir tentadas a economizar dinheiro e usar soluções mais baratas, como ferramentas para moldes de injeção de plástico, isso resultará em maior manutenção e baixa qualidade dos produtos no longo prazo.

A moderna tecnologia de ferramentas

Isso se deve às tecnologias avançadas de software e usinagem, que transformaram o desenvolvimento de moldagem por injeção de plástico ferramentas. A simulação e o projeto assistido por computador (CAD) podem ajudar os engenheiros a testar o fluxo do molde, a eficiência do resfriamento e a integridade estrutural antes do início da fabricação.

A usinagem CNC, a EDM (usinagem por descarga elétrica) e a fresagem de alta velocidade são usadas para garantir que o ferramental de moldagem por injeção de plástico seja feito com tolerâncias rígidas. Essas tecnologias reduzem o tempo de espera e aumentam a repetibilidade, por isso é a ferramenta de molde de injeção de plástico moderna mais confiável do que nunca.

O uso da automação também está associado à otimização do custo das ferramentas de moldagem por injeção de plástico. Os fabricantes poderão obter mais valor sem comprometer a qualidade, reduzindo o trabalho manual e aumentando a eficiência dos processos.

Manutenção e longevidade

A manutenção das ferramentas de moldagem por injeção de plástico é necessária para prolongar sua vida útil. O desgaste e a corrosão são evitados por meio de limpeza, inspeção e lubrificação regulares. A observação dos canais de resfriamento e dos sistemas de ejetores promove a operação estável.

A falta de manutenção das ferramentas pode aumentar significativamente o custo do ferramental de moldagem por injeção de plástico por meio de reparos ou substituição antecipada. As empresas que adotam programas de manutenção preventiva não apenas cobrem seu investimento na área de ferramental para moldes de injeção de plástico, mas também garantem que o cronograma de produção seja mantido constante.

As ferramentas de moldagem por injeção de plástico durável também são aplicáveis em operações de alto volume com um longo ciclo de produção.

Seleção de um parceiro de ferramental adequado

A escolha de um fornecedor confiável de ferramentas para moldes de injeção de plástico é tão importante quanto o projeto. Os produtores avançados de ferramentas estão cientes do comportamento do material, dos requisitos de produção e das medidas de otimização de custos.

Um colaborador eficaz ajuda a criar um equilíbrio entre a qualidade e o custo das ferramentas de moldagem por injeção de plástico, e as ferramentas devem estar à altura das expectativas de desempenho. O trabalho em equipe nos níveis de projeto reduz os erros, além de minimizar o tempo de desenvolvimento das ferramentas de moldagem por injeção de plástico. .

Os indicadores de um bom fornecedor de ferramentas para moldes de injeção de plástico incluem comunicação, habilidades técnicas e altas habilidades de fabricação.

Tendências das futuras ferramentas de moldagem por injeção

A inovação é o futuro das ferramentas de moldagem por injeção de plástico. A manufatura aditiva, os canais de resfriamento conformes e os sensores inteligentes estão alterando o processo de construção e monitoramento de moldes. Essas inovações diminuem o tempo gasto no ciclo e melhoram a qualidade das peças.

Com a importância cada vez maior da sustentabilidade, a molde de injeção plástica contribuem para a redução do desperdício de material e do uso de energia. Projetos melhores também reduzem o custo de ferramentas de moldagem por injeção de plástico durante a vida útil de uma ferramenta, aumentando a vida útil da ferramenta e reduzindo o custo de reparos.

As empresas que usam ferramentas de moldagem por injeção de plástico de última geração, com desempenho aprimorado, maior velocidade de produção e também a capacidade de projetar, têm uma vantagem competitiva.

Conclusão

A qualidade da moldagem por injeção de plástico As ferramentas são vitais para o sucesso de qualquer operação de moldagem por injeção. O design e a escolha de materiais, a manutenção e a inovação são algumas das considerações sobre ferramentas que afetam a eficiência da produção e a qualidade dos produtos. Embora o preço do ferramental de moldagem por injeção de plástico também seja um fator de consideração considerável, o valor a longo prazo será obtido por meio da durabilidade, da precisão e da confiabilidade. Os fabricantes podem garantir a consistência dos resultados, a redução do tempo de inatividade e o alto retorno sobre o investimento, dando importância ao investimento em modernização, ao ferramental para moldes de injeção de plástico e à colaboração com parceiros qualificados.