Moldagem por injeção de peças grandes

A maior parte do plástico é fabricada usando peças grandes moldadas por injeção. A tendência de criar peças plásticas grandes usando essa técnica está aumentando a cada dia. Isso começou após a descoberta das máquinas de moldagem por injeção de plástico no final do século XIX. A primeira máquina de moldagem por injeção era simples. Por isso, era usada para fabricar botões de plástico, pentes e alguns outros itens de plástico em miniatura. Mas agora ela também pode moldar materiais complexos, como metais e vidro. O processo de moldagem por injeção é o melhor para a produção de grandes volumes de peças plásticas de alta qualidade. Vamos esclarecer a função do processo de moldagem por injeção na fabricação de peças plásticas grandes.

O que é moldagem por injeção de peças grandes?

Como você sabe, o moldagem por injeção de peças grandes O processo de fabricação de peças plásticas gigantes. Vamos lhe dizer as dimensões de uma peça plástica grande. Isso evitará confusão. As peças plásticas com peso de 100 libras e largura de 10 polegadas são consideradas grandes. A moldagem por injeção de peças grandes não é apenas a ampliação de peças pequenas. Trata-se de um processo complexo. Ele exige ferramentas e equipamentos avançados.

Materiais usados no processo de moldagem por injeção de grande porte

Uma variedade de materiais é usada para a fabricação de peças grandes moldadas por injeção de plástico. Dois tipos diferentes de plásticos são usados na moldagem por injeção. Eles podem ser amorfos ou semicristalinos. Os plásticos amorfos não têm um ponto de fusão fixo. Portanto, eles podem se expandir e encolher facilmente. Por outro lado, os plásticos semicristalinos têm pontos de fusão fixos. Portanto, eles são preferidos em relação aos amorfos. Alguns dos materiais mais usados para moldagem por injeção de peças grandes são:

1.    PEEK (poliéter-cetona)

O PEEK tem propriedades térmicas e mecânicas excepcionais. Tem uma alta resistência à tração de cerca de 90 MPA. Portanto, é bom para peças plásticas gigantes. Também é resistente a produtos químicos. Além disso, não absorve umidade. Portanto, evita a corrosão. Mas o PEEK é um material caro. Ele produz componentes de alto desempenho, como engrenagens, válvulas, rolamentos de bombas, etc. Saiba mais sobre Moldagem por injeção de plástico PEEK.

2.    ULTEM (Polieterimida)

O ULTEM é um sólido amorfo. Sua resistência à tração varia de 70 a 80 MPA. É resistente à umidade e a produtos químicos. Além disso, é termoestável. Pode resistir a condições climáticas adversas. É econômico. Além disso, é esterilizável. Pode ser limpo facilmente usando radiação ou autoclave. Tem uma alta temperatura de transição vítrea. Portanto, oferece as mesmas propriedades do PEEK a um preço acessível.

3.    Polímero reforçado com fibra de carbono (CFRP)

O CFRP é um material composto. Ele é feito de fibras de carbono incorporadas à matriz de polímero. Tem uma alta relação resistência/peso. Portanto, é perfeito para uso em peças grandes. As fibras de carbono são tecidas unidirecionalmente. Dessa forma, ele obtém resistência adicional.

4.    Polifenilsulfona (PPSU)

Consiste em um grupo sulfona ligado a dois grupos fenil. Pode tolerar choques e outros estresses ambientais. Portanto, tem alta resistência a impactos. Além disso, é resistente à hidrólise, à degradação química e à absorção de água. Mas esse material é um pouco caro. Saiba mais sobre PPSU.

Processos avançados para moldagem por injeção de peças grandes

A seguir estão os processos modernos que têm muitas aplicações na moldagem por injeção de peças grandes

1. Moldagem por injeção com assistência de gás

Moldagem por injeção assistida por gás é um aprimoramento da moldagem por injeção convencional de plásticos. Aqui, o gás nitrogênio de alta pressão é injetado no molde após a infusão da resina escolhida. Isso é bastante benéfico, pois permite a distribuição igualitária do material, especialmente em moldes grandes e complicados. Isso ajuda a economizar material e também melhora a estética e o tempo da peça.

2. Impressão em bloco

A tampografia é outra segunda etapa valiosa, que cria imagens e logotipos detalhados nos produtos plásticos injetados. Ela consiste no uso de produtos químicos para gravar um desenho na placa de cobre. Então, mergulhe-a na tinta, passe-a em uma almofada de silicone com borracha e, por fim, passe a almofada na superfície da peça. Esse método é preferido porque pode imprimir formas com espessura de película fina e superfícies texturizadas seletivamente com qualidade e permanência adequadas.

3. Moldagem por sopro

A moldagem por sopro é outra técnica usada na fabricação de peças ocas de plástico. O tubo de plástico pré-aquecido (parison) é extrudado no molde e, em seguida, por meio da injeção de ar, é forçado a assumir a forma da cavidade do molde. Esse material encontrou várias aplicações em seu uso. Elas podem incluir a produção de garrafas, contêineres e peças de automóveis. Esse processo proporciona maior produtividade, e as soluções podem acomodar formas complexas. Além disso, seu custo é relativamente baixo para a fabricação de peças de alto volume.

Moldagem por injeção de peças grandes vs. moldagem por injeção normal

Talvez você se pergunte quais fatores diferenciam as peças moldadas por injeção grandes das peças moldadas por injeção normais. Então, aqui está uma comparação detalhada para sua facilidade.

1. Complexidade do molde

O molde tem uma geometria simples na moldagem por injeção normal. Além disso, ele tem menos cavidades. O tamanho do molde na moldagem por injeção normal varia de 1.000 a 10.000 polegadas quadradas. Entretanto, em grande parte, os tamanhos dos moldes de moldagem por injeção variam de 10.000 a 50.000 polegadas quadradas. O molde, em grande parte, tem geometrias complexas. Ele também tem várias cavidades.

2. Tamanho da máquina

Peças grandes moldadas por injeção exigem máquinas com tamanhos maiores. Seu tamanho de fixação normalmente varia de 1.000 a 5.000 toneladas. Portanto, ela pode acomodar moldes maiores. Por outro lado, uma máquina de moldagem por injeção normal tem placas menores. Sua força de fixação varia de 100 a 1.000 toneladas.

3. Seleção de materiais:

As peças grandes de moldagem por injeção usam materiais especiais com alta resistência térmica. Esses materiais incluem PEEK, ULTEM e polímeros preenchidos com vidro. Em contrapartida, o processo normal de moldagem por injeção usa plásticos padrão, como policarbonatos e polipropilenos.

4. Tempo de resfriamento

A moldagem por injeção de peças grandes é mais complexa. Ela tem um tamanho maior. Portanto, requer tempos de resfriamento mais longos. Ele dura até vários minutos. O tempo de ciclo também é maior, chegando a 30 minutos. Por outro lado, a moldagem por injeção normal tem um tempo de resfriamento mais curto. Ele dura até alguns segundos. O tempo de ciclo também varia de 1 a 55 segundos.

5.    Ejeção

A moldagem por injeção de peças grandes exige sistemas de ejeção especializados. Também é necessário um sistema de manuseio avançado para lidar com peças tão grandes. Entretanto, a moldagem por injeção normal requer sistemas de ejeção padrão. Da mesma forma, também requer equipamentos de manuseio geral para peças menores.

6.    Manutenção

O tamanho do molde é grande. Portanto, a moldagem por injeção de plástico em peças grandes requer muita manutenção. Em contrapartida, a moldagem por injeção normal requer menos manutenção.

Portanto, ele pode ser resumido em uma tabela:

Aspecto	Moldagem por injeção de peças grandes	Moldagem por injeção normal
Eficiência de custo	Baixo custo por peça na produção em massa	Baixo custo por peça na produção em massa
Custo inicial do molde	Alta	Alta
Precisão e repetibilidade	Alta	Alta
Versatilidade de materiais	Opções versáteis de materiais	Opções versáteis de materiais
Velocidade de produção	Ciclos de produção rápidos	Ciclos de produção rápidos
Custos trabalhistas	Reduzido devido à automação	Reduzido devido à automação
Capacidade de geometria complexa	Sim	Sim
Resistência e durabilidade	Peças resistentes e duráveis	Peças resistentes e duráveis
Tempo de espera para ferramentas	Longo	Longo
Complexidade do projeto do molde	Complexo e desafiador	Menos complexo
Requisitos da máquina	Requer máquinas grandes e caras	Requer máquinas padrão
Resíduos de materiais	Potencial de desperdício de material	Potencial de desperdício de material
Limites de tamanho da peça	Limitado pelo tamanho da máquina e do molde	Limitado pelo tamanho da máquina e do molde
Tempo de resfriamento e empenamento	Tempos de resfriamento mais longos, risco de empenamento	Tempos de resfriamento mais curtos, menor risco de empenamento

Máquina de moldagem por injeção de grande tonelagem

Discutimos a moldagem por injeção de plástico para peças grandes. A discussão fica incompleta sem conhecer a máquina de injeção de grande tonelagem. Trata-se de uma máquina adequada para a produção de peças complexas. A capacidade de injeção, o diâmetro da rosca e o tamanho do molde determinam a capacidade da máquina. A capacidade de injeção mede a quantidade de material que pode ser injetada em uma única rodada. O diâmetro da rosca e o tamanho do molde determinam o tamanho das peças plásticas produzidas. Algumas das principais especificações da máquina de injeção de tonelagem são

• Capacidade de injeção: Sua capacidade de injeção é de 100 oz ou 2500g
• Tamanho do molde: O tamanho do molde varia de 1.500 a 4.000 polegadas quadradas.
• Diâmetro do parafuso: O diâmetro do parafuso varia de 4 a 12 polegadas
• Capacidade do barril: A quantidade de plástico que pode ser derretida e injetada em um único ciclo. Sua capacidade de barril é de quase 550 lbs
• Sistema de controle: Ele inclui um sistema computadorizado avançado que controla a temperatura, a pressão e a velocidade.
• Recursos adicionais: Acionamentos hidráulicos, sistemas de controle de temperatura Multizone, sistemas de porta de válvula e segurança avançada são seus recursos adicionais

Aplicações do processo de moldagem por injeção de peças grandes

A moldagem por injeção de peças grandes é um processo útil. Veja a seguir suas aplicações em vários setores:

1. Setor automotivo

O setor automotivo depende muito da moldagem por injeção em larga escala. A moldagem por injeção de peças grandes fabrica materiais resistentes a choques. Assim, muitos componentes grandes de automóveis são criados usando esse método. Alguns deles são:

• Pára-choques
• Painéis de controle
• Painéis de porta
• Maçanetas de portas
• Carcaça do espelho
• Outras peças decorativas

2. Indústria aeroespacial

A moldagem por injeção produz vários produtos úteis e de grande volume para o setor aeroespacial. Ela é amplamente utilizada porque produz produtos leves. Esse também é um método acessível. Assim, vários produtos aeroespaciais são formados com esse método. Alguns deles são:

• Painéis de aeronaves
• Componentes internos
• Peças de satélite
• Componentes do foguete

3. Equipamentos industriais

A moldagem por injeção de peças grandes produz equipamentos resistentes. Eles podem suportar temperaturas extremas. Por isso, criamos muitos componentes industriais usando essa técnica. Alguns deles são:

• Alojamentos de máquinas
• Corpos de válvula
• Componentes da bomba
• Caixas de engrenagens
• Robótica industrial

4. Dispositivos médicos

A moldagem por injeção de peças grandes produz produtos estéreis. Portanto, ela é usada para fabricar um grande número de dispositivos médicos. Esses dispositivos médicos são fáceis de limpar. Os dispositivos são altamente precisos. O processo é essencial para a criação de componentes críticos. Alguns dos dispositivos médicos importantes são:

• Dispositivos implantáveis (substituição de articulações, implantes dentários)
• Instrumentos cirúrgicos (alças, estojos)
• Equipamento de diagnóstico (carcaça da máquina)
• Equipamentos de imagens médicas (ressonância magnética, tomografia computadorizada)
• Dispositivos protéticos

Quais são as vantagens e desvantagens da moldagem por injeção de peças grandes?

Aqui está uma breve tabela para entender os benefícios, as desvantagens e as limitações da moldagem por injeção de peças grandes.

Vantagens	Desvantagens
Baixo custo por peça na produção em massa	Alto custo inicial do molde
Alta precisão e repetibilidade	Longo tempo de espera para a criação do molde
Opções versáteis de materiais	Projeto de molde complexo e desafiador
Ciclos de produção rápidos	Requer máquinas grandes e caras
Redução dos custos de mão de obra devido à automação	Potencial de desperdício de material
Capacidade de criar geometrias complexas	Limites no tamanho da peça
Peças resistentes e duráveis	Risco de empenamento e longos tempos de resfriamento

Desafios associados à moldagem por injeção de peças grandes

Nada neste mundo é perfeito. Tudo tem algumas imperfeições e desafios associados a ele. Portanto, vamos falar sobre as limitações do moldagem por injeção de peças grandes:

1.    Alto investimento

Precisamos de moldes grandes para fabricar peças grandes. Portanto, a criação de moldes grandes requer investimentos e conhecimentos significativos. Além disso, projetar um molde com geometria complexa é um desafio. Os materiais do molde devem ser capazes de suportar altas temperaturas e pressão.

2.    Encolhimento

Peças grandes são mais vulneráveis ao encolhimento. Durante o processo de resfriamento, elas podem encolher ou se deformar. O resfriamento irregular também pode causar empenamento. Isso pode distorcer a estrutura plástica. Também pode afetar as dimensões da peça.

3.    Compatibilidade de materiais

Peças grandes precisam de materiais com propriedades específicas. Eles devem ter a resistência e a rigidez desejadas. Além disso, devem ser compatíveis com o molde. Atender a esses dois requisitos simultaneamente é um desafio.

4.    Difícil de ejetar

Peças maiores são difíceis de ejetar. Elas exigem um sistema de ejeção especializado. Se não for removida adequadamente, a peça formada pode se deformar. Portanto, a desmoldagem deve ser cuidadosamente controlada para evitar distorções. O processo de ejeção deve ser regulado para obter produtos de alta qualidade.

Conclusão:

A moldagem por injeção de peças grandes é um processo que produz peças grandes de plástico. Esse método é o melhor para a produção em massa do produto desejado. Ele usa plásticos altamente duráveis, como PEEK ou ULTEM, como matéria-prima. Ele difere da moldagem por injeção tradicional em vários aspectos. Utiliza moldes e projetos mais complicados em comparação com os moldes tradicionais. Produz um grande volume de produto usando uma máquina de moldagem por injeção de tonelagem. Suas limitações são o encolhimento, o empenamento e a incompatibilidade de materiais.

Perguntas frequentes

Q1. Qual é o tamanho máximo para moldagem por injeção de peças grandes?

O tamanho máximo para moldagem por injeção As peças grandes variam de 10 a 100 polegadas. Isso depende de vários fatores. O projeto do molde e o projeto da máquina também desempenham um papel importante na determinação do tamanho.

Q2. Como você garante a precisão dimensional em peças grandes moldadas por injeção?

A precisão dimensional geralmente é garantida com um projeto de molde preciso. Além disso, podemos verificar a precisão dimensional usando métodos de inspeção de qualidade como a digitalização 3D e a tomografia computadorizada.