O setor de manufatura evoluiu. Diferentes métodos de fabricação são empregados para obter o produto desejado com o formato ideal. A moldagem por injeção é um deles e é muito popular, pois oferece excelente repetibilidade. No entanto, algumas pessoas ficam confusas com a pergunta: o que é moldagem por injeção?
Sei que esse processo é complexo. Você precisa seguir várias etapas para obter o produto final. Entretanto, se você tiver algum conhecimento básico, o processo se tornará simples. Se estiver disposto a entender a moldagem por injeção em detalhes, você está com sorte. Vou me aprofundar e explorar tudo relacionado a esse processo de fabricação. Então, vamos começar!
Visão geral da moldagem por injeção
A moldagem por injeção é um método de fabricação para produzir peças com formato complexo. Esse método usa moldes e material fundido. Os fabricantes preenchem o molde com material derretido e, em seguida, o solidificam. Depois que ele seca, o fabricante usa um processo de ejeção e retira a peça do molde.
Em geral, os plásticos são o principal material usado na moldagem por injeção. O processo começa com a criação de um molde com uma forma específica. Esse molde consiste em uma cavidade que se assemelha a um design específico. O material passa por aquecimento e derrete. O material derretido é injetado no molde.
Depois que o material fundido seca, ele adota a forma do molde. Como resultado, o fabricante obtém o formato desejado do produto. Esse processo de fabricação não é novo. John Wesley Hyatt foi o primeiro a trabalhar com moldagem por injeção em 1872. Ao longo dos anos, o processo passou por diferentes mudanças e evoluções.
No passado, o trabalho humano era usado para concluir todas as etapas envolvidas nesse método. No entanto, as coisas mudaram agora. Há diferentes máquinas de moldagem por injeção disponíveis. Algumas delas são hidráulicas e outras são elétricas. Sua facilidade de uso tornou esse processo muito rápido e eficiente. Esse método oferece excelente repetibilidade.
Você pode criar milhares de peças com formas idênticas em pouco tempo. Uma coisa que notei é que esse método depende dos parâmetros adequados. Esses incluem pressão, temperatura, umidade ideais e assim por diante. Qualquer parâmetro que não esteja em uma faixa adequada pode afetar o resultado final. No entanto, sua precisão faz com que ele se destaque.
Como funciona a moldagem por injeção?
Apresentei uma breve visão geral desse método de injeção de moldagem. No entanto, ele não é tão simples quanto parece. Esse processo envolve várias etapas antes de dar origem ao produto final. Cada etapa é crucial para obter um resultado perfeito. Um pequeno erro em qualquer etapa resultará em um produto final de baixa qualidade. Na seção abaixo, explicarei cada etapa da moldagem por injeção.
1- Seleção do material
A seleção do material certo para o processo de moldagem por injeção é fundamental. O material certo pode ajudá-lo a produzir peças resistentes. Se o material inicial for frágil, você obterá peças de baixa qualidade. Há uma variedade de materiais disponíveis para moldagem. Os materiais mais populares incluem borracha, metais, plásticos e assim por diante.
Entretanto, o plástico é o material mais comum usado pelos fabricantes. O motivo é que ele não se deteriora ao passar pelo processo de moldagem. Além disso, sua solidificação também é fácil e rápida, o que agiliza o processo. Acima de tudo, ele oferece ótima durabilidade a um preço acessível.
Como você sabe, os plásticos existem em muitas variedades. Os exemplos incluem polietileno, polipropileno, poliestireno e náilon. Todos esses subtipos de plásticos variam em termos de seus recursos e preços. Você deve optar por um que atenda aos requisitos de seu produto. Você também pode usar metal, mas isso tornaria o processo mais caro.
2- Projeto de moldes
Imagine que você precisa de uma peça com um design específico. Você deve fazer e projetar um molde semelhante à peça necessária. Lembre-se de que, se o molde estiver errado, você obterá um produto com o formato errado. Até mesmo o tamanho e a dimensão também dependem do molde.
Um molde é uma forma oca com uma cavidade. Você o preencherá com material fundido. Quando o material derretido se solidifica, ele adota a forma do molde. Um molde é adequado para uma forma específica de peça ou componente. Em geral, o molde tem um orifício ou abertura chamado de canal de entrada. Essa pequena abertura é onde o material fundido é injetado no molde.
Surge a pergunta: Como faço para criar um molde específico semelhante à minha peça necessária? Há diferentes maneiras de fazer moldes. Primeiro, os projetistas desenham e criam protótipos de moldes usando um software. Esse projeto é idêntico ao formato necessário da peça desejada. Em seguida, os fabricantes fazem o molde de acordo com o projeto.
Nota rápida: A criação do molde é uma das etapas mais desafiadoras desse método de injeção. Ela é cara e leva mais tempo, tornando o processo mais lento. Além disso, os fabricantes trabalham com os moldes cuidadosamente. Pequenos erros podem levar a grandes contratempos. O molde certo faz o jogo; se ele estiver errado, o jogo acaba.
3- Injeção de material no molde
Os fabricantes usam máquinas de moldagem por injeção para concluir essa etapa. A matéria-prima, como peças ou grânulos de plástico, é colocada no funil da máquina. O funil é uma pequena seção do molde de injeção que armazena a matéria-prima. Essa matéria-prima é submetida a um aquecimento extremo no cilindro.
A parte do Barril da máquina fornece calor extremo e derrete a matéria-prima. Nessa câmara, tanto a pressão quanto a temperatura são mantidas em níveis específicos. No cilindro, os plásticos se tornam metais e se fundem. O material derretido vai então para o molde. Mas esse processo é feito a uma pressão muito alta.
A máquina de injeção consiste em uma unidade de injeção. Essa unidade injeta os plásticos fundidos no molde usando a abertura do canal de entrada. A máquina continua injetando o plástico derretido no molde até que ele seja preenchido. Lembre-se de que existem diferentes máquinas de injeção disponíveis. Todas elas variam na forma como injetam o plástico fundido no molde.
Nota rápida: As máquinas são altamente específicas para operar com matérias-primas específicas. Por exemplo, a máquina de moldagem por injeção de borracha utiliza a borracha como matéria-prima. Por outro lado, máquinas de moldagem de plástico trabalham com plásticos como matéria-prima. Não é possível fornecer plásticos a uma máquina de moldagem de borracha. Isso vale para o oposto.
4- Solidificação e resfriamento
Depois que o molde é preenchido com plásticos fundidos, inicia-se o processo de solidificação. Nessa etapa, os plásticos fundidos são resfriados a uma temperatura controlada. Como resultado, ele se torna seco e sólido. Durante a solidificação, o plástico adota o formato do molde.
Portanto, qualquer que seja o formato do molde, o plástico sólido terá esse formato. Suponha que o molde seja um bloco quadrado; os plásticos fundidos se solidificam e se tornam um bloco quadrado. Os fabricantes mantêm a temperatura baixa durante o processo de solidificação.
5- Processo de ejeção
Essa é a última etapa do método de produção de moldagem por injeção. Durante o processo, o molde permanece na unidade de fixação da máquina de injeção. Esse molde consiste em duas metades. A unidade de fixação libera a pressão do molde, fazendo com que as duas metades se separem.
O fabricante mantém um pino na parte inferior do molde. Esse pino, também conhecido como ejetor, desempenha um papel fundamental na ejeção do material (produto moldado). O pino se prende à placa abaixo do material na parte inferior do molde. No momento da ejeção, o fabricante puxa o pino ejetor para cima.
A placa presente na parte inferior sai, trazendo o produto para fora do molde. Lembre-se de que essa placa suporta o material fundido. O material derretido torna-se sólido devido à solidificação. A placa oferece uma base para esse produto moldado. Ao puxar a placa pelo pino, o produto moldado sai do molde.
Esse produto ou peça moldada está pronto para ser usado. Uma etapa crucial é manter a pressão adequada durante todo o processo. A pressão e a temperatura inadequadas podem levar à formação de bolhas de ar ou ao preenchimento incompleto dos moldes. Cada etapa requer uma temperatura específica. Também é necessário ficar atento a outros fatores, como a umidade.
Materiais usados na moldagem por injeção
Como eu disse, vários materiais são usados nos métodos de moldagem por injeção. A seleção do material depende das necessidades do fabricante. Se ele quiser um material com dureza, os plásticos termofixos serão uma opção adequada. Cada material tem suas propriedades exclusivas.
Alguns fabricantes o utilizam como material. O principal motivo é que eles pretendem produzir peças muito robustas. No entanto, usar metal não é uma solução econômica. O derretimento do metal requer uma alta temperatura, e alcançá-la é caro. Os barris precisam de mais energia das máquinas para gerar mais calor.
O material mais comum usado nesse processo é o plástico. É interessante notar que os plásticos têm muitos subtipos. Cada um desses subtipos tem suas propriedades exclusivas. Aqui está a lista de alguns plásticos usados no método de moldagem por injeção:
- Elastômeros
- Termoplásticos
- Plásticos termofixos:
- Politetrafluoretileno (PTFE)
- Plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP)
Entre todas essas variedades, os termoplásticos são os mais comuns. Os fabricantes preferem usar esse plástico devido à sua resistência a altas temperaturas. Além disso, ele é barato e não se degrada quando sai do molde. Os plásticos termofixos são adequados apenas quando os fabricantes precisam de produtos com excelente dureza.
A moldagem por injeção é ecologicamente correta e barata?
Sim, a moldagem por injeção é 100% ecologicamente correta. Ela não produz nenhum resíduo ou gás nocivo. De fato, todo o processo de fabricação utiliza material reciclável. Os resíduos produzidos por esse método também podem ser reutilizados.
Muitos fabricantes modernos preferem esse método de fabricação. Ele não produz poluição ambiental. Além disso, o uso de material reciclável o torna adequado tanto para o meio ambiente quanto para os fabricantes. Aqui estão três aspectos principais que enfatizam sua compatibilidade ecológica.
- Use plásticos que sejam recicláveis
- Não produz poluição ou gases nocivos
- As máquinas de moldagem por injeção consomem muito pouca energia
O que eu gosto nas máquinas de moldagem por injeção é que elas não fazem muito barulho. Portanto, o processo não contribui significativamente para a poluição sonora. Além disso, os materiais iniciais de plástico são acessíveis. Todos podem comprá-los e fazer um molde como um projeto "faça você mesmo". No entanto, essas máquinas de moldagem por injeção são caras, o que é uma desvantagem.
Conclusão
De fato, o método de moldagem por injeção é excelente, e os fabricantes o adoram. Ele não produz poluição e oferece excelente repetibilidade e precisão. Você pode fabricar quantos produtos quiser. Tudo o que você precisa fazer é criar um molde de um projeto específico. Agora, use a máquina e continue fabricando novos produtos idênticos.
Diferentes máquinas de moldagem por injeção tornam o processo muito rápido e eficiente. Entretanto, essas máquinas são premium e muito caras, o que é uma desvantagem. Neste guia, expliquei o funcionamento dos métodos de injeção em etapas simples. Espero que este guia agregue valor aos processos de fabricação.
