Um guia para máquinas de moldagem por injeção de plástico

O que uma máquina de moldagem por injeção de plástico faz, em resumo

Uma máquina de moldagem por injeção de plástico derrete pellets de plástico, empurra o fundido para um molde de aço fechado sob pressão controlada, mantém-no enquanto esfria e, em seguida, abre o molde para ejetar uma peça acabada. Cada máquina de moldar plástico, qualquer que seja seu tamanho ou tipo de acionamento, repete esse mesmo ciclo de fixar, injetar, segurar, resfriar e ejetar. O que muda de uma máquina para outra é a forma como a força é gerada, a precisão com que cada movimento é controlado e o tamanho da peça que a máquina pode transportar.

Este guia cobre os fundamentos da moldagem por injeção de plástico, as principais peças de uma máquina de moldagem de plástico, o processo de moldagem por injeção de plástico, desde o pellet até a peça embalada, e a forma como diferentes famílias de máquinas se comparam. Também abrange dimensionamento da força de fixação, configurações de resina para polietileno e outros materiais, fabricação de moldes, pós-processamento, manutenção e solução de problemas. Um FAQ completo encerra o artigo.

está sediada no Parque de Ciência e Tecnologia Beilun em Ningbo, China, uma área frequentemente chamada de capital das máquinas para plásticos. A empresa constrói máquinas de moldagem por injeção da marca HIGHSUN, tem cerca de 20 anos de história de desenvolvimento e conta com mais de 50 anos de experiência em sua empresa-mãe. Suas séries incluem máquinas elétricas e híbridas a óleo, de duas placas, de alta velocidade, de dupla cor não misturada, de dupla cor mista, BMC, ANIMAL DE ESTIMAÇÃO e PVC, e fornece soluções customizadas.

Partes principais de um Máquina de molde de plástico

Uma máquina industrial de moldagem de plástico possui duas metades de trabalho unidas por uma estrutura: a unidade de fixação que mantém o molde fechado e a unidade de injeção que derrete e fornece a resina. Um sistema de acionamento e um controlador coordenam ambas as metades. O diagrama abaixo mostra uma visão simplificada das cinco áreas sobre as quais os compradores e operadores mais falam.

Peças e suas funções

• Funil e secador: segura pellets e os alimenta no barril. Resinaas sensíveis à umidade, como ANIMAL DE ESTIMAÇÃO, precisam de um secador na frente da tremonha.
• Barril e parafuso: o parafuso gira para transportar, comprimir e derreter a resina, depois avança como um êmbolo para injetá-la. As faixas de aquecimento ao longo do cano definem as zonas de temperatura.
• Molde: uma ferramenta de aço com cavidades que moldam a peça, canais de resfriamento que removem o calor e um sistema de ejeção que empurra a peça para fora.
• Unidade de fixação: placas, tirantes e um mecanismo de alternância ou de duas placas que mantêm o molde fechado contra a pressão de injeção.
• Unidade e controlador: uma bomba hidráulica com servo motor, acionamento elétrico ou híbrido de ambos, gerenciada por um controlador que registra e repete as configurações do processo.

O processo de moldagem por injeção de plásticos passo a passo

As etapas do processo de fabricação de peças moldadas por injeção seguem uma ordem. Compreender cada etapa torna mais fácil ajustar uma máquina injetora de plástico e encontrar a causa de um defeito quando ele aparece.

1. Preparação de materiais. Os pellets são secos quando a resina exige e carregados no funil junto com masterbatch de cor ou aditivo, se necessário.
2. Fixação. A placa móvel fecha o molde e a unidade de fixação cria a força de retenção. Muitas máquinas diminuem a velocidade antes de fechar para proteger a superfície do molde.
3. Injeção. O parafuso avança e preenche as cavidades. A velocidade e a pressão são geralmente perfiladas em vários estágios para evitar jatos e marcas de queimadura.
4. Embalagem e armazenamento. A pressão é mantida enquanto a comporta congela para que o derretimento extra possa compensar o encolhimento. Este estágio controla marcas de afundamento e peso da peça.
5. Resfriamento e plastificação. A peça esfria dentro do molde enquanto o parafuso gira para trás e prepara o próximo disparo. O resfriamento é normalmente a parte mais longa do ciclo.
6. Ejeção. O molde se abre e os pinos ou placas ejetoras liberam a peça, geralmente para um robô ou transportador.

Tipos de máquina de moldagem de plástico por acionamento e estrutura

A máquina de moldagem de plástico certa depende do tamanho da peça, da tolerância, do material e do perfil energético da planta. A tabela lista as principais famílias, seguida por um gráfico de radar que compara três delas em cinco características.

Pontuações mais altas ficam mais longe do centro. O gráfico mostra por que nenhuma máquina injetora de moldes de plástico se adapta a todos os trabalhos: uma máquina totalmente elétrica tem pontuação alta em precisão e funcionamento limpo, mas menor em peças muito grandes, enquanto uma máquina de duas placas tem pontuação alta em moldes grandes e moderada em velocidade e precisão.

Visão geral da série de máquinas de moldagem por injeção Highsun

Os cartões abaixo resumem quatro séries da página do produto Highsun. Os detalhes vêm das descrições da série do próprio fabricante, portanto, confirme as especificações exatas de um determinado modelo com o fornecedor antes de planejar uma linha.

Máquina Servo HXM

Uma máquina injetora de plástico servoacionada varia de 98T a 2500T, com um sistema de placa de alta rigidez tipo T e guias lineares completas que a Highsun lista com uma precisão de posicionamento de repetição de 0,01 mm.

Veja a série HXM

Máquina de duas placas HXZ

Um projeto compacto de grande tonelagem para produtos de cavidades profundas, com força de fixação direta e uniformemente distribuída. Os modelos listados na página da série vão de 800T a 2400T.

Veja a série HXZ

Série totalmente elétrica HYD

Controle completo do servo motor para posicionamento preciso, resposta rápida e uma área de produção mais limpa. Highsun lista proteção de fixação de baixa pressão para ajudar a prolongar a vida útil do molde.

Veja a série HYD

Máquina de pré-forma PET

Construído em torno de PET com um parafuso L/D mais longo, um circuito de resfriamento dedicado e um sistema de ejeção mais forte para moldes de pré-formas com múltiplas cavidades. Os modelos listados vão de 208T a 558T.

Ver série PET

Como dimensionar a força de fixação e o volume do disparo

A força de fixação de uma máquina de moldagem por injeção deve exceder a força que o fundido exerce sobre o molde, que é igual à pressão da cavidade multiplicada pela área projetada das peças e dos canais. Selecionar uma máquina muito pequena permite rebarbas na linha de partição, enquanto uma máquina muito grande desperdiça espaço e energia.

Um exemplo trabalhado

A pressão da cavidade depende da resina, da espessura da parede e do comprimento do fluxo. Peças de paredes finas e longos caminhos de fluxo precisam de pressão mais alta, e muitas oficinas usam regras práticas comumente citadas para cada material antes de confirmarem com um estudo de fluxo de molde ou um teste.

Outras verificações de dimensionamento

• Tamanho do tiro: o peso da peça mais o peso do rotor geralmente deve ficar entre cerca de 20% e 80% da capacidade do barril, para que a resina não permaneça muito tempo no barril.
• Espaçamento entre barras de ligação: o molde deve caber entre as barras de ligação e o tamanho da placa deve suportar a base do molde uniformemente.
• Curso de abertura e luz do dia: a máquina deve abrir o suficiente para liberar a parte mais alta e permitir que um robô a alcance.
• Taxa de plastificação: o parafuso deve derreter resina suficiente dentro do tempo de resfriamento do ciclo.

Guia de processamento de moldagem por injeção de polietileno e PEAD

O polietileno é uma das resinas mais comuns para engradados, tampas, baldes e utensílios domésticos. Um guia básico de processamento de moldagem por injeção de polietileno começa com a temperatura de fusão, depois a temperatura do molde e depois a embalagem. O HDPE é semicristalino, por isso encolhe mais do que as resinas amorfas e precisa de resfriamento uniforme para limitar o empenamento.

Pontos de processamento de moldagem por injeção de HDPE

• A temperatura do barril geralmente fica na faixa de cerca de 180 a 240 graus C, subindo da zona de alimentação até o bocal.
• A temperatura do molde é mantida moderada e os canais de resfriamento são equilibrados para que um lado da peça não encolha mais rápido que o outro.
• A pressão e o tempo de compactação devem continuar até que a comporta congele para limitar as marcas de afundamento em seções espessas.
• Nervuras e saliências grossas são projetadas com transições de parede uniformes para reduzir empenamentos.
• Grandes itens planos, como engradados, se beneficiam de uma unidade de fixação rígida e portas balanceadas, que é uma das razões pelas quais máquinas de duas placas e de alavanca pesada são usadas para eles.

PET e PVC são exemplos de resinas que necessitam de equipamentos especializados. A documentação da Highsun descreve máquinas PET com rosca otimizada para PET e circuito de resfriamento dedicado, e máquinas PVC com cilindro especial, controle preciso de temperatura e proteção antidegradação.

Processo de fabricação de moldes de injeção

O molde decide a qualidade da peça tanto quanto a máquina. O processo de fabricação do molde de injeção passa do projeto da peça para uma ferramenta testada, e um molde que combina bem com sua máquina de injeção de plástico funciona com menos ajustes.

Diretrizes de moldagem por injeção para design de peças

Estas diretrizes de moldagem por injeção são pontos de partida amplamente utilizados. Eles ajudam qualquer processo de moldagem de plástico a funcionar com menos defeitos e são aplicáveis ​​independentemente da máquina de injeção que produz a peça.

Pós-processamento de moldagem por injeção

O pós-processamento da moldagem por injeção cobre tudo o que é feito em uma peça depois que ela sai do molde. Muitas peças precisam de muito pouco, mas algumas aplicações exigem diversas etapas de acabamento, e planejá-las com antecedência evita surpresas no final da linha.

• Degating e corte: remoção de sprues e canais manualmente, com cortadores ou com estação automática.
• Deflagrando: remoção de rebarbas finas na linha de partição, o que também sinaliza que o molde ou a fixação precisam de atenção.
• Recozimento e condicionamento: aquecimento controlado ou condicionamento de umidade para aliviar o estresse, usado para alguns plásticos de engenharia.
• Juntando-se à montagem: soldagem ultrassônica, estaqueamento térmico, parafusos ou encaixes instantâneos.
• Decoração: tampografia, hot stamping, pintura ou etiquetagem.
• Inspeção e embalagem: verificações dimensionais, verificações visuais e embalagens que protegem a superfície.

Robôs e transportadores conectados à máquina podem lidar com desgaseificação, empilhamento e embalagem em linha, o que mantém o manuseio de peças consistente de ciclo para ciclo.

Uso de energia e manutenção de rotina

A hidráulica servoacionada e os acionamentos elétricos reduzem o uso de energia porque o motor fornece potência somente quando um movimento precisa dela. As informações do produto Highsun afirmam que os sistemas servo de economia de energia podem reduzir o consumo de energia em 30% a 70% em comparação com equipamentos hidráulicos convencionais, dependendo do processo e da carga. As economias reais variam de acordo com o produto, ciclo e material, portanto, um teste com o molde da própria fábrica fornece a comparação mais confiável.

As orientações de manutenção da Highsun para suas máquinas de duas placas também listam verificações de paralelismo das placas, monitoramento de barras de ligação e substituição de óleo hidráulico com base nas horas de operação. Siga o manual da máquina específica para intervalos e graus de fluido.

Onde as máquinas industriais de moldagem de plástico são usadas

Uma máquina industrial de moldagem de plástico atende a uma ampla variedade de mercados. As páginas de aplicação da Highsun os agrupam da seguinte maneira, e cada grupo apresenta demandas diferentes em termos de tonelagem, velocidade e limpeza.

Problemas comuns de moldagem e primeiras verificações

Quando aparecer um defeito, comece com o material e as configurações do processo antes de trocar o molde. A tabela lista problemas frequentes com os primeiros itens a serem verificados.

Escolhendo um fornecedor de máquina de moldagem de plástico

A decisão do fornecedor cobre mais do que a máquina instalada. Pergunte sobre a gama completa de tonelagem, recursos do sistema de controle, fornecimento de peças de reposição, suporte de comissionamento e a capacidade de adaptar uma máquina a necessidades especiais, como parafusos mais longos, placas maiores ou interfaces de robô. Peça um teste com o molde real, quando possível.

A Ningbo Highsun Plastic Machinery constrói máquinas de 98T a 3000T e trabalha em soluções personalizadas, o que ajuda quando uma fábrica precisa de um fornecedor para vários tipos de peças. Folhetos de produtos para HXM, HXZ e outras séries estão disponíveis nas páginas de produtos, e a equipe da Highsun pode discutir o dimensionamento para um molde e resina específicos.