O que é uma máquina injetora de plástico?

O que é um Máquina de injeção de plástico ?

Uma máquina de injeção de plástico é um equipamento de produção industrial que aquece resina plástica sólida até um estado fundido e, em seguida, força o material derretido em um molde de aço fechado sob pressão controlada, onde esfria e solidifica em uma peça acabada em segundos a alguns minutos. Esta categoria de equipamento é mais formalmente conhecida como máquina de moldagem por injeção e está no centro das modernas máquinas de moldagem de plástico usadas nas linhas de produção automotiva, de embalagens, de eletrônicos, de eletrodomésticos e de bens de consumo.

A tarefa básica de qualquer máquina de moldagem de plástico é transformar pellets de resina bruta em uma peça repetível e dimensionalmente consistente, ciclo após ciclo, sem alterar as ferramentas entre os lotes. Um único molde montado na unidade de fixação pode produzir milhares de peças quase idênticas, o que é um dos motivos pelos quais a moldagem por injeção continua sendo o principal método de produção de componentes plásticos de alto volume em tantos setores.

As máquinas nesta categoria são normalmente dimensionadas pela força de fixação, expressa em toneladas, e pelo tamanho do disparo, que descreve a quantidade de plástico fundido que a unidade de injeção pode fornecer em um único ciclo. A força de fixação em modelos comuns de máquinas injetoras de plástico pode variar de menos de 100 toneladas para pequenos itens de precisão, como conectores e tampas, até 3.000 toneladas para peças grandes, como paletes, caixas e painéis de carroceria automotiva.

Como funciona uma máquina de moldagem por injeção de plástico?

Cada ciclo de prensas de moldagem por injeção segue a mesma sequência de quatro estágios, seja a máquina uma unidade de precisão pequena ou uma prensa de grande tonelagem construída para peças industriais de grande porte. A compreensão de cada estágio ajuda a explicar por que o tempo de ciclo, a força de fixação e a qualidade da peça estão tão intimamente ligados.

Estágio de fixação

A unidade de fixação fecha e trava as duas metades do molde, aplicando força suficiente para manter o molde fechado contra a pressão do plástico que está prestes a ser injetado. Este é o estágio em que a força de fixação, discutida em detalhes mais adiante, se torna o fator decisivo no tamanho ou espessura de uma peça que a máquina pode suportar.

Estágio de injeção

Um parafuso giratório dentro do cilindro aquecido derrete pellets de resina sólida e empurra o plástico derretido através de um bico para dentro da cavidade do molde. A pressão e a velocidade de injeção são ajustadas ao material e à geometria da peça para que a cavidade seja preenchida uniformemente antes que o plástico comece a esfriar.

Estágio de resfriamento

Uma vez que a cavidade está cheia, o molde continua a segurar a peça enquanto o calor é retirado através dos canais de resfriamento dentro do molde. O resfriamento é normalmente o estágio único mais longo do ciclo, e a espessura da parede tem um efeito direto sobre quanto tempo leva, uma relação mostrada no gráfico de tempo de ciclo mais adiante neste artigo.

Estágio de ejeção

Depois que a peça esfriar o suficiente para manter seu formato, a unidade de fixação se abre e os pinos ejetores empurram a peça acabada para fora do molde. A máquina então é reiniciada e a sequência se repete para a próxima foto.

Tipos de máquinas de moldagem de plástico disponíveis hoje

Os fabricantes de equipamentos plásticos para máquinas de moldagem geralmente agrupam as máquinas de acordo com a forma como as unidades de fixação e injeção são acionadas. As quatro categorias abaixo cobrem a maior parte do que é usado hoje em ambientes de produção, e muitas linhas de máquinas também se ramificam em séries especializadas, como designs de duas placas, linhas de alta velocidade e sistemas de duas cores construídos para peças que combinam dois materiais em uma única injeção.

Componentes principais dentro de uma máquina de moldagem por injeção de plástico

Independentemente do tipo de acionamento, uma linha de moldagem de plástico para máquinas depende dos mesmos blocos de construção centrais trabalhando juntos. Saber o que cada peça faz facilita a leitura de uma folha de especificações da máquina e a comparação de modelos antes de se comprometer com um layout de produção.

• Unidade de injeção : funil, barril aquecido e parafuso que derretem pellets de resina e empurram o plástico derretido para dentro do molde.
• Unidade de fixação : placas, barras de ligação e um mecanismo articulado ou hidráulico que mantém o molde fechado durante a injeção.
• Mold : o ferramental que dá forma à peça, montado entre as placas fixas e móveis.
• Sistema de controle : o painel do operador e o controlador que gerenciam temperatura, pressão, velocidade e tempo para cada estágio.
• Sistema de acionamento : a bomba hidráulica, servo motor ou motor elétrico que alimenta o movimento de fixação e injeção.
• Sistema de refrigeração : canais de água ou óleo, dentro do molde e ao redor do barril, que removem o calor durante o ciclo.
• Sistema ejetor : pinos ou placas que empurram a peça acabada para fora do molde depois de esfriar.

As tolerâncias de usinagem de moldagem por injeção de precisão dependem muito de quão bem esses sistemas se adaptam à peça, e é por isso que a seleção dos componentes é tão importante quanto a tonelagem geral da máquina.

Compreendendo a força de fixação em máquinas de moldagem

A força de fixação é a quantidade de força que uma máquina aplica para manter as duas metades do molde fechadas enquanto o plástico derretido é injetado sob pressão. Se a força de fixação for muito baixa para uma determinada peça, o molde pode rachar levemente durante a injeção, deixando o plástico fino vazar ao longo da linha de partição, um defeito comumente conhecido como rebarba.

A força de fixação é geralmente medida em toneladas e está intimamente ligada à área de superfície projetada da peça que está sendo moldada, juntamente com a pressão de injeção que o material requer. Peças maiores e mais planas normalmente precisam de mais força de fixação do que peças pequenas e com paredes profundas de volume semelhante.

Como mostra o gráfico, as faixas de máquinas de moldagem de plástico comuns variam de baixo para cima 300 toneladas para máquinas compactas utilizadas em peças pequenas, até o 1600 a 3000 toneladas gama reservada para componentes extra grandes, como paletes, caixas grandes e painéis de carroceria.

Tempo de ciclo de moldagem por injeção explicado

O tempo de ciclo é o tempo total necessário para completar uma sequência completa de fixação, injeção, resfriamento e ejeção. É um dos principais números utilizados para estimar quantas peças uma máquina pode produzir em um turno.

O resfriamento geralmente é responsável pela maior parte do tempo do ciclo, e a espessura da parede é o maior fator de quanto tempo leva o resfriamento, uma vez que o calor precisa viajar mais para fora de uma seção mais espessa antes que a peça fique rígida o suficiente para ser ejetada.

Uma parte de parede fina ao redor 1 mm pode esfriar e ejetar em menos de 20 segundos, enquanto uma peça com 5mm as paredes podem levar mais de um minuto para chegar ao mesmo ponto, mesmo em uma máquina idêntica.

Aplicações comuns de prensas de moldagem por injeção em todos os setores

A produção de máquinas injetoras de plástico aparece em mais lugares do que a maioria das pessoas imagina, desde a caixa de um eletrodoméstico até o acabamento interno de um carro. O gráfico abaixo fornece uma visão geral de referência de onde as prensas de moldagem por injeção são mais utilizadas, com base na prática comum da indústria, em vez de uma única pesquisa formal.

Automotivo e Transporte

Pára-choques, painéis de acabamento interno, painéis e carcaças sob o capô são frequentemente produzidos em linhas de máquinas de moldagem de plástico de maior tonelagem devido aos grandes tamanhos das peças e aos exigentes requisitos dimensionais.

Embalagem e bens de consumo

Tampas, fechos, recipientes de paredes finas e utensílios domésticos normalmente funcionam em máquinas de ciclagem mais rápidas, muitas vezes acionadas por servo, onde o volume de produção é tão importante quanto a precisão da peça.

Eletrônicos e Eletrodomésticos

Invólucros, conectores e suportes internos exigem tolerâncias rígidas, que é onde as máquinas de moldagem por servoinjeção e os sistemas híbridos tendem a ser favorecidos por seu controle repetível.

Como escolher uma máquina de moldagem por injeção para suas necessidades de produção

A seleção da máquina injetora de plástico certa começa com a peça, não com o catálogo da máquina. Alguns fatores principais normalmente decidem qual classe de máquina se adapta a um determinado trabalho.

Como ponto de partida aproximado, a necessidade de tonelagem é frequentemente estimada multiplicando-se a área projetada da peça por um fator de pressão vinculado ao material e, em seguida, adicionando margem para a complexidade da peça. Trabalhar com esse cálculo com um fabricante de máquinas antes de finalizar o ferramental ajuda a evitar a escolha de uma prensa subdimensionada ou desnecessariamente superdimensionada para o trabalho.

Máquinas de moldagem por injeção servo versus máquinas de moldagem por injeção hidráulica

Ambos os tipos de máquinas completam o mesmo ciclo de quatro estágios descrito anteriormente, mas a maneira como fornecem força de fixação e injeção difere o suficiente para afetar o uso de energia, a precisão e o ruído no chão de fábrica.

Onde as máquinas de moldagem por injeção hidráulica levam

Os sistemas hidráulicos geralmente fornecem forte força de fixação bruta com menor complexidade estrutural, razão pela qual as prensas de grande tonelagem usadas para grandes peças estruturais ainda são comumente hidráulicas ou híbridas, em vez de totalmente elétricas.

Onde as máquinas de moldagem por injeção servo levam

Os sistemas servoacionados ajustam a velocidade do motor para corresponder à potência exata necessária em cada estágio do ciclo, em vez de operar uma bomba continuamente, o que normalmente reduz o consumo de energia e o ruído operacional, ao mesmo tempo que melhora a repetibilidade de peças de precisão.

Sobre Ningbo Highsun Plastic Machinery Co., Ltd.

está sediada no Parque de Ciência e Tecnologia Beilun em Ningbo, uma área amplamente conhecida na indústria como um centro de produção de máquinas para plásticos. A fábrica cobre mais de 120.000 metros quadrados e se dedica à produção de máquinas de moldagem por injeção da marca HIGHSUN.

Construído perto de 20 anos de desenvolvimento focado e recorrendo a mais de 50 anos de experiência em fabricação herdada de sua empresa controladora, a HIGHSUN Machinery se tornou um dos três principais produtores de máquinas de moldagem por injeção de plástico em Ningbo e um dos 10 principais fabricantes de máquinas de moldagem de plástico na China. O gerenciamento refinado de processos e as metas de fabricação consistentes continuam sendo o foco operacional em todas as linhas de produtos.

A linha de produtos atual abrange séries híbridas de eletricidade e óleo, séries de duas placas, séries de alta velocidade, séries de cores duplas não misturadas, séries de cores duplas mistas, séries BMC, séries PET e séries de PVC, cobrindo a força de fixação de 98 toneladas a 3.000 toneladas . Configurações personalizadas também estão disponíveis para necessidades de produção que não se enquadram em uma série padrão.

A Highsun opera em torno de uma filosofia centrada no cliente, resumida internamente como a busca pela excelência e perfeição de moldagem, com o objetivo mais amplo de construir uma marca líder de máquinas de moldagem por injeção de alto desempenho.

Perguntas frequentes sobre máquinas de moldagem por injeção de plástico