Já explicamos, em um artigo do nosso Blog, o funcionamento e as características da Injetora de Plástico. Agora, abordaremos os fatores que influenciam a qualidade e segurança do produto final fabricado durante o processo de injeção de plástico.
O processo de injeção se inicia aquecendo a matéria-prima (resinas termoplásticas) para que seja derretida e possa ser injetada no respectivo molde. Posteriormente, o molde é resfriado e aberto para extração do produto final.
Podemos dizer que há três fatores principais que influenciam, diretamente, na qualidade do produto final de uma injetora: o molde, o material (matéria-prima) e o processo. Falaremos sobre eles nesse artigo… Além disso, conheça alguns pontos de atenção que se fazem necessários durante o processo de injeção.
Três fatores que influenciam a qualidade do produto final
1. Molde
O molde da injetora de plástico pode ser influenciado por itens como: canais de distribuição, poço frio e uniformidade de temperatura.
Composto por aço, a ferramenta de molde pode conter placas móveis ou estacionárias, que definem o formato da peça produzida. O material final é, então, empurrado para fora do molde através de pinos ejetores. Um fluido refrigerante (geralmente água) passa pelo material para retirar parte do calor e evitar superaquecimento.
Para não prejudicar o bom funcionamento do molde, é importante considerar os seguintes itens:
- Canais de Distribuição: são responsáveis por transferir o material fundido do bico até as entradas das cavidades. Devem ser projetados para distribuir o conteúdo, simultaneamente a todas as cavidades, geometricamente balanceados e criando um “poço frio”. Na imagem abaixo, representamos os tipos de canais ideais, bem como os não indicados para molde.
- Poço Frio: serve para absorver a frente de fluxo mais fria do material. O maquinário costuma ser composto por um poço frio primário e um secundário. Confira abaixo, um exemplo de canal de distribuição com poço frio:
Também é necessário estar atento e verificar se há manchas na peça, pois quando isso acontece parte do material frio se dirige para ela. Caso não haja manchas, esse conteúdo passará, diretamente, para o poço frio.
- Uniformidade da temperatura: é no molde que a peça final é criada, ou seja, é preciso estar atento a qualidade durante todo o processo de injeção. A temperatura exerce grande influência neste sentido, pois pode interferir no acabamento da peça, tensões internas, estabilidade dimensional e contração. Na injeção plástica, esse controle é realizado por meio do processo de refrigeração, usualmente feito com água. Deve-se estar atento, no entanto, ao tipo de material moldado e ao próprio molde, bem como suas características, pois cada material requer uma determinada temperatura.
Outros itens de atenção quanto ao molde utilizado na injeção:
- Sensores de pressão interna: podem ser utilizados no molde para controlar as variáveis do processo de injeção do plástico.
- Design review: é importante que seja validado com os departamentos envolvidos antes de liberar o molde para construção. Deve-se considerar:
- Geometria do produto e ângulos de saída
- Canais de distribuição / câmara quente
- Sistema de controle de temperatura
- Confiabilidade mecânica das partes móveis
- Definir plano de manutenção preventiva.
- Proteção do molde: vale dizer que todas as máquinas injetoras, das mais antigas às mais novas, contemplam a proteção do molde. Ao ser feita de forma adequada, ela ajuda a garantir uma injeção eficiente dos termoplásticos. Requer, basicamente, que o operador verifique a posição do molde e regule sua pressão e velocidade. Dessa forma, evita-se danos ao material e reduz-se o tempo de manutenção e paradas inesperadas.
2. Matéria-prima usada na injeção de plástico
Inicialmente, é necessário realizar um estudo prévio e detalhado da resina termoplástica a ser utilizada, de acordo com o que se deseja obter como produto final. Lembrando que, cada resina pertence a uma família, que por sua vez conta determinadas quantidades de grades.
É importante ter em mente que é prevista alguma variação no material usado na injetora, ou seja, isso é perfeitamente tolerável dentro de um limite pré-estabelecido. Quando esses limites são seguidos – daí a importância de se escolher bem o fornecedor da matéria-prima e ter garantia da qualidade desse material – somado a um processo bem definido e moldes adequados, o funcionamento da máquina seguirá normalmente.
3. Processo
Primeiramente, é importante saber que o tempo de secagem do material moldado interfere diretamente em sua resistência final. Assim, uma vez respeitado o tempo de secagem ideal, maior será a resistência da peça.
Outro ponto de destaque é a temperatura e pressão utilizados no processo de injeção. Cada etapa requer uma determinada temperatura para funcionar bem. Como se pode observar, na imagem abaixo, quanto maior a temperatura mais há contração e degradação do material. Da mesma forma, a pressão de recalque influencia no preenchimento e criação de rebarbas nas peças. Esteja atento ao equilíbrio ideal para uma injeção de plástico segura e de qualidade.
Como se pode ver, há muito mais variáveis envolvidas no processo de injeção que variáveis do molde e matéria-prima/material. Portanto, é preciso ter cuidado dobrado com o processo, para garantir a qualidade e desempenho do produto final.
Além do tempo de secagem e temperatura do material, atente-se ao controle de temperatura do molde, retrabalho após a injeção (ultrassom e usinagem, por exemplo), controle de temperatura e enchimento das cavidades, no caso de moldes com câmara quente.
Uma boa peça injetada exige princípios básicos como o conhecimento das propriedades físicas e características de processamento do material, além do ajuste do equipamento nas temperaturas adequadas para o cilindro e molde, por exemplo. Uma peça de ciclo rápido pede temperaturas mais baixas, principalmente no molde.
O que mais considerar na injeção do plástico
Perfil de Dosagem
Para alcançar maior precisão no posicionamento do fuso e repetibilidade no volume de dosagem, em geral aconselha-se regular o perfil de dosagem com velocidades iniciais maiores. Esse número diminui à medida que o cilindro vai sendo carregado e durante o resfriamento, para aumentar a vida útil do cilindro e evitar degradação da matéria-prima.
Contrapressão
Também é necessário controlar a contrapressão, que possibilita maior homogeneização e eliminação de gases. Seu mau gerenciamento pode ocasionar degradação, quebra de cadeia molecular, desprendimento de fibras ou mesmo diminuição da vida útil dos cilindros.
Recalque
Geralmente, deve ser escalonado decrescentemente, ou seja, da maior para a menor pressão. Dessa forma, quando o injetado vai se solidificando, são evitadas tensões internas. Mas, isso deve ser feito com cautela, porque quedas bruscas antes do congelamento do gate podem propiciar retorno do material para o cilindro, o que causa reorientação do material.
Segurança na injeção de plástico
Bons resultados também envolvem a segurança dos operadores das injetoras de plástico. Por isso, é importante que sua empresa esteja atenta e adequada aos requisitos de segurança relacionados ao seu segmento. A NBR 13536, de junho de 2016, é uma norma que orienta os cuidados e direcionamentos para projetos, construção e uso seguro de uma injetora de plástico ou borracha, de acionamento hidráulico ou elétrico.
Considerações Finais
Ao manter o cuidado com todas essas variáveis que envolvem o processo de injeção de plástico, é possível atingir excelentes resultados nas peças produzidas. Nesse sentido, busca por conhecimento, constante atualização e segurança são pontos essenciais e que fazem a diferença no posicionamento de sua empresa no mercado.
Não se esqueça que… a qualidade de seu produto final depende muito da qualidade da resina termoplástica utilizada. Encontre matéria-prima de procedência e consultores especializados para te ajudar na escolha desse material, a Mais Polímeros pode te auxiliar nisso.
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