Criação de peças complexas com sobremoldagem e moldagem por inserção

Para a produção em massa de peças simples, poucos processos de fabricação são mais adequados do que a moldagem por injeção, o processo de fabricação de plásticos mais utilizado no mundo. A moldagem por injeção é usada para fazer tudo, desde embalagens de alimentos a peças de aeronaves, enquanto sua velocidade e custo-benefício – especialmente em escala – a tornam a melhor escolha de muitos fabricantes.

Existem, no entanto, limitações para o processo básico de moldagem por injeção. O envelope de uma máquina de moldagem por injeção limita o tamanho das peças moldadas, e o próprio processo – no qual o plástico derretido é forçado em um molde de metal – impõe restrições geométricas que podem ser contornadas com um processo como impressão 3D ou mesmo usinagem CNC.

Além disso, a moldagem por injeção geralmente é adequada apenas para peças plásticas simples que precisam ser feitas em grandes quantidades.

Ou seja, a menos que usemos o processo de sobremoldagem ou moldagem por inserção para criar peças moldadas complexas e multimateriais. Este artigo analisa como a sobremoldagem funciona e para que ela pode ser usada, dando uma ideia se você pode incorporar a sobremoldagem em seu ciclo de produção.

O que é sobremoldagem?

Como o próprio nome sugere, a sobremoldagem é um processo de fabricação no qual o processo básico de moldagem por injeção é realizado sobre o topo de outro componente moldado.

Esse outro componente moldado, conhecido como substrato , é colocado dentro de um molde de metal. Então, quando injetamos o plástico fundido no molde, o material líquido envolve o substrato ou de alguma forma se liga a ele. Quando o plástico derretido esfria, acabamos com uma parte complexa composta por dois componentes:o substrato e o plástico recém-injetado em cima dele.

A sobremoldagem permite que um fabricante crie uma peça moldada composta por mais de um material, sem ter que montar manualmente dois ou mais componentes separados.

Por que usar sobremoldagem?

A sobremoldagem é uma solução ideal em muitas situações de fabricação. Para peças baratas e produzidas em massa que exigem dois (ou mais) componentes feitos de materiais diferentes, a sobremoldagem geralmente é mais rápida e mais acessível do que a montagem manual de vários componentes.

E, em muitos casos, a sobremoldagem permite projetos que não seriam possíveis de montar manualmente. (Injetar um segundo material dentro de um componente plástico parcialmente oco, por exemplo.)

A sobremoldagem pode ser ideal nas seguintes situações:

• Injetando borracha sobre um plástico rígido substrato
• Injeção de plástico rígido sobre um plástico rígido substrato
• Injetando borracha sobre um metal substrato (inserção de moldagem)
• Injeção de plástico rígido sobre um metal substrato (inserção de moldagem)

Sobremoldagem vs. moldagem por inserção

A sobremoldagem e a moldagem por inserção são processos muito semelhantes. Ambos envolvem a injeção de plástico fundido sobre outro material para criar uma peça multimaterial e multicomponente.

A diferença está no substrato – o componente sobre o qual o novo material é adicionado.

Com a sobremoldagem, o próprio substrato é sempre um componente moldado. Assim, o processo de sobremoldagem compreende essencialmente duas rodadas consecutivas de moldagem por injeção (usando dois moldes metálicos separados). Primeiro, o substrato é criado em seu próprio molde; em seguida, a sobremoldagem é realizada sobre o substrato previamente moldado em um molde diferente.

A moldagem por inserção é diferente. Com a moldagem por inserção, o substrato não precisa ser um componente moldado. Pode ser um componente de metal usinado, por exemplo, e o processo de moldagem pode ser usado para adicionar plástico ou borracha ao componente de metal.

Exemplos de aplicações de sobremoldagem

Borracha sobre plástico rígido

A adição de componentes de borracha ao plástico é um processo comum na produção de produtos de consumo e é amplamente utilizado para adicionar alças macias e aderentes às peças. As escovas de dentes, por exemplo, geralmente são feitas com sobremoldagem, com uma seção de cabo de borracha adicionada à haste de plástico rígido.

Plástico rígido sobre plástico rígido

A combinação de dois plásticos rígidos diferentes é útil para criar peças multicoloridas ou peças com seções parcialmente translúcidas. Os brinquedos infantis, compostos por duas ou mais seções plásticas coloridas, geralmente são feitos com sobremoldagem.

Borracha sobre metal

A moldagem por inserção é ideal para adicionar um componente de borracha a uma peça metálica pré-formada. Isso pode ser útil para adicionar um aperto, ou mesmo uma vedação ou gaxeta à prova d'água, à peça de metal. A borracha também pode atuar como amortecedor.

Plástico rígido sobre metal

A moldagem por inserção com plástico rígido é amplamente utilizada na fabricação de produtos como ferramentas manuais e aparelhos de barbear, onde um cabo de plástico sólido é moldado em torno de uma cabeça de ferramenta ou lâmina de metal por razões ergonômicas.

Compatibilidade e colagem do material de sobremoldagem

O objetivo da sobremoldagem e da moldagem por inserção é criar uma peça complexa cujos componentes sejam de alguma forma selados. Se os dois materiais se separarem facilmente um do outro, a sobremoldagem não foi bem-sucedida.

No entanto, existem duas maneiras principais pelas quais o substrato e o material de sobremoldagem podem ser unidos.

Uma maneira é a ligação química , que envolve a fusão do material de sobremoldagem e a aderência ao material do substrato. A ligação química só é possível se os dois materiais forem quimicamente compatíveis, como TPU (borracha) sobre ABS (plástico rígido), mas permite um grande grau de liberdade de design.

Se o material do substrato e o material de sobremoldagem não forem quimicamente compatíveis, eles ainda poderão ser colados se o engenheiro projetar uma ligação mecânica para a parte. Uma ligação mecânica pode assumir a forma de um rebaixo ou afunilamento reverso no substrato:uma vez que o material de sobremoldagem flui ao redor e sob o rebaixo, ele fica travado no lugar e não pode se separar do substrato.

Na verdade, as ligações mecânicas são um recurso exclusivo de design de sobremoldagem e moldagem por inserção. Uma conexão de intertravamento totalmente fechada entre os dois componentes é muitas vezes impossível de alcançar usando a montagem manual. (A menos que, por exemplo, um componente de borracha seja esticado ou comprimido no componente sólido.)

Sobremoldagem com 3ERP

A 3ERP tem muitos anos de experiência em moldagem por injeção, podendo executar projetos de sobremoldagem e moldagem por inserção de todas as formas e tamanhos.

Entre em contato para um orçamento gratuito.