Anatomia de uma máquina de moldagem por injeção de plástico:tremonha, parafuso, unidade de fixação e mais

A moldagem por injeção é o processo de fabricação principal para a fabricação em massa de peças plásticas. Central para o processo de moldagem é a máquina de moldagem por injeção de plástico, uma grande peça de maquinário que consiste em duas partes, uma unidade de injeção e uma unidade de fixação.

O processo de moldagem por injeção é rápido, preciso, altamente repetível e extremamente econômico em grandes quantidades. É utilizado por inúmeros fabricantes em áreas como automotiva, bens de consumo, embalagens, eletrodomésticos e setor industrial. Seu valor como processo de alta velocidade está no uso de ferramentas ou moldes de metal duráveis:uma vez que um molde é fabricado, o tempo de ciclo para cada “disparo” de plástico pode levar apenas 30 segundos.

No entanto, a injeção de plástico em um molde de metal não pode ser feita manualmente. Em vez disso, um moldador por injeção - um profissional qualificado que faz moldes - usará um equipamento complexo chamado máquina de moldagem por injeção (escrito "máquina de moldagem por injeção" no Reino Unido e em alguns outros países) que é capaz de preencher um molde com um grande quantidade de força.

Este artigo faz um exame aprofundado da máquina de moldagem por injeção, analisando suas características constituintes e como elas trabalham juntas para fazer peças moldadas.

O que as máquinas de moldagem por injeção fazem?

Por definição, os processos de moldagem fazem peças através do preenchimento de um objeto oco chamado molde. Um molde contém uma cavidade que tem o formato da peça desejada. A cavidade é então preenchida com um material líquido, que se solidifica dentro do molde. Quando o material é removido do molde, ele se torna sólido e assume a forma da cavidade do molde.

As máquinas injetoras de plástico nem sempre são necessárias para a moldagem das peças. A moldagem de silicone de baixo custo, por exemplo, envolve despejar manualmente uma solução de silicone de duas partes em um molde e esperar que ela cure e endureça. A parte macia de silicone pode então ser retirada manualmente do molde.

A moldagem por injeção é um pouco diferente. O material líquido precisa ser forçado para dentro do molde a uma pressão muito alta - algo que não pode ser alcançado com o vazamento manual - para que ele entre na cavidade do molde rapidamente e atinja todas as fendas e cantos do molde. Além disso, o material (geralmente um termoplástico) está apenas no estado líquido porque foi derretido, e a máquina de moldagem por injeção é responsável por derretê-lo.

O objetivo de uma máquina de moldagem por injeção é, portanto, derreter plástico sólido em líquido, injetar esse líquido no molde de metal a alta pressão e garantir que o molde não se abra acidentalmente devido às altas forças envolvidas.

Quais são as partes de uma máquina?

Uma máquina de moldagem por injeção consiste em duas partes principais. Estas são a unidade de injeção, que é responsável por espremer o material fundido na cavidade do molde, e a unidade de fixação, que é responsável por manter firmemente os dois lados do molde juntos durante a injeção e o resfriamento (em seguida, liberá-los para ejetar o papel).

Unidade de injeção

A unidade de injeção de uma máquina de moldagem por injeção de plástico consiste em três componentes principais. Estes são:

1. A tremonha contendo pellets de plástico ou outra matéria-prima
   
2. O barril aquecido
   
3. O parafuso alternativo
   

O funil é um recipiente no qual a matéria-prima — geralmente em pellets ou grânulos formulário — é colocado.

Para fazer uma peça, uma porção de matéria-prima é dispensada no barril abaixo, onde elementos de aquecimento derreter o plástico em um líquido. Um motor de parafuso gira o grande parafuso alternativo , que tem um passo variável para que possa empurrar o material em direção à ponta do cano, aumentando a pressão e, ao mesmo tempo, derretendo ainda mais o material.

Quando a quantidade necessária de material fundido foi empurrada para a ponta do barril e a pressão foi acumulada, um dispositivo chamado ram empurra rapidamente o parafuso em direção ao molde, forçando o “tiro” de plástico para fora do barril e para dentro da cavidade do molde através de um canal e um sistema de corredores .

Unidade de fixação

A unidade de fixação de uma máquina de moldagem por injeção de plástico consiste em três componentes principais. Estes são:

1. O molde
   
2. O acionamento do motor de fixação
   
3. Uma placa móvel e uma estacionária
   

Os corredores entregam o material fundido através de portas na cavidade do molde, o espaço entre as duas metades do molde. As metades do molde são chamadas de cavidade (o lado mais próximo do cano) e núcleo (mais distante do barril). Alguns moldes compreendem mais de duas peças e podem conter um núcleo de ação lateral, por exemplo.

Os moldes são caros de fazer e normalmente são feitos de aço ferramenta ou alumínio. Os moldes de aço-ferramenta geralmente custam mais de US$ 5.000 (às vezes até US$ 100.000), enquanto os moldes de alumínio de vida mais curta custam menos.

O restante da unidade de fixação usa altas forças para manter o molde fechado durante a injeção e resfriamento, contrariando efetivamente as forças da unidade de injeção. O acionamento do motor de fixação e cilindro de fixação empurra - usando, por exemplo força hidráulica — a placa móvel (anexado ao núcleo do molde) ao longo de um conjunto de tirantes na direção da placa estacionária (anexado à cavidade do molde). A potência do acionamento do motor de fixação determina a força de fixação da máquina de moldagem por injeção e a tonelagem de fixação.

Quando o plástico derretido se solidifica, a placa móvel recua, abrindo o molde e os pinos ejetores liberar as peças de plástico acabadas do molde, geralmente colocando-as em um recipiente ou em uma esteira transportadora para criar uma linha de produção.

Tipos de máquina de moldagem por injeção de plástico

As máquinas variam em tamanho e modo de operação. Alguns dos tipos mais comuns de máquina de moldagem por injeção incluem:

• Hidráulico as máquinas usam forças hidráulicas para injetar o tiro de plástico e exercer forças de fixação. Eles podem criar forças de fixação muito altas.
  
• Elétrico as máquinas de moldagem por injeção usam servomotores para controlar as forças de injeção e fixação. Eles são rápidos e energeticamente eficientes.
  
• Vertical as máquinas de moldagem por injeção podem ser hidráulicas, elétricas ou híbridas e ocupam um espaço menor devido à sua orientação. Eles são altamente adequados para moldagem por inserção.
  
• Computador As máquinas de moldagem por injeção são máquinas de moldagem de baixo custo (abaixo de US $ 5.000) adequadas para produtos plásticos simples de bricolage. Eles não têm as forças de fixação e alta precisão das máquinas industriais.
  

Perguntas frequentes

O que as máquinas de moldagem por injeção fazem?

As máquinas de moldagem por injeção de plástico aquecem os pellets de plástico em um estado fundido, forçam o material fundido em um molde a alta pressão e garantem que o molde permaneça fechado durante o processo.

Quanto custa uma máquina de moldagem por injeção?

Máquinas de nível industrial começam em cerca de US$ 50.000, com máquinas muito grandes custando mais de US$ 1.000.000. Os moldes individuais podem custar entre US$ 2.000 e US$ 100.000.

Qual ​​é a diferença entre moldagem por injeção e moldagem por compressão?

A moldagem por compressão não requer injeção de alta pressão. O material fundido é derramado sem pressão na cavidade do molde e, em seguida, a compressão é aplicada assim que a cavidade do molde já estiver preenchida. A moldagem por compressão é menos precisa do que a moldagem por injeção, mas é adequada para a produção de produtos de moldagem de plástico muito grandes.

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