Dicas e truques de design de moldagem por injeção de parede fina

A moldagem por injeção é um processo de fabricação popular e versátil que permite que as empresas produzam grandes volumes de produção por um custo por peça relativamente baixo sem sacrificar a qualidade. É altamente repetível e capaz de produzir componentes fortes que atendem a rigorosos requisitos mecânicos e dimensionais.

Quando as empresas precisam produzir uma peça plástica com paredes finas, como certas peças de automóveis ou capas de celular, elas podem recorrer à moldagem por injeção de paredes finas. No entanto, você precisará ser particularmente cuidadoso ao projetar produtos com paredes finas, pois a moldagem por injeção de paredes finas apresenta novos desafios. Neste artigo, abordaremos os fundamentos da moldagem por injeção de parede fina, suas aplicações comuns e algumas dicas de design de moldagem por injeção para que você possa começar sua jornada com o pé direito.

O que é moldagem por injeção de parede fina?

A moldagem por injeção de parede fina é uma forma especializada de moldagem por injeção que permite aos fabricantes criar peças mais finas e leves sem sacrificar a integridade estrutural. Ao optar pela moldagem por injeção de parede fina em vez da moldagem por injeção tradicional, as empresas podem economizar material, aumentar a produtividade, obter um custo por peça mais baixo e reduzir o uso de combustível e as emissões de carbono relacionadas ao transporte.

Como as peças plásticas de parede fina têm menos material para resfriar, os tempos de ciclo são muito mais rápidos, reduzindo os prazos de entrega. Na verdade, uma redução significativa na espessura da parede às vezes pode reduzir os tempos de ciclo pela metade, ajudando as empresas a colocar os produtos nas mãos dos clientes mais rapidamente e economizando nos custos operacionais. Além disso, como paredes mais finas significam menos plástico, as empresas podem economizar em materiais e, no caso de recipientes e embalagens, deixar mais espaço vazio para o produto.

No entanto, a moldagem por injeção de parede fina apresenta alguns desafios. Por um lado, o processo de injeção é mais complicado. Você precisa de pressão mais alta e velocidades de moldagem mais rápidas para preencher todas as cavidades finas com material fundido, evitar o congelamento e garantir que a peça saia conforme o esperado. Por exemplo, enquanto um componente com paredes padrão pode ser preenchido em dois segundos, essa mesma peça com paredes 25% mais finas pode precisar ser preenchida em apenas um segundo. Além disso, pode ser necessário realizar etapas extras e projetar cuidadosamente as portas para facilitar a ejeção da peça.

Usos comuns de moldagem por injeção de parede fina na fabricação

Os fabricantes geralmente recorrem à moldagem por injeção de parede fina quando se trata de embalagens plásticas, pois podem ser usadas para criar tudo, desde embalagens seguras para alimentos até embalagens de dispositivos médicos. Outros usos comuns da moldagem por injeção de parede fina incluem componentes de telefones celulares, tampas e recipientes de plástico, invólucros eletrônicos, seringas e componentes de dispositivos médicos. Mesmo as indústrias automotiva, construção, eletrodomésticos e aeroespacial usam moldagem por injeção de parede fina para peças e conjuntos de componentes.

Dicas e truques de design de moldagem por injeção de parede fina

Paredes finas geralmente levam a problemas de fluxo de material, o que pode causar áreas não formadas. Outros problemas comuns associados a paredes finas incluem resfriamento irregular, deformação, rachaduras, inconsistências de textura cosmética e linhas de malha fracas ou pontos de fratura.

Para evitar esses problemas e criar a melhor parte possível:

Preste atenção ao seu material

A escolha do material é sempre importante para moldagem por injeção, mas é essencial ao criar peças com paredes finas. Alguns materiais, como o policarbonato (PC), são pegajosos, dificultando o preenchimento de moldes com paredes finas. No entanto, certos termoplásticos fluirão mais facilmente através de seções estreitas de um molde, como polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), nylon (PA) e polipropileno (PP). A borracha de silicone líquido (LSR) também se enche facilmente, embora possa aumentar o risco de rebarbas ao longo das linhas divisórias do molde.

Não existe um material de tamanho único para moldagem por injeção de parede fina, portanto, considere a geometria da sua peça e as necessidades de aplicação ao comparar os materiais. Além disso, tente escolher um material que não acelere o desgaste do molde quando injetado em altas velocidades.

Considere o material do molde

Além de pensar no material do seu produto, você precisará considerar cuidadosamente o material do molde. Embora o aço P20 seja frequentemente usado em aplicações convencionais de moldagem por injeção, ele pode não ser forte o suficiente para suportar as altas pressões, desgaste e erosão associados a peças de moldagem por injeção com paredes finas. Em vez disso, você precisará de um material mais robusto, como 718, H-13, D-2 ou outro aço resistente.

É importante notar que você pode acabar pagando de 30% a 40% a mais por uma ferramenta feita de um material robusto em comparação com uma feita de P20. No entanto, esse custo adicional pode ser facilmente compensado pelo aumento do desempenho e longevidade da ferramenta.

Tenha uma espessura de parede uniforme

Se possível, certifique-se de que seu projeto tenha uma espessura de parede uniforme. Isso permitirá um resfriamento uniforme e ajudará a evitar deformações, marcas de afundamento, linhas de fluxo e tiros curtos. Para obter melhores resultados, mantenha a espessura da parede no mínimo de 0,9 mm (0,0354”) ou superior.

Adicione costelas ou reforços

Você pode incluir nervuras no design de sua peça se precisar fortalecer sua peça ou aumentar sua rigidez. Embora as nervuras geralmente tenham metade da espessura da parede que suportam, suas nervuras podem ser tão grossas quanto sua parede se sua parede tiver menos de 1 mm de espessura. No entanto, marcas de afundamento e leitura podem ser visíveis onde a nervura cruza a parede.

As nervuras projetadas incorretamente podem resultar em deformações, marcas de afundamento, vazios e quebras, causando mais problemas do que valem a pena. Para evitar esses problemas, projete as nervuras com 60% da espessura da parede ou menos, mantenha os raios da base pequenos, as nervuras espaçadas três vezes a espessura da parede e inclua 1° de calado ou mais.

Se você quiser reforçar sua parede de costela fina sem torná-la mais grossa, adicione reforços (ou nervuras de suporte cruzado) e siga o mesmo conjunto de diretrizes.

Incluir raios

Os cantos afiados nunca são bons na moldagem por injeção, pois podem fazer com que as peças grudem na ferramenta durante o processo de ejeção. Eles também exigem mais pressão para preencher e podem resultar em vazios se não houver pressão suficiente, por isso é importante incluir raios e arredondar cantos e bordas internos e externos. Como a cavidade do molde é incrivelmente estreita na moldagem por injeção de plástico de parede fina, evitar cantos e bordas afiadas é ainda mais crítico para garantir um fluxo suave de material e uma ejeção limpa.

Preste atenção à temperatura

A temperatura do molde é fundamental para o processo de moldagem por injeção e pode afetar drasticamente a aparência e a sensação do produto final. Um molde mais quente permite que o plástico injetado flua mais facilmente, resultando em melhor qualidade da superfície.

Quando se trata de resfriamento, coloque linhas de resfriamento sem loop diretamente em seus blocos de núcleo e cavidade para manter a temperatura da superfície do molde o mais consistente possível. Além disso, tente aumentar a quantidade de fluxo de refrigerante através de sua ferramenta, em vez de diminuir a temperatura do refrigerante, e certifique-se de que a diferença de temperatura entre o refrigerante de saída e o refrigerante de retorno seja inferior a 10 ° F.

Projete portões com cuidado

Como a moldagem por injeção de parede fina envolve velocidades e pressões de injeção mais altas, as comportas devem ser maiores do que as paredes da peça para ajudar a minimizar o desgaste da porta e o cisalhamento do material. Isso também ajudará a evitar ou eliminar o congelamento antes que a embalagem seja alcançada. Se o seu portão se conectar a uma parede fina com um pinpoint, hot-drop ou sprue, você pode reduzir o estresse no portão e melhorar o processo de enchimento incluindo um poço do portão.

Você também pode aumentar os ângulos de inclinação das nervuras, arestas e ressaltos de reforço, pois as peças plásticas de paredes finas sofrem contração mínima.

Criando peças de paredes finas com Fast Radius

A moldagem por injeção de parede fina não apenas ajuda as empresas a reduzir o peso das peças e o consumo de material, mas também pode ajudar a reduzir custos e tempos de ciclo. No entanto, você precisará seguir essas dicas e truques para evitar problemas de fluxo de material, resfriamento irregular e outros problemas.

Um parceiro de fabricação experiente como a Fast Radius pode ajudá-lo no processo de moldagem por injeção, desde o projeto até a produção. Quando você trabalha conosco, podemos ajudá-lo a projetar ferramentas para moldes de injeção e fabricar peças de qualidade de forma rápida e econômica. Além disso, ao enviar seu arquivo de peça para nosso site, seu projeto passará por uma análise DFM instantânea para identificar possíveis problemas de fabricação. Crie uma conta e carregue seus projetos de peças ou entre em contato conosco hoje para começar seu próximo projeto de moldagem por injeção.