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Quando usar moldagem por injeção de baixo volume




A moldagem por injeção é um método útil de produção que dá aos fabricantes a capacidade de criar peças idênticas em grandes volumes com qualidade e características consistentes. Durante a produção, um bico pressurizado injeta plástico fundido em um molde de metal durável projetado para deixar a peça esfriar e ser ejetada rapidamente. Uma vez que a peça é ejetada, a prensa fecha e a operação se repete. Muitos itens de plástico do dia a dia – de pentes e tampas de garrafas a peças e engrenagens de carros – são produzidos por meio de moldagem por injeção.

Historicamente, as peças moldadas por injeção precisavam ser fabricadas em grandes quantidades para compensar os altos custos iniciais. Um molde de aço endurecido custa dezenas de milhares de dólares e pode levar semanas ou meses para ser usinado, mas com o tempo, sua durabilidade permite que os fabricantes recuperem seu investimento e, ao mesmo tempo, reduzam o custo por peça.

No entanto, à medida que os mercados evoluem – evidenciado, por exemplo, pela mudança contínua para produtos personalizados e de pequenos lotes – os fabricantes estão adaptando suas operações para aproveitar métodos novos e mais eficientes. A moldagem por injeção de baixo volume é um desses métodos.

Principais benefícios da moldagem por injeção de baixo volume


O processo de moldagem por injeção de baixo volume evita moldes e inserções de aço endurecido por moldes de alumínio mais macios, que normalmente são mais fáceis e baratos de fazer. Esses moldes obviamente não são tão duráveis ​​quanto seus equivalentes de aço temperado, mas a vantagem para os fabricantes é que eles geralmente não precisam ser ao produzir peças em pequenos volumes. Quando usados ​​estrategicamente, os moldes macios podem reduzir os custos de ferramentas e encurtar os cronogramas de produção.

Normalmente, a moldagem por injeção de baixo volume refere-se à fabricação de peças em quantidades de 100.000 ou menos. Embora esse número provavelmente pareça alto para um leigo, ainda é relativamente baixo em comparação com os números de produção de alto volume, que podem facilmente atingir dezenas de milhões de peças. Embora 100.000 não seja um corte oficial, serve como referência geral para o ponto em que os moldes de alumínio se tornam menos econômicos do que investir em moldes de aço endurecido.

Ao mesmo tempo, o aço endurecido necessário para moldes tradicionais exige um investimento inicial significativo de tempo e dinheiro. No entanto, moldes de alumínio e aço de qualidade inferior são muito mais baratos de criar e podem ser produzidos mais rapidamente. Com esses moldes, os fabricantes podem prototipar e produzir peças viáveis ​​sem ter que se comprometer com pedidos mínimos altos, enquanto continuam a refinar o design e a produção das peças conforme necessário. Isso permite que os fabricantes iniciem a produção mais cedo e, em muitos casos, acelerem significativamente a velocidade de entrada no mercado, reduzindo assim o tempo necessário para obter um retorno sobre o investimento.

Prazos de entrega mais curtos são especialmente benéficos para equipes de produtos menores com orçamentos apertados, que agora podem produzir peças com pedidos mínimos relativamente baixos e ainda obter lucro. Além disso, armazenar e descartar o excesso de estoque pode se tornar caro rapidamente, mas a moldagem por injeção rápida de baixo volume ajuda a minimizar o excesso, permitindo que as equipes de produção fabriquem peças apenas nas quantidades necessárias.

Além de criar oportunidades para a criação de pequenos lotes ou peças personalizadas, o rápido processo de moldagem por injeção fornece um meio eficiente de ferramental de ponte. Isso permite que as empresas de manufatura comecem a trabalhar com ferramentas em moldes de aço endurecido, ao mesmo tempo em que empregam moldes de alumínio para produzir peças nesse meio tempo.

Outro benefício significativo do emprego de moldes de injeção mais macios é que eles raramente têm um efeito prejudicial na qualidade da peça:peças plásticas produzidas em pequenos volumes são tão boas quanto aquelas criadas por meio de moldes de aço temperado quando as considerações de projeto adequadas são levadas em consideração.

Principais considerações de projeto para moldagem por injeção de baixo volume


Há algumas considerações importantes que precisam ser mantidas em mente ao projetar peças para fabricação em volumes baixos, incluindo complexidade geral da peça, calado, espessura da parede e acabamento da superfície.

Normalmente, quando você trabalha com alumínio, não deseja implementar ações laterais ou elevadores normalmente associados a construções complexas na ferramenta. Embora essas operações normalmente causem desgaste na ferramenta – alumínios mais macios não podem suportar essa pressão por muito tempo – aços de baixa dureza como o P20 servem como materiais de ferramenta de substituição ideais.

Rascunho refere-se a uma conicidade incorporada ao design que facilita a ejeção de uma peça de seu molde. Considere uma assadeira retangular – se a forma fosse realmente retangular, seria difícil remover um bolo. No entanto, as bordas arredondadas e os lados cônicos incorporados ao design da forma permitem que o bolo emerja facilmente. Este é um princípio que também é válido ao remover peças moldadas por injeção de seus moldes. Todas as faces verticais devem ter pelo menos 0,5 graus de inclinação, embora seja preferível aproximar-se de 2 ou 3 graus se o projeto da peça permitir. Algumas superfícies complexas podem exigir até 5 graus de inclinação.

A espessura das paredes de um componente também precisa ser considerada, pois paredes mais espessas não significam necessariamente maior resistência ou desempenho – especialmente ao trabalhar com materiais termoplásticos. Seções transversais grossas realmente aumentam a probabilidade de as peças desenvolverem empenamento ou afundamento durante o processo de resfriamento, e é por isso que as espessuras das paredes normalmente devem ficar entre 0,040 e 0,140 polegadas (1 a 3,5 milímetros) em toda a peça.

Os fabricantes também podem economizar nos custos de ferramentas e no tempo de espera, dispensando acabamentos de superfície desnecessários em seus moldes. Se a aplicação da peça não exigir uma superfície extremamente lisa – o que pode envolver o polimento manual das cavidades do molde com lustres de diamante – provavelmente não há necessidade de tê-la. Usar o acabamento mais econômico compatível com a aplicação de uma determinada peça é fundamental para reduzir os custos de produção e melhorar os tempos de produção.

Usando a moldagem por injeção de baixo volume a seu favor


A moldagem por injeção é um método de fabricação incrivelmente útil, muitas vezes aproveitado para criar um grande número de peças idênticas. O alto custo de usinagem dos moldes de metal endurecido significa que as peças devem ser produzidas em grandes volumes para que o projeto seja rentável. No entanto, os desenvolvimentos nos processos de fabricação e tecnologia agora permitem que as equipes de produtos criem economicamente peças moldadas por injeção rápidas em quantidades menores e forneçam soluções eficientes de ferramentas de ponte.

Na Fast Radius, estamos sempre nos esforçando para fazer nosso trabalho com mais eficiência. Isso significa trabalhar em estreita colaboração com cada um de nossos clientes - desde o design e a prototipagem até a pós-produção e o atendimento - para garantir que eles recebam peças de alta qualidade, feitas de forma acessível e entregues em prazos curtos. Entre em contato conosco hoje para descobrir como podemos dar vida aos seus projetos.

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