3 dicas para criar peças de moldagem por injeção mais resistentes

A moldagem por injeção é um processo de fabricação versátil que geralmente envolve a injeção de resina plástica fundida em moldes metálicos duráveis, o que permite a produção de grandes volumes de peças idênticas. Embora a moldagem por injeção possa ser incrivelmente econômica em escala, as peças plásticas geralmente passam por revisões de design, impressão 3D, simulações e testes antes da moldagem por injeção de um produto final. Aqui estão algumas dicas para ter em mente ao projetar peças moldadas por injeção de plástico que ajudarão a melhorar a resistência do produto final.

Seleção de material:fundamental para criar peças fortes

Primeiro, uma nota rápida sobre a seleção de materiais. Pode parecer óbvio dizer, mas os materiais específicos dos quais seus componentes são feitos terão um impacto significativo na durabilidade, resistência e resistência da peça ou montagem final. Uma maneira simples de melhorar a resistência de suas peças e montagens? Use termoplásticos mais fortes. Aqui estão alguns materiais comuns de moldagem por injeção a serem considerados se você estiver procurando especificamente melhorar a resistência de suas peças moldadas por injeção.

ABS

Acrilonitrila butadieno estireno (ABS) é um termoplástico de engenharia resistente a impactos que tem uso doméstico e industrial - tudo, desde controles remotos e caixas de eletrônicos até compressores e nebulizadores de fabricação, podem ser feitos com essa resina acessível. No entanto, o ABS é suscetível a intempéries e rachaduras por estresse quando introduzido em certos produtos químicos.

Policarbonato

Também conhecido como PC, este plástico oferece uma incrível resistência ao impacto (ainda mais que o ABS) e pode se tornar transparente, tornando-se uma alternativa comum ao vidro. Bens de consumo como óculos de proteção, protetores faciais, sinalização interna e externa e janelas são fabricados com essa resina, que também é usada ocasionalmente para proteger o exterior dos edifícios. Embora resistente a impactos, o PC é propenso a arranhões e caro para trabalhar.

Nilon

Os nylons são uma família versátil de plásticos adequados para aplicações que exigem um baixo coeficiente de atrito combinado com boa resistência ao desgaste, química e térmica. Enquanto o nylon não preenchido tende a ter um grau de flexibilidade e rigidez, estabilizadores e aditivos podem ser incorporados ao material para otimizar as propriedades específicas da peça. As fibras de vidro, por exemplo, melhoram a resistência à compressão, a rigidez e a temperatura de deflexão térmica do material, ao mesmo tempo em que o tornam quebradiço. O nylon é propenso a absorver a umidade do ambiente e é facilmente danificado pela luz UV sem o uso de estabilizadores.

Acetal

O acetal é valorizado por sua rigidez, baixo coeficiente de atrito e resistência à abrasão, água e produtos químicos. O acetal é comumente usado para produzir eletrônicos, zíperes e engrenagens, componentes automotivos, peças para a indústria alimentícia e muitas outras aplicações. O acetal não é compatível com as tecnologias de manufatura aditiva e, portanto, tende a ser menos usado para prototipagem do que o nylon. Também não é adequado para peças cosméticas ou que requerem pintura ou impressão.

Dicas de design para construir peças mais fortes

Evite seções grossas

O tempo de resfriamento, normalmente o estágio mais longo do processo de moldagem por injeção, é determinado pelas seções mais grossas da peça. Maior tempo de resfriamento significa maior tempo de ciclo, o que, por sua vez, aumenta o custo de produção. Seções transversais mais grossas também aumentam o risco de que diferentes seções da peça esfriem em taxas diferentes, o que pode levar a defeitos como empenamento e afundamentos.

A moldagem por injeção como um processo geralmente é estável e consistente quando usada para produzir peças com espessuras de parede que variam de 0,040” (1,016 mm) a 0,140” (3,556 mm), mas a espessura de parede nominal ideal varia de acordo com o material. Peças com espessura de parede maior que 0,120” (3 mm) geralmente são moldáveis, mas geralmente requerem atenção adicional para garantir que a cavidade do molde seja preenchida durante cada ciclo. Em torno de 0,150” (3,8 mm), as seções transversais tornam-se propensas a desenvolver sumidouros, tornando necessários processos ou suportes adicionais para manter a viabilidade da peça.

Reforce paredes ou saliências com nervuras

Paredes e ressaltos são dois recursos que geralmente excedem as diretrizes de espessura máxima de parede acima, em parte porque devem ser suficientemente fortes para funcionar adequadamente. As nervuras adicionam resistência às principais áreas que exigem espessura de parede maior que a nominal, recursos em relevo e paredes altas - tudo sem afetar o tempo de ciclo. Em alguns casos, incorporar mais nervuras no design da peça pode reduzir o uso de material.

Para minimizar o risco de afundamentos ou vazios à medida que a peça esfria, a espessura da parede de uma saliência deve ser de 40 a 60% da espessura nominal da parede do componente. As saliências devem ser fixadas no lugar com nervuras ou filetes para minimizar a deformação. Os ressaltos podem introduzir pontos de tensão adicionais, mas na verdade podem reforçar os pontos de tensão no projeto de uma peça se forem incorporados adequadamente.

Use filetes e raios para fortalecer os cantos

Os cantos afiados não são amigos de ninguém na fabricação, especialmente para peças moldadas por injeção. A solução para contornar curvas? Raios de filete e raios redondos. Os dois são semelhantes - os raios de filete são o arredondamento de um canto interno e os raios redondos o arredondamento dos cantos externos de uma peça.

O arredondamento dos cantos internos oferece vários benefícios, incluindo a melhoria da resistência de carga da peça, ao mesmo tempo em que ajuda a mitigar a concentração de tensão. Isso também garante um preenchimento de cavidade mais uniforme durante a produção, o que ajuda a evitar que o material de canto se expanda e quebre a qualidade da peça. Raios de filete podem ser adicionados entre ressaltos e nervuras, conectando-os às paredes próximas para maior resistência. Arredondar ainda mais um canto externo ajuda a aumentar a resistência ao suporte de carga, reduz a probabilidade de fraturas e remove cantos difíceis de preencher do projeto da peça, tornando mais fácil garantir preenchimentos de molde mais consistentes.

Melhore a resistência de suas peças moldadas por injeção com um especialista qualificado

Durabilidade e tenacidade não são as únicas propriedades de material que as equipes de produto buscam – encontrar o equilíbrio certo entre resistência, função, acessibilidade e outras características de material desejadas é vital. Caso contrário, você corre o risco de acabar com uma peça muito flexível ou muito frágil.

Trabalhar com um parceiro de fabricação experiente como a Fast Radius significa que você fica tranquilo. Nossa equipe trabalha duro para ajudar cada um de nossos clientes a otimizar seus projetos e fornecer as informações necessárias para garantir que cada peça que produzimos com você exceda as expectativas quando se trata de resistência da peça, cronograma de produção e custo. Pronto para começar? Entre em contato conosco hoje para saber mais sobre nossos serviços de moldagem por injeção.