Top 5 Armadilhas da Injeção Plástica e Como Evitá-las

Como qualquer processo de manufatura, a injeção plástica tem suas vantagens e desvantagens. Algumas peças são mais fáceis de moldar que outras, e as coisas podem dar errado rapidamente se você não souber o que está fazendo.

Para novatos experimentando suas primeiras peças de injeção plástica — ou até para engenheiros experientes que geralmente usam outros processos — é fácil cair em certas armadilhas que levam a peças fracas, feias ou deformadas.

Este artigo analisa cinco erros comuns cometidos durante a injeção plástica, incluindo conselhos sobre como evitá-los.

1. Variações na espessura da parede

Diferente de peças usinadas CNC ou impressas em 3D, que podem assumir muitas formas, peças de injeção plástica frequentemente se parecem: objetos finos, tipo casca, sem seções profundas de material sólido.

Isso é por causa da forma como a injeção plástica funciona. Quando um molde é preenchido com material líquido, esse material deve esfriar para se tornar sólido; se algumas áreas esfriarem mais rápido que outras, as áreas mais frias solidificam e encolhem antes das outras, causando tensões que resultam no empenamento da peça.

Uma maneira de evitar este empenamento é garantir que nenhuma área seja dramaticamente mais fina que outras, já que áreas mais finas esfriam mais rápido. Uma situação ideal é ter espessuras de parede totalmente consistentes, mas se isso não for possível, a transição entre fino e grosso deve ser tão gradual quanto possível.

Regras a seguir:

• Paredes finas não devem ser mais finas que 40% da espessura de paredes adjacentes
• Materiais como Poliuretano e plásticos reforçados com fibra longa não podem acomodar paredes finas

2. Arquivos CAD convertidos de outros formatos

Ao projetar uma peça de injeção plástica, você precisa começar do zero, adaptando cada etapa do ciclo de vida do produto ao processo de injeção plástica.

Isso significa que você não pode simplesmente pegar, por exemplo, um arquivo de impressão 3D como .STL e convertê-lo em um formato de injeção plástica. Mesmo se você transformar o .STL em um arquivo .STEP, o resultado será um objeto 3D originalmente composto de triângulos, enquanto a injeção plástica interpreta formas como uma série de curvas.

Embora pacotes de software de engenharia reversa existam para transformar arquivos .STL (de volta) em um formato diferente, eles requerem tanta expertise — ou mais — quanto projetar uma nova peça.

3. Linhas de separação no lugar errado

No processo de injeção plástica, a linha de separação é a linha divisória entre os moldes de núcleo e cavidade. Sua colocação pode afetar o sucesso e a aparência cosmética da peça moldada.

Colocação imprópria da linha de separação pode causar problemas como:

• Rebarba (flash), onde material vaza pela minúscula fenda entre o núcleo e cavidade do molde
• Necessidade de etapas adicionais de ejeção

Linhas de separação idealmente devem ser colocadas ao longo de arestas agudas. Isso torna a linha menos visível e reduz as chances de rebarba e outros efeitos indesejáveis.

Muitos pacotes de software CAD incluem análise de linha de separação, ajudando você a decidir sobre a colocação ideal. No entanto, seu software provavelmente não consegue compreender a eventual aplicação real do seu produto, que também é um grande fator ao determinar a colocação da linha.

4. Usando menos de 1 grau de inclinação (draft)

Durante a injeção plástica, inclinação ou taper é um ângulo incorporado em um design para facilitar a ejeção do molde. A inclinação também pode reduzir empenamento ou quebra de uma peça.

Um dos erros mais comuns no design de injeção plástica é renunciar à inclinação — ou não incorporá-la até tarde no processo de design quando fazê-lo afetará o design de outra forma finalizado de maneira negativa.

Regras a seguir:

• Adicione 1 grau de inclinação para cada polegada de profundidade da cavidade
• 0,5 graus para faces verticais
• 3+ graus para um shutoff (desligamento)

Também tenha em mente que a inclinação se relaciona com a linha de separação: a linha deve ser localizada para que divida e, portanto, minimize a inclinação.

5. Rebaixos (Undercuts)

Rebaixos são projeções, áreas recuadas ou outras características que impediriam uma peça de ser ejetada de um molde simples de duas partes. Exemplos de rebaixos incluem abas de clipe de conexão em recipientes plásticos e roscas em fixadores.

Peças de injeção plástica são muito mais fáceis (e baratas) de fabricar se o design for livre de rebaixos, então todos os esforços devem ser feitos para eliminá-los do design.

Se a característica for essencial para a peça, existem algumas soluções alternativas, incluindo ações laterais, bumpoffs e shutoffs telescópicos, mas estes aumentarão tanto custo quanto tempo de entrega. Alterar a linha de separação pode mitigar o problema do rebaixo.

Rebaixos também apresentam um problema na usinagem CNC, quando uma fresa de topo não consegue alcançar uma característica devido à sua colocação. Alguns protótipos com rebaixos difíceis podem ser adequados para impressão 3D com estruturas de suporte.

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