Por que o design do ângulo de inclinação é essencial para moldagem por injeção?

Projetar ângulos de rascunho para moldagem por injeção pode ser um aborrecimento. Como designers e engenheiros, gostamos de trabalhar com modelos retos e perpendiculares, fáceis e intuitivos de ler, medir e modificar.

No entanto, quando chega a hora de realmente fabricar componentes com base em nossos projetos, somos obrigados a lidar com formas trapezoidais que podem afetar a funcionalidade, o ajuste e a estética. Esta forma trapezoidal é o resultado da exigência da moldagem por injeção de projetar peças com ângulos de inclinação.

O que é um ângulo de inclinação?

Um ângulo de inclinação é um afunilamento aplicado às paredes verticais do componente moldado por injeção para auxiliar na liberação da peça do molde.

Os ângulos de inclinação são um recurso necessário de peças personalizadas moldadas por injeção. Uma peça funcional para moldagem por injeção deve ter ângulos de inclinação voltados para os lados da cavidade e do núcleo. Isso reduzirá o risco de danos às peças e garantirá que elas possam ser ejetadas da máquina.

À medida que o plástico fundido flui para a matriz fechada e preenche a cavidade, o material encolhe dentro do molde após o resfriamento e, como resultado, prende o núcleo.

Por que os ângulos de inclinação são essenciais para moldagem por injeção?

Sem qualquer afunilamento, não apenas a peça sairá arranhada, mas também o molde sofrerá desgastes indesejados. Isso, por sua vez, reduzirá a vida útil da ferramenta. Além de tudo isso, talvez você não consiga ejetar a peça neste caso, o que significa que você terá que interromper a produção para retirar manualmente a peça do molde.

O que também é importante é superar as forças do vácuo, deixando o ar entrar entre o metal e o plástico para que a peça seja liberada adequadamente. A adição de um ângulo de inclinação adequado garante que o empenamento na ejeção seja evitado, mantendo um acabamento cosmético decente.

Com a moldagem por injeção, você também precisa lidar com a compensação inerente entre o mecanismo de ejeção e o sistema de resfriamento - ambos competem por imóveis dentro do núcleo. Se sua peça for fácil de liberar por design, você facilita a ejeção da peça, dando mais espaço ao sistema de refrigeração.

Portanto, em vez de ter vários pinos ou mangas para empurrar a peça para fora do núcleo - você deixa muito espaço para canais de resfriamento que reduzem significativamente o tempo de ciclo. Como resultado, você obtém um preço unitário mais competitivo para seu projeto, o que é extremamente benéfico quando você atinge altos volumes de produção.
Lembrete útil
Em média, 70% do tempo de ciclo durante a moldagem por injeção vai para o resfriamento.

Então, por que é essencial adicionar ângulos de inclinação ao seu projeto?

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  Minimiza a deformação da sua geometria
  
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  Aumenta a vida útil da ferramenta do molde
  
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  Melhora o acabamento da superfície em suas peças plásticas
  
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  Reduz custos reduzindo o tempo de resfriamento
  

Como você projeta melhores ângulos de inclinação?

Não existe uma fórmula universal que possa dizer exatamente como implementar ângulos de inclinação em seu projeto, mas há alguns fatores a serem considerados:

Bolsos profundos e cavidades

Bolsões e cavidades profundas precisam de um ângulo de inclinação mais acentuado para ajudar a superar o vácuo e as forças de atrito à medida que a peça é empurrada para fora do núcleo.

Dica profissional do Hub

Textura da peça

A textura da peça dita o calado mínimo. Uma superfície mais lisa, como um acabamento espelhado, é fácil de remover e reduzir as taxas de sucata. Para texturas leves, um calado de 1-5 graus é apropriado. Texturas complexas como couro ou pele de cobra introduzem micro-rebaixos e exigem um calado de 5-12+ graus.

Dica profissional do Hubs

Quais são os melhores materiais de moldagem por injeção para ângulos de inclinação?

Quanto mais o plástico encolher termicamente, maior deve ser o calado. Além disso - materiais fortes, quebradiços e abrasivos requerem naturalmente uma conicidade maior do que aqueles que são macios, dúcteis ou autolubrificantes.

O nylon, por exemplo, é muito tolerante e não precisa necessariamente de um ângulo de inclinação, embora um afunilamento padrão de 2 graus seja sempre recomendado.

Material	Ângulo de inclinação mínimo*	Ângulo de inclinação recomendado
Nylon	0	1
Polietileno	0,5	1,5
PVC	0,5	1,5
PP	1	2
PC	1,5	2

*Supondo condições perfeitas

Quais são as principais dicas e truques do Hubs para projetar ângulos de inclinação?

Os ângulos de rascunho podem não ser seu recurso favorito para projetar, mas vale a pena o incômodo. Projetá-los corretamente é a chave para obter um custo competitivo e potencialmente reduzir o lead time.

Aqui estão algumas dicas avançadas para projetar os melhores ângulos de inclinação para suas peças personalizadas:

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  Integre o rascunho em seu projeto antecipadamente. Se você deseja prototipar a peça com impressão 3D, verifique se ela já contém o rascunho para evitar que o design tenha que repetir seu trabalho.
  
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  Esboce a cavidade e os lados do núcleo de sua peça. O núcleo (superfícies internas) requer um calado um pouco maior devido à direção de contração do material.
  
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  Todas as faces verticais precisam ter um rascunho. Estes incluem costelas e reforços, ressaltos e recursos de suporte.
  
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  Quanto maior o ângulo de inclinação, melhor. Mesmo um ângulo de 0,5 graus (o mínimo absoluto para a maioria dos materiais) é melhor do que nenhum ângulo de inclinação.
  
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  Esteja atento à face de referência a partir da qual você projeta e se a inclinação afeta a funcionalidade ou o ajuste das peças correspondentes.
  
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  A localização da linha de separação nem sempre é óbvia. Certifique-se de consultar seu fornecedor no início do processo para entregar o projeto final no prazo.
  
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  Esboce os recursos que exigiriam uma ação lateral (cavidades laterais e saliências).
  

Para um guia mais detalhado sobre como projetar recursos para moldagem por injeção, temos apenas o guia para você.

Perguntas frequentes

Como você calcula os ângulos de calado para moldagem por injeção?

Em geral, a recomendação é adicionar um mínimo de 1 grau de calado por polegada (2,54 cm) de profundidade da cavidade do molde. Outros fatores afetarão como você calcula seus ângulos de inclinação além da profundidade, então você pode adicionar até dois graus por polegada, mas não é necessário.

De quantos graus devem ser meus ângulos de calado?

Embora a aplicação de 1 a 2 graus de inclinação por polegada de profundidade da cavidade seja um bom padrão a seguir, certos ângulos são melhores para situações específicas. Por exemplo, aconselhamos aplicar 0,5 graus em cada face vertical de seus componentes. Para texturas leves (PM-T1), são necessários 3 graus de inclinação, enquanto 5 ou mais graus de inclinação são obrigatórios para texturas pesadas (PM-T2).

Quando você deve adicionar ângulos de inclinação no processo de design?

Não é necessário adicionar ângulos de rascunho a projetos de impressão 3D e usinagem CNC, por isso é comum esquecer os rascunhos ao prototipar (ou em outros estágios de projeto anteriores). Com impressão 3D e usinagem CNC, você simplesmente não precisa se preocupar em ejetar peças de um molde. Recomendamos projetar suas peças com ângulos de inclinação desde o início para que, quando chegar a hora de iniciar a moldagem por injeção de grandes quantidades de peças, você não precise reprojetar os componentes para acomodar o processo de moldagem.

Como o design do ângulo de inclinação afeta o acabamento da superfície?

Adicionar os ângulos de inclinação corretos é essencial para evitar arranhões em suas peças. Os termoplásticos encolhem ao resfriar em um molde, o que cria tensão suficiente para evitar a ejeção de peças limpa e fácil. Sem os ângulos de inclinação corretos, sua peça sofrerá arranhões devido à tensão dentro do molde e ao retirá-la após o resfriamento.

Como você projeta os ângulos de calado para uma fabricação ideal?

Seguir nossas diretrizes definitivamente ajudará a melhorar seu projeto para fabricação. Se você tiver mais dúvidas ou quiser aconselhamento especializado em DfM, não hesite em nos contatar em [email protected] .