Fundição sob Pressão vs. Moldagem por Injeção: Comparação Abrangente para Fabricantes

Em várias indústrias, fundição sob pressão e moldagem por injeção são dois dos processos de fabricação mais usados. A produção de muitos materiais que usamos domesticamente, em escritórios e outros estabelecimentos utilizou uma dessas técnicas. Por exemplo, os brinquedos do seu filho e a pia da cozinha são fabricados com moldagem por injeção e fundição sob pressão, respectivamente.

Embora esses processos sejam bastante semelhantes, existem algumas diferenças entre eles. Você provavelmente já tem muitas perguntas. Qual é melhor? Qual é mais barato? Ou algo totalmente diferente. Não se preocupe. Continue lendo enquanto discutimos a comparação fundição sob pressão vs moldagem por injeção em detalhes.

Fundição sob Pressão

Fundição sob pressão é o processo de fabricação que envolve fundição de metal sob força extrema. O processo envolve aquecer metais em sua forma fundida. Então, o metal liquefeito é remoldado sob condições de alta pressão. Este processo é conhecido pelo homem há muito, muito tempo. Desde meados do século XIX.

Como os metais estão em forma fundida durante este processo, a fundição sob pressão é adequada para fabricação de peças geometricamente complexas. Equipamentos necessários para o método incluem uma máquina de fundição sob pressão com forno embutido ou separado, onde a matéria-prima – o metal – é aquecido até ficar líquido. O metal é geralmente alumínio, zinco ou cobre – essencialmente metais não ferrosos.

Processo: Etapas Envolvidas na Fundição sob Pressão

Devido à alta pressão envolvida no processo de fundição sob pressão, às vezes nos referimos a ela como fundição sob alta pressão. Existem essencialmente quatro etapas envolvidas neste processo.

Etapa 1: Preparação do Molde

Pulverize a cavidade do molde com lubrificante. A lubrificação ajuda a regular a temperatura dentro do molde e facilita a remoção da peça fundida. Após lubrificação, o molde está pronto para uso. Feche o molde.

Etapa 2: Preenchimento

Após fechar o molde, metal fundido é injetado no molde sob alta pressão. A condição de alta pressão é mantida enquanto o metal líquido resfria rapidamente, assumindo a forma do molde.

Etapa 3: Resfriamento

Imersão em (ou pulverização com) água para acelerar o resfriamento.

Etapa 4: Ejeção

Uma vez que o molde está frio, abra os moldes para ejetar e coletar cada injeção. Injeções não são o mesmo que fundidos. Um molde pode conter mais de uma cavidade. Cada cavidade dá origem a fundidos individuais. Todos os fundidos de uma cavidade do molde são conhecidos como injeções.

Prós do Processo de Fundição sob Pressão

Existem muitos benefícios que os fabricantes podem obter ao usar a técnica de fundição sob pressão. É essencial conhecer esses benefícios, pois auxiliam na tomada de decisão durante o processo de fabricação. Algumas das vantagens incluem:

• A fundição sob pressão permite um processo de produção suave, fácil e rápido.
• É um processo altamente eficiente que reduz a necessidade de outras operações secundárias.
• Produtos da fundição sob pressão são altamente reproduzíveis. Permite produção em massa de duplicatas exatas e traz originalidade.
• Peças geometricamente complexas são fáceis de fabricar com precisão e exatidão adequadas.
• Produtos da fundição sob pressão tendem a ter bom acabamento superficial. Portanto, reduzindo o custo de acabamento extra.
• Os produtos são altamente duráveis. Sua tolerância adquirida durante a produção é uma razão para isso.

Contras do Processo de Fundição sob Pressão

Como você esperaria, um processo de fabricação com seus benefícios também teria algumas limitações. Alguns dos contras da fundição sob pressão são:

• A fundição sob pressão é limitada a metais e ligas de ponto de fusão relativamente baixo. Portanto, este método não é ideal para ligas como aço com altos pontos de fusão.
• É um processo de produção caro para empresas de fabricação de pequena escala.
• Não é ideal para peças grandes.
• Se não for feito com as precauções necessárias, o ar pode ficar aprisionado, levando a porosidade do metal.

Moldagem por Injeção

Moldagem por injeção é bastante semelhante à fundição sob pressão, com a diferença significativa sendo o material usado. Moldagem por injeção de plástico usa plásticos e outros polímeros. É talvez o processo de fabricação mais comum adotado para fabricar plásticos. Polímeros comumente usados são polietileno, ABS, nylon, polipropileno, TPU, etc.

O processo de moldagem por injeção envolve derreter plásticos na máquina de moldagem por injeção. Então, os plásticos são passados para a cavidade do molde neste estado fundido, geralmente feito de alumínio. Durante o processo de moldagem por injeção, a resina plástica esfria e solidifica, assumindo a forma do molde usado. Portanto, você precisa de uma máquina de moldagem por injeção, material plástico e um molde para realizar este processo.

Moldagem por injeção de plástico pode virtualmente criar qualquer coisa feita de plásticos e seus polímeros. Além disso, é usada para fabricar peças plásticas de parede fina, usadas para vários outros propósitos. A mais comum é carcaça plástica usada para produzir vários produtos plásticos como eletrodomésticos, partes isolantes de eletrônicos, painéis de automóveis, etc.

Processo: Etapas Envolvidas na Moldagem por Injeção

Os processos são virtualmente os mesmos que os de moldagem por injeção de alumínio. Embora além de matérias-primas, existam outras diferenças sutis. Discutiremos mais tarde. Dito isso, como funciona a moldagem por injeção? Abaixo estão os processos a seguir ao fabricar peças plásticas usando a técnica de moldagem por injeção.

Etapa 1: Preparação do Molde

Prepare o molde para o processo de moldagem por injeção lubrificando-o. Pulverize o molde com lubrificante ideal. A lubrificação do molde auxilia na regulação de temperatura dentro do molde e permite fácil ejeção dos produtos após a moldagem.

Etapa 2: Preenchimento

Passe os materiais plásticos liquefeitos (fundidos) nos moldes de alumínio sob alta pressão. Mantenha as condições de alta pressão do molde enquanto o plástico fundido esfria, assumindo a forma do molde.

Etapa 3: Resfriamento

Pulverize (ou mergulhe) o molde com (em) água para acelerar o processo de resfriamento.

Etapa 4: Ejeção

Prossiga para abrir o molde uma vez que ele tenha esfriado. Ejetar e coletar seu produto, pois você completou o processo de injeção. Se necessário, o fabricante pode realizar operações de processamento adicionais como acabamento.

Prós da Moldagem por Injeção

Para um dos processos de fabricação mais usados na fabricação de peças plásticas, você esperaria que tivesse muitos benefícios. Se você pensa assim, está correto. Abaixo estão alguns dos benefícios notáveis da técnica de moldagem por injeção de plástico.

• A moldagem por injeção é muito flexível. Permite vários tipos de plásticos, resinas e outros polímeros.
• O processo é muito eficiente e dá origem a produtos com acabamento liso e fino.
• É um processo de fabricação rápido, especialmente se você pretende produzir grande número de produtos.
• É um processo econômico. Menos mão de obra necessária, e quase zero desperdício de recursos.
• A adição de cargas no molde aumenta a resistência dos produtos.
• Se feito corretamente, com todas as precauções necessárias mantidas. Espere produtos obtidos de alta qualidade.

Contras da Moldagem por Injeção

Antes de fabricar seus produtos usando esta técnica, você precisa estar ciente de suas deficiências, que incluem:

• O custo de operações pode ser alto, especialmente ao tentar comprar equipamentos necessários.
• O tempo de configuração do equipamento pode ser longo. A complexidade da máquina e a exigência essencial de livrá-la de todos os resíduos de materiais anteriores são razões.
• Precauções a seguir para garantir manutenção de alta qualidade podem ser trabalhosas.

Fundição sob Pressão vs Moldagem por Injeção: Comparando Suas Diferenças

Mencionamos anteriormente que outras diferenças existem entre fundição sob pressão vs moldagem por injeção além dos materiais usados. Vamos discutir estas diferenças sob os seguintes tópicos.

Capacidades do Processo

Se você leu os processos de cada método como discutido anteriormente, notaria que são basicamente os mesmos, incluindo cada etapa. No entanto, a matéria-prima usada e as condições físicas de qualquer técnica diferem.

É vital regular a temperatura na moldagem por injeção de plástico. A temperatura do cilindro, temperatura do bico e do molde são diferentes. Temperatura inadequada ou excessiva levará a falhas no produto.

A temperatura do cilindro é frequentemente entre 300 a 800 °F, enquanto a dos moldes é menor e precisa ser bem regulada. Passar água ao redor do molde é uma boa maneira de regular a temperatura. A temperatura do molde varia de 150 a 350 °F. Na fundição sob pressão, a regulação de temperatura não é tão importante. A temperatura do molde pode ser tão alta quanto 700 °F.

Pressão é outra área. A pressão na qual o metal fundido preenche a cavidade está entre 15 a 100 MPa. Para moldagem por injeção de plástico, a pressão é específica ao tipo de plástico.

Precisão e Tolerâncias

A liga metálica usada na fundição sob pressão determina a tolerância da peça produzida. Cada metal tem uma classificação de tolerância padrão. Claro, tamanho e funcionalidade são fatores para isso. No entanto, materiais fundidos tendem a ter alta tolerância com precisão incrivelmente alta.

Como regra, tolerância mais apertada leva a produtos de maior precisão. No entanto, é melhor seguir os padrões de tolerância industriais ao fabricar produtos usando o processo de fundição sob pressão. Produtos de fundição sob pressão tendem a ter maior precisão e tolerância que os produzidos por moldagem por injeção de plástico.

Não é suficiente produzir peças de alta precisão usando moldagem por injeção. Em vez disso, use fundição sob pressão ou outros processos de fabricação como usinagem. Na tolerância de moldagem por injeção do produto é crítica ao lidar com produtos ou peças de grande tamanho.

Diferenças de Materiais

A fundição sob pressão usa metais e ligas como matéria-prima. Por outro lado, a moldagem por injeção tem uma gama mais ampla de opções de materiais. Além da moldagem por injeção de plástico, onde plásticos, resinas e outros polímeros são as matérias-primas, existem outras formas de moldagem por injeção onde metais são matérias-primas.

Moldagem por injeção de aço e alumínio são exemplos típicos de metais e ligas usados como matérias-primas para este popular processo de fabricação. É uma indicação de que a moldagem por injeção é um processo mais amplo com mais opções de materiais.

Opções de Acabamento Superficial

Frequentemente, dizemos que o processo de fabricação não está completo até o acabamento. No entanto, produtos finais de fundição sob pressão tendem a ter bom acabamento superficial. É um dos benefícios deste processo. Acabamento extra feito é meramente para estética. Acabamentos na moldagem por injeção também não são obrigatórios. No entanto, feitos mais frequentemente que na fundição sob pressão.

Opções de acabamento superficial para fundição sob pressão incluem anodização, pintura em pó, filme químico, banho de ouro, impregnação, etc. Estes acabamentos são principalmente para aumentar estética, durabilidade, espessura, resistência mecânica e química. Acabamentos para moldagem por injeção podem ser agrupados em quatro categorias amplas: desbaste, desrebarbamento, limpeza e decoração.

Desbaste envolve remoção de protrusões e intrusões que normalmente desfigurariam a forma do nosso produto. Estas protrusões são o que chamamos de canais. Desrebarbamento livra o produto de todos os outros excessos do processo de moldagem. Os acabamentos ajudam a melhorar a forma (ou formato) do produto. Limpeza ajuda a garantir que o produto esteja impecável – sem mais materiais plásticos salientes ou protrusões. Então podemos prosseguir para decoração, especialmente quando queremos aumentar a estética do nosso produto.

Diferenças de Aplicações Entre Moldagem por Injeção e Fundição sob Pressão

A fundição sob pressão é ideal para fabricar peças de tamanho médio e pequeno com detalhes intrincados. É usada para fundir produtos industriais e comerciais como torneiras, automóveis, ferragens, pias, engrenagens, etc. Desde que as peças metálicas não sejam muito grandes, a fundição sob pressão é sua escolha ideal.

A moldagem por injeção é a técnica mais usada para produzir substâncias de plásticos. Diferente da fundição sob pressão, é adequada para produção de objetos grandes. São usadas na criação de coisas como brinquedos infantis, pentes de cabelo, carretéis de fio, peças mecânicas, mesas plásticas e muitos outros produtos plásticos.

Custos de Ferramentas e Fabricação

Os custos totais da fundição sob pressão consistem em mão de obra e equipamentos. Como o processo envolve menos mão de obra, o custo é essencialmente um fator das ferramentas e equipamentos necessários para realizar a operação. Para fundição sob pressão de alta precisão, o custo de ferramentas é caro. Na verdade, estão entre os mais altos de qualquer processo de fabricação de alto nível.

Durante o processo de produção, os componentes de aço do molde são propensos a erosão do molde na forma de perda de suas arestas afiadas. Os detalhes finos também tendem a perder nitidez. Tudo isso soma mais custos de ferramentas. Você quer seu produto em forma perfeita. Ajustar designs para algo simples é uma maneira de reduzir custos de ferramentas.

A moldagem por injeção, por outro lado, é relativamente mais barata. Fatores que afetam custos de moldagem por injeção incluem a matéria-prima e a complexidade da peça. No entanto, reduzir complexidade do design e usar acabamentos apenas quando necessário são meios de reduzir o custo.

O custo de fabricar um produto unitário usando injeção de plástico é muito mais barato comparado à fundição sob pressão. Notavelmente, é um dos processos de fabricação mais econômicos. A parte empolgante é que quanto maior o número de unidades que você produz, o custo de produção fica relativamente mais barato. Como em muitos outros processos de produção, o custo inicial parece alto. No entanto, uma vez que você tem a máquina e materiais, é acessível.

Fundição sob Pressão vs Moldagem por Injeção: Comparando Seus Moldes

Embora ambos os processos funcionem de forma semelhante, existem diferenças entre moldes de fundição sob pressão e moldes de injeção. Veja abaixo os detalhes.

1. Molde de fundição sob pressão requer alta pressão de injeção, então deve ser relativamente espesso para prevenir deformação e rachaduras após tratamento térmico.
2. Molde de fundição sob pressão precisa decompor a alta pressão do fluxo de material usando um cone de desvio, porque o canal dele é diferente do molde de injeção.
3. A cavidade do molde de fundição sob pressão atingirá temperatura muito alta (acima de 700 graus) durante a fundição, então não precisa ser temperado. Mas moldes de injeção precisam ser temperados.
4. Ferramentas de fundição sob pressão são altamente corrosivas, então sua superfície geralmente recebe tratamento.
5. Para exaurir gás de um molde de fundição sob pressão, você deve abrir o slot de exaustão e bolsa de coleta de escória. Enquanto molde de injeção só precisa de pinos ejetores e superfície de separação.

Fundição sob Pressão vs Moldagem por Injeção: Qual Processo é Melhor para Você?

Lendo este artigo até aqui, você provavelmente notou que ambas as técnicas de fabricação são ótimas opções. As perguntas a responder agora incluem: qual processo é o melhor para mim? Qual é mais eficaz? Na verdade, não é tão difícil quanto parece.

Dito isso, ao escolher entre moldagem por injeção de plástico vs fundição sob pressão. A primeira coisa é olhar a funcionalidade da peça que você pretende fabricar. Isso simplifica o processo de seleção. Em seguida, você justapõe os prós e contras de cada método à funcionalidade da peça. Então você pode decidir facilmente qual técnica é melhor.

A fundição sob pressão não é ideal para materiais com alta fluidez sob alta pressão. Além disso, ao fabricar peças de grande tamanho, use moldagem por injeção. No entanto, ao fabricar peças de alta complexidade que requerem alta precisão e exatidão. Então é óbvio. Vá com fundição sob pressão. É a melhor escolha para tais produtos.

Existem momentos em que ambos os processos são bons o suficiente para nosso produto pretendido. Então podemos olhar restrições orçamentárias, especialmente ao tentar minimizar custos. Lembre-se, moldagem por injeção é relativamente mais barata que fundição sob pressão. No entanto, a escolha é, em última análise, sua, o fabricante, pois ambas são ótimas opções.

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Conclusão

As numerosas comparações entre fundição sob pressão vs moldagem por injeção mostram que ambos os processos são ótimas opções para fabricar produtos de alta qualidade. Afinal, são duas das técnicas mais usadas por muitas indústrias de fabricação do mundo. Ambos os métodos têm benefícios um sobre o outro. Entender os processos e os prós e contras de qualquer método facilita a escolha de quais técnicas usar.

Esta escolha deve depender do que você pretende produzir. Alguns dizem que a fundição sob pressão produz produtos superiores. No entanto, a moldagem por injeção de plástico também entrega produtos de qualidade premium de plástico. Tudo depende do que você, o fabricante, quer.

Perguntas Frequentes: Moldagem por Injeção de Plástico vs Fundição sob Pressão

Estas duas técnicas – moldagem por injeção de metal (MIM) e fundição, são ainda mais semelhantes que moldagem por injeção de plástico e fundição, pois ambas usam metais. No entanto, usam diferentes tipos de metal. Fundição sob pressão usa essencialmente alumínio, zinco e alguns outros metais não ferrosos. Moldagem por injeção de metal aproveita aço e algumas outras ligas MIM.

Matrizes e moldes são ferramentas de conformação. A forma da matriz e do molde usado é a forma que nossos produtos assumem na fundição sob pressão e moldagem por injeção, respectivamente. Matrizes ajudam a conformar metais e ligas fundidos, enquanto moldes conformam resinas fundidas ou outros polímeros plásticos.

Estes dois são outro processo de produção bastante semelhante. No entanto, a diferença não está nos materiais usados, mas nos materiais que compõem os moldes. Fundição sob pressão usa um molde de metal (frequentemente aço), enquanto fundição em areia, como o nome sugere, usa um molde de areia. Isso o torna um processo de fabricação mais barato. No entanto, a fundição sob pressão é uma técnica de produção mais rápida.