Prevenção de marcas de fluxo em moldagem por injeção:causas, detecção e soluções

A moldagem por injeção é um método de fabricação popular para peças plásticas. Essa tecnologia é eficiente para produção de alto volume, mantendo a repetibilidade e a economia. No entanto, qualquer desvio nas ferramentas, nas variáveis ​​do processo e na qualidade da matéria-prima causa vários defeitos nas peças moldadas. Uma marca de fluxo na moldagem por injeção é um dos principais defeitos que influencia o acabamento e o apelo estético.

Compreender a natureza das marcas de fluxo pode ajudá-lo a produzir peças sem defeitos, exatamente de acordo com as especificações do seu projeto. Então, vamos discutir detalhadamente os tipos de marcas de fluxo, suas causas e estratégias de prevenção.

O que é uma marca de fluxo na moldagem por injeção?

Marcas de fluxo, também conhecidas como linhas de fluxo, são linhas onduladas, listras ou padrões desenvolvidos na superfície do material plástico durante o processo de moldagem por injeção. Embora não afete a integridade estrutural do material, é um defeito cosmético que pode reduzir o apelo estético do produto, resultando em menor qualidade percebida e aceitabilidade pelo consumidor.

As linhas de fluxo geralmente seguem a direção do fluxo do fundido dentro da cavidade e são comumente encontradas perto de comportas ou em torno de cantos afiados. Indica um controle deficiente do processo, pois é causado por vários fatores que levam a padrões de fluxo desiguais do plástico fundido, resultando em resfriamento inconsistente.

Tipos de marcas de fluxo para moldagem por injeção

Essas marcas na superfície de peças/produtos moldados podem ser categorizadas em diferentes tipos com base em sua aparência e mecanismo de formação.

Vamos discutir ondas, jateamento, linhas de radiação, faixas periódicas, linhas de solda e outros tipos de marcas de fluxo na moldagem por injeção.

Marcas de fluxo de onda

É uma faixa ondulada ao longo da direção do fluxo da carga de alimentação. O resfriamento e a solidificação mais rápidos da camada externa enquanto a camada interna flui dentro do molde, resultante do resfriamento repentino nas paredes do molde ou da velocidade de fluxo não uniforme, fazem com que esse tipo de marca de fluxo apareça. Esses tipos de marcas de fluxo são comumente encontrados em superfícies grandes, planas e brilhantes, incluindo caixas eletrônicas e painéis internos de automóveis.   

Marcas de jateamento

É uma pequena faixa irregular em forma de cobra que sai da porta de injeção. Acontece quando o fluxo do fluido é muito alto e fica turbulento, onde a carga não tem tempo suficiente para se espalhar uniformemente. As marcas lembram o esguicho da carga derretida do portão. É normalmente encontrado em componentes com portas estreitas seguidas por amplas aberturas na cavidade, como conectores, pára-choques automotivos e componentes de precisão.

Linhas de radiação

Essas linhas em forma de anel aparecem irradiando para fora da porta de injeção, como seixos caídos em um lago. Isto é causado principalmente devido ao resfriamento desigual de diferentes camadas da carga, à medida que a camada que toca as paredes esfria e solidifica mais rápido do que a camada interna.

A temperatura mais baixa do molde, juntamente com a velocidade e o gradiente de pressão mais lentos devido ao corredor, podem desencadear a criação de linhas de radiação durante a moldagem por injeção. Essas linhas são criadas em peças com comporta central com fluxo plástico irradiando para fora, que compreende peças circulares ou radiais como tampas de garrafas, carcaças redondas e cubos de engrenagens.

Marcas de fluxo semelhantes às de nuvem

Estas são linhas listradas ou manchas turvas ou leitosas formadas principalmente devido a propriedades inconsistentes e contaminadas do material, mistura pobre e variação de temperatura no molde. Esses patches são encontrados principalmente em peças transparentes, como lentes, dispositivos médicos, difusores de luz e tampas de telas.

Faixas periódicas ou listras de tigre

Bandas periódicas ou listras de tigre referem-se ao padrão cíclico de bandas alternadas que são perpendiculares à direção do fluxo. As faixas podem ser diferentes em transparência, intensidade de cor ou brilho. Ocorre comumente devido à instabilidade do fluxo de fusão, flutuação cíclica nos parâmetros de injeção e interação da carga com aditivos, incluindo cargas e corantes. É comum em peças com percurso de fluxo mais longo ou variação de espessura e que utilizam carga preenchida ou pigmentada. Isso inclui componentes como recipientes de paredes finas, peças automotivas longas e caixas coloridas.

Linha de solda semelhante a marcas de fluxo

As linhas de solda, também conhecidas como linhas de emenda ou linhas de malha, são tipos comuns de defeitos superficiais que aparecem como uma costura ou linha fina visível na junção de duas frentes de fluxo. É mais comum em partes onde o fluxo plástico contornou algum obstáculo, fazendo com que o fluxo se divida e se reúna no outro lado. Temperatura ou pressão muito baixa também podem dificultar a fusão adequada entre as duas frentes de fluxo, levando a uma ligação fraca e à criação de linhas de solda.  

As causas comuns das marcas de fluxo

As causas das marcas de fluxo na moldagem por injeção estão relacionadas a erros de projeto, temperatura de alimentação, variáveis de processo, localização da porta e do canal e qualidade da matéria-prima. Você deve considerar essas causas ao configurar a máquina de moldagem por injeção e lidar com o processo.

Baixa temperatura do molde

A baixa temperatura do molde está relacionada à viscosidade do plástico fundido; reduz a fluidez. À medida que a temperatura varia, o material na superfície solidifica mais rapidamente do que o material no núcleo. Este resfriamento desigual causa a formação de marcas de fluxo.

A seção que esfriou anteriormente é mais propensa a marcas, como a área próxima ao portão. É por isso que os moldes são frequentemente aquecidos antes e depois do processo de injeção a uma determinada temperatura.

Baixa velocidade e pressão de injeção

A baixa velocidade de injeção leva a diferenças na taxa de fluxo inicial e na taxa com que atinge o molde, o que altera os padrões de fluxo das camadas fundidas e forma marcas de fluxo. Além disso, é importante manter a pressão de retenção após a injeção do plástico para a homogeneidade do fluxo.

Além disso, a baixa pressão de injeção da máquina leva ao enchimento não uniforme da cavidade do molde e a alimentação injetada não pode ser compacta ou densa.

Tamanho incorreto do portão e do corredor

Se a comporta e o corredor forem mais finos do que o necessário, causarão problemas de fluxo de material. Tamanhos pequenos aumentam o tempo de enchimento do molde e uma certa quantidade de material perde calor. Consequentemente, um corredor estreito reduz a velocidade e a pressão, formando eventualmente as linhas de fluxo.

A colocação incorreta da porta do molde também pode formar padrões ondulados na superfície. Porque afeta a distribuição uniforme do material dentro da cavidade do molde.

Problemas de qualidade de materiais

Fatores de qualidade das resinas fundidas brutas, como baixas temperaturas de fusão, contaminação do material, umidade, dispersão inadequada de aditivos e presença de gases voláteis, também podem resultar em marcas de fluxo.

Impurezas ou partículas degradadas perturbam o fluxo e o resfriamento uniformes. Essas irregularidades criam riscos ou linhas na superfície da peça moldada.

Lubrificação de moldes

A falta de lubrificação suficiente na superfície das cavidades do molde afeta a fluidez do material. Ele retarda o fluxo de fusão e espalha diferentes padrões. Posteriormente, a máquina de moldagem por injeção precisa aplicar uma pressão de injeção mais alta devido à falta de lubrificação.

As configurações e as variáveis do equipamento de moldagem por injeção também causam as linhas de fluxo, como baixa temperatura do bico e do cilindro, sistema de resfriamento inadequado e tempos de ciclo curtos. Portanto, você deve verificar as configurações da máquina e otimizar para uma moldagem sem defeitos.

Como evitar marcas de fluxo na moldagem por injeção?

Para evitar marcas de fluxo na moldagem por injeção, você deve adotar uma abordagem proativa. Requer otimização de um molde de injeção para fluidez, uso de ferramentas e parâmetros de moldagem corretos e melhoria do processo.

Vejamos as estratégias comuns para evitar marcas de fluxo na moldagem por injeção.

• Aumentar a temperatura do molde:  Mantenha uma temperatura de molde alta e estável, o que melhora a fluidez da carga fundida e restringe a formação da linha de fluxo.
• Use lama fria:  Coloque uma lama fria na frente do portão para que ela possa coletar o plástico frio e restringir sua entrada na cavidade.
• Velocidade correta de injeção: A injeção em alta velocidade ajuda a preencher o molde mais rapidamente e solidificar uniformemente. Portanto, aumente-o após analisar o cenário.
• Alta pressão de injeção:  Defina uma pressão de injeção alta
• Fechar o bocal e a comporta: Um  A curta distância entre o bico injetor de plástico e a comporta não permite que o plástico derretido esfrie rapidamente. Portanto, coloque-os próximos um do outro.
• Aplicar contrapressão:  A aplicação de contrapressão durante o processo mantém um fluxo consistente e compactação do material fundido. Portanto, aumente conforme a necessidade.
• Projeto correto do molde: Otimize os parâmetros do projeto do molde, como localização e tamanho da comporta, sistema de canal e bordas e cantos para fluidez do plástico injetado.

Risco de marcas de fluxo e considerações sobre projeto de molde

O tamanho do canal e da porta, sua localização, bordas afiadas da cavidade, espessura da peça, ventilação, textura da parede da cavidade e muitas outras características do projeto do molde influenciam as características do fluxo e a formação de linhas ou marcas visíveis. Assim, o projeto é uma etapa crítica que requer as considerações acima para garantir o fluxo estável.

A lista abaixo mostra as práticas e considerações comuns de projeto para evitar defeitos de moldagem por injeção nas linhas de fluxo.

Escolha o tipo certo de molde e material

Existem muitos tipos de moldes de injeção, como moldes simples, multifamiliares, de câmara fria e de câmara quente. Escolha o correto com base no tipo de plástico bruto e nas necessidades de produção. Além disso, o material do molde deve ser forte o suficiente para suportar o elevado estresse térmico.

Selecione o tipo, tamanho e localização corretos do portão

Posicione a comporta na seção mais espessa da peça e escolha o tipo de comporta correto que possa promover a fluidez. Por exemplo, um bico valvulado pode oferecer controle preciso. Enquanto isso, torna a comporta mais larga para evitar qualquer restrição na vazão desejada.

Uniformidade na espessura da peça

A espessura uniforme da parede no design da peça melhora o fluxo suave sem qualquer transição repentina. Portanto, recomenda-se limitar a variação da espessura em ±15%, a menos que seja absolutamente necessário.

Incorpore um sistema de ventilação adequado

Coloque aberturas de ventilação ao longo de um longo caminho de fluxo ou onde haja probabilidade de o ar ficar preso. Você também precisa usar várias aberturas com profundidade e tamanhos corretos. A incorporação de microventilação nos pinos ejetores também pode ajudar o gás a escapar facilmente.

Use canais de resfriamento

A distribuição dos canais de resfriamento deve ser uniforme em toda a seção transversal do molde. O tamanho dos canais deve ser selecionado com base no tamanho da peça e nos requisitos de resfriamento. Você pode executar simulações térmicas em canais de molde enquanto projeta para otimização.

Escolha a textura certa para paredes ocas

Já o exterior da peça moldada está diretamente relacionado à textura da parede da cavidade. O acabamento espelhado torna as marcas mais visíveis, mesmo que haja uma baixa frequência da linha de fluxo. Mas a textura fosca pode esconder sua aparência.

Se você estiver mais interessado em design de moldes, leia nosso detalhado “guia de design de moldes de injeção”, que cobre seus vários aspectos detalhadamente.

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Conforme discutimos neste artigo, a produção de peças plásticas livres de marcas de fluxo ou quaisquer outros defeitos requer um manuseio cuidadoso de cada estágio de moldagem. Somente recursos avançados de moldagem por injeção e experiência profissional podem oferecer isso. Portanto, temos equipamentos avançados administrados por especialistas em moldagem por injeção na RapidDirect.

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Perguntas frequentes

Como identificar marcas de fluxo de moldagem de plástico

Você pode identificar peças de moldagem por injeção de linhas de fluxo por inspeção visual; eles aparecem como padrões ondulados, listrados ou em forma de anel na superfície.

Como reduzir marcas de fluxo na moldagem por injeção

Para reduzir as marcas de fluxo, otimize o projeto do molde, a temperatura do molde, a velocidade de injeção, a pressão e o sistema de resfriamento. Garanta contrapressão, pressão de retenção e boa qualidade da alimentação fundida.

Como consertar linhas de fluxo em moldagem por injeção

Para corrigir linhas na moldagem, você precisa resolver os erros de projeto, configuração do equipamento de moldagem, ferramentas, variáveis de injeção, temperatura do molde e qualidade da matéria-prima.

Qual é a causa raiz das marcas de fluxo nas peças moldadas?

A causa raiz das marcas de fluxo nas peças moldadas é a instabilidade no enchimento e na solidificação, que altera os padrões de fluxo e forma marcas ou linhas.