Dicas para moldagem por injeção com plásticos de alta temperatura

Um processo rápido e econômico, a moldagem por injeção é adequada para produções de alto volume de peças precisas e repetíveis. Historicamente, as peças moldadas por injeção foram feitas de materiais mais fracos. Recentemente, no entanto, as equipes de produto começaram a explorar o que é possível quando usam plásticos de engenharia de alto desempenho para moldagem por injeção. Esses plásticos conferem às peças propriedades físicas e mecânicas aprimoradas e oferecem propriedades térmicas aprimoradas devido aos seus altos pontos de fusão.

A moldagem por injeção com esses plásticos pode ser um desafio porque requer moldes mais fortes que foram projetados para suportar o calor. Seu parceiro de fabricação normalmente projetará e fará seu molde para você com base em seus projetos de peças. No entanto, vale a pena estar ciente de suas opções e bandeiras vermelhas a serem observadas ao projetar peças para produção. Aqui está tudo o que você precisa saber sobre moldagem por injeção com plásticos de alta temperatura.

Plásticos comuns de alta temperatura

Plásticos de alta temperatura - plásticos de engenharia com pontos de fusão entre 216°C e 382°C - estão começando a substituir os metais à medida que indústrias como a indústria automotiva se esforçam para se tornar mais eficientes em termos de energia e combustível. Esses plásticos não são apenas leves, mas também resistentes à corrosão e oferecem maior flexibilidade de design e estabilidade dimensional.

Com uma estrutura cristalina ordenada e uma faixa de fusão estreita, a Polieteretercetona (PEEK) é um plástico popular de alta temperatura que pode absorver quantidades significativas de calor. Além disso, a moldagem de PEEK emite apenas baixos níveis de fumaça e gás. O alto ponto de fusão do PEEK de 343°C permite alimentações e velocidades mais rápidas, enquanto sua inflamabilidade UL 94 V-0 significa que a queima parará em 10 segundos em uma parte vertical. Leve e resistente a deformação, calor, eletricidade, desgaste, corrosão e fadiga, o PEEK é ideal para uso em ambientes agressivos ou de alta temperatura.

ULTEMⓇ (o nome da marca para PEI) é uma resina plástica amorfa que é fácil de termoformar ou colar com adesivos, e é outro termoplástico popular de alta temperatura. ULTEMⓇ PEI tem uma estrutura molecular aleatória, uma ampla faixa de amolecimento, um ponto de fusão de 218°C, uma classificação de inflamabilidade V-0 e a capacidade de manter sua integridade mecânica e propriedades elétricas em altas temperaturas. O PEI durável produz fumaça mínima e é resistente a chamas e produtos químicos, tornando-o um material ideal para a indústria aeroespacial e placas de circuito.

1. Incluir canais de transferência de calor

Durante o processo de moldagem por injeção, seu fabricante gastará bastante tempo resfriando sua peça antes da ejeção e aquecendo seu molde antes da injeção. A inclusão de canais de transferência de calor equidistantes em seu projeto de molde pode acelerar esses processos. Esses canais devem expor cada cavidade à mesma quantidade de fluido de aquecimento ou resfriamento simultaneamente. Isso permitirá que o fabricante aumente ou diminua rápida e uniformemente a temperatura do molde.

2. Use pinos térmicos

Se você não puder incluir canais de transferência de calor em determinadas seções do molde devido a extensões ou saliências, poderá usar pinos térmicos. Com altos níveis de condutividade térmica, esses pinos podem transferir rapidamente o calor de qualquer área anteriormente inacessível para os canais de transferência de calor do seu molde. Os pinos térmicos otimizarão a temperatura interna do seu molde sem interromper a pressão do refrigerante.

Os pinos térmicos contêm fluido selado dentro de um cilindro. Quando o fluido extrai calor do molde, ele vaporiza e condensa quando libera calor para o refrigerante. Quase 10 vezes mais eficiente na transferência de calor do que as pastilhas de cobre e liga de cobre, os pinos térmicos são uma ótima opção para quando você tem um molde complexo. Apenas certifique-se de evitar espaços de ar entre o pino térmico e o molde ou use selante altamente condutor para preenchê-los.

3. Selecione o material de molde certo

O material do seu molde pode impactar no seu produto final e deve influenciar o design do seu molde. Você precisará encontrar um material de molde de alta temperatura que encontre um equilíbrio entre usinabilidade, custo e resistência à abrasão. Afinal, você quer que o molde dure várias execuções, mas não quer que demore muito tempo ou dinheiro para criar. Se você estiver planejando execuções de produção de alto volume, considere usar aços de alta resistência como H-13, S-7 ou P20. Se você estiver fazendo protótipos, o alumínio é um material de ferramentaria econômico.

Lembre-se de que materiais com baixa capacidade de transferência de calor exigirão mais canais de resfriamento. Além disso, quaisquer fluidos usados ​​para aquecimento ou resfriamento precisarão estar em temperaturas mais altas ou mais baixas.

Torne coisas novas possíveis com Fast Radius

Projetar peças moldadas por injeção que serão feitas com plásticos de alta temperatura pode tornar o processo de moldagem por injeção mais complicado, mas usar esses tipos de plásticos de alto desempenho pode valer a pena quando suas peças têm requisitos específicos. Os plásticos de alta temperatura são mais fortes do que muitos outros materiais e muitas vezes podem ser usados ​​no lugar do metal para aplicações de alto desempenho.

Um parceiro de moldagem por injeção experiente como a Fast Radius pode ajudá-lo em todo o processo de moldagem por injeção, desde o projeto até a produção, e garantir que seus moldes estejam equipados para lidar com seu projeto, mesmo quando suas peças exigem plásticos de alta temperatura. Ao trabalhar conosco, você terá acesso à nossa equipe de especialistas em moldagem por injeção que podem ajudar a construir peças de alta qualidade mais rapidamente e por menos. Entre em contato hoje para começar.