Moldagem por Injeção de Plástico: Escolhas de Materiais e Aplicações Ideais

É provável que você esteja ao alcance do braço de algo fabricado com moldagem por injeção de plástico. Altamente confiável e eficiente, a moldagem por injeção de plástico é um dos métodos mais econômicos para produzir grandes números de componentes precisos e consistentes. Da tampa de controles remotos a instrumentos cirúrgicos usados em hospitais, de tampas de garrafas de água a elementos internos de aviões, a moldagem por injeção de plástico é usada para fabricar bilhões de produtos todos os anos.

Desenvolvida pela primeira vez em 1872 por dois irmãos buscando uma alternativa ao marfim na produção de bolas de bilhar, o processo se tornou mais sofisticado nos últimos 100 anos, aproveitando avanços técnicos e de materiais para se tornar uma das técnicas mais versáteis para produção em massa. Em seu núcleo, permanece um processo elegante e simples. Pelotas termoplásticas são aquecidas a um estado líquido, injetadas em um molde, permitidas a resfriar no lugar e então ejetadas. Embora soe bastante básico, formas e produtos muito complexos e intrincados podem ser fabricados rapidamente e com precisão com muito pouco desperdício de material.

Uma razão pela qual a moldagem por injeção é tão prevalente é que uma ampla gama de materiais está disponível para o processo de fabricação, tornando possível fabricar produtos com especificações rigorosas. Por exemplo, um design pode exigir rigidez ou flexibilidade; estabilidade UV; resistência a calor, químicos, impacto ou fratura; retardância a chamas ou biocompatibilidade. Dureza e peso também são considerados, junto com o custo do material. Designers e engenheiros aproveitam combinações e personalizações para criar peças únicas para atender necessidades de aplicação altamente complexas ou incomuns.

Os seis materiais mais comumente usados na moldagem por injeção de plástico são:

• Polipropileno (PP)
• Acrilonitrila Butadieno Estireno (ABS)
• Poliamida (Nylon)
• Polietileno de Alta Densidade (PEAD)
• Policarbonato (PC)
• Mistura ABS+PC

Existem milhares de variações dentro de cada um desses materiais, permitindo que o plástico perfeito atenda às necessidades do design. Cada material tem seus pontos fortes e fracos. Por exemplo, o Policarbonato tem excelente resistência ao impacto, clareza e propriedades ópticas e mecânicas. No entanto, não é resistente a químicos e solventes. ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno), frequentemente combinado com policarbonato, tem tenacidade mecânica, ampla tolerância de faixa de temperatura, boa estabilidade dimensional e facilidade de fabricação.

Produtos complexos e elegantes feitos com moldagem por injeção de plástico dependem de moldes bem projetados, também chamados de ferramentas. Uma vez que um produto é projetado, a ferramenta para fabricação deve ser projetada e construída. Muitos elementos são importantes, como espessura, design de nervuras, design de bosses, transições de cantos, linhas de solda, posicionamento de canais de injeção e vents adequadamente localizados. Esses moldes são muito caros; no entanto, uma vez criados, são duradouros e suportam uso repetido com apenas manutenção de rotina. Com baixos custos de mão de obra, requisitos mínimos de pós-processamento e capacidade de acomodar altas tolerâncias, o processo é eficaz e eficiente para grandes produções e produção de qualidade de peça consistente com muito pouco desperdício de material.

Os altos custos iniciais para moldagem por injeção de plástico tornam tecnologias de manufatura aditiva uma alternativa atraente para alguns projetos. Impressão 3D de grau industrial pode fornecer protótipos de baixo custo e baixo risco de novos designs que podem ser testados e aperfeiçoados antes de serem colocados em produção em massa. Produtos podem ser libertados das restrições de design de ângulos de saída, undercuts e outros requisitos de ferramentas. Sem o custo de ferramentas, a manufatura aditiva pode ser uma escolha econômica para produção de baixo volume. Além disso, designs aditivos podem ser facilmente ajustados digitalmente sem ter que criar moldes caros novos, tornando-o uma opção atraente para projetos que requerem personalização ou serialização. À medida que tecnologias aditivas amadurecem para atender às necessidades do mundo de hoje, engenheiros e designers estão se voltando para estas abordagens inovadoras para desenvolver novos produtos e novos modelos de fabricação.

Razões para escolher moldagem por injeção:

• Você quer produzir uma grande quantidade de componentes ou produtos idênticos
• Você valoriza produção rápida e baixos custos de mão de obra
• Seu design apresenta geometria complexa ou necessidade de consistência e precisão
• Você quer poder utilizar múltiplos tipos de plásticos em componentes ou produtos únicos
• Você quer incorporar materiais reciclados e experimentar baixas taxas de sucata no processo de fabricação
• Os custos iniciais de design do molde para fabricação serão compensados por um baixo custo por item em grandes produções

Razões para considerar manufatura aditiva em vez de moldagem por injeção:

• Seu design precisa de prototipagem ou ajustes que seriam caros se trabalhando com moldes
• Você precisa de um baixo volume que não justifica o custo de ferramentas
• Seu design inclui personalização de uma peça para outra
• Seu design não está em conformidade com requisitos de ferramentas de moldagem por injeção, como contabilizar ângulos de saída e undercuts
• Seu design contém geometrias que não seriam possíveis com moldagem por injeção
• Você deseja consolidar muitas peças em uma

Acaba que a bola de bilhar que deu origem à moldagem por injeção não decolou. Aparentemente, não quicava nas bordas como seus designers esperavam. O que decolou foi a tecnologia de moldagem por injeção de plástico, que agora tem mais de cem anos e é ágil o suficiente para criar bilhões de produtos versáteis todos os anos. Curioso sobre qual tipo de processo de fabricação funcionaria melhor para seu projeto? Não hesite em contatar nossa equipe.

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