Moldagem por inserção de calor vs. ultrassônica

A moldagem por injeção de plástico oferece muitos benefícios aos engenheiros. Este processo de fabricação é rápido, versátil e ideal para produzir grandes quantidades de peças complexas com alto nível de precisão. Além disso, a moldagem por injeção é compatível com materiais recicláveis ​​e produz um mínimo de material de sucata, tornando-se um dos processos de fabricação mais ecológicos disponíveis. As peças moldadas por injeção são fortes por si só, mas o plástico sozinho pode não ser adequado para certos casos de uso de alto desempenho que exigem fixadores.

É aí que entram a moldagem por inserção, a instalação térmica e a instalação ultrassônica. Todos esses processos envolvem a inserção de uma inserção com rosca de metal em uma peça moldada para torná-la mais forte e resistente ao desgaste, mas são técnicas muito diferentes. Aqui está uma análise abrangente da moldagem por inserto versus instalação térmica e ultrassônica, além de considerações importantes para engenheiros.

Inserir moldagem

A moldagem por inserção é um subconjunto da moldagem por injeção que envolve a moldagem de material plástico em torno de uma inserção pré-colocada. Durante este processo, o inserto é colocado na cavidade do molde enquanto o molde está aberto. Em seguida, o molde é fechado, o material plástico é injetado e uma parte sólida se forma ao redor do inserto pré-colocado. A moldagem por inserção tem uma ampla gama de aplicações em muitas indústrias, desde aeroespacial a suprimentos médicos, e é comumente usada para criar peças usadas para montagem posterior.

A moldagem por inserção pode produzir uma ligação de alta qualidade entre a peça plástica e a inserção. No entanto, pode ser um processo complicado criar um molde após o fato de ser capaz de aceitar uma pastilha rosqueada. Engenheiros que sabem que vão querer uma pastilha em sua peça podem otimizar seu projeto com isso em mente e evitar modificações demoradas.

Instalação de calor

Em contraste com a moldagem por insertos, a instalação térmica é uma maneira flexível de adicionar insertos rosqueados que podem ser feitos a qualquer momento. A instalação de calor envolve o pré-aquecimento do inserto e, em seguida, o uso de uma prensa manual ou pneumática para empurrá-lo em orifícios pré-formados no plástico. Uma força controlada e uma mudança de temperatura devem ser aplicadas para garantir que o plástico circundante esteja suficientemente derretido antes que o inserto possa ser instalado.

Como o inserto deve ser aquecido antes da instalação, são preferidos certos materiais e geometrias mais simples. O material de inserção deve ser altamente condutor, como latão ou alumínio, permitindo que ele conduza o calor rapidamente durante a instalação e resfrie rapidamente depois. As pastilhas geralmente têm recartilhadas projetadas para prender a superfície de contato e criar fortes forças de retenção. A instalação de calor, como a instalação ultrassônica, é melhor usada para prototipagem porque é fácil fazer alterações. Por exemplo, se o inserto selecionado for muito pequeno, o engenheiro pode simplesmente aumentar um pouco o furo e iniciar a instalação novamente. Não há necessidade de modificar toda a ferramenta.

A instalação de calor tem inúmeras vantagens. É versátil, confiável e o uso de calor permite que o termoplástico fundido flua livremente para os recursos de retenção. A instalação de calor também é altamente econômica. Em média, as máquinas de instalação de calor custam 50% menos do que as máquinas de instalação ultrassônica. No entanto, a instalação de calor geralmente requer mais tempo para ser executada do que a instalação ultrassônica.

Instalação ultrassônica

Onde a instalação de calor usa um elemento de aquecimento resistivo, a instalação ultrassônica usa vibrações de alta frequência para instalar os insertos. Este processo utiliza uma abordagem em duas frentes. Enquanto um cilindro pneumático exerce uma força descendente no inserto e o pressiona no orifício moldado, uma buzina ultrassônica transforma energia elétrica em saída vibratória mecânica. O chifre, feito de vários metais, como aço inoxidável e ligas de alumínio, envia vibrações para o inserto. As vibrações de alta frequência criam calor que derrete o termoplástico que envolve o inserto.

Além da buzina ultrassônica, a instalação ultrassônica também requer uma fonte estável de eletricidade, temporizadores de controle de ciclo e um transdutor de energia elétrica ou mecânica. Todos esses componentes podem parecer complexos, mas a instalação ultrassônica é na verdade um processo muito rápido e adaptável. As máquinas ultrassônicas podem ser facilmente modificadas para acomodar pastilhas de vários tamanhos, formas e geometrias complexas.

Os tempos de ciclo variam de acordo com o tamanho da pastilha, mas esse processo geralmente é rápido para pastilhas com menos de ¼” de diâmetro externo. Além disso, a instalação ultrassônica é mais segura do que a instalação de calor, pois o calor extremo não está envolvido. A instalação ultrassônica tem a mesma consistência ou melhor que a instalação de calor, mas normalmente é mais cara.

Comece com a moldagem por inserção

Como até 75% do desempenho de uma pastilha depende de quão bem ela foi instalada, é fundamental que engenheiros e gerentes de produto avaliem todas as considerações relevantes para garantir que tomem a melhor decisão para seu projeto. Os engenheiros devem considerar o uso de moldagem por inserção se souberem que seu projeto exigirá uma inserção e consideraram essa necessidade desde o início da produção.

A instalação de calor oferece alto desempenho e consistência por um preço mais baixo, mas a instalação ultrassônica é mais rápida e geralmente mais facilmente adaptável. É mais fácil para os engenheiros tomarem uma decisão ponderada sobre os métodos de instalação com a ajuda de um parceiro de fabricação confiável.

Na Fast Radius, somos apaixonados por ajudar os inovadores a dar vida às suas visões por meio de métodos de fabricação aditivos e tradicionais. Oferecemos conselhos estratégicos sobre o melhor método de instalação para sua peça moldada por inserto, bem como suporte de ponta a ponta durante todo o ciclo de vida da fabricação - desde o projeto e prototipagem até o atendimento. Entre em contato conosco hoje se estiver pronto para começar.

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