Moldagem por injeção ABS:conheça seu processo e considerações

A moldagem por injeção é um processo de fabricação comum com diferentes variantes dependendo da matéria-prima utilizada. Uma dessas variantes do processo é o processo de moldagem por injeção ABS. Assim como o nome indica, a matéria-prima para esta variante de moldagem por injeção é o plástico ABS.

O que é plástico ABS?

ABS significa Acrilonitrila Butadieno Estireno. Este material plástico é composto por três monômeros que compõem seu nome. Cada um desses monômeros contribui com suas propriedades para o polímero plástico para dar-lhe uma ampla gama de propriedades.

As propriedades que o plástico possui incluem resistência química, dureza e resistência ao calor contribuídas pelo acrilonitrila. Outras propriedades incluem resistência ao impacto e tenacidade (atribuídas pelo butadieno) e resistência e brilho proporcionados pelo estireno. Apesar de sua ampla gama de recursos, é relativamente um dos plásticos mais baratos para comprar. Além disso, é um dos plásticos mais fáceis de usar na moldagem por injeção devido à sua facilidade de processamento.



Apesar de sua aclamada resistência e resistência, esse plástico resistente não é tão impermeável à luz UV. Por isso, tem uso limitado ao ar livre. No entanto, os fabricantes de peças encontraram maneiras de manipular as propriedades desse plástico para resistir à luz UV usando vários aditivos e cargas, como fibras de acrílico, vidro e aço inoxidável. Esses aditivos alteram as propriedades do plástico e potencializam ainda mais seus usos para diversas aplicações.

Essas propriedades e potencial de manipulação fazem do ABS o polímero mais utilizado no processo de moldagem por injeção. Quer saber como esse plástico é usado para a fabricação de diversos produtos acabados? Então, a próxima seção é uma leitura obrigatória.

Processo de moldagem por injeção de ABS

Esta seção destaca as várias etapas que os fabricantes devem seguir durante o processo de moldagem de plástico ABS. Eles incluem:

Pré-tratamento de materiais

Antes de usar um pedaço de plástico ABS para fabricação, ele precisa de uma secagem adequada. A temperatura de secagem utilizada está dentro da faixa de 80 – 85°C feita por 2 – 4 horas. Outro método de secagem envolve o uso de uma tremonha de secagem com temperatura de 80°C. No entanto, o último processo dura apenas 1 a 2 horas.

Calibração da máquina de moldagem por injeção

Após o tratamento do material, o próximo passo é preparar a máquina de moldagem ABS para o trabalho. Isso envolverá a configuração de parâmetros como a taxa de compressão, força de fixação e pressão de moldagem por injeção. Os valores típicos para esses parâmetros incluem uma taxa de compressão maior que 2, uma força de fixação variando de 4.700 a 62.000 toneladas por metro quadrado (t/m²) e uma pressão de moldagem por injeção maior que 1.500 bar.

Projeto de molde e portão

O molde é vital para determinar como o produto ABS acabado ficará. Assim, o desenho do molde e sua porta é muito importante no processo. A espessura do molde ABS varia entre 0,025 – 0,05 mm, enquanto o comprimento da porta é definido em menos de 1 mm. Além disso, o diâmetro do canal através do qual o ABS fundido flui é definido em 3 mm, enquanto a largura do orifício de ventilação varia de 4 a 6 mm. Finalmente, a temperatura do molde utilizada está sempre na faixa de 60 – 65°C.

Temperatura de moldagem por injeção

A temperatura de moldagem por injeção usada para um processo de moldagem por injeção ABS específico depende da qualidade/grau do ABS usado. Abaixo estão listados alguns exemplos de alguns tipos de plástico ABS comumente usados ​​na moldagem de plástico ABS e a temperatura ideal de moldagem por injeção usada:

• Grau de resistência a chamas:200 a 240 °C, a temperatura ideal entre 220 °C e 230 °C.
• Grau de galvanoplastia:250 – 275°C, com a temperatura ideal em 270°C.
• Grau reforçado com fibra de vidro:230°C – 270°C.
• Grau de alto impacto:220°C – 260°C, temperatura ideal a 250°C.
• Grau de resistência ao calor:240°C - 280°C, temperatura ideal de 265°C - 270°C.

Velocidade de moldagem por injeção

A velocidade de moldagem por injeção depende do grau do plástico ABS e dos requisitos do produto acabado. Por exemplo, os plásticos ABS resistentes a chamas só podem usar velocidades de moldagem por injeção lentas. Além disso, os produtos que exigem acabamento superficial de precisão podem exigir altas velocidades de moldagem por injeção em vários estágios.

Tempo de residência

O tempo de residência é o tempo que leva para um pellet de plástico se mover do cilindro de moldagem por injeção para o molde de injeção. Para plásticos ABS, o tempo de residência é geralmente entre 5 e 6 minutos a uma temperatura inferior a 265°C. No entanto, para plástico ABS de grau retardador de chama, o tempo de residência é menor e a temperatura é muito menor.

Retropressão

É aconselhável manter a contrapressão do processo de moldagem por injeção ABS o mais baixo possível para evitar desgaste. A pressão aceitável é geralmente em torno de 5 bar.

Outras Operações

Outras atividades realizadas durante os processos de moldagem em ABS incluem molduras decoradas com marcação a laser ou estampagem a quente, soldagem ultrassônica, etc.

Limpeza

Alguns graus de ABS tendem a grudar no parafuso do molde após a remoção da peça. Portanto, a melhor maneira de limpar isso é esperar um pouco o desgaste do resíduo e, em seguida, limpar bem os compartimentos da injetora usando poliestireno.

Vantagens da moldagem por injeção ABS

Existem muitas razões pelas quais a moldagem por injeção de ABS é uma das formas mais populares de moldagem de plástico. Algumas das vantagens incluem:

Reprodutibilidade precisa

Devido à processabilidade do ABS, é o material mais adequado para a confecção de peças complexas. Sua processabilidade facilita a reprodução de peças complexas e funcionais usando o plástico. Além de as peças serem produzidas com precisão, elas ainda mantêm a integridade funcional mesmo quando usadas em condições extremas, graças à dureza do plástico.

Alta resistência à tração

As peças moldadas em ABS são adequadas para uso em aplicações que exigem suporte de cargas pesadas devido à sua alta resistência à tração. Sua capacidade de suportar impactos mecânicos pesados ​​torna este plástico uma boa opção de orçamento para aplicações de alta tensão.

Reciclabilidade

A reciclabilidade do ABS o torna um material perfeito para uso em aplicações reutilizáveis. As fábricas de reciclagem podem facilmente triturar as peças plásticas e misturá-las com ABS novo para usar na produção de novas peças.

Desvantagens da moldagem por injeção ABS

Apesar de suas inúmeras vantagens, o ABS também tem suas deficiências. Algumas dessas desvantagens incluem:

Baixa resistência à fadiga

Embora as peças ABS geralmente tenham alta resistência à tração, elas não podem suportar cargas pesadas por longos períodos devido à sua baixa resistência à fadiga. A parte de plástico ABS pode se degradar facilmente se constantemente exposta a ambientes de alta tensão.

Resistência UV abaixo da média

Uma das principais deficiências do plástico ABS é seu fraco desempenho sob a luz solar. O material tende a se degradar com a exposição constante à luz solar. No entanto, os fabricantes de peças melhoram seu desempenho à luz do sol adicionando aditivos ao plástico ABS durante a moldagem.

Fatores a serem considerados durante a moldagem por injeção ABS

Ao tentar iniciar um lote de moldagem por injeção ABS, alguns fatores devem estar em vigor. Esses fatores são vitais para ter peças moldadas com sucesso. Eles incluem:

Umidade no material antes da moldagem

O plástico ABS tem algumas propriedades higroscópicas (pode absorver a umidade do ar) e também absorver água ao seu redor. No entanto, a presença de água em qualquer plástico ABS moldado pode causar defeitos estruturais no plástico. Portanto, garantir que o plástico ABS usado esteja devidamente seco é essencial. Existem dois tipos de parâmetros para secar o plástico:secar a 80 – 95°C por 3 a 4 horas ou usar uma tremonha seca a 80°C por 1 a 2 horas.

Controle de temperatura

O controle da temperatura é crucial durante a moldagem por injeção ABS, pois o superaquecimento do plástico pode levar à degradação térmica. Esta degradação térmica é devido às ligações químicas na quebra do plástico, o que pode causar grânulos marrons na peça acabada.

Trabalhar com uma máquina de moldagem por injeção com bom controle de temperatura é essencial, pois esse processo ainda requer muito calor. Por exemplo, quando as peças de ABS em produção contêm um alto nível de brilho, a temperatura utilizada na produção é superior ao normal. No entanto, é importante observar que quanto maior a temperatura utilizada para o processo de injeção, menor deve ser o tempo de exposição.

Projeto de peças e moldes

Projetar as peças antes do processo de moldagem por injeção permite determinar se a produção da peça é realmente possível. Aqui estão alguns princípios gerais que funcionam com o design de peças ABS:

• A espessura das paredes da peça deve ser uniforme. Se houvesse alguma variação, não deveria ser mais do que 25% um do outro. Isso é importante porque paredes uniformes ajudam a evitar estresse na parede deficiente.
• Além disso, a espessura da parede deve determinar o tamanho do raio. A relação entre o raio e a espessura da parede não deve ser inferior a 0,3. A regra de ouro aqui é que quanto maior o raio, menor a tensão. No entanto, o raio deve ficar dentro de limites razoáveis, pois um raio grande causa marcas de afundamento na peça.
• Para o molde, a espessura deve variar de 0,025 a 0,05mm. Além disso, o comprimento do portão deve ser de cerca de 1 mm, o diâmetro do canal de fluxo deve ser de cerca de 3 mm e a largura do orifício de ventilação deve variar de 4 a 6 mm.

Por fim, o processo de resfriamento do molde de injeção precisa de um projeto ideal para evitar problemas de retração.

Aplicações da Moldagem por Injeção ABS

O plástico ABS tem usos em diferentes indústrias devido a várias razões. Devido à sua facilidade de moldagem, baixo custo de produção e resistência a alterações físicas e químicas, este polímero tornou-se o favorito dos fabricantes. Aqui estão alguns exemplos de indústrias onde as peças de plástico ABS encontraram uso:

• Indústria da construção: Devido à sua resistência a fortes impactos físicos e químicos, os fabricantes utilizam plásticos ABS para fabricar tubos e conexões utilizados em construções.
• Indústria automotiva: O plástico ABS é uma matéria-prima comum para peças de automóveis leves. Exemplos de peças de carro feitas de plástico ABS incluem peças de cinto de segurança, soleiras de portas, acabamentos de pilares, componentes de painel etc.
• Indústria de consumo: Os plásticos ABS são encontrados em muitos eletrodomésticos, como processadores de alimentos, aspiradores de pó, revestimentos de geladeira, etc.

Outras aplicações incluem as indústrias de saúde, esportes e elétrica.

O custo do processo de moldagem por injeção ABS

Se você está tentando produzir algumas peças usando moldagem por injeção, é certo que você descubra o custo de todo o processo antes de prosseguir. Para estimar os custos envolvidos, você precisa levar em consideração diferentes custos. Exemplos dos vários custos envolvidos incluem:

Custos de equipamentos

Você provavelmente terceirizará sua produção para empresas com o equipamento necessário. Essas empresas cobrarão uma taxa separada pelo equipamento usado. No entanto, se você planeja obter o equipamento, terá que doar uma quantia entre US $ 50.000 e US $ 200.000. Além de comprar o equipamento, você também terá que manter o equipamento, o que pode custar uma fortuna. A opção econômica será terceirizar a produção.

Custos do molde

Isso também é conhecido como os custos de ferramentas. Isso aumenta o custo do processo de moldagem por injeção ABS. Existem três métodos diferentes usados ​​na fabricação de moldes de injeção. Eles incluem usinagem CNC, impressão 3D e usinagem por descarga elétrica (EDM). Esses métodos podem custar até US $ 100 para moldes simples impressos em 3D de baixo volume. O preço também pode chegar a US$ 100.000 para grandes produções ou moldes com designs complexos.

Custos de Materiais

Este é o custo de compra do material (neste caso, ABS). Você poderá encontrar o material por um custo que varia de $ 1 a $ 5 por kg.

Custos de serviço

Os custos aqui são responsáveis ​​pela remuneração do pessoal que executa as tarefas e pela configuração e manutenção das máquinas. Exemplos de parâmetros incluídos aqui incluem:

• Custos de monitoramento:isso vai para os operadores que executam as máquinas.
• Custos de configuração:refere-se ao tempo necessário para configurar o molde e produzir a peça acabada.
• Custos de reparo:os custos de reparo cobrirão a manutenção de peças com defeitos e ferramentas usadas para manter o equipamento.
• Embora não haja preço fixo para moldagem em ABS, a regra geral é que quanto maior o número de peças, menor o preço por peça.

Conclusão

A moldagem por injeção ABS é um processo que parece muito fácil de alcançar. No entanto, seus tecnicismos que apenas especialistas entendem. É por isso que é importante terceirizar sua moldagem ABS para empresas que realmente entendem os princípios práticos do processo de fabricação.

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Perguntas frequentes

A que temperatura o plástico ABS derrete?

O ABS é amorfo, por isso não tem temperatura de fusão real. No entanto, sua temperatura de transição é de cerca de 105°C (221°F).

Quão tóxico é o plástico ABS?

O ABS é inofensivo e não tóxico. Esta é uma das muitas razões pelas quais é um material plástico popular na fabricação. No entanto, não é recomendado o uso em implantes médicos.

Como Resolvo o problema do retardante de chamas Moldagem por injeção de ABS ?

Para evitar a liberação de gases que vem do plástico ABS retardador de chamas que absorve a umidade, você precisa garantir que o material esteja totalmente seco. Além disso, você precisa garantir um bom controle de temperatura e tempo de residência durante o processo de moldagem por injeção para evitar a degradação térmica do plástico ABS.