Eliminando Linhas de Fluxo em Peças Moldadas por Injeção para Qualidade Superior

Amostra de efeito de redemoinho de um material de nylon com colorante amarelo. Escolher uma resina pré-composto teria ajudado o cliente a evitar este problema.

Jogadores de basquete que não erram um arremesso podem dizer que estão na zona. Um psicólogo descreveu esse fenômeno — encontrar o fluxo — como um estado de engajamento produtivo frequentemente dito ser o segredo da felicidade.

Encontrar linhas de fluxo em peças moldadas por injeção, no entanto, resultará em engenheiros de design e clientes infelizes. Isso é especialmente verdadeiro quando linhas de fluxo são visíveis em peças para dispositivos médicos, aplicações automotivas ou produtos de consumo, indústrias que dependem fortemente de moldagem por injeção.

Linhas de fluxo são irregularidades de superfície, padrões ondulados ou um efeito ondulado, talvez de uma cor ligeiramente diferente, que podem aparecer em peças moldadas por injeção.

A boa notícia é que linhas de fluxo são apenas uma preocupação estética e não afetam a resistência ou integridade estrutural de uma peça, que funcionará como pretendido.

Melhor ainda, designers e fabricantes produzindo suas peças têm maneiras de reduzir linhas de fluxo e alcançar seu objetivo de criar peças plásticas de alta qualidade.

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A análise de design para manufatura (DFM) da Protolabs destaca automaticamente áreas finas e grossas no seu modelo CAD, o que pode ajudar a iniciar discussões sobre maneiras de garantir fluxo consistente através do molde.

Indo com o Fluxo

Antes de discutir aquelas considerações de design e outras, lembre-se que moldagem por injeção de plástico é um processo de manufatura que envolve aquecer pellets de resina a um estado fundido e, de acordo com instruções digitais programadas no computador que impulsiona o processo de moldagem, injetar esse material fundido em uma ferramenta de metal (o molde). Uma vez resfriado, você tem uma peça termoplástica final de grau de produção.

Durante o processo de moldagem por injeção, linhas de fluxo mais frequentemente resultam quando plástico líquido fundido fluindo através do molde entra em contato com material plástico que já esfriou.

Isso é mais provável de ocorrer quando plástico quente flui de áreas do molde com paredes mais grossas para aquelas com paredes mais finas, onde o plástico já esfriou e ficou pegajoso. Espessura de parede uniforme pode ajudar a garantir uma taxa de fluxo de material adequada para que plástico em áreas finas não esteja esfriando antes de preencher completamente seções mais grossas.

Como algumas peças não podem ter a mesma espessura ao longo de todo o comprimento, mudanças graduais — em vez de drásticas — entre áreas de paredes grossas e finas ajudarão a evitar diferenças no fluxo de material que podem causar linhas de fluxo. A análise de design para manufatura (DFM) da Protolabs destaca automaticamente áreas finas e grossas no seu modelo CAD, o que pode servir para iniciar discussões sobre maneiras de diminuir essas variações.

Outra maneira de manter o plástico fundido indo com o fluxo é evitar cantos internos agudos, aqueles com bordas de 90 graus, no seu design de molde. É melhor projetar cantos como uma curva suave em um rio. O plástico facilmente contornará cantos, seguindo os raios naquelas curvas para preencher o molde mais uniformemente.

Alguns clientes adicionam costelas ou paredes verticais finas ao seu design, basicamente criando um esqueleto dentro da peça, para aumentar a integridade estrutural de peças moldadas por injeção. Costelas colocadas ao longo de uma peça também podem servir como canais de fluxo para ajudar o plástico a ir de um lado para o outro mais rápido e fácil.

Mistura suave de colorantes personalizados também é importante para evitar linhas de fluxo em peças moldadas.

Escolhendo Materiais para Melhorar Fluxo de Resina

Cada plástico performa de maneira um pouco diferente no processo de moldagem por injeção. Aqueles com temperaturas de fusão mais baixas e viscosidade mais baixa, como polietileno e polipropileno, fluem facilmente e preencherão moldes mais suavemente e uniformemente.

Outros, como policarbonatos, são pegajosos e seriam uma escolha ruim para peças finas devido à dificuldade em fazê-los preencher um molde corretamente. Termoplásticos ABS estão no meio e funcionam para algumas aplicações.

Plásticos, no entanto, não são intercambiáveis. Algumas peças precisam ser fortes ou flexíveis enquanto outras podem requerer resistência a impacto ou química. Com a ampla variedade de plásticos disponíveis hoje, outro material na mesma família com uma taxa de fluxo de fusão ou viscosidade melhor pode ser uma opção para evitar linhas de fluxo e produzir uma peça melhor.

Evitando Linhas de Fluxo Antes da Produção

Membros especializados da equipe de moldagem podem processar linhas de fluxo e outros problemas antes de produzir peças do cliente de um novo molde. Operadores podem ajustar vários parâmetros no dispositivo para reduzir linhas de fluxo. Esses incluem aumentar a velocidade de injeção do material entrando na peça, elevar a temperatura do material, ou aumentar a pressão de enchimento. Antes de sua resina atingir o molde, a simulação digital de fluxo de molde da Protolabs pode identificar quando mudar a espessura de uma peça ou o tipo de plástico usado melhoraria o fluxo de material no molde e permitiria produção em níveis de pressão seguros.

Um fabricante digital como a Protolabs pode produzir peças finais em até um dia usando ferramentas de alumínio custo-efetivas para peças moldadas por injeção, com uma opção de economia de custo para mover de prototipagem para manufatura sob demanda. Uma cotação com análise de design gratuita de uma peça está disponível em poucas horas.