O empenamento é um dos problemas dimensionais mais comuns na moldagem por injeção de plástico. Uma peça pode parecer aceitável imediatamente após a moldagem, mas deformar após o resfriamento, resultando em baixa planicidade, problemas de montagem, desvios dimensionais ou falha funcional.
Para peças moldadas por injeção com grandes superfícies planas, nervuras complexas, espessura de parede irregular ou materiais reforçados com fibra de vidro, o controle de empenamento deve começar durante a fase de projeto do produto e do molde, e não após os testes do molde.
O empenamento ocorre principalmente porque diferentes áreas de uma peça moldada contraem a taxas diferentes durante o resfriamento.
Vários fatores podem contribuir para este problema:
Por esse motivo, simplesmente aumentar o tempo de resfriamento ou ajustar a pressão de injeção pode não resolver completamente o problema de empenamento se a causa raiz vier do projeto da peça ou do molde.
Grandes variações na espessura da parede podem gerar diferentes taxas de resfriamento e contração.
Seções mais espessas resfriam mais lentamente do que seções finas e também podem exigir maior recalque. Essa diferença pode gerar tensões internas e deformações após a ejeção da peça.
Durante a análise de DFM, seções espessas desnecessárias devem, portanto, ser identificadas e otimizadas sempre que a função do produto permitir.
A posição do ponto de injeção influencia:
Para componentes grandes ou dimensionalmente críticos, a localização do ponto de injeção não deve ser escolhida apenas com base em onde a marca do ponto é aceitável.
A influência no preenchimento e na estabilidade dimensional também deve ser considerada.
O resfriamento é um dos fatores mais importantes que afetam tanto o tempo de ciclo quanto a estabilidade dimensional.
Se um lado ou uma área do componente resfriar significativamente mais rápido do que outro, poderá ocorrer contração diferencial.
Um sistema de resfriamento bem projetado deve fornecer uma distribuição de temperatura relativamente uniforme por todo o molde, garantindo resfriamento suficiente ao redor de seções espessas, machos e outras áreas de concentração de calor.
Materiais como PA66-GF30, PBT-GF30 e PPS-GF40 são amplamente utilizados em componentes automotivos e industriais devido às suas propriedades mecânicas e térmicas.
No entanto, a orientação das fibras durante o preenchimento do molde pode causar diferentes comportamentos de contração nas direções do fluxo e transversal.
Portanto, a localização do ponto de injeção, a direção do fluxo e a geometria da peça tornam-se particularmente importantes quando a precisão dimensional e a planicidade são críticas.
Para peças complexas, a análise de fluxo do molde pode ajudar a avaliar potenciais riscos de moldagem antes da fabricação do molde.
As análises típicas podem incluir:
A simulação não substitui os testes de molde, mas pode ajudar a identificar potenciais problemas antes do corte do aço do ferramental.
Após o T1, a inspeção dimensional deve ser combinada com uma avaliação das condições reais de moldagem.
Quando ocorre empenamento, a solução deve ser baseada na causa raiz, em vez de simplesmente modificar o molde de imediato.
As possíveis melhorias podem envolver:
Projeto da peça → Projeto do molde → Otimização de injeção/resfriamento → Ajuste de processo → Modificação do molde
Seguir esta sequência pode reduzir modificações desnecessárias no ferramental e encurtar o ciclo de desenvolvimento.
O empenamento raramente é causado por um único fator isolado. A geometria da peça, o material plástico, a localização do ponto de injeção, o projeto de resfriamento e os parâmetros de moldagem interagem entre si.
Para componentes moldados por injeção dimensionalmente críticos, a análise precoce de DFM e a otimização do projeto do molde podem reduzir significativamente os riscos de desenvolvimento.
Na MID Mould, oferecemos suporte aos clientes desde a análise de DFM e projeto do molde até a fabricação do molde, testes de injeção, inspeção dimensional e produção por moldagem por injeção.
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