Plásticos de engenharia, como PA66-GF30, PPS com fibra de vidro e PEEK, são cada vez mais utilizados em aplicações exigentes nos setores automotivo, elétrico, industrial e de alto desempenho.
Em comparação com plásticos padrão, como ABS ou PP, esses materiais oferecem excelentes propriedades mecânicas, térmicas e dimensionais. No entanto, eles também criam desafios adicionais para o projeto do molde de injeção e o controle do processo de moldagem.
A adição de fibra de vidro altera significativamente o comportamento de um termoplástico durante a moldagem por injeção.
O material pode proporcionar melhorias em:
No entanto, as fibras também influenciam o fluxo do fundido, a contração, o acabamento superficial e o desgaste do ferramental.
Portanto, o molde precisa ser projetado de acordo com o material real, em vez de tratar um grau reforçado com fibra de vidro da mesma forma que uma resina não reforçada.
Durante a injeção, as fibras de vidro tendem a se orientar de acordo com o fluxo do fundido.
Isso significa que a contração na direção do fluxo e na direção transversal pode ser diferente.
Para componentes com dimensões críticas, isso pode resultar em:
A posição do ponto de injeção e a direção de preenchimento devem, portanto, ser consideradas nas etapas iniciais do projeto do molde.
Plásticos de engenharia de alto desempenho exigem um projeto cuidadoso do ponto de injeção e dos canais de alimentação.
O objetivo é alcançar um preenchimento estável, evitando pressão excessiva, cisalhamento e orientação desfavorável das fibras.
Para componentes complexos, a análise de mold flow pode ajudar os engenheiros a avaliar o comportamento de preenchimento e comparar diferentes disposições de pontos de injeção antes da fabricação do ferramental.
As fibras de vidro são abrasivas.
Durante ciclos repetidos de moldagem, materiais com fibra de vidro podem aumentar o desgaste em:
Para moldes de produção com alta expectativa de ciclos, devem ser considerados aços de molde adequados, tratamentos térmicos e soluções locais resistentes ao desgaste.
Materiais como PA66-GF30, PPS e PEEK têm requisitos de processamento muito diferentes.
Polímeros de alto desempenho podem exigir temperaturas de molde consideravelmente mais altas do que os plásticos convencionais.
Portanto, o sistema de controle de temperatura do molde precisa ser projetado em torno da resina especificada e do processo de moldagem, em vez de aplicar uma disposição padrão de refrigeração a todos os projetos.
Os plásticos de engenharia são frequentemente selecionados para componentes que exigem montagem de precisão.
No entanto, especificar um material de alto desempenho não garante automaticamente tolerâncias rigorosas.
As dimensões finais ainda podem ser influenciadas por:
Para dimensões críticas, esses fatores devem ser revisados durante o DFM e verificados por meio de testes de molde e inspeção dimensional.
Quando o próprio material é importante para a função do produto, testes de protótipo com um material substituto não relacionado podem não prever com precisão o comportamento em produção.
Por exemplo, um protótipo impresso em 3D ou em ABS pode verificar a geometria básica, mas não consegue reproduzir totalmente a contração, a rigidez e o comportamento de orientação das fibras de um componente de PA66-GF30 ou PPS moldado por injeção.
Para aplicações críticas, ferramentas de prototipagem por injeção utilizando o material de produção pretendido podem, portanto, fornecer uma validação mais significativa.
Antes de iniciar um molde para componentes de plásticos de engenharia, as seguintes informações devem ser analisadas:
Geometria da peça → Grau do material → Requisitos funcionais → Tolerâncias críticas → Volume de produção esperado → Vida útil do molde → Projeto do ferramental → Teste de molde e validação
Considerar esses fatores em conjunto pode reduzir modificações no molde e melhorar a estabilidade da produção.
A moldagem por injeção de PA66-GF30, PPS, PEEK e outros plásticos de engenharia exige mais do que simplesmente selecionar a temperatura de moldagem correta.
O comportamento do material deve ser considerado no design da peça, na seleção do ponto de injeção, no projeto de refrigeração, na seleção do aço e na validação do processo.
A MID Mould oferece serviços personalizados de fabricação de moldes de injeção e moldagem para componentes em plásticos de engenharia, desde DFM e análise de mold flow até testes de molde e produção.
Se você está desenvolvendo um componente utilizando plásticos de engenharia reforçados com fibra de vidro ou de alto desempenho, envie-nos seus desenhos, grau do material e requisitos do projeto para uma avaliação de ferramental.
