Os engenheiros da MID Mold trabalham com nossos clientes para desenvolver e projetar os produtos moldados por injeção de plástico mais robustos. Existem quatro elementos principais para desenvolver o melhor produto possível:
A seção 1 deste guia foi desenvolvida como uma ferramenta básica para auxiliar nossos clientes nos elementos do projeto adequado de peças plásticas. Consulte as outras seções para obter ajuda nessas áreas
A localização da linha de partição depende do formato e da função da peça (ver Fig. 1). As linhas de separação são onde as duas metades do molde de injeção (lado A e lado B) se encontram. É também onde um mecanismo deslizante pode se encontrar, onde ele se fecha em uma das metades do molde. A linha de partição estará sempre visível, mas pode ser minimizada pela sua localização, tolerância de inclinação e geometria da peça.
Figura 1
Ao projetar uma peça de plástico, tenha em mente que, embora o plástico entre no molde como líquido, ele esfria rapidamente e solidifica no formato da cavidade. Projetar uma peça que possa ser moldada usando uma “tração direta” é fundamental para manter baixo o custo do molde de injeção. Um molde de tração reta é projetado de modo que, quando as duas metades (lado A e lado B) se separam, não haja nenhum metal bloqueando o caminho do plástico na direção da tração. Isso significa que se houver um corte inferior como detalhe de encaixe, furo na lateral ou não; que, uma vez que a peça esfrie, ela não será ejetada do molde, a menos que o corte inferior seja aliviado. Isso é feito usando lâminas e elevadores no molde de injeção. As corrediças podem ser mecânicas ou hidráulicas e são recursos caros para adicionar a qualquer molde. Os levantadores são normalmente menores e sempre mecânicos. (Ver Fig. 2)
Figura 2
A inclinação é necessária em todas as peças na direção do movimento do molde para que as peças sejam ejetadas do molde de maneira adequada. O estiramento é essencial para a ejeção da peça do molde de injeção. O ângulo de inclinação padrão recomendado é de 1 grau. com ½ grau, nas costelas. (Ver Fig. 3)
Figura 3
Quando uma abertura for necessária para acomodar um recurso de encaixe e for formada sem o uso de puxadores de núcleo, um mínimo de 5 graus. ângulo é necessário. Isso é chamado de “kiss-off” e é onde o núcleo e a cavidade se encontram (ver Fig. 4)
Figura 4
Outra regra essencial ao projetar uma peça de plástico é utilizar uma espessura de parede uniforme e utilizar seções de parede tão finas quanto o projeto permitir. Paredes uniformes auxiliam no fluxo do material no molde de injeção, reduzem o risco de marcas de afundamento, moldagem sob tensão e encolhimento diferencial. Além disso, a economia de custos é maior quando as seções da parede são mantidas no mínimo e consistentes. A razão é que as peças esfriam mais rápido com paredes mais finas, o que significa que os tempos de ciclo são mais curtos, resultando em mais peças por hora. Em média, a espessura da parede de uma peça de molde de injeção deve ser de 0,060" a 0,180", no entanto, as peças podem ser moldadas com paredes tão finas quanto 0,020" e tão grossas quanto 1,50". Seções espessas em uma peça também causarão problemas cosméticos, como pia, bolhas e descoloração.
As peças também devem ser projetadas com espessura de parede uniforme. Isso permite que a cavidade do molde seja preenchida com mais facilidade e sem restrições. Além disso, se as paredes não forem uniformes, as secções mais finas arrefecerão primeiro e, à medida que as secções mais espessas arrefecem e encolhem, criam-se tensões perto da fronteira entre as duas. Como as seções mais finas já solidificaram, elas não cederam. À medida que as seções mais espessas cedem, isso leva ao empenamento e/ou torção, que se for suficientemente severo, causará rachaduras. Para paredes não uniformes, a alteração na espessura não deve exceder 20% da parede nominal (ver Fig. 5) e deve transitar gradualmente.
Figura 5
Coring é um método em que o plástico é removido de uma área espessa para ajudar a manter a uniformidade.
Os cantos devem sempre ser projetados com um raio de filete mínimo de 50% da espessura da parede e um raio externo de 150% da espessura da parede para manter a espessura uniforme da parede (ver Fig. 6).
Figura 6
Os ressaltos são normalmente projetados em peças plásticas para permitir a instalação de insertos roscados, pinos-guia ou parafusos auto-roscantes. Evite chefes independentes quando possível. As saliências devem ser fixadas às paredes ou nervuras usando nervuras ou reforços para estabilidade estrutural.
O diâmetro externo do ressalto deve ser idealmente 2,5 vezes o diâmetro do parafuso ou da pastilha. Saliências de paredes espessas com bases superiores a 60% da parede apresentarão marcas de afundamento. Para ajudar a superar esta condição, uma saliência de parede mais fina com 2 vezes o diâmetro do parafuso ou menos pode ter múltiplas nervuras (ver Fig. 7). As saliências devem ser totalmente evitadas em peças com superfícies polidas, pois quase sempre apresentam marcas de afundamento ou, no mínimo, causam “fantasmas” na superfície cosmética.
A espessura na base das nervuras utilizadas para estabilizar uma saliência não deve exceder 60% da espessura da parede adjacente. Os diâmetros interno e externo do ressalto devem ter ½ grau. rascunho de cada lado.
As saliências devem ser isoladas do canto para evitar trechos grossos e auxiliar na eliminação de marcas de afundamento.
Figura 7
Reforços e/ou nervuras devem ser usados para adicionar rigidez e resistência. Costelas também podem ser usadas para ajudar a preencher uma peça. Em peças que são principalmente estruturais e não cosméticas, a espessura da base da nervura (t) pode ser de até 80% da espessura da parede adjacente (T). No entanto, para peças de aparência, onde as marcas de afundamento são questionáveis, a espessura da nervura (t) não deve exceder 60% da espessura da parede adjacente (T) se a superfície externa for texturizada e apenas 30% se a superfície externa for altamente polida.
A altura das nervuras deve ser pelo menos 3 vezes a espessura da parede (T) para obter resistência mais eficaz. O calado deve ser de ½ grau. por lado nominal. Os filés na base da costela devem ter no mínimo 0,030”.
Múltiplas nervuras devem ser colocadas com pelo menos 2 vezes a espessura da parede entre si para ajudar a reduzir a tensão moldada, bem como quaisquer problemas de resfriamento (ver Fig. 8)
Figura 8
Cantos agudos devem ser evitados em qualquer projeto de peça plástica. Eles são a principal causa de falha de peças, concentrações de tensão, padrões de fluxo inadequados e aumento do desgaste do molde de injeção (ver Fig. 9). Indique os raios nos cantos internos e externos no máximo que o desenho da peça permitir.
Figura 9
O encolhimento é uma característica do polímero utilizado na fabricação da peça. A peça moldada diminuirá de tamanho por até 24 horas após a moldagem, afetando a geometria da peça. Determinar a quantidade adequada de encolhimento a ser usada para projetar e construir o molde é arte e ciência. Cada polímero possui uma taxa de contração única que deve ser aplicada ao modelo da peça 3D. Infelizmente, as informações sobre a taxa de encolhimento nem sempre são fornecidas pelo fornecedor do polímero. Em alguns casos, quando é fornecido, normalmente é uma ampla variedade. Deve-se pensar cuidadosamente na seleção da contração adequada e é necessário que o tipo de polímero seja selecionado antes de projetar o molde de injeção. Um bom engenheiro de plásticos tem experiência para ajudar a tomar a melhor decisão de encolhimento para seu produto e polímero.
A contração do material pode variar de acordo com o projeto da peça e do molde; paredes grossas encolherão mais do que paredes finas, variações na espessura ou geometria da peça causarão encolhimento e empenamento diferenciais; a direção do fluxo também afetará o encolhimento, especialmente quando se utilizam polímeros cheios de fibra.
A contração também é influenciada pelas condições do processo. À medida que as pressões da cavidade aumentam, o encolhimento normalmente diminuirá. A temperatura do molde e do fundido também afetará bastante o encolhimento. Moldes mais frios reduzirão o encolhimento, enquanto temperaturas de fusão mais altas aumentarão o encolhimento.
Existem vários tipos diferentes de métodos de gating. O projeto e o tipo da comporta dependem do projeto da peça, da seleção do material e dos requisitos cosméticos e dimensionais do produto final. (Ver Fig. 10) A porta conecta a peça ao sistema de corredor e é um mal necessário para o projetista da peça. O projeto e a localização da porta dependem da geometria da peça, do projeto do molde e da escolha do polímero.
Figura 10
As aberturas de ventilação são áreas projetadas no molde de injeção para permitir a saída de gases durante o processo de moldagem. A falta de ventilação adequada causará pressão de injeção excessiva, disparos curtos, marcas de queimadura, afundamento e abertura. Há muitas maneiras de ventilar um molde, mas normalmente isso é feito usinando vários canais rasos na linha de partição. O tamanho do portão dependerá da seleção do material. Outras maneiras de ventilar um molde são pinos ejetores, pinos de ventilação e corredores. As aberturas de ventilação podem ser cortadas nos pinos ejetores para permitir que o gás escape à medida que a cavidade é preenchida. Os pinos de ventilação são colocados dentro da geometria da peça quando a ventilação é necessária para remover o gás do molde durante o enchimento e quando as aberturas apenas na linha de partição são inadequadas.
As linhas de malha, também conhecidas como linhas de solda, são áreas da peça moldada onde convergem duas ou mais frentes de fluxo. A área geralmente tem menor resistência do que as outras áreas da peça. (Ver Fig. 11) O projeto da peça deve levar em consideração possíveis localizações das linhas de malha e trabalhar para afastá-las das áreas de maior tensão. As linhas tricotadas geralmente se formam no lado oposto dos furos e obstáculos que estão no caminho do fluxo nominal, como pinos que formam furos na peça ou saliências. O software de fluxo de molde pode ser usado para simular o enchimento de plástico na cavidade e auxiliar na identificação de áreas que possam apresentar problemas de desempenho estético ou mecânico.
Figura 11
