Moldagem por injeção rápida: O guia completo
O melhor método de fabrico de componentes de plástico é a moldagem por injeção rápida. O processo de moldagem por injeção produz um grande volume de componentes com um prazo de entrega mais rápido e um custo mais baixo. Se estiver interessado em conhecer o processo e as suas aplicações, pode consultar este guia.
O que é a moldagem por injeção rápida?
A moldagem por injeção rápida é um método de fabrico rápido e eficaz. Pode ser optado por fabricar os componentes moldados por injeção com a ajuda de moldes personalizados. Combina a velocidade da impressão 3D e a qualidade do método tradicional de moldagem por injeção.
O processo de moldagem por injeção rápida permite o fabrico de componentes de alta qualidade em menos de 15 dias. É muito rápido em comparação com os métodos tradicionais e utiliza moldes de alumínio que são fabricados rapidamente em comparação com os de aço. É adequado para a criação de protótipos e para o fabrico de peças de plástico em pequenas quantidades.
Como funciona a moldagem por injeção rápida?
O processo de moldagem por injeção rápida oferece precisão e velocidade para o fabrico de peças de alta qualidade. O processo oferece várias etapas que são adequadas para resultados perfeitos. Todo o processo tem várias etapas, algumas das quais são apresentadas de seguida:
Prototipagem e desenho CAD
O processo de moldagem por injeção rápida requer a realização de um desenho digital do componente com a ajuda de software como SolidWorks e AutoCAD. Cria um programa CAD que permite a criação de um plano completo para o processo de fabrico.
Ferramentas rápidas
O fabrico rápido de ferramentas é o passo seguinte, no qual as máquinas CNC ou as impressoras 3D são utilizadas para criar cavidades de moldes. Estas máquinas oferecem uma elevada precisão e tolerância para a criação de moldes.
Normalmente, opta-se pelo alumínio para criar o molde, uma vez que este oferece uma elevada maquinabilidade e até uma boa condutividade térmica.
Seleção do material
Para garantir o sucesso do processo de moldagem por injeção rápida, é muito importante escolher o material certo. Existem diferentes tipos de termoplásticos, como o nylon, o ABS, o polipropileno, etc., que podem ser selecionados. A seleção do material requer a consideração de factores como o custo, a resistência química e as propriedades mecânicas necessárias para o componente.
Processo de Moldagem por Injeção
O processo de moldagem por injeção rápida consiste em injetar plástico em forma fundida na cavidade do molde. Os granulados de plástico são primeiro aquecidos para que possam derreter. Quando estão na forma líquida, são injectados no molde a uma pressão de 10.000 a 30.000 psi.
A alta pressão garante que o material é corretamente preenchido na cavidade do molde, não deixando áreas para trás. O processo é muito rápido e demora apenas 1 segundo para verter peças pequenas.
Ejeção e arrefecimento
Depois de os moldes estarem cheios de plástico líquido, inicia-se a fase de arrefecimento. Neste processo, a temperatura do molde é mantida entre 20 e 120 graus centígrados para solidificação. As peças pequenas podem demorar alguns segundos, enquanto as maiores podem demorar mais tempo. Quando o plástico estiver duro e tiver tomado a forma do molde, os pinos ejectores empurram a peça para fora.
Processamento secundário
Depois de o componente de plástico ser ejectado do molde, algumas peças podem necessitar de acabamento adicional. Alguns destes métodos são a pintura, o corte e a texturização da superfície.
Maquinação CNC podem ser efectuados para obter uma tolerância apertada dos componentes quando se trata de aparar. Para garantir a suavidade da superfície, pode optar-se por processos como o alisamento a vapor.
Iteração
O processo de moldagem por injeção rápida é adequado para a iteração de desenhos de uma forma rápida. O tempo necessário é de apenas 24 horas, e os ajustes do molde podem ser efectuados rapidamente para melhorar as actualizações do design. O processo de iteração levará alguns ciclos até que o design possa ser finalizado.
Controlo de qualidade
É muito importante assegurar que o processo de moldagem por injeção rápida é realizado com um elevado controlo de qualidade. Para exercer o controlo, a pressão de injeção do plástico e a temperatura do molde devem ser controladas e geridas.
Vantagens da moldagem por injeção rápida
Algumas das vantagens do processo de moldagem por injeção rápida são as seguintes
- A moldagem por injeção rápida reduz os ciclos de desenvolvimento do produto. As peças podem ser criadas em apenas 10 a 15 dias, o que não é possível com o método tradicional.
- A utilização do alumínio na moldagem por injeção rápida custa muito menos do que o aço utilizado na moldagem por injeção tradicional. Assim, a produção de baixo volume torna-se rentável.
- Este processo oferece flexibilidade na conceção. Mesmo que sejam necessárias alterações, estas podem ser efectuadas rapidamente e o produto pode ser aperfeiçoado através de iterações.
- Os protótipos fabricados a partir da moldagem por injeção rápida são sempre precisos, com tolerância apertada e excelente superfície, apesar de serem rápidos.
- É adequado para utilização com quase todos os materiais que são utilizados no processo tradicional de moldagem por injeção.
- Os moldes de alumínio utilizados no processo de moldagem por injeção rápida oferecem resistência ao desgaste e, por isso, podem ser utilizados a longo prazo.
Moldagem por Injeção Rápida vs. Moldagem por Injeção Tradicional
A moldagem por injeção rápida, bem como a moldagem por injeção tradicional, são processos que ajudam no fabrico de peças de plástico, mas diferem entre si. O processo de moldagem por injeção rápida utiliza moldes de alumínio, que são menos resistentes mas podem ser produzidos rapidamente. O método tradicional utiliza moldes de aço, que demoram a ser fabricados, mas oferecem durabilidade.
O processo de moldagem por injeção rápida é adequado para pequenos lotes, enquanto o processo tradicional ajuda a fabricar lotes maiores. A moldagem por injeção rápida demora cerca de 2 semanas a produzir, sendo o custo baixo para volumes reduzidos. No entanto, a moldagem por injeção tradicional demora mais de 6 semanas e o custo de um volume reduzido é elevado.
Aplicações para Moldagem por Injeção Rápida
A moldagem por injeção rápida é amplamente utilizada em várias aplicações, sendo algumas delas as seguintes:
Prototipagem
O processo de moldagem por injeção rápida é sobretudo utilizado para criar protótipos para diferentes designs. Devido à sua capacidade de fabricar o desenho rapidamente e com alta qualidade, é utilizado por muitas indústrias como a aeroespacial e a automóvel.
Ajuda a avaliar a conceção de diferentes componentes sob a forma de protótipos. Assim, podem ser criados modelos para pás de turbinas e outros componentes antes de as peças finais serem enviadas para fabrico.
Dispositivos médicos
Na indústria médica, o processo de moldagem por injeção rápida ajuda a criar peças complexas e altamente precisas. É utilizado no fabrico de artigos médicos descartáveis, como seringas, peças de cateteres e outros instrumentos do género.
Eletrónica de consumo
Na eletrónica de consumo, a utilização da moldagem por injeção rápida pode ser vista no fabrico de dispositivos como capas para smartphones, caixas para dispositivos electrónicos, etc. Devido às caraterísticas destes componentes serem complicadas, como a colocação de botões e as aberturas necessárias, o processo de moldagem por injeção rápida pode criá-los com precisão.
Dicas para a moldagem por injeção rápida
O processo de moldagem por injeção rápida pode, por vezes, colocar desafios. Neste caso, são apresentadas de seguida algumas das dicas importantes a ter em conta:
- A seleção do material adequado é importante para o processo porque, se o material for compatível com o processo, garantirá a precisão e a qualidade da peça.
- Também é importante utilizar designs de moldes avançados, que incluem uma espessura uniforme da parede e localizações optimizadas das portas. Tudo isso leva à redução dos desafios com as restrições do molde.
- Por vezes, a moldagem por injeção rápida pode ter dificuldades com geometrias complexas, pelo que se sugere a utilização de desenhos mais simples ou de inserções amovíveis na conceção dos moldes.
- A moldagem por injeção rápida pode acabar por ter um custo elevado quando escolhida para grandes séries de produção e é adequada para componentes baixos a médios. Por isso, é importante analisar previamente as suas necessidades de produção.
Conclusão
O processo de moldagem por injeção rápida é um processo versátil. Como passou pelo guia acima, deve ter aprendido sobre as diferentes aplicações e todo o processo de moldagem por injeção rápida.
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FAQs
Quais são as desvantagens da moldagem por injeção rápida?
A moldagem por injeção rápida não é adequada para a produção de pequenos volumes e pode ter um custo mais elevado, além disso, apresenta limitações para a escolha de determinados materiais.
A moldagem por injeção rápida é adequada para o fabrico de peças complexas?
Sim, é possível fabricar peças complexas através do processo de moldagem por injeção rápida.
As peças fabricadas por moldagem por injeção rápida são duráveis?
Sim, a durabilidade dos componentes fabricados através da moldagem por injeção rápida é elevada e estes componentes podem ser facilmente utilizados em aplicações versáteis.
