Introdução
A moldagem por injeção de plástico e borracha ocupa uma posição vital na indústria de manufatura moderna. Sejam produtos plásticos comuns do dia a dia ou produtos de borracha amplamente utilizados no setor industrial, a tecnologia de moldagem por injeção desempenha um papel fundamental. Este artigo visa aprofundar as diferenças entre a moldagem por injeção de plástico e a de borracha para ajudar os leitores a compreender melhor esses dois importantes processos de fabricação.
A moldagem por injeção de plástico é um processo no qual o plástico fundido é injetado em um molde, onde é resfriado e solidificado para formar um produto com formato específico. Segundo as estatísticas, o número de produtos plásticos fabricados por moldagem por injeção no mundo é enorme a cada ano. Por exemplo, muitos itens plásticos utilizados por fabricantes de automóveis, como peças internas, para-choques, etc., são fabricados por moldagem por injeção de plástico.
Moldagem por injeção de borrachaA moldagem por injeção consiste em injetar materiais de borracha em um molde e, após a vulcanização e outros processos, fabricar uma variedade de produtos de borracha. Os produtos de borracha são amplamente utilizados nas indústrias automotiva, de máquinas, eletrônica e outras. Por exemplo, pneus de automóveis, vedações, etc., são produtos típicos fabricados por moldagem por injeção de borracha.
A importância dos dois processos de moldagem por injeção reside não apenas na capacidade de produzir com eficiência peças de formatos complexos, mas também na garantia da precisão e qualidade dos produtos. Controlando com exatidão parâmetros como temperatura, pressão e tempo durante a injeção, é possível produzir peças com alta precisão dimensional e excelente acabamento superficial. Ao mesmo tempo, esses dois processos apresentam as vantagens de alta eficiência produtiva e baixo custo, atendendo às necessidades de produção em larga escala.
Visão geral da moldagem por injeção de plástico
(1) princípio e fluxo do processo
O princípio do processo de moldagem por injeção de plástico consiste em adicionar matérias-primas plásticas granuladas ou em pó ao funil da máquina de injeção. As matérias-primas são aquecidas e derretidas, permanecendo em estado fluido. Impulsionadas pela rosca ou pistão da máquina de injeção, elas passam pelo bico e pelo sistema de vazamento do molde para dentro da cavidade do molde, onde resfriam e solidificam.
O processo específico inclui principalmente as seguintes etapas: Primeiro, a preparação da matéria-prima, de acordo com os requisitos do produto, seleciona-se a matéria-prima plástica adequada, como poliestireno, polietileno, polipropileno, entre outras. Essas matérias-primas geralmente apresentam diferentes características de desempenho, como resistência, tenacidade, resistência ao calor, etc., para atender às necessidades de diferentes produtos. Em seguida, a matéria-prima é adicionada à máquina de injeção para aquecimento e fusão. Nesse processo, é necessário controlar rigorosamente a temperatura de aquecimento, pois, em geral, diferentes matérias-primas plásticas têm diferentes faixas de temperatura de fusão. Por exemplo, a temperatura de fusão do polietileno geralmente fica entre 120 °C e 140 °C, enquanto a do poliestireno fica em torno de 180 °C a 220 °C.
Quando a matéria-prima é derretida e flui, ela é impulsionada pela rosca ou pistão da máquina de injeção para dentro da cavidade do molde através do bico e do sistema de vazamento. Nesse processo, a pressão de injeção é um parâmetro crucial, que precisa ser suficientemente alta para vencer a resistência do material fundido durante o fluxo e garantir que ele preencha a cavidade do molde. Em geral, a pressão de injeção pode variar entre dezenas e centenas de MPa.
Finalmente, na etapa de resfriamento, o plástico é resfriado e solidificado na cavidade do molde por meio do sistema de refrigeração. A duração do tempo de resfriamento depende do tipo de plástico, da espessura do produto e de outros fatores. De modo geral, o tempo de resfriamento de produtos mais finos é menor, podendo variar entre dezenas de segundos e alguns minutos; já o tempo de resfriamento de produtos mais espessos será proporcionalmente maior.
(2) Características e vantagens
A moldagem por injeção de plástico possui muitas características e vantagens. Primeiramente, permite a criação de formas complexas. Devido à boa fluidez do plástico no estado fundido, ele pode preencher cavidades de moldes com formatos complexos, possibilitando a produção de peças plásticas com diversas formas complexas, como peças com cavidades internas e estruturas invertidas.
Em segundo lugar, a precisão é maior. Controlando com exatidão parâmetros como temperatura, pressão e tempo durante o processo de injeção, é possível produzir produtos com alta precisão dimensional, e as tolerâncias dimensionais podem ser controladas na ordem de alguns a dezenas de fios. Por exemplo, algumas carcaças de produtos eletrônicos de precisão podem atingir os altos requisitos de precisão dimensional por meio da moldagem por injeção de plástico.
Além disso, os moldes de injeção de plástico são versáteis e adequados para uma variedade de modalidades de fabricação. Diferentes moldes de injeção podem ser projetados para diferentes produtos, de acordo com suas características de forma, tamanho e requisitos de desempenho. Ademais, os moldes de injeção podem ser produzidos em massa, com alta eficiência produtiva, e são adequados para diversas modalidades de fabricação, como OEM (fabricante de equipamento original) e ODM (fabricante de design original).
Ao mesmo tempo, a moldagem por injeção de plástico possui uma ampla gama de aplicações. Pode ser utilizada para produzir uma variedade de produtos plásticos, desde itens de uso diário, como utensílios de mesa e brinquedos, até produtos industriais, como gabinetes elétricos, autopeças e assim por diante. Segundo as estatísticas, cerca de 70% dos produtos plásticos do mundo são produzidos por moldagem por injeção.
Visão geral da máquina de moldagem por injeção de borracha
(1) princípio e fluxo do processo
Máquina de moldagem por injeção de borrachaÉ um tipo de tecnologia de processamento que envia materiais para o molde de formação através de uma extrusora de borracha de alto desempenho e, após determinada pressão e temperatura, as matérias-primas de borracha formam o formato e o tamanho necessários no molde.
O processo específico é o seguinte:
Trabalho preparatório: inclui a triagem da matéria-prima de borracha, secagem, pré-aquecimento e outras operações, bem como o projeto, fabricação e ajuste do molde. A triagem da matéria-prima de borracha é crucial para garantir que a qualidade e o desempenho da matéria-prima atendam aos requisitos dos produtos. Por exemplo, para alguns produtos de borracha de alto desempenho, como pneus de automóveis, vedações, etc., é necessário escolher matérias-primas de borracha de alta qualidade para garantir a resistência, a resistência ao desgaste e a resistência ao envelhecimento dos produtos. No processo de secagem e pré-aquecimento, a temperatura e o tempo devem ser rigorosamente controlados para evitar a secagem excessiva ou o pré-aquecimento insuficiente da matéria-prima de borracha. O projeto e a fabricação do molde precisam ser cuidadosamente elaborados de acordo com a forma, o tamanho e os requisitos de desempenho do produto para garantir a precisão e a qualidade do molde.
Produção do material: As partículas de borracha seca são adicionadas à extrusora e o material é pré-tratado por uma série de processos, como aquecimento e extrusão. Nesse processo, o desempenho e as configurações dos parâmetros da extrusora são cruciais. Por exemplo, a temperatura da extrusora, a velocidade da rosca e outros parâmetros afetam diretamente o efeito de plastificação e a qualidade do material de borracha. De modo geral, a temperatura da extrusora pode variar entre 100 °C e 150 °C, e a velocidade da rosca entre dezenas e centenas de rotações por minuto. Os parâmetros específicos devem ser ajustados de acordo com o tipo e os requisitos de desempenho do material de borracha.
Moldagem: O material de borracha pré-tratado é alimentado no molde pela máquina de injeção para o processo de moldagem. Nesse momento, é necessário combinar pressão e temperatura específicas para que a matéria-prima de borracha forme o produto com a forma e o tamanho desejados. A pressão e a temperatura no processo de moldagem são parâmetros essenciais; a pressão geralmente varia entre dezenas e centenas de MPa, e a temperatura entre 150 °C e 200 °C. Diferentes produtos de borracha têm diferentes requisitos de pressão e temperatura; por exemplo, para alguns produtos de borracha de grande porte, como telas de tambor de borracha, amortecedores de ponte, etc., são necessárias pressão e temperatura mais elevadas para garantir a qualidade da moldagem.
Desmoldagem por compressão: Após a moldagem, é necessário resfriar e desmoldar o produto de borracha para removê-lo do molde. O processo de resfriamento deve ser lento para evitar deformações ou rachaduras devido à variação brusca de temperatura. Tenha cuidado ao desmoldar para evitar danos ao produto.
(2) Características e vantagens
Capacidade de produção unitária: a capacidade de produção unitária de uma máquina de moldagem por injeção de borracha geralmente varia entre dezenas de gramas e vários quilogramas, o que melhora significativamente a produção de produtos acabados.
Alta precisão do produto: A máquina de moldagem por injeção de borracha controla com precisão a temperatura, a pressão e outros parâmetros do material durante o processo de moldagem, melhorando significativamente a precisão do produto.
Ciclo de moldagem curto: Como a moldagem por injeção de borracha permite a produção de múltiplos produtos simultaneamente e possui alta capacidade produtiva, o ciclo de moldagem é relativamente curto. Por exemplo, na produção de algumas autopeças, o uso do processo de moldagem por injeção de borracha pode aumentar significativamente a eficiência da produção e reduzir o ciclo produtivo.
Alta qualidade do produto final: a moldagem por injeção de borracha pode reduzir defeitos como irregularidades na formação e bolhas, melhorando significativamente a qualidade do produto. Por exemplo, as vedações automotivas produzidas por moldagem por injeção de borracha apresentam boa vedação e resistência ao desgaste, o que pode melhorar efetivamente o desempenho e a vida útil dos automóveis.
A diferença entre moldagem por injeção de plástico e de borracha
(1) Diferenças nas características da matéria-prima
A matéria-prima do plástico geralmente é uma resina termoplástica ou termofixa, que possui alta dureza e rigidez. Diferentes matérias-primas plásticas apresentam características de desempenho distintas, como resistência, tenacidade, resistência ao calor, entre outras. Por exemplo, o polietileno possui boa resistência química e isolamento elétrico, mas sua resistência mecânica e ao calor são relativamente baixas; o poliestireno possui alta transparência e dureza, mas é quebradiço. Essas características determinam que o plástico requer uma faixa específica de temperatura e pressão durante a moldagem por injeção para garantir que a matéria-prima derreta completamente e preencha a cavidade do molde.
A matéria-prima da borracha é a borracha natural ou sintética, que possui alta elasticidade e flexibilidade. A borracha geralmente é macia e fácil de deformar no estado não vulcanizado, enquanto apresenta maior resistência e durabilidade após a vulcanização. As propriedades elásticas da borracha tornam necessário levar em consideração a taxa de contração e a resiliência do material no processo de moldagem por injeção para garantir a precisão dimensional e a estabilidade dimensional do produto. Por exemplo, ao projetar um molde para produtos de borracha, é necessário considerar que a taxa de contração da borracha é alta, geralmente entre 1% e 5%, enquanto a taxa de contração do plástico geralmente fica entre 0,5% e 2%.
(2) Diferenças nos parâmetros do processo
Em termos de temperatura, a temperatura de moldagem por injeção de plástico geralmente é mais alta, e diferentes matérias-primas plásticas têm diferentes faixas de temperatura de fusão. Por exemplo, a temperatura de fusão do polietileno geralmente fica entre 120 °C e 140 °C, e a do poliestireno, entre 180 °C e 220 °C. A temperatura de moldagem por injeção de borracha é relativamente baixa, geralmente entre 100 °C e 200 °C, e a temperatura específica depende do tipo e dos requisitos de desempenho da borracha. Por exemplo, a temperatura de vulcanização da borracha natural geralmente fica entre 140 °C e 160 °C, e a temperatura de vulcanização da borracha sintética pode ser diferente.
Em termos de pressão, a moldagem por injeção de plástico requer uma alta pressão de injeção, geralmente entre dezenas e centenas de MPa, para vencer a resistência do material fundido durante o processo de fluxo e garantir que ele preencha a cavidade do molde. A pressão na moldagem por injeção de borracha é relativamente baixa, geralmente entre dezenas e centenas de MPa, mas para alguns produtos de borracha de grandes dimensões, pode ser necessária uma pressão mais elevada. Por exemplo, na produção de peças de borracha de grandes dimensões, como telas de tambores e amortecedores de pontes, é necessária uma alta pressão para garantir a qualidade da moldagem.
(3) Diferenças nas características do produto
Em termos de formato, a moldagem por injeção de plástico permite a produção de uma variedade de produtos com formas complexas, como peças plásticas com cavidades internas, estruturas invertidas, etc. Devido à sua alta elasticidade e flexibilidade, os produtos de borracha geralmente possuem formas relativamente simples, sendo a maioria vedações, pneus e outros itens similares.
Em termos de precisão, a moldagem por injeção de plástico permite produzir peças com alta exatidão dimensional, com tolerâncias controladas entre alguns e dezenas de milímetros. A precisão de produtos moldados por injeção de borracha é relativamente baixa, mas para alguns produtos de borracha de alto desempenho, como vedações automotivas, por exemplo, é possível atender a requisitos de precisão mais elevados.
Em termos de uso, os produtos plásticos são amplamente utilizados em artigos de uso diário, produtos industriais e outros setores, como utensílios de mesa, brinquedos, carcaças de aparelhos eletrônicos, peças automotivas e assim por diante. Os produtos de borracha são utilizados principalmente nos setores automotivo, de máquinas, eletrônico e outros, como pneus, vedações, amortecedores e assim por diante.
Conclusão
Existem diferenças óbvias entre a moldagem por injeção de plástico e a de borracha em termos de características da matéria-prima, parâmetros do processo e características do produto.
Do ponto de vista das características da matéria-prima, as matérias-primas plásticas são geralmente resinas termoplásticas ou termofixas, que possuem alta dureza e rigidez, e diferentes plásticos apresentam propriedades diferentes. A matéria-prima da borracha é a borracha natural ou sintética, que possui alta elasticidade e flexibilidade.
Em termos de parâmetros de processo, a temperatura de moldagem por injeção de plástico é mais alta, a faixa de temperatura de fusão de diferentes plásticos varia e a pressão de injeção é maior para garantir que o material fundido preencha a cavidade do molde. A temperatura de moldagem por injeção de borracha é relativamente baixa, assim como a pressão, mas peças grandes de borracha podem exigir pressão mais alta.
Características do produto: a moldagem por injeção de plástico permite a fabricação de produtos com formatos complexos e alta precisão, sendo amplamente utilizada no cotidiano e em diversos setores industriais. Devido à sua alta elasticidade, os produtos de borracha geralmente apresentam formatos relativamente simples e baixa precisão, mas produtos de borracha de alto desempenho também podem atender a requisitos de alta precisão, sendo utilizados principalmente nas indústrias automotiva, de máquinas, eletrônica e outras.
Esses dois processos de moldagem por injeção são cruciais para as indústrias relacionadas. Na indústria de produtos plásticos, a moldagem por injeção de plástico é eficiente, de baixo custo, atende às necessidades de produção em larga escala e oferece uma ampla variedade de produtos para diversos setores. Na indústria de produtos de borracha, a moldagem por injeção de borracha apresenta alta capacidade de produção unitária, alta precisão, ciclo de moldagem curto e produto final de alta qualidade, fornecendo peças-chave, vedações e outros produtos para as indústrias automotiva, de máquinas e outras, garantindo o desenvolvimento estável desses setores. Em resumo, a moldagem por injeção de plástico e borracha desempenha um papel insubstituível na manufatura moderna, e suas respectivas características e vantagens também fornecem um forte suporte para o desenvolvimento de diferentes indústrias.
Data da publicação: 08/11/2024