A moldagem por inserção é uma tecnologia chave para combinar peças de metal e plástico. Em comparação com outros processos, a moldagem por inserção oferece muitas vantagens. Consegue uma combinação perfeita de metal e plástico, proporcionando produtos com a resistência e durabilidade do metal, bem como a leveza e flexibilidade do plástico.
Então, o que exatamente é moldagem por inserção? Como funciona? Continue lendo enquanto respondemos a essas perguntas e fornecemos mais informações sobre moldagem por inserção.
O que é Moldagem por Inserção?
Moldagem por inserção, também conhecida como inserção moldagem por injeção, é um processo em que os insertos são pré-posicionados dentro do molde de injeção em locais específicos antes da injeção do material plástico. Após o material plástico ser injetado no molde, as inserções são encapsuladas e envolvidas pelo plástico fundido. Após o resfriamento e solidificação do plástico, as inserções ficam firmemente incorporadas ao plástico, resultando em produtos acabados com características como roscas, eletrodos ou outros componentes incorporados.
Este processo permite a integração de várias inserções, incluindo metal, vidro, madeira, fibras, papel, borracha ou peças plásticas pré-formadas, em componentes plásticos. As inserções mais comuns são de metal.
As aplicações da moldagem por inserção são extensas, permitindo a produção de uma variedade de produtos plásticos fortes, duráveis e leves. Essa tecnologia é utilizada na fabricação de peças automotivas, caixas de dispositivos eletrônicos, utensílios domésticos e equipamentos esportivos, entre outros.
Etapas para o processo de moldagem por inserção
O processo de moldagem por inserção compartilha semelhanças com a moldagem por injeção tradicional, pois ambos envolvem a fusão do plástico e sua injeção em um molde para formar uma peça. No entanto, o aspecto único do processo de moldagem por inserção reside na colocação precisa de inserções pré-fabricadas na cavidade do molde antes que o plástico seja derretido e injetado.
Passo 1: Colocando as Inserções no Molde
No projeto de moldes para moldagem por inserção, colocar com precisão as inserções no molde é uma etapa crucial. Os engenheiros prestam especial atenção ao posicionamento dos insertos dentro do molde durante o processo de projeto, pois esta etapa determina diretamente a estabilidade e a qualidade final do produto durante a moldagem.
Existem duas estratégias principais para colocar insertos no molde: inserção automatizada e inserção manual.
Inserção Automática
Essa estratégia utiliza tecnologia de automação avançada, empregando robôs ou mecanismos específicos que suportam altas temperaturas para colocar com precisão as pastilhas no molde. A inserção automatizada garante a colocação eficiente, precisa e consistente das inserções. Como as máquinas automatizadas podem trabalhar de forma contínua e estável em ambientes de alta temperatura, elas podem concluir rapidamente tarefas de produção em grande escala, obtendo um rápido retorno.
Inserção manual
Em contraste com a inserção automatizada, a inserção manual depende dos operadores para colocar manualmente as inserções no molde, uma por uma. Como os operadores estão diretamente envolvidos, eles podem inspecionar, embalar e montar cuidadosamente os componentes do molde, garantindo que cada etapa atenda aos requisitos do processo. Além disso, a inserção manual tem um custo relativamente baixo e é adequada para moldagem por injeção de baixo volume produção ou necessidades personalizadas específicas.
Passo 2: Injetando Plástico Derretido no Molde
A segunda etapa na moldagem por inserção é usar um dispositivo de injeção para injetar com precisão o plástico derretido no molde sob alta pressão. Sob alta pressão, o plástico derretido preenche rapidamente todos os cantos e fendas do molde, ao mesmo tempo que expele o ar, evitando bolhas ou defeitos no produto.
Passo 3: Abrindo o Molde e Removendo a Peça Moldada
Nesta fase, após o plástico fundido ter preenchido uniformemente a cavidade do molde, é crucial manter a temperatura do molde dentro de uma faixa predefinida. Isso garante que o plástico solidifique na taxa esperada, evitando tensões internas ou defeitos causados por mudanças rápidas de temperatura.
Depois que o plástico dentro do molde estiver totalmente solidificado e resfriado até a temperatura apropriada, o molde é aberto e o operador remove a peça moldada do inserto.
Passo 4: Separando a Peça Moldada da Porta
Após a conclusão do processo de moldagem, a peça moldada geralmente é firmemente conectada ao portão. Para uso e processamento subsequentes, esta conexão precisa ser cortada com precisão.
Para separar eficazmente a peça moldada do portão, normalmente são utilizadas ferramentas e técnicas especializadas. Essas ferramentas incluem lâminas, tesouras, cortadores a quente e outros dispositivos semelhantes.
Etapa 5: pós-processamento fino
Depois que as peças moldadas por inserção são formadas, uma série de etapas de pós-processamento são necessárias para melhorar sua funcionalidade e aparência. A seguir estão as etapas comuns de pós-processamento:
Rebarbação: Pequenas arestas ou rebarbas que possam se formar durante o processo de moldagem podem afetar a aparência e a funcionalidade das peças. Ferramentas de rebarbação especializadas ou manuais rebarbar são usados para remover essas peças indesejadas, garantindo que as peças fiquem lisas e refinadas.
Alívio de estresse: Para eliminar quaisquer tensões internas que possam ter se desenvolvido durante o processo de moldagem, as peças precisam passar por tratamento térmico. Este tratamento é tipicamente realizado a uma temperatura ligeiramente superior à temperatura de trabalho das peças, tal como 10 a 20 graus Celsius superior, mas não excedendo a sua temperatura de deformação.
Acabamento de superfície: Dependendo dos requisitos de design do produto e do uso pretendido, várias técnicas de acabamento superficial podem ser escolhidas. Essas técnicas incluem, mas não estão limitadas a, impressão, polimento e galvanoplastia, com o objetivo de melhorar a estética das peças, a resistência ao desgaste ou outras propriedades físicas.
Equilíbrio de umidade: Para manter a estabilidade dimensional e evitar a oxidação, as peças moldadas são colocadas em água quente de 80 a 100 graus Celsius para acelerar o processo de absorção de umidade. Isso garante que as peças mantenham um bom desempenho durante o armazenamento e o uso.
Vantagens da moldagem por inserção
A técnica de moldagem por inserção combina perfeitamente a moldabilidade, flexibilidade e resiliência do plástico com a rigidez, resistência e resistência ao calor do metal. Ela fabrica com eficiência produtos integrados de metal-plástico com design complexo, reduzindo peso, atendendo aos requisitos funcionais de produtos elétricos e aumentando a resistência do produto.
Esta tecnologia abre novas possibilidades no design de produtos, eliminando a necessidade de processamento secundário, reduzindo o tempo de montagem e custos de moldagem por injeção. Além disso, com uma ampla gama de materiais de inserção, é aplicável em vários cenários. Especialmente quando integrado com máquinas de moldagem por injeção verticais, braços robóticos e equipamentos similares, permite a produção automatizada, aumentando a confiabilidade do produto e a eficiência da fabricação.
Desvantagem da moldagem por inserção
Apesar inserir moldagem oferece inúmeras vantagens, mas também apresenta algumas desvantagens notáveis. A introdução de insertos complica a estrutura do molde, aumentando os custos de fabricação e os tempos de ciclo, tornando a produção automatizada mais desafiadora. Além disso, a inconsistência nos coeficientes de expansão térmica entre as pastilhas e o plástico pode levar a tensões internas no produto, resultando em quebra ou deformação do produto, especialmente proeminente quando se utilizam pastilhas roscadas. Se ocorrerem defeitos durante a moldagem por inserção, como defeitos de moldagem por injeção, inserções faltantes ou posicionamento incorreto, todo o produto pode precisar ser descartado, resultando em perdas significativas.
Aplicação de Moldagem por Inserção
As peças moldadas por inserção encontram aplicações generalizadas em vários setores. Eles servem como substitutos para peças metálicas em diversas aplicações, incluindo fixadores roscados, engrenagens, sensores elétricos, painéis de controle digital, botões de eletrodomésticos, fios com revestimento externo de borracha, instrumentos odontológicos, tubos, componentes de dispositivos médicos, próteses, invólucros médicos, botões médicos e instrumentos cirúrgicos, entre outros. Essas aplicações não apenas melhoram o desempenho e a durabilidade do produto, mas também reduzem os custos e o peso de produção.
Diretrizes de projeto para moldagem por inserção:
Ao projetar para moldagem por inserção, é essencial considerar as características do processo e realizar o Design for Manufacturing (DFM):
1) Seleção do material: Vários materiais como cobre, alumínio, aço, plásticos duros, cerâmica, vidro e plásticos podem ser usados como inserções. Entre eles, o latão, por ser resistente à corrosão, facilmente usinável e de preço moderado, é comumente usado.
2) Consideração de forma: Sempre que possível, o formato do inserto deve ser circular ou axialmente simétrico. Evite cantos ou ângulos agudos para facilitar o encolhimento uniforme e evitar tensões localizadas ou concentração de tensões.
3) DFM de inserções: As pastilhas de metal são normalmente usinadas ou estampadas, portanto, o formato da pastilha deve ser adequado a esses processos de fabricação.
4) Design para posicionamento: Para facilitar a colocação e posicionamento dentro do molde, a parte saliente da inserção (ou seja, a peça colocada no molde) deve ser projetada como cilíndrica, pois os moldes podem acomodar facilmente furos circulares.
5) Integração com Chefes: Ao integrar insertos em ressaltos, para garantir uma ligação estável e resistência da matriz plástica, os insertos devem se estender até a parte inferior dos ressaltos (com espessura mínima de fundo garantida) e as cabeças dos insertos devem ser arredondadas.
Qual é a diferença entre sobremoldagem e moldagem por inserção?
A principal diferença entre sobremoldagem e moldagem por inserção está no processo e no número de disparos de material usados.
In a sobremoldagem, um componente ou substrato pré-existente é primeiro colocado no molde. Em seguida, uma segunda injeção de plástico fundido ou outro material é injetada sobre o substrato para encapsular ou unir-se a ele. Isto resulta em uma peça combinada onde o material sobremoldado encapsula ou adere ao substrato original.
In inserir moldagem, uma inserção de metal ou outro tipo de inserção é primeiro colocada na cavidade do molde. Em seguida, uma única injeção de plástico derretido é injetada no molde, preenchendo o espaço ao redor da inserção. À medida que o plástico esfria e solidifica, ele se liga à pastilha para criar uma peça composta.
Então, em resumo:
- Sobremoldagem envolve duas doses de material: uma para criar o substrato e outra para moldar o substrato.
- A moldagem por inserção envolve uma única injeção de plástico fundido que se liga a um metal pré-colocado ou outro tipo de inserção.
Capacidades de moldagem de inserção BOYI
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Perguntas frequentes
As melhores práticas para moldagem por inserção incluem manter ângulos de inclinação apropriados, espessuras de parede consistentes, eliminar cortes inferiores e minimizar recursos e acabamentos desnecessários das peças. A adesão a essas diretrizes garante uma produção eficiente e confiável.
Na moldagem por pastilhas, os materiais comumente usados para pastilhas incluem aço para durabilidade, resistência ao desgaste e tolerância a altas temperaturas, especialmente aços para ferramentas como H13, P20 e S7. O alumínio também é uma escolha leve e econômica para componentes de moldes.
Catálogo: Guia de Moldagem por Injeção
Este artigo foi escrito por engenheiros da equipe da BOYI TECHNOLOGY. Fuquan Chen é engenheiro e especialista técnico com 20 anos de experiência em prototipagem rápida e fabricação de peças metálicas e plásticas.
