A moldagem por injeção é um dos métodos mais populares para fabricação rápida. O ângulo de saída da moldagem por injeção é um parâmetro crítico neste processo que tem um impacto significativo na qualidade do produto.
Neste artigo vamos nos concentrar na moldagem por injeção de ângulo de saída. Explicamos o que é moldagem por injeção, por que ela é importante e o que você deve considerar ao projetar moldes para moldagem por injeção.
Qual é o ângulo de inclinação na moldagem por injeção?
O ângulo de inclinação da moldagem por injeção é uma característica geométrica essencial dos moldes de injeção. Esta é a conicidade ou o grau de inclinação das paredes do molde ao longo da direção de desmoldagem.
Como é uma propriedade da forma, o ângulo de saída também é visível no componente. Sua unidade de medida é graus.
Normalmente, os engenheiros usam um ângulo de cerca de 1,5 graus. Contudo, para certas aplicações especiais o ângulo pode estar entre 0,5 e 10 graus.
Por que o ângulo de inclinação é importante na moldagem por injeção?
O conceito de ângulo de inclinação é fácil de entender. No entanto, seus benefícios não são tão intuitivos de entender e requerem alguma explicação. É o mais importante de todos os ângulos de formação. Pequenos erros de cálculo podem arruinar toda a linha de produtos e até danificar o equipamento de moldagem por injeção.
Sem mais delongas, vamos mergulhar nas diversas razões que o tornam um parâmetro importante na moldagem por injeção.
Ejeção de peças lisas
A ejeção da peça é uma etapa crucial no processo de moldagem e uma razão importante para o ângulo de inclinação da moldagem por injeção. Pouco antes de a peça ser ejetada, ela toca as paredes do molde. As tensões de contato são altas o suficiente para deformar a peça por atrito durante a ejeção.
Portanto, é desejável minimizar os efeitos desta força de atrito. Os engenheiros fazem isso incorporando um rascunho. Uma vez que a peça é empurrada para fora pelos pinos ejetores, toda a peça salta e perde contato com as paredes do molde. Essa falta de contato significa que não há atrito.
Sem o ângulo de desmoldagem, a peça roçaria na superfície do molde durante todo o processo de desmoldagem, conforme mostrado na figura. Isto tem um efeito extremamente prejudicial na qualidade da superfície e na tolerância de fabricação.
Além disso, a falta de atrito também reduz a força de ejeção necessária, o que tem um efeito positivo na necessidade de potência e acelera o processo de ejeção.
Perdoar
O empenamento é um dos defeitos mais graves no processo de moldagem por injeção. Para explicar o que é, veja a ilustração da seção anterior, que mostra peças com e sem rascunhos.
Se nenhum ângulo de inclinação for previsto no projeto, poderá formar-se um vácuo na cavidade criada quando a peça for ejetada. Este vácuo faz com que a peça se dobre sobre si mesma. Esta deformação indesejável é a deformação.
Como você pode ver, esse problema não existe com um ângulo de inclinação para moldagem por injeção. Assim que o processo de ejeção começa, a peça se separa do molde, criando espaço para que o ar preencha os vazios, evitando a formação de vácuo. Portanto não há deformação.
Acabamento de superfície
Discutimos brevemente essa vantagem da moldagem por injeção com tiragem na seção anterior. O chanfro significa que a peça não esfrega na forma, o que significa que a qualidade da superfície é mantida.
Uma consideração importante aqui é a variação do ângulo de saída com os requisitos da estrutura da superfície. Além das características geométricas aproximadas do componente, o ângulo de inclinação também deve levar em consideração as características da estrutura da superfície.
Isto significa que quaisquer crateras/projeções que compõem a estrutura da superfície também devem ter espaço suficiente para se separarem da parede do molde. Falaremos mais sobre isso em breve.
Reduz o calado de profundidade
As metades do molde se separam ao longo da linha de desenho. Esta linha de trefilação é estrategicamente posicionada para evitar defeitos críticos, como estampagem profunda e formação de rebarbas.
A estampagem profunda resolve o problema de a peça ficar presa no molde. O ângulo de saída da moldagem por injeção ajuda a reduzir os efeitos negativos da estampagem profunda, com um ângulo de saída maior reduzindo os riscos.
Custos de produção
Os ângulos do molde têm um grande impacto no custo dos moldes de injeção. A partir da discussão acima, podemos derivar inúmeras maneiras pelas quais o ângulo de inclinação da moldagem por injeção ajuda a reduzir custos.
Primeiro, os moldes elaborados produzem peças com melhor superfície, menos distorção e menos problemas de estampagem profunda. Isso significa que os fabricantes incorrem em menos custos com acabamento de peças e peças defeituosas.
Além disso, os custos de manutenção também são muito mais baixos devido às correntes de ar. O atrito citado acima também danifica o molde, que precisa ser polido periodicamente e até substituído devido ao desgaste.
Finalmente, o ângulo de desmoldagem também economiza custos porque acelera o processo de moldagem por injeção. Isso resulta em ciclos de resfriamento mais rápidos e ejeção de peças.
Diretrizes de projeto para o ângulo de inclinação em moldagem por injeção
O ângulo de inclinação na moldagem por injeção é um parâmetro sensível que deve ser coordenado com precisão pelos projetistas do molde. Nesta seção apresentamos uma lista de recomendações para selecionar o ângulo de inclinação correto para aplicações específicas.
Ajustes mecânicos e encolhimento térmico
A moldagem por injeção altera a contração térmica da resina/metal fundido durante o ciclo de resfriamento. Isso ocorre porque a contração depende da geometria da peça.
A retração sempre ocorre na direção do centro de gravidade da geometria. Isso significa que as superfícies externas da peça encolhem para longe do molde e se separam das paredes, enquanto as superfícies internas encolhem para dentro em direção ao molde e o prendem com mais força. Como resultado, as dimensões geométricas da peça podem mudar e afetar a sua capacidade de formar ajustes mecânicos apropriados durante a montagem.
Portanto, os projetistas devem garantir que os ângulos de inclinação incluídos em seus projetos não violem as tolerâncias dimensionais após a contração. Isto se aplica especialmente a todos os componentes e superfícies que fazem parte de um ajuste mecânico.
Maior calado para texturas ásperas
Já discutimos a relação entre texturas e desenho de moldagem por injeção. A inclinação de desmoldagem deve criar espaço suficiente para que a textura não seja raspada durante a ejeção.
A regra é: quanto mais grosseira a textura, maior deve ser o ângulo de saída. Isso facilita a ejeção das peças e preserva a qualidade da textura.
Para uma superfície reflexiva, um ângulo de inclinação de 0,5 graus é geralmente apropriado. Contudo, para cada aumento de 0,1 mm na rugosidade da superfície, o ângulo de saída deve ser aumentado em 0,4 graus. Para amostras particularmente grosseiras, os engenheiros também podem escolher ângulos de inclinação extremos de até 10 graus.
Design superior para funções mais profundas
Quanto mais profundas se tornam as características verticais do componente, mais suscetível ele se torna à deformação. As partes mais profundas possuem mais espaços vazios para criação de vácuo durante a ejeção. Portanto, eles deformam cada vez mais rapidamente.
A solução é simples: aumente o ângulo de saída durante a moldagem por injeção para obter detalhes mais profundos. A regra geral é adicionar outro grau de inclinação para cada centímetro de profundidade da peça. Esta regra pode mudar ligeiramente dependendo do tamanho e do material da peça, mas geralmente se aplica à maioria dos trabalhos de moldagem por injeção.
Este é um método extremamente eficiente para usinar componentes com características como bolsões profundos e cavidades.
Abordagem da cavidade central para funcionalidade e estética
A abordagem da cavidade central é uma técnica usada em peças onde você deseja que a parte externa seja lisa, enquanto a parte interna pode permanecer um tanto áspera. Esse requisito geralmente é para fins estéticos. Para caixas de proteção, por exemplo, a superfície externa é lisa e brilhante por razões visuais. Também pode ser um requisito funcional quando a parte externa precisar deslizar ou a parte interna for montada com outros componentes.
Em qualquer caso, com o processo de cavidade do núcleo, o ângulo de saída da moldagem por injeção para o núcleo é um pouco maior, de modo que a peça encolhe à medida que encolhe. Ou seja, a parte interna adere ao molde enquanto a parte externa se separa completamente das paredes.
Como resultado, a qualidade da superfície externa permanece intacta, mas a interna apresenta uma rugosidade maior.
Visão geral rápida: dicas e truques para determinar o ângulo de inclinação
Pode ser um pouco difícil absorver tantas informações sobre os ângulos das formas de uma só vez. Para ajudar nossos leitores, aqui está uma lista abrangente de dicas e truques:
- Para trabalhos gerais de moldagem por injeção, recomenda-se um ângulo de saída de moldagem por injeção de 1,5 graus.
- Incorpore os ângulos de inclinação na cavidade e no macho, embora o ângulo de inclinação do macho deva ser um pouco maior.
- Para cada polegada que a profundidade da peça aumenta, adicione 1 grau de inclinação. Por profundidade, é claro, queremos dizer a dimensão ao longo da direção do desenho.
- Estruturas de superfície lisa requerem um calado pequeno e estruturas rugosas requerem um calado grande. Aumente o calado em 0,4 graus para cada aumento de 0,1 mm na rugosidade da superfície.
- Adicione rascunhos a todos os elementos verticais, como paredes, nervuras, aletas, rebaixos, etc.
- Use a abordagem da cavidade central quando a superfície externa do componente precisar ser lisa.
- Se o componente tiver recursos que exijam desenho lateral (direção de desenho adicional), inclua também inclinações de detalhamento nesses recursos.
- Materiais duros com propriedades abrasivas requerem ângulos de inclinação maiores do que materiais macios e elásticos.
Diploma
Isto conclui a nossa discussão sobre o que é o ângulo de inclinação, por que é benéfico e o que você deve saber sobre ele. Esperamos que a leitura tenha sido interessante e ampliado seu conhecimento como projetista de moldagem por injeção. Você tem um projeto de moldagem por injeção?
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Perguntas frequentes
Quando um ângulo de inclinação deve ser incluído no processo de projeto?
Embora o ângulo de inclinação seja um requisito obrigatório para uma produção perfeita, ele afeta a funcionalidade das peças. Portanto, recomenda-se incluir o ângulo de saída logo no início do processo de projeto, ou seja, durante o projeto preliminar e a construção do protótipo.
Posso evitar ângulos de inclinação?
Devido às graves consequências, na maioria dos casos não é aconselhável negligenciar os ângulos de saída. Eles são uma parte essencial da fase de fabricação e afetam a qualidade da produção. Sob certas condições, por ex. Por exemplo, se a peça for muito pequena ou as tolerâncias forem muito restritas, o projetista pode optar por evitar o estiramento, mas mesmo assim isso não é recomendado.
O que são rascunhos positivos e negativos?
Um ângulo de inclinação positivo ocorre quando os elementos de inclinação “afunilam” dentro do molde. Isso significa que os elementos são mais largos na base e mais estreitos na forma. Um ângulo negativo é o oposto disso. Ele “afunila para fora dentro da forma”.
