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Moldagem por inserçãoé um processo de fabricação avançado que transformou a produção de peças complexas e duráveis em diferentes indústrias. Na moldagem por inserção, os componentes de metal e plástico são integrados em uma única peça, eliminando a possibilidade de quebra ou separação durante o uso, além de fornecer resistência, precisão e flexibilidade de design superiores. Notavelmente, isso é absolutamente necessário para indústrias como automotiva e dispositivos médicos, onde a confiabilidade e o desempenho de cada componente são críticos. EntãoQuais materiais são realmente usados na moldagem por inserção?Como esses materiais afetam o desempenho final e a qualidade do produto?

Este artigo explorará profundamente a seleção de materiais da tecnologia de moldagem por inserção, desde materiais metálicos, materiais plásticos até a ampla gama de aplicações de outros materiais especiais, revelando os princípios científicos e a inovação de processos por trás disso.

O que é moldagem por inserção?

A moldagem por inserção é uma técnica de moldagem por injeçãoque integra inserções, geralmente de metal, em peças moldadas por injeção. O processo requer a colocação do inserto na cavidade do molde antes de injetar o plástico fundido. À medida que o plástico esfria e solidifica, ele encapsula firmemente o inserto, transformando-o em parte integrante do produto final.
A moldagem por inserção se destaca na produção de peças com alta resistência, durabilidade e características leves. Devido a essas propriedades, muitas indústrias adotam esse método para criar componentes fortes e leves com eficiência.
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Quais materiais são usados na moldagem por inserção?

A moldagem por inserção é umaprocesso de moldagem por injeçãoem que uma peça pré-formada (chamada de inserto) é colocada em um molde durante o processo de moldagem por injeção e o material plástico é então injetado para que se una firmemente ao inserto. Há uma variedade de materiais de inserção usados na moldagem por inserção, dependendo principalmente dos requisitos de projeto e das propriedades funcionais desejadas do produto.

1. Termoplástico

Material	Descrição
ABS	O ABS é um dos materiais mais comumente usados na moldagem por injeção. É amplamente utilizado na fabricação de invólucros e componentes para automóveis, eletrodomésticos e produtos eletrônicos devido às suas boas propriedades mecânicas, resistência ao impacto, resistência química e fácil processabilidade.
Computador pessoal	O PC possui excelente transparência, resistência ao impacto, resistência ao calor e estabilidade dimensional. É frequentemente usado para fazer produtos que exigem alta transparência e alta resistência, como discos ópticos, lentes de óculos, capacetes de segurança, monitores para equipamentos eletrônicos, etc.
PAPAI	O material de nylon tem alta resistência, resistência ao desgaste, resistência ao óleo e boas propriedades autolubrificantes. É frequentemente usado para fabricar rolamentos, engrenagens, tubos, bainhas de cabos e outras peças que precisam suportar tensões mecânicas e resistência ao desgaste.
POM	O POM é conhecido por sua alta dureza, alta rigidez e excelente resistência ao desgaste. É frequentemente usado para fabricar peças de precisão, engrenagens, rolamentos, peças deslizantes, etc.
Animal de estimação	O PET é usado principalmente para fazer garrafas de bebidas, embalagens de alimentos, etc., mas na moldagem por injeção, também é usado para fazer alguns produtos que exigem alta transparência e boas propriedades de barreira.
PMMA	Também conhecido como vidro orgânico, é frequentemente usado para fazer lentes, caixas de exibição, letreiros, etc. devido às suas boas propriedades ópticas, transparência e resistência às intempéries.
PBT e PETG	Esses materiais têm boa resistência ao calor, resistência química e propriedades mecânicas e são comumente usados nas indústrias automotiva, eletrônica e de eletrodomésticos.
PPSU e PEEK	Esses plásticos de alto desempenho são usados na fabricação de peças em ambientes extremos, como dispositivos médicos, peças aeroespaciais e automotivas, devido à sua resistência a altas temperaturas, resistência química e alta resistência.
TPE/TPR	Este tipo de material combina a elasticidade da borracha com a processabilidade do plástico. É frequentemente usado para fabricar vedações, mangueiras, alças e outros produtos que requerem toque macio e boa vedação.

Resina termoendurecível

• Resina fenólica:Uma resina termoendurecível com uma longa história. Possui excelentes propriedades de isolamento elétrico, resistência ao calor e resistência mecânica. É frequentemente usado em materiais de isolamento elétrico, materiais de fricção e outros campos.
• Resina epóxi:tem excelente adesão, propriedades mecânicas e resistência à corrosão química, e é amplamente utilizado em revestimentos, adesivos, materiais compósitos e outros campos.
• Resina de formaldeído melamínico:tem excelente resistência ao calor, resistência à água e resistência ao desgaste, e é frequentemente usado para fazer talheres, pisos, etc.
  Resina de uréia-formaldeído: usada principalmente para fazer adesivos, revestimentos e produtos moldados, etc.

Elastômero

• Borracha natural:tem boa elasticidade, resistência ao desgaste e propriedades de vedação, e é amplamente utilizado em pneus, correias transportadoras, mangueiras e outros campos.
  Poliuretano: tem excelente resistência ao desgaste, resistência ao rasgo e elasticidade, e é frequentemente usado para fazer solas de sapatos, assentos de carro, materiais de isolamento acústico, etc.
• Elastômero termoplástico (TPE):combina as vantagens dos termoplásticos e da borracha, é fácil de processar, reciclável e ecologicamente correto, e é amplamente utilizado em fios e cabos, equipamentos médicos, brinquedos e outros campos.

Como funciona a moldagem por inserção?

A moldagem por inserção é um processo de fabricação sofisticado e complexo que envolve várias etapas para criar componentes complexos com integridade estrutural aprimorada. Aqui está uma visão geral de como funciona:

1. Coloque as peças embutidas no molde

Noprocesso de moldagem por inserção, o primeiro passo é o carregamento das pastilhas, que podem ser concluídas manual ou automaticamente. Em um ambiente de carregamento automatizado, máquinas especializadas colocam com precisão e rapidez as peças embutidas dentro do molde. A característica marcante desta tecnologia de automação é sua alta eficiência e precisão, especialmente adequada para ocasiões de produção em larga escala. Em contraste, o processo de carregamento manual depende mais de operadores qualificados. Embora este método apresente certas vantagens na gestão de custos, devido à sua baixa eficiência de trabalho, costuma ser mais adequado para a produção de peças pequenas.

2. Injeção de molde após plástico derretido

Durante este processo, usamos equipamentos de injeção para injetar plástico pré-derretido no interior do molde. Quando há uma diferença de pressão entre o dispositivo de injeção e a cavidade do molde, o plástico entrará na cavidade do molde através do orifício de injeção e finalmente solidificará. O equipamento de injeção garante que o plástico possa ser preenchido com precisão e diretamente em todas as partes do molde. Em seguida, durante as etapas de resfriamento e solidificação, a pressão é aplicada ao plástico e ele interage com as paredes internas do molde. Para garantir que todos os canais do molde possam ser completamente preenchidos com plástico, esse processo deve ser concluído em condições de alta temperatura e alta pressão. Portanto, o plástico pode ser efetivamente impedido de fluir para fora de cada canal e causar poluição. Além disso, as condições ambientais de alta temperatura e alta pressão também podem promover efetivamente a remoção suave do excesso de ar no molde através da porta de exaustão, garantindo assim que todos os componentes inseridos no molde possam ser firmemente aderidos à superfície do molde, construindo assim uma estrutura completa do produto.

3. Inicie esse molde

Uma vez que o material fundido tenha experimentado resfriamento e solidificação suficientes dentro do molde, o molde pode ser aberto. Para alguns produtos com estruturas complexas, um robô especialmente projetado para moldagem por injeção pode ser usado para realizar as ações acima. Esta operação pode ser feita manualmente ou por ferramentas automatizadas. Antes de abrir o molde, deve-se garantir que todas as peças possam ser totalmente aquecidas até a temperatura necessária e que toda a estrutura possa funcionar corretamente. Quando o molde é aberto, é necessário confirmar se o inserto foi perfeitamente integrado com outras partes do molde para formar um sistema completo.

4. Separar componentes de moldagem de portões

Durante o processo de formação do molde, a comporta serve como a principal peça de suporte, garantindo a integridade e estabilidade de cada parte do molde. Se o projeto do portão não for razoável ou defeituoso, isso pode fazer com que todo o molde não funcione corretamente. É uma situação comum durante o processo de moldagem que a primeira peça moldada geralmente forma uma conexão estreita com o portão.
Em seguida, esta etapa torna-se particularmente crítica, pois envolve a separação do portão da peça moldada para facilitar as operações e o manuseio subsequentes. Durante este processo, atenção especial deve ser dada à limpeza do sistema de canais e à remoção de defeitos superficiais. Nesta etapa crítica, o processo de operação deve ser muito delicado para evitar que a operação inadequada cause rachaduras ou danos às peças moldadas, o que terá um impacto negativo na qualidade do produto final.

5.Post- processamento

As etapas específicas para moldagem por inserção são determinadas com base no tipo de produto que você deseja obter. Quando o pós-processamento se torna parte integrante do processo de produção, o tratamento de superfície e a inspeção de qualidade final tornam-se operações de rotina.

Quais são as aplicações da moldagem por inserção?

Muitas indústrias usam produtos moldados por inserção porque seus produtos são mais funcionais, mais econômicos, mais duráveis e todas as outras vantagens que oferecem. A seguir estão as indústrias bem conhecidas onde as peças moldadas por inserção são amplamente utilizadas:

1. Campo aeroespacial

A indústria aeroespacial também é uma importante área de aplicação parainserir peças moldadas por injeção. A indústria alcançou com sucesso reduções de peso em aeronaves por meio do uso da tecnologia de moldagem por injeção de inserção. Os componentes fabricados com essa tecnologia incluem componentes-chave, como controles, equipamentos de comunicação, componentes de assentos e maçanetas.

2. Fabricação de automóveis

Antes do advento doTecnologia de moldagem por injeção de pastilhas, muitas peças automotivas eram geralmente feitas de metal, tornando-as bastante volumosas. No entanto, muitos componentes automotivos agora são menores e mais leves graças à introdução da tecnologia de moldagem por inserção. Produtos como invólucros de dispositivos eletrônicos, interruptores de painel e maçanetas geralmente são cuidadosamente elaborados usando moldagem por injeção de inserção.

3. Eletrônicos de consumo

A tecnologia de moldagem por injeção de inserção é muito popular no campo de produtos elétricos e eletrônicos de consumo, principalmente devido às excelentes propriedades isolantes dos materiais plásticos. Sem o suporte da tecnologia de moldagem por injeção de inserção, muitos produtos não poderiam ser usados normalmente ou sua segurança não seria garantida. Soquetes de parede e chaves de fenda são excelentes exemplos dessa tecnologia sendo usada em aplicações diárias. No campo de produtos eletrônicos, essa tecnologia é amplamente utilizada na fabricação de controles remotos, smartphones, laptops e outros equipamentos.

4. Campo de dispositivos médicos

O avanço contínuo da tecnologia de dispositivos médicos depende muito das vantagens funcionais da tecnologia de moldagem por inserção. Essa tecnologia permite que a indústria de dispositivos médicos desenvolva componentes mais leves e fáceis de limpar e esterilizar. Através da tecnologia de moldagem por inserção, metal e plástico podem ser perfeitamente combinados em tubos de ensaio, instrumentos cirúrgicos, máscaras de oxigênio e outros dispositivos médicos.

Quais são as vantagens e desvantagens da moldagem por inserção?

A moldagem por injeção de inserção é um processo de moldagem no qual uma peça pré-formada, geralmente uma peça de metal, é incorporada a uma peça moldada por injeção de plástico. Essa tecnologia combina a plasticidade dos plásticos com a rigidez, resistência e resistência ao calor dos metais, o que traz muitas vantagens para o design e fabricação do produto, mas também apresenta algumas desvantagens.

Vantagem

1. Desempenho complementar:A plasticidade e elasticidade dos plásticos são complementadas pela rigidez, resistência e resistência ao calor dos metais, que podem ser transformados em produtos metal-plástico integrados complexos e delicados, reduzindo o tamanho e o peso dos produtos.
   
2. Diversificação funcional:Usando a combinação de isolamento plástico e condutividade metálica, os produtos fabricados podem atender às funções básicas dos produtos elétricos e também podem atender a alguns requisitos especiais, como permeabilidade magnética, resistência ao desgaste e fixação.
   
3. Força melhorada:A adição de inserções de metal aos plásticos pode aumentar significativamente a resistência das peças plásticas e torná-las mais duráveis.
   
4. Flexibilidade de design: A moldagem por injeção de inserção aumenta a flexibilidade do design do produto, abrindo novas possibilidades para combinar plástico e metal com outras peças, ajudando os designers a criar produtos mais diversificados.
   
5. Processos de produção simplificados:A moldagem por injeção de pastilhas pode reduzir o tempo e os custos de montagem, eliminando operações secundárias, como hot melt, soldagem e rebitagem.
   
6. Materiais de inserção:As inserções não se limitam ao metal, mas também podem ser tecidos, papel, fios, plásticos, vidro, madeira, bobinas, peças elétricas e peças plásticas e outros materiais, proporcionando mais opções para o design do produto.
   
7. Maior confiabilidade do produto:Por ser uma combinação de insertos de plástico fundido e metal, a folga dos insertos de metal pode ser projetada para ser mais estreita do que a da moldagem por pressão, etc., e a confiabilidade do produto é maior, facilitando a aprovação de vibração e outros testes.
   
8. Produção automatizada:A combinação de máquina de moldagem por injeção vertical, manipulador, dispositivo de arranjo de produtos de inserção, etc., faz com que a maior parte da moldagem por injeção de inserção possa realizar a produção automática e melhorar a eficiência da produção.

Desvantagens

1. Estrutura complexa do molde:A colocação de pastilhas geralmente complica a estrutura do molde, prolonga o ciclo de moldagem por injeção, aumenta os custos de fabricação e dificulta a produção automatizada.
   
2. Coeficiente de expansão térmica inconsistente:O coeficiente de expansão térmica do inserto é inconsistente com o do plástico, que é fácil de causar tensões internas no produto final, resultando em rachaduras ou deformações do produto.
   
3. Pré-tratamento da inserção:As pastilhas (especialmente as pastilhas de porca) geralmente precisam ser pré-aquecidas ou secas para reduzir o estresse interno, o que aumenta o processo de produção e o custo.
   
4. Fixação da pastilha:O inserto deve ser firmemente fixado no molde, caso contrário, é fácil deslocar ou deformar sob o impacto do fundido, afetando a qualidade do produto.
   
5. Alto custo de produtos defeituosos:Uma vez que a moldagem por injeção de inserção produza produtos defeituosos, como moldagem por injeção ruim, pastilhas ausentes, posição ruim, etc., isso fará com que todo o produto seja descartado e o custo seja alto.
   
6. Não é propício à reciclagem de produtos:Os produtos de moldagem por injeção de inserção não são propícios à reciclagem de produtos e descarte de sucata devido à combinação de vários materiais, o que tem um certo impacto no meio ambiente.

Perguntas frequentes

1. Qual material é usado na moldagem?

Existem muitosTipos de materiais usados para moldagem, incluindo principalmente materiais metálicos, materiais não metálicos e materiais compósitos. Materiais metálicos: Aço, alumínio, cobre e outros materiais metálicos têm boas propriedades mecânicas e propriedades de processamento e são amplamente utilizados na fabricação de várias peças mecânicas, peças estruturais e produtos metálicos. Materiais não metálicos: incluindo plástico, borracha, madeira, papel, etc. Esses materiais têm diferentes propriedades físicas e químicas e são adequados para a fabricação de vários materiais de embalagem, materiais de isolamento, materiais de vedação, materiais de construção, etc. Material compósito: composto por dois ou mais materiais com propriedades diferentes, como plástico reforçado com fibra de vidro, metal reforçado com fibra de carbono, etc.

2. O que são pastilhas na moldagem por injeção?

As pastilhas na moldagem por injeção são acessórios para moldesque estão embutidos no núcleo do molde do molde de injeção. Tem requisitos muito altos de precisão. Suas principais funções incluem: reduzir a altura do molde: o material de fixação do molde de injeção é um bloco de aço relativamente regular com formato fixo. Se um local no molde for mais alto do que outros lugares, ele pode ser reduzido fazendo inserções. a altura desta parte. Conveniente para modificação do molde: As partes do molde de injeção que muitas vezes precisam ser modificadas podem ser desmontadas e transformadas em inserções. Dessa forma, apenas as pastilhas precisam ser substituídas quando o molde é trocado, reduzindo os custos de modificação. Exaustão: Adicione inserções onde o molde precisa ser ventilado. Você pode usar as folgas correspondentes das pastilhas para ventilar o ar para evitar que o ar fique preso na cavidade do molde. Processamento conveniente: Para peças difíceis de processar, como locais de ossos profundos no molde, as pastilhas podem ser feitas para reduzir a dificuldade de processamento. Prolongue a vida útil do molde: A pastilha geralmente é uma parte vulnerável do molde. Uma vez que a pastilha é danificada, ela pode ser substituída, prolongando assim a vida útil do molde de injeção.

3. Qual material devo usar para moldagem por injeção?

Ao selecionarmateriais de moldagem por injeção, fatores como o uso e os requisitos do produto, as propriedades físicas do material, custo, impacto ambiental, processabilidade, proteção ambiental e requisitos especiais precisam ser considerados. Os materiais comuns de moldagem por injeção incluem: ABS (Acrilonitrila Butadieno Estireno): Possui boas propriedades mecânicas e propriedades de processamento e é adequado para caixas eletrônicas, peças automotivas, etc. PC (policarbonato): possui excelente resistência ao impacto e resistência ao calor e é frequentemente usado em lentes de óculos, equipamentos de proteção, etc. PP (Polipropileno): Com boa resistência química e baixo custo, é adequado para recipientes de alimentos, interiores de automóveis, etc. PE (polietileno): dividido em polietileno de baixa densidade (LDPE) e polietileno de alta densidade (HDPE), que são adequados para filmes e recipientes rígidos, respectivamente. PS (poliestireno): possui boa transparência e isolamento elétrico, adequado para materiais de embalagem e talheres descartáveis.

4. Qual é o material da inserção da cavidade e da inserção do núcleo?

ComumMateriais de inserção de cavidade e inserção de núcleoincluem: Aço: como aço carbono, liga de aço, etc., que possuem boas propriedades mecânicas e estabilidade térmica e são adequados para a fabricação de moldes de alta precisão e alta demanda. Liga de cobre: como liga quaternária de cobre-níquel-silício-cromo (como MoldMet200), que pode melhorar a dureza, resistência e condutividade por meio de solução sólida e tratamento térmico de envelhecimento. É adequado para núcleos e inserções de moldes de sopro e moldes de injeção, etc. . Carboneto: Possui alta dureza e resistência ao desgaste e é adequado para a fabricação de peças de molde que precisam suportar alta carga e desgaste.

Resumo

Comumente usadomateriais para moldagem de inserçãog incluem termoplásticos (PE, PS, PA, PP, ABS), resinas termofixas (resina fenólica, resina epóxi, resina de melamina formaldeído, resina de ureia formaldeído), elastômeros (borracha natural, poliuretano, elastômero termoplástico). O processo de moldagem por inserção tem uma ampla gama de opções de materiais, e a seleção razoável de materiais pode ser feita de acordo com diferentes ambientes de aplicação e requisitos de desempenho. Ao selecionar materiais e parâmetros de processo apropriados, a tecnologia de moldagem por inserção pode produzir produtos integrados de alta qualidade e alto desempenho que atendem às necessidades de várias indústrias.

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