
Porta de moldagem por injeção: o que é preciso saber para otimizar o design
Índice
O que é a porta de moldagem por injeção?
A moldagem por injeção portão é um componente crucial que controla o fluxo de plástico fundido na cavidade do molde. O design, a localização e o tipo de porta influenciam significativamente a qualidade, o aspeto e o desempenho da peça moldada. A escolha do tipo correto de porta assegura uma resistência óptima da peça, o mínimo de defeitos e uma produção eficiente.
Este guia explorará os diferentes tipos de portões utilizados na moldagem por injeção, as suas aplicações específicas e a forma de selecionar o melhor desenho de portão para o seu projeto.
Tipos comuns de portas de moldagem por injeção
O canal de entrada desempenha um papel crucial no processo de moldagem por injeção. Não só determina a velocidade a que o plástico fundido entra na cavidade do molde a partir do sistema de canais de fluxo, como também afecta diretamente a qualidade e a consistência do produto final. O design e a seleção da localização da porta são cruciais para prevenir o refluxo, evitar defeitos e garantir a qualidade do produto.
Existem vários tipos de portões, sendo os mais comuns os portões diretos, os portões laterais, os portões de ponta, os subportões, os portões de válvula, etc...
Ao conceber os portões, é necessário ter em conta vários factores, incluindo o equilíbrio do portão, a seleção da posição, o tamanho e a forma. A posição da comporta deve ser colocada na área mais espessa do produto moldado, e o comprimento deve ser o mais curto possível para reduzir a queda de pressão que flui através da comporta. O número e a posição dos portões devem ser determinados com base no tamanho, estrutura e condições de moldagem do produto para garantir que o plástico possa preencher uniformemente a cavidade do molde e evitar defeitos.
Portão direto
A porta de moldagem por injeção direta é um tipo comum de porta, caracterizada pelo fluxo direto de plástico fundido para a cavidade do molde, baixa perda de pressão, velocidade de alimentação rápida e moldagem fácil, adequada para vários plásticos.
As vantagens da compactação direta incluem baixa perda de pressão, velocidade de alimentação rápida e moldagem fácil, tornando-a adequada para peças de plástico de grandes dimensões, peças de plástico com paredes espessas, etc. No entanto, a passagem direta também tem alguns inconvenientes, tais como a dificuldade em remover a passagem, marcas de passagem óbvias e calor concentrado perto da passagem, condensação lenta, que pode facilmente gerar grandes tensões internas e também pode levar a buracos de encolhimento ou indentações na superfície

Portão de ponto fixo
A porta de ponta de alfinete é um tipo de jito com um tamanho muito pequeno e uma pequena área de secção transversal como uma ponta de agulha. O jito pode ser facilmente cortado automaticamente durante a abertura do molde e as marcas residuais do jito na peça de trabalho são também muito pequenas, pelo que é muito utilizado.
Caraterísticas:
- A posição do portão é limitada;
- Depois de retirar o sprue, os vestígios residuais são pequenos e não afectam o aspeto das peças de plástico;
- O portão pode partir-se automaticamente durante a abertura do molde, o que é vantajoso para o funcionamento automatizado;
- A tensão causada pelo complemento dos acessórios do portão é reduzida.

Porta de borda
O porta de borda é um dos tipos de porta mais comuns e versáteis. Posicionada na borda ou na linha de separação do molde, permite que o plástico flua diretamente para a cavidade. As portas de borda são frequentemente utilizadas para peças maiores ou com geometrias simples, tais como componentes planos ou rectangulares.
Caraterísticas:
- Fácil de conceber e fabricar.
- Adequado para uma vasta gama de tamanhos e formas de peças.
- Permite uma maior área de secção transversal, melhorando o fluxo e reduzindo a pressão.

Porta do submarino (túnel)
A porta submarina, também conhecido como porta do túnelA porta de corte, localizada abaixo da linha de separação, entra na cavidade do molde num ângulo. Este portão é automaticamente cortado durante a ejeção da peça, eliminando a necessidade de corte manual, normalmente utilizado para peças mais pequenas em que a remoção manual do portão seria demasiado demorada, como caixas electrónicas ou pequenos produtos de consumo.
Caraterísticas:
- Remoção limpa e automática do portão.
- Reduz o tempo de pós-processamento.
- Ideal para produção automatizada e de alta velocidade.

Porta de ventoinha
A porta do ventilador Normalmente utilizado para peças grandes e planas, tais como painéis de automóveis ou caixas de electrodomésticos de grandes dimensões, em que a aparência é uma consideração fundamental.
Caraterísticas:
- Reduz o risco de linhas de fluxo e marcas de afundamento.
- Proporciona uma distribuição mais uniforme do material.
- Adequado para peças que requerem um acabamento superficial de alta qualidade.

Portão de válvula
Num porta de válvulaA porta é aberta e fechada por um mecanismo de válvula dentro do molde. Isto permite um controlo preciso do fluxo de plástico. Frequentemente utilizado em peças de alta precisão para indústrias como a automóvel, a eletrónica e a médica, em que os vestígios ou manchas da porta não são aceitáveis
Caraterísticas:
- Elimina os vestígios do portão, melhorando o aspeto da peça.
- Excelente controlo do fluxo, reduzindo o desperdício de material.
- Adequado para aplicações que exigem moldagem precisa e qualidade das peças.

Portão de tabulação
A portão de registo consiste numa aba ou saliência da peça onde a comporta é colocada. Este método reduz a tensão de cisalhamento na peça durante o enchimento. Utilizado para peças sensíveis ao stress, tais como grandes folhas de plástico ou componentes estruturais.
Caraterísticas:
- Reduz a distorção das peças e minimiza as linhas de fluxo.
- Ideal para evitar o empeno das peças.
- Pode manusear grandes volumes de plástico.

Escolher a porta de moldagem por injeção certa para o seu projeto
A seleção do tipo de porta de moldagem por injeção adequado é crucial para garantir o sucesso do seu projeto de moldagem por injeção. Os seguintes factores devem orientar a sua decisão:
- Tamanho e forma da peça: As peças de maiores dimensões requerem frequentemente portas como as portas de borda ou de leque, enquanto as peças mais pequenas e complexas beneficiam de portas submarinas ou de pinos.
- Propriedades do material: Alguns tipos de comporta funcionam melhor com materiais específicos. Por exemplo, certas resinas podem exigir uma porta de pinos para manter a consistência do fluxo, enquanto outras beneficiam da distribuição uniforme de uma porta em leque.
- Considerações estéticas: Para peças em que o acabamento e a aparência da superfície são críticos, tais como eletrónica de consumo ou interiores de automóveis, um portão que minimize as marcas visíveis - como um portão de caju ou de válvula - seria o ideal.
- Velocidade de produção: Os processos automatizados, como os portões submarinos e de pinos, ajudam a reduzir os tempos de ciclo, tornando-os adequados para a produção de grandes volumes.
- Requisitos de pós-processamento: Os portões que se cortam automaticamente, como os portões submarinos ou de túnel, minimizam a necessidade de corte manual, reduzindo os custos de mão de obra.
Localização e número de portas de moldagem por injeção
A posição e o número de portas são muito importantes para a moldagem por injeção, especialmente para defeitos de moldagem por injeção. A posição e o número de portões estão intimamente relacionados com a qualidade do produto.
Posição do portão com jato
Se a porta de moldagem por injeção puder ser disposta como um jito direto, o que significa que o plástico derramado colide imediatamente com uma barreira (como a parede da cavidade, o pino do núcleo, etc.) para estabilizar o fluxo de plástico, a probabilidade de jato pode ser reduzida.

Posição e número do portão com linha de soldadura
Uma linha de soldadura é uma linha formada pela intersecção de dois fluxos de plástico fundido. As linhas de soldadura têm aspectos negativos em termos de aparência ou resistência das peças plásticas.
Por cada porta adicional, será acrescentada pelo menos uma linha de soldadura, juntamente com uma marca de porta de moldagem por injeção, mais purgadores de ar e o volume do canal. Assim, partindo do princípio de que a cavidade pode ser preenchida conforme previsto, quanto menor for o número de portas de moldagem por injeção, melhor. Para reduzir o número de portas, cada porta deve estar dentro de L/T (comprimento do fluxo e rácio de espessura) do fluxo de plástico, e deve ser identificada a posição da porta que pode cobrir a área máxima da peça de plástico.
Posição e número do portão com colectores de ar
A armadilha de ar é um defeito causado pelo ar do interior da cavidade do molde e pelo gás causado pela resina fundida. A presença de armadilhas de ar pode levar a disparos curtos ou marcas de queimadura em casos graves, e também afetar o aspeto e a resistência em casos ligeiros.
Cada portão de moldagem por injeção adicional aumenta a probabilidade de ocorrerem bolhas de ar. Quando a diferença de espessura das peças de plástico é grande, se a posição da porta não estiver corretamente ajustada, irá provocar a formação de bolhas de ar devido ao efeito de pista de corrida
Posição do portão com marca de afundamento e vazio
A porta de moldagem por injeção deve ser colocada na parede espessa para garantir que o fluxo de compensação possa ser mantido durante o maior tempo possível, de modo a que a parede espessa não cause marcas de encolhimento e buracos de encolhimento devido a um maior encolhimento.
Posição do portão com flash
A porta de moldagem por injeção deve ser colocada na parede espessa para garantir que o fluxo de compensação possa ser mantido durante o maior tempo possível, de modo a que a parede espessa não cause marcas de encolhimento e buracos de encolhimento devido a um maior encolhimento.

Posição do portão com equilíbrio de caudal
Para moldes de cavidade única, quando a resina fundida atinge cada extremidade da cavidade ao mesmo tempo, é chamado de equilíbrio de fluxo. A conceção do equilíbrio do fluxo assegura uma distribuição relativamente uniforme da pressão, temperatura e taxa de contração do volume da resina fundida, resultando numa melhor qualidade das peças de plástico. Assim, a seleção da posição da porta de moldagem por injeção baseia-se na obtenção do equilíbrio do fluxo.
O facto de o fluxo ser ou não equilibrado pode ser confirmado através da simulação CAE do enchimento do molde. Para projectos com o mesmo número de portas de moldagem por injeção mas com posições diferentes, o projeto que consegue encher o molde com o mínimo de pressão de injeção e força de aperto é o projeto mais equilibrado em termos de fluidos.
Nos moldes multi-cavidades, quando a resina fundida atinge a extremidade de cada cavidade ao mesmo tempo, designa-se por equilíbrio de fluxo. Nos moldes multi-cavidades sem equilíbrio, o comprimento do canal de fluxo desde o canal de injeção até cada cavidade é diferente, ou a forma e o tamanho de cada cavidade não são os mesmos. Neste ponto, as dimensões da secção transversal (como o diâmetro ou a espessura) do canal de derivação a montante do canal de injeção podem ser ajustadas para alcançar o equilíbrio do fluxo.
A prática geral de ajustar a dimensão da secção transversal da comporta não é aconselhável. Em primeiro lugar, esta não é uma solução a longo prazo (a comporta é pequena, propensa à erosão, e o equilíbrio do fluxo não pode ser mantido). Em segundo lugar, se a espessura da comporta também for ajustada, a função da comporta como um Tempo de Congelamento ou Tempo de Selagem uniforme perder-se-á.
Estudos de caso de conceção eficaz de portas
1. Modificação do projeto da porta da grelha do ar condicionado


Após a revisão do número de portas de 18 portas para 8 portas:
- Peso do rotor reduzido de 335g para 178g (taxa de redução 47%)
- Pressão máxima de extrusão reduzida de 76,5Mpa para 75Mpa (taxa de redução 2%)\
- Força de aperto solicitada reduzida de 830T para 727T (taxa de redução 12%)
2. Modificação do projeto da porta da caixa de armazenagem


Após a revisão do número de portões de 12 para 4 portões:
- Peso do rotor reduzido de 294g para 98g (taxa de redução 67%)
- Pressão máxima de extrusão reduzida de 61,8Mpa para 58,4Mpa (taxa de redução 6%)
- Força de aperto solicitada reduzida de 950T para 820T (taxa de redução 14%)
Conclusão
O design da porta de moldagem por injeção desempenha um papel vital na determinação da qualidade da peça, do aspeto e da eficiência da produção. Ao compreender os diferentes tipos de portas e as suas aplicações, os fabricantes podem otimizar os seus processos e produzir peças de alta qualidade que cumprem as normas da indústria. Quer esteja a produzir pequenos componentes de precisão ou grandes peças estruturais, a escolha do tipo certo de porta é fundamental para alcançar resultados bem sucedidos na moldagem por injeção.
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