Exploração da Estratégia de Seleção do Pino Injetor para Moldes
Índice
O componente mais utilizado no sistema ejetor do molde é o pino ejetor, incluindo o cilindro condutor e o pino ejetor plano. O tamanho das peças, o ângulo de inclinação, a complexidade da forma, a altura da parede vertical e o tipo de plástico formado ajudam a determinar o tipo, a posição e a quantidade adequados de pinos ejectores. Devido à sua utilização generalizada, a seleção dos pinos ejectores é frequentemente negligenciada. No entanto, não existe uma solução de "um tipo de pino ejetor adequado a todas as situações", pelo que é importante compreender corretamente a estratégia de seleção do pino ejetor para evitar muitos problemas no processo de moldagem subsequente, incluindo um ejetor deficiente, flexão do pino ejetor, fratura, deformação do produto, etc.
Conhecimentos básicos sobre o pino do injetor
Para obter um desempenho ótimo, o pino ejetor deve possuir determinadas caraterísticas básicas, incluindo boa resistência, dureza e resistência ao desgaste. As caraterísticas mais específicas da aplicação incluem o endurecimento térmico (a capacidade de os materiais manterem a dureza a altas temperaturas), bem como a resistência à corrosão e a lubricidade, que variam consoante o tipo de aplicação de moldagem. A precisão geométrica é outro requisito fundamental para o desempenho e a vida útil do pino ejetor. O fabrico de pinos de topo tem de cumprir tolerâncias e especificações rigorosas. A verdadeira redondeza, a retidão e o acabamento superficial de alta qualidade são cruciais para a sua funcionalidade - por exemplo, uma fraca precisão geométrica pode levar a um desgaste prematuro ou a riscos no produto. A combinação de materiais, técnicas de processamento e revestimentos determina se o pino ejetor é adequado para uma aplicação específica. No entanto, a melhoria de uma ou mais destas caraterísticas pode exigir o sacrifício de outras caraterísticas.
Vantagens do material
A familiaridade com os materiais e propriedades utilizados no fabrico de pinos ejectores ajudará os projectistas e fabricantes de moldes a fazer melhores escolhas. Eis alguns dos materiais mais utilizados e as suas caraterísticas
Aço H13
O H13 é um aço cromado molibdénio para ferramentas de trabalho a quente com excelente resistência e tenacidade. Entre os vários materiais normalmente utilizados, os seus valores de resistência ao endurecimento térmico e ao choque térmico são os mais elevados, com um valor de dureza até 54 HRC (ligeiramente inferior a alguns outros aços totalmente endurecidos). No entanto, as suas deficiências em termos de resistência ao desgaste e resistência à corrosão podem ser compensadas através do tratamento de superfície. Devido à sua combinação única de desempenho exigido, o H13 pode ser um dos materiais mais utilizados no fabrico global de pinos.
Aço para ferramentas totalmente temperado e trabalhado a frio
O pino do ejetor, a peça do ejetor e o tubo do ejetor também podem ser feitos de O1, A2 e outros aços para ferramentas de trabalho a frio com elevado teor de carbono. Este tipo de material pode atingir uma dureza de cerca de 60 HRC após tratamento de endurecimento total, com boa resistência ao desgaste, e é adequado para moldar plásticos em geral e vários materiais que não requerem altas temperaturas de molde.
Aço para ferramentas de alta temperatura totalmente endurecido
O aço M2 pertence à categoria dos aços rápidos (HSS), com excelente resistência e dureza moderada. Semelhante ao H13, tem um elevado endurecimento térmico e resistência ao choque térmico. Após o tratamento de endurecimento total, a dureza do aço M2 pode atingir 64 HRC, com excelente resistência ao desgaste. Outra caraterística é o facto de poder manter as arestas afiadas.
Aço inoxidável
Quando se formam materiais altamente corrosivos, os pinos ejectores de aço inoxidável são uma escolha viável. De acordo com os diferentes tipos de aço, o valor de dureza após o tratamento de endurecimento total pode atingir 50-60 HRC. Para obter uma elevada dureza e resistência ao desgaste, o aço inoxidável martensítico é normalmente utilizado (nota: a sua resistência à corrosão não é a mais elevada da família dos aços inoxidáveis). No entanto, devido ao seu desempenho abrangente em termos de resistência, tenacidade e dureza, é mais adequado como material para pinos de topo.
Liga de cobre
A liga de cobre é principalmente utilizada para o fabrico de pinos de núcleo. Em determinadas condições extremas, quando a rápida condutividade térmica se torna uma prioridade, pode também ser utilizada para fabricar pinos ejectores (incluindo cobre-berílio e ligas de cobre sem berílio [para fins médicos]). No entanto, os materiais de liga de cobre têm certas limitações devido à sua textura macia e baixa resistência.
Pino ejetor com revestimento tipo diamante (DLC)
Os pinos de topo com revestimento tipo diamante (DLC) são a escolha ideal para salas limpas e aplicações médicas, uma vez que podem funcionar sem lubrificação. Este tipo de pino ejetor é normalmente fabricado em aço para ferramentas de trabalho a frio e tem uma dureza de cerca de 60 HRC após tratamento de endurecimento total. O revestimento tem uma excelente resistência ao desgaste e resistência à aderência, com um coeficiente de atrito extremamente baixo (0,1-0,15) e uma temperatura de trabalho de até 350 ° C. Além disso, a dureza da superfície do pino ejetor DLC é de cerca de 3000 HV, excedendo em muito qualquer outro tipo de pino ejetor discutido neste artigo. Todas estas caraterísticas fazem dele uma escolha duradoura e de elevado desempenho.
Pino ejetor em aço inoxidável
Os pinos de topo em aço inoxidável são a melhor escolha para moldar materiais altamente corrosivos, como o PVC, e são também muito adequados para aplicações médicas e outras aplicações em salas limpas. A seleção de tipos de aço de diferentes fornecedores pode variar, pelo que é necessário avaliar outras propriedades para ajudar a escolher o tipo adequado para a aplicação atual. Se for utilizado em cenários de alta temperatura, é necessário confirmar a aplicabilidade com o fabricante, uma vez que as altas temperaturas podem reduzir a resistência à corrosão e a dureza.
Seleção do pino do injetor
Compreender as caraterísticas e os tipos de material do pino ejetor estabelece uma base sólida para a seleção do material no projeto do molde. No entanto, dadas as numerosas opções oferecidas pelos fornecedores atualmente, há ainda mais informações a aprender, o que também pode ser confuso. Segue-se uma classificação dos produtos comuns de pinos ejectores, incluindo os seus ingredientes e vantagens:
Pino ejetor de nitreto H13 totalmente endurecido
A dureza do núcleo deste tipo de pino ejetor é normalmente 48-55 HRC, e a dureza da superfície atinge 65-74 HRC. A nitretação iónica é um dos processos comuns de tratamento de superfície. Este pino ejetor tem uma vasta gama de aplicações e pode ser utilizado em cenários de alta e baixa temperatura, com uma temperatura de trabalho próxima de 600 °C (1112 °F), tornando-o também adequado para moldagem por injeção de metal (MIM) e moldes de fundição injetada. É de notar que, ao processar pinos de topo tratados com nitreto, deve ser evitada a micro-lascagem, sendo preferíveis os processos de retificação e maquinagem por descarga eléctrica (EDM). Pino ejetor em aço ferramenta para trabalho a frio totalmente endurecido
Este tipo de pino ejetor de aço tem boa resistência ao desgaste e é muito adequado para aplicações em moldes de média e baixa temperatura. Os pinos não tratados ou não revestidos são uma escolha económica que combina bom desempenho e vida útil. É de notar que os pinos superiores fabricados com este tipo de aço começam a recozer ou a amolecer a altas temperaturas.
Pino ejetor em aço M2 de elevada dureza
Este tipo de pino ejetor multifuncional normalmente não requer revestimento ou tratamento adicional, mas é uma opção de alto desempenho e durável, adequada para todos os tipos de moldagem de resina. A elevada dureza térmica do aço torna-o adequado para cenários de moldagem a frio e a quente, e a sua capacidade de manter as arestas afiadas garante que pode ser moldado sem rebarbas durante muito tempo em moldes de alta precisão (tais como moldes de conectores). Devido à sua elevada resistência, o pino ejetor pode ser fabricado em diâmetros ou tamanhos mais pequenos, tornando-o adequado para a moldagem de micropeças. Tem uma dureza consistente desde o núcleo até à superfície e pode ser utilizado em conjunto com o tubo superior como um pino de núcleo.
Revestimento (blindagem ou cromagem) Pino ejetor H13
O processo de cromagem pode aumentar a dureza da superfície do pino ejetor H13 para cerca de 70 HRC. O revestimento é extremamente fino, mas tem uma estrutura densa, que não só tem uma excelente resistência ao desgaste, mas também uma melhor resistência à corrosão. O coeficiente de fricção é extremamente baixo (cerca de 0,20-0,25), tornando o pino ejetor durável. Estas caraterísticas fazem do pino ejetor revestido a H13 a escolha ideal para moldes de alto rendimento e ambientes de sala limpa. Deve notar-se que a temperatura de trabalho do revestimento pode ser inferior à do material do núcleo H13, por exemplo, a temperatura de trabalho de um determinado tipo de pino ejetor é de cerca de 842 ° F (450 ° C), e o revestimento pode não ser adequado para moldagem de PVC. Devido a possíveis diferenças nos processos de revestimento entre diferentes fornecedores, é melhor confirmar se estes factores são aplicáveis.
Pino ejetor H13 em nitreto preto
Sendo um tipo de produto relativamente novo, a dureza do núcleo do pino ejetor H13 de nitreto preto é de 50 HRC e a dureza da superfície é de cerca de 70 HRC. Para além disso, tem também uma melhor resistência ao desgaste e à corrosão. O tratamento de nitruração também melhora a vida à fadiga, permitindo-lhe manter um elevado desempenho mesmo em condições adversas. A sua temperatura de trabalho é próxima dos 600 °C, adequada para moldes de fundição injetada (especialmente em cenários com problemas de aderência) e moldagem por injeção de metal (MIM). Devido ao melhor desempenho anti-aderente, a vida útil do pino ejetor é significativamente prolongada e o desgaste do molde ou da cavidade é também significativamente reduzido. Finalmente, este tipo de pino ejetor é durável e pode funcionar sem lubrificação, tornando-o ideal para ambientes de sala limpa, como moldes para produtos médicos, alimentares e de embalagem. Tenha cuidado durante o processamento para evitar microfissuras.
Precauções adicionais para os pinos do injetor
Deve notar-se que muitos pinos ejectores comuns têm um desvio de diâmetro perto da cabeça devido a razões do processo de fabrico, e a área perto da cabeça é mais macia devido ao tratamento de recozimento. Esta é uma prática corrente na indústria, pelo que este tipo de pino ejetor não é adequado para utilização como pino de núcleo curto.
O pino de núcleo padrão feito de H13 tem diferentes opções de dureza e é por vezes utilizado como pino de topo. Não foram submetidos a qualquer tratamento de revestimento ou nitruração, pelo que podem ser maquinados, revestidos ou nitretados posteriormente. No entanto, as tolerâncias do pino central e do pino ejetor em polegadas são diferentes, pelo que o tamanho do furo tem de ser ajustado para se adaptar.
Os pinos de topo com uma dureza de núcleo mais baixa são propensos a gravar, o que pode danificar os orifícios do núcleo ou da cavidade. Os pinos de topo totalmente endurecidos podem ajudar a aliviar este problema. A conceção razoável do sistema de ejeção do molde é crucial para a sua eficiência de produção, vida útil e desempenho (incluindo a velocidade de moldagem e o funcionamento suave e ininterrupto). A informação fornecida neste artigo pode servir como um guia fiável para o ajudar a fazer a escolha correta do pino ejetor.
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