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Como Escolher o Tamanho Certo da Máquina de Moldagem por Injeção: Guia de Tamanhos, Parâmetros e Seleção
Criado em 01.07
Quando se trata de fabricação, a máquina de moldagem por injeção é uma peça fundamental de equipamento. Mas entrar em uma fábrica ou olhar através de um catálogo pode ser confuso. As máquinas variam de 50 toneladas a 3.000 toneladas, cada uma com uma lista detalhada de especificações. Escolher o tamanho errado pode causar danos ao molde, desperdício de material ou peças que simplesmente não podem ser fabricadas.
Este guia corta a conversa técnica e oferece uma maneira simples de descobrir o tamanho certo da máquina de moldagem por injeção para o seu projeto.
O que determina o tamanho de uma máquina de moldagem por injeção?
As pessoas frequentemente usam o tamanho ao discutir máquinas de moldagem por injeção, mas geralmente se referem à força de fechamento, que medimos em toneladas. Na verdade, o tamanho inclui algumas coisas, como limites físicos e mecânicos.
A Tonelagem (Força de Fechamento)
A tonelagem é a quantidade de pressão que a máquina pode aplicar para manter as metades do molde pressionadas juntas durante o processo de injeção. Quando o plástico derretido é forçado para dentro de um molde sob alta pressão, ele tenta forçar o molde a abrir. Se a tonelagem da máquina for muito baixa, o molde se abrirá ligeiramente, causando "rebarbas" – excesso de plástico vazando pelas emendas da peça.
Dimensões das Placas e Espaçamento das Colunas de Tração
Pense nas placas como as "paredes" às quais o molde é aparafusado. As colunas de tração são as grandes hastes de aço que guiam essas paredes.
- Tamanho da Placa: A área total disponível para montar o molde.
- Espaçamento das Colunas: A distância horizontal e vertical entre as colunas. Seu molde deve ser pequeno o suficiente para caber entre essas colunas para ser instalado na máquina.
Tamanho do Tiro (Capacidade de Injeção)
Isso se refere ao volume máximo de plástico que a máquina pode injetar em um ciclo. É determinado pelo diâmetro do parafuso e pela distância que ele percorre. Se sua peça for muito grande para a capacidade de injeção da máquina, o molde não encherá. Se a peça for muito pequena, o plástico fica no cilindro aquecido por muito tempo e começa a degradar (degradação térmica de polímeros) ou "cozinhar".
Parâmetros Detalhados e Fatores de Dimensionamento
Além da tonelagem básica, vários outros parâmetros ditam se uma máquina é adequada para suas necessidades de produção.
1. Pressão de Injeção
Materiais diferentes exigem níveis diferentes de "pressão" para preencher o molde. Por exemplo, uma carcaça eletrônica de parede fina requer pressão de injeção muito maior do que um balde simples e espesso. A máquina deve ser capaz de gerar pressão suficiente para superar a resistência dos caminhos internos do molde.
2. Tamanho do Bico da Máquina de Moldagem por Injeção
O bico é a interface entre o cilindro da máquina e o molde. O tamanho do bico da máquina injetora deve corresponder à bucha de entrada do molde. Se a ponta do bico for muito grande, o plástico vazará; se for muito pequena, criará uma "queda de pressão", dificultando o preenchimento do molde e potencialmente fazendo com que o plástico superaqueça devido ao atrito.
3. Curso de Abertura e Distância Máxima de Abertura
"Distância Máxima de Abertura" é a distância máxima que as placas podem se afastar. Se você estiver fabricando um balde profundo, precisará de uma máquina com um curso de abertura muito grande. Mesmo que a peça seja pequena em diâmetro, você precisa de espaço suficiente para afastar as metades do molde e ter espaço para a peça acabada cair ou ser agarrada por um robô.
Como Calcular o Tamanho e os Requisitos do Molde de Injeção
Para escolher a máquina certa, você deve trabalhar de trás para frente a partir da peça que deseja fabricar. Veja como você pode realizar os cálculos básicos.
Etapa 1: Calculando a Área Projetada
A área projetada é a área de superfície 2D da peça quando vista na direção da injeção. Imagine uma lanterna iluminando a peça; a sombra que ela projeta em uma parede plana é a área projetada.
Cálculo: Área Projetada = Comprimento x Largura
Exemplo: Se você estiver moldando uma bandeja retangular com 10 polegadas de comprimento e 5 polegadas de largura, o cálculo é: 10 polegadas x 5 polegadas = 50 polegadas quadradas
Etapa 2: Determinação da Tonelagem Necessária
A maioria dos materiais requer entre 2 a 5 toneladas de força de fechamento para cada polegada quadrada de área projetada.
- Materiais de fácil fluxo (como Polipropileno): Use de 2 a 3 toneladas por polegada quadrada.
- Materiais de alta viscosidade (como Policarbonato): Use de 4 a 5 toneladas por polegada quadrada.
Cálculo de Exemplo: Usando nossa bandeja de 50 polegadas quadradas feita de um plástico padrão (usando 3 toneladas por polegada quadrada): 50 polegadas quadradas x 3 toneladas = 150 toneladas Neste caso, você procuraria uma máquina com pelo menos 150 toneladas de força de fechamento.
Etapa 3: Cálculo da Capacidade de Injeção
Você deve calcular o peso total do plástico usado em um ciclo. Isso inclui a própria peça mais o "sistema de canal" (os canais de plástico que levam à peça).
A Regra 20/80: Para obter os melhores resultados, o peso total do seu disparo deve estar entre 20% e 80% da capacidade máxima da máquina.
- Se você usar menos de 20%, o plástico fica no cilindro por muito tempo e se degrada.
- Se você usar mais de 80%, a máquina pode ter dificuldade em manter a pressão consistente, levando a defeitos na peça.
Como Saber Qual Tamanho de Máquina de Moldagem por Injeção Eu Preciso?
Uma vez que você tenha seus cálculos, pode seguir este framework prático de tomada de decisão para selecionar a máquina específica.
1. Verifique o Encaixe Físico
Primeiro, observe as dimensões externas do molde. Se o seu molde tem 20 polegadas de largura e o espaçamento das barras de amarração da máquina é de 18 polegadas, essa máquina é imediatamente desqualificada, independentemente da sua tonelagem. Certifique-se de que há "espaço livre" suficiente para ejetar a peça confortavelmente.
2. Compare Taxas Médias de Moldagem por Injeção por Tamanho de Máquina
O tamanho da máquina afeta a velocidade com que você pode produzir peças.
- Máquinas Pequenas (Abaixo de 500 Toneladas): Frequentemente possuem tempos de ciclo muito rápidos e são ótimas para peças de precisão de alto volume, como microengrenagens, conectores elétricos ou tampas de garrafa. Como os componentes são leves, a máquina pode abrir e fechar em apenas alguns segundos.
- Máquinas Médias (500 a 1000 Toneladas): Este é o "ponto ideal" para muitos fabricantes. Essas máquinas são versáteis o suficiente para componentes internos automotivos, carcaças de ferramentas elétricas e artigos domésticos maiores. Elas oferecem um equilíbrio entre velocidade moderada e espaço físico suficiente para acomodar moldes mais complexos com ações laterais ou deslizantes.
- Máquinas Grandes (Acima de 1000 Toneladas): Estas se movem muito mais lentamente devido ao peso maciço das placas e ao tempo necessário para acumular alta pressão de fechamento. Estas são reservadas para itens de grande escala como para-choques de carros, paletes de plástico ou painéis de eletrodomésticos grandes.
Se o seu projeto requer milhões de peças, você pode optar por uma máquina maior que possa acomodar um molde "multi-cavidade" (por exemplo, fabricando 16 peças de uma vez) em vez de uma máquina pequena fabricando uma peça por vez.
3. Considere a Sensibilidade do Material
Certos materiais são sensíveis ao calor. Se você estiver usando um plástico transparente como Acrílico ou Policarbonato, você deve ser muito preciso no cálculo do tamanho do tiro. Usar uma máquina muito grande para a peça fará com que o material amarele ou se torne quebradiço porque ele permanece no cilindro aquecido por muitos ciclos.
Entendendo a Relação Entre Tonelagem e Outras Especificações
Uma pergunta comum é: “Se todas as máquinas de 200 toneladas têm a mesma força de fechamento, elas são do mesmo tamanho?”
A resposta é não. Embora a tonelagem possa ser a mesma, os fabricantes oferecem "estruturas" diferentes. Você pode encontrar uma máquina "de 200 toneladas com placa larga" projetada para peças grandes e planas que não precisam de muito plástico, ou uma máquina "de 200 toneladas com cilindro grande" para peças grossas e pesadas que precisam de muito material, mas não têm uma área de superfície enorme.
Sempre consulte a folha de especificações da máquina em vez de apenas a etiqueta de tonelagem. A folha de especificações listará:
- Espessura máxima do molde: O maior molde que a máquina pode fechar.
- Espessura mínima do molde: Se o seu molde for muito fino, a máquina não conseguirá fechar com firmeza suficiente para gerar pressão.
Erros Comuns na Seleção de Máquinas
1. Selecionar Apenas com Base na Tonelagem
Este é o erro mais frequente. Uma máquina pode ter as 500 toneladas de força de que você precisa, mas se as barras de travamento estiverem muito próximas para acomodar seu molde, a tonelagem não importa. Sempre verifique as dimensões do molde primeiro.
2. Ignorando o Sistema de Extração
Máquinas diferentes têm padrões de extração diferentes. Certifique-se de que a placa de extração do seu molde seja compatível com as barras de extração da máquina. Se elas não se alinharem, a peça não será ejetada do molde.
3. Esquecendo os "Fatores de Segurança".
Nunca opere uma máquina em 100% de sua capacidade nominal por longos períodos. Se o seu cálculo disser que você precisa de 195 toneladas, não compre uma máquina de 200 toneladas. Procure uma máquina onde você precise usar apenas cerca de 80% de sua capacidade máxima. Isso estende a vida útil da máquina e fornece uma margem de segurança caso o comportamento do material mude ligeiramente durante a produção.
Resumo do Processo de Seleção
- Escolher o tamanho certo da máquina injetora é um processo lógico de eliminação:
- Calcule a área do projeto para encontrar a tonelagem mínima.
- Calcule o peso da injeção para garantir que ele esteja entre 20% e 80% da capacidade da máquina.
- Verifique as dimensões do molde em relação ao espaçamento das colunas e ao tamanho da placa.
- Verifique o curso de abertura para garantir que a peça possa ser removida com segurança.
Ao seguir estas etapas, você garante que sua produção seja eficiente, suas peças sejam de alta qualidade e sua maquinaria permaneça em bom estado de conservação por muitos anos.
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