De acordo com estatísticas incompletas, existem 45 séries de polímeros na biblioteca de materiais, até 85000 tipos de plásticos, que podem ser divididos aproximadamente em duas categorias: plásticos termoendurecíveis e termoplásticos. moldagem por injeção é um dos métodos mais comumente usados para fabricar grandes quantidades de peças. Escolher um material adequado parece ser uma tarefa difícil. Isso exige que tenhamos um conhecimento detalhado dos materiais e deve referir-se à finalidade, eficiência e custo de fabricação das peças. É claro que alguns materiais podem ser mais adequados, mas não existe uma situação “tamanho único” para o processo de moldagem por injeção. A seleção do material certo pode melhorar a forma, a montagem e a função da peça. Em última análise, o material selecionado está sempre diretamente relacionado com a aplicação da peça.
A principal diferença entre plásticos termoendurecíveis e termoplásticos reside nas suas diferentes reações ao calor, resultando em resultados distintos.
a. Plásticos termoendurecíveis
Este material aumenta sua resistência quando aquecido ou exposto a altas temperaturas; por exemplo, produtos plásticos termoendurecíveis podem manter sua resistência e forma gerais mesmo em ambientes expostos a altas temperaturas. Essa característica é benéfica na fabricação de grandes peças e componentes permanentes, pois podem suportar mais uso e condições extremas. No entanto, os plásticos termoendurecíveis também apresentam desvantagens óbvias, uma vez que a sua estrutura interna muda quando aquecidos, impossibilitando a sua remodelação ou reutilização. O alto ponto de fusão dos plásticos termoendurecíveis também não é adequado para processos de moldagem por injeção, e nem todos os plásticos termoendurecíveis têm o mesmo ponto de fusão. Cada material reage de maneira diferente ao calor, portanto, máquinas especializadas podem ser necessárias para um tipo específico de plástico termoendurecível e geralmente não podem ser usadas de forma intercambiável.
b. Termoplástico
Os materiais termoplásticos não sofrem alterações químicas em sua estrutura após múltiplos ciclos de aquecimento e resfriamento, tornando-os materiais recicláveis que podem ser reutilizados. Em termos de moldagem por injeção, os materiais termoplásticos têm um ponto de fusão relativamente baixo, o que é uma vantagem significativa e os torna mais adequados para a fabricação em larga escala de peças plásticas. No entanto, os materiais termoplásticos geralmente têm um custo mais elevado do que os plásticos termoendurecíveis.
2.Fatores a serem considerados ao selecionar materiais
O pensamento inverso pode ser útil para encontrar o material certo para suas peças plásticas. Prepare-se para responder a estas perguntas: Para que serão utilizadas as peças? Que tipo de pressão eles suportarão? Eles trabalharão em ambientes agressivos? A montagem é complexa? Priorizar esses fatores pode ajudar na seleção do material apropriado.
a. Posição de instalação
O local de instalação do componente é um fator que deve ser considerado, seja ele colocado sob luz solar, ao ar livre, em ambientes úmidos ou instalado dentro de uma montagem maior.
b. temperatura
O componente funcionará em uma geladeira fria, em temperatura ambiente ou em ambientes de alta temperatura, como sob o capô de um carro?
c. vida útil
O tempo médio de trabalho das peças é de 5 anos, 10 anos ou mais?
d. Garantia
Especificamente para a indústria automotiva, é necessário considerar a possibilidade de falha de componentes vários anos depois. Qual será o custo do reparo?
e. Limitação de custos
Plásticos de qualidade comercial, como polietileno ou polipropileno de alta densidade, são normalmente de alta densidade e relativamente baratos. Outro tipo são os plásticos de engenharia, como PEEK, PEI e outros materiais, que são altamente resistentes a altas temperaturas e muito duráveis, mas têm um custo mais elevado.
f. Requisitos de aparência
O componente requer textura, qual a qualidade do acabamento superficial e se as peças coloridas seriam mais adequadas do que as transparentes, entre outras considerações.
Depois de responder às perguntas iniciais, você poderá eliminar a maioria dos materiais, mas ainda precisará considerar uma série de perguntas complementares para restringir ainda mais a gama de materiais.
g. Função de projeto
Considere as propriedades mecânicas da peça, se ela precisa ser flexível, compressível ou ligável, etc. Ela precisa ter resistência à tração? Quais são os requisitos de resistência ao impacto, isolamento elétrico, etc. da peça? O material precisa se unir a componentes, como sobremoldagem multimaterial ou moldagem por inserção? O peso da peça também é um fator importante a considerar.
h. Fator ambiental
Qual será o ambiente de trabalho da peça? Entrará em contato com produtos químicos? Precisa ser retardador de chama? Quais são os requisitos para resistência aos raios UV?
eu. Cumpre
Para certas indústrias, existem requisitos específicos de materiais para peças. Sua peça precisa ter certificação de qualidade alimentar, estar em conformidade com os padrões da FDA ou atender aos padrões médicos, ISO, conformidade elétrica ou outros padrões?
3.Vantagens e aplicações de materiais termoplásticos comumente usados
Uma fábrica profissional de moldagem por injeção geralmente oferece dezenas de plásticos de grau de engenharia e também deve suportar materiais mais especiais, conforme solicitado pelos clientes. De acordo com o inventário de materiais fornecido por um fornecedor chinês de moldagem por injeção, DDPROTOTYPE, as vantagens e aplicações dos materiais termoplásticos comumente usados estão resumidas.
a. abdômen
I. Vantagem
O ABS é um plástico resistente e resistente a impactos que possui baixo encolhimento e propriedades dimensionais estáveis, além de excelente resistência a ácidos e álcalis, e é amplamente utilizado em diversos campos. Este material tem um preço relativamente barato.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, produtos eletrônicos, controles remotos, computadores, telefones, cosméticos, dispositivos portáteis e invólucros.
III. Observação
As peças moldadas por injeção feitas de ABS apresentam linhas de malha e podem apresentar marcas de afundamento e vazios em áreas mais espessas. Felizmente, o ABS pode ser combinado com o PC para melhorar significativamente o material e resolver esses problemas.
b. ABS/PC
I. Vantagem
O material de mistura ABS/PC combina a resistência e a resistência ao calor do policarbonato com a flexibilidade e estabilidade dimensional do ABS, tornando-o um material com excelentes propriedades mecânicas. Este material possui maior resistência ao calor que o ABS e maior resistência ao impacto que o PC em condições de baixa temperatura.
II. area de aplicação
Esses materiais de mistura são comumente usados nas indústrias automotiva, eletrônica e de telecomunicações, bem como em outras indústrias.
III. Observação
O material ABS/PC maximiza a solução para defeitos na moldagem de um único material, como problemas de moldagem espessa. Este material blendado pode ser escolhido quando se deseja excelente desempenho mecânico e ao mesmo tempo visando redução de custos.
c. computador
I. Vantagem
O PC é um plástico transparente com alta transparência óptica, alta resistência, extrema resistência ao impacto, baixo encolhimento e boa estabilidade dimensional. Além disso, o PC possui excelente resistência ao calor e as peças processadas a partir dele possuem um alto acabamento superficial.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, lentes, luminárias, capas de celulares, componentes eletrônicos, dispositivos médicos e vidro à prova de balas.
III. Observação
Ao fabricar peças mais espessas de PC, podem ocorrer vazios, bolhas ou marcas de afundamento. Além disso, as peças de PC têm resistência química relativamente baixa. O material de mistura ABS/PC é um bom substituto para o PC e pode resolver alguns desses defeitos, mas as peças resultantes são opacas.
d. PA ou PPA
I. Vantagem
PA, ou poliamida, é um plástico de engenharia de alto desempenho com excelentes propriedades mecânicas, excelente resistência à corrosão, resistência ao óleo e resistência ao calor. Ao reforçar e modificar o retardador de chama, sua resistência ao calor, estabilidade e retardamento de chama podem ser significativamente melhorados. Existem muitos tipos de náilon (4, 6/6, 6, 6/10, 6/12, 12, etc.). Cada material tem suas próprias vantagens. O nylon possui alta resistência e resistência a altas temperaturas, além de excelente resistência química. Por exemplo, o náilon 6/6 tem alta resistência e dureza e é muito resistente ao desgaste. Em baixas temperaturas, o náilon 6 é muito duro e resistente. O nylon 6/12 possui melhor resistência ao impacto.
II. area de aplicação
Não se limitando a peças com paredes finas, eixos, engrenagens e rolamentos, parafusos, bombas, guias, etc.
III. Observação
O nylon é propenso a deformações, o que é de conhecimento geral. Em alguns ambientes específicos, como dentro de uma geladeira úmida, geralmente é aconselhável evitar a escolha de peças de náilon. Isso porque o náilon é um material higroscópico, que pode causar alterações nas dimensões e na estrutura das peças e resultar em danos.
e. POM
I. Vantagem
É resistente, rígido, duro e forte, e está entre os plásticos mais duros. Possui também boa lubricidade e resistência a solventes orgânicos, além de excelente elasticidade. Portanto, este plástico é muito adequado para a fabricação de superfícies de rolamentos e engrenagens.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, engrenagens, bombas, impulsores, lâminas, correntes transportadoras, ventiladores, componentes de interruptores, botões e manípulos.
III. Observação
Devido ao seu encolhimento, é necessária uma espessura de parede uniforme na fabricação de peças em POM. Sua lubricidade dificulta a pintura ou o revestimento, e conseguir um acabamento esteticamente agradável pode ser um desafio.
f. PMMA
I. Vantagem
Também conhecido como acrílico, é outro plástico transparente com boas propriedades ópticas, suavidade de superfície, resistência a arranhões e baixo encolhimento.
II. area de aplicação
Não se limitando a lentes, tubos de luz, lentes ópticas, abajures, fibras ópticas, logotipos, etc.
III. Observação
O PMMA é relativamente frágil e propenso a rachar sob estresse, além de ter baixa resistência química.
g. PP
I. Vantagem
O PP tem boa moldabilidade, boa rigidez superficial e resistência a arranhões e é um plástico de custo relativamente baixo. Possui boa resistência ao impacto, resistência ao desgaste, alta tenacidade, bom alongamento e resistência a ácidos e álcalis.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, dobradiças, ventiladores, tampas de frascos, pipetas de transferência médica, etc.
III. Observação
O PP tende a tornar-se quebradiço em baixas temperaturas. A produção de peças mais espessas pode resultar na formação de bolhas, encolhimento ou empenamento.
h. PBT
I. Vantagem
PBT é um excelente material de engenharia com boa tenacidade e resistência à fadiga, alta resistência ao calor e às intempéries, boas propriedades elétricas e baixa absorção de água. A modificação de reforço e retardador de chama pode melhorar significativamente sua resistência ao calor, estabilidade dimensional e propriedades retardantes de chama, tornando-o ideal para automóveis e proporcionando excelente desempenho elétrico para componentes eletrônicos. Possui resistência e tenacidade moderadas a altas, boa resistência a combustíveis, óleos, gorduras e muitos solventes, além de não absorver odores.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, rolamentos deslizantes, engrenagens, trituradores, aspiradores de pó, botões, etc.
III. Observação
A resina PBT tem tendência a deformar e é difícil de processar em peças de paredes finas.
eu. PPSU
I. Vantagem
O PPSU possui características de alta tenacidade e resistência ao calor, sendo um material resistente a altas temperaturas e dimensionalmente estável. Também tem a capacidade de resistir à radiação e um certo grau de resistência a ácidos e álcalis.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, componentes de dispositivos médicos, bandejas de esterilização, acessórios de água quente, tomadas e conectores.
III. Observação
Para peças mais espessas, o PPSU pode resultar em lacunas ou bolhas. Solventes orgânicos e hidrocarbonetos têm alguns efeitos corrosivos nos materiais PPSU. Geralmente, os corantes não podem ser adicionados à resina PPSU.
j. OLHADINHA
I. Vantagem
PEEK é um material resistente a altas temperaturas, quimicamente resistente, retardador de chamas e dimensionalmente estável, comumente usado nas indústrias médica, aeroespacial e automotiva.
II. area de aplicação
Incluindo, entre outros, rolamentos, componentes de pistão e bombas, fios isolados, etc.
III. Observação
PEEK é um material de alto desempenho, então o custo é muito alto.
Os 11 materiais mencionados acima são materiais comumente usados para moldagem por injeção. DDPROTOTYPE também oferece outras opções de plástico, como PPS, TPE, TPU, LCP, HDPE, LDPE e PSU, que podem ser aprimoradas com a adição de fibras de vidro e carbono para melhorar seu desempenho.
4.Materiais típicos para moldagem por injeção médica.
Durante muito tempo, as pessoas acreditaram que os plásticos tinham mais vantagens do que os metais em aplicações médicas porque os metais podem sofrer reações químicas com a solução de água salgada no corpo humano. No processo de moldagem por injeção, a indústria médica possui os mais altos requisitos e uma enorme demanda. A qualidade de injeção médica moldada partes está relacionada à saúde das pessoas e pode até colocar suas vidas em risco. Ao trabalhar com fabricantes de moldagem por injeção médica, é importante que eles compreendam totalmente as características dos plásticos termoplásticos mais comumente usados na moldagem por injeção médica, e este também é um dos indicadores de desempenho para saber se o fabricante cumpre padrões de fabricação rígidos. Abaixo, apresentaremos os materiais comumente usados e suas aplicações para peças de moldagem por injeção médica. Normalmente, esses materiais médicos não são usados como estoque de reserva, mas precisam passar por testes rigorosos antes de serem usados na produção.
a. EDUCAÇAO FISICA
O polietileno (PE) é o plástico mais utilizado no mundo até agora. É um material econômico de qualidade médica, não absorvente, não biodegradável e que não desbota, tornando-o a escolha ideal para equipamentos e componentes médicos sensíveis. O polietileno é resistente à retenção de bactérias perigosas e pode resistir a agentes de limpeza agressivos. É comumente usado em recipientes, garrafas e tubos, mas é suscetível à radiação UV e é inflamável. Sua resistência à tração é de 4,000 psi.
b. PP
O polipropileno é um material termoplástico com excelentes propriedades mecânicas e resistência química. É forte e durável, com uma resistência à tração muito alta de 4,800 psi, e é usado em diversas aplicações, desde pára-choques automotivos até ferramentas médicas. O polipropileno é comumente usado na fabricação de seringas descartáveis, conectores, próteses articulares de dedos, suturas não absorvíveis, recipientes, frascos de remédios e bolsas transparentes.
c. PS
O poliestireno é um dos plásticos mais utilizados. É um plástico vítreo e transparente que é relativamente barato, mas tem barreiras fracas ao oxigênio e ao vapor de água e um ponto de fusão relativamente baixo. O poliestireno é comumente usado para fabricar tubos de ensaio, placas de cultura, bandejas e utensílios plásticos descartáveis.
d. PMMA
O PMMA possui transmitância de luz visível quase perfeita e uma característica incomum de refletir feixes de luz dentro de sua superfície, tornando-o comumente usado na fabricação de fibras ópticas. Também é usado em dispositivos médicos para produzir dentes artificiais, implantes dentários, materiais para próteses dentárias, obturações dentárias, lentes artificiais e membranas usadas para diálise.
e. PVC
O cloreto de polivinila (PVC) é um dos polímeros termoplásticos mais comumente usados no mundo. É usado principalmente na indústria da construção, como pisos, tubos e painéis de parede em laboratórios esterilizados de hospitais. Em alguns casos, é usado como substituto da borracha e também é comumente usado na fabricação de materiais para diálise ou perfusão sanguínea, tubos de sangue, bolsas de sangue e membros protéticos.
f. computador
O policarbonato é um grupo de polímeros termoplásticos com transparência natural à luz visível e resistência aos raios UV, frequentemente utilizados em lentes de óculos e considerados um bom substituto do vidro. O policarbonato é um material muito forte que não se quebra facilmente e também é comumente usado em dispositivos médicos. Peças feitas com policarbonato podem ser esterilizadas usando vapor a 120°C, radiação gama ou métodos de óxido de etileno (ETO).
5.Procurando um fabricante confiável de moldagem por injeção.
Ao confiar seu projeto de moldagem por injeção a um fabricante, você espera que ele atenda consistentemente às suas expectativas e agregue valor ao seu projeto. Portanto, você precisa saber o que procurar em um fabricante de moldagem por injeção.
a. Certificação adequada de moldagem por injeção.
A indústria de moldagem por injeção tem diretrizes rígidas, especialmente para indústrias especiais, como a médica.
b. Certificação de projeto e fabricação.
É muito importante que o equipamento do fabricante atenda aos padrões de qualidade de validação do processo IQ/OQ/PQ. Além disso, o uso de softwares de design como CAD de trabalhos sólidos é um indicador importante de suas capacidades de prototipagem.
c. Certificação de controle e avaliação de qualidade.
Para os fabricantes, a ISO 9001:2015 é uma certificação importante, pois significa um sistema de gestão de qualidade adequado.
d. Segurança de materiais e certificação de compras.
A. O nível de controle de qualidade do fabricante.
A moldagem por injeção exige alta estabilidade e é essencial que seu fornecedor mantenha controle de qualidade e medidas de segurança durante todo o processo produtivo. Visitar sua fábrica para ver se eles têm capacidade para fabricar uma variedade de peças plásticas termoplásticas é crucial. Também é aconselhável pedir-lhes que descrevam estudos de caso específicos das suas práticas.
B. Equipamentos de fabricação interna e mecânica profissional.
Equipamentos internos de fabricação avançados e maquinistas qualificados são bases essenciais para fornecer alta qualidade e atender às expectativas de produção. A máquina CNC de 5 eixos, uma máquina de medição por coordenadas e outros equipamentos são condições necessárias. É claro que maquinistas experientes precisam acompanhar todo o processo de desenvolvimento. Se você tiver alguma dúvida ao escolher materiais de moldagem por injeção, não hesite em entrar em contato com a AN-Prototype. Eles fornecerão aconselhamento gratuito com base em mais de 20 anos de experiência.
