Um guia abrangente de moldagem por injeção de baixo volume para fabricação por contrato de baixo volume
Moldagem por injeção de baixo volume (LVIM) é um processo de fabricação usado para produzir pequenas quantidades de peças de alta qualidade. O processo envolve a injeção de material plástico fundido em uma cavidade do molde sob alta pressão, que esfria e solidifica para formar a quantidade desejada. Os fabricantes usam LVIM para pequenas tiragens de produção, protótipos, e peças personalizadas. É uma solução econômica para a produção de peças que exigem alta precisão, geometrias complexas, e tolerâncias apertadas.
Vantagens do LVIM
Existem várias vantagens de usar LVIM em relação a outros métodos de fabricação:
- Custo-beneficio: LVIM é uma solução econômica para produção de pequenos lotes de peças, exigindo baixos custos de ferramentas e tempo mínimo de configuração.
- Alta precisão: A precisão do LVIM o torna uma solução ideal para recursos que exigem alta precisão e tolerâncias restritas.
- Flexibilidade: O LVIM pode acomodar uma ampla variedade de geometrias e formatos de peças, tornando-o uma solução flexível para a produção de peças complexas.
- Retorno rápido: LVIM tem um tempo de produção curto, que permite aos fabricantes criar peças de forma rápida e eficiente.
LVIM vs.. Outros métodos de fabricação
LVIM oferece diversas vantagens sobre outros métodos de fabricação, como usinagem CNC e impressão 3D. A usinagem CNC é um processo de fabricação subtrativo que envolve a remoção de material de um bloco de matéria-prima para criar a forma desejada.. Embora a usinagem CNC possa produzir peças de alta qualidade, não é adequado para fazer pequenos lotes devido aos altos custos de ferramentas e configuração. 3Impressão D, por outro lado, é um processo de fabricação aditiva que constrói uma peça camada por camada. Embora a impressão 3D seja adequada para produzir rapidamente pequenas quantidades de peças, não é tão preciso quanto o LVIM e não pode entregar peças com o mesmo nível de precisão.
O Processo LVIM
Projeto de Molde
O primeiro passo no processo LVIM é projetar um molde que corresponda às especificações da peça. Durante a produção, os fabricantes normalmente prendem duas metades do molde. Os designers criam o molde para se ajustar ao formato da peça, formando uma cavidade preenchida com material plástico fundido.
Seleção de Materiais
O próximo passo é selecionar o material apropriado para a peça. A escolha do material depende de vários fatores, como a função da peça, o ambiente operacional, e as propriedades mecânicas desejadas. LVIM pode usar vários materiais, incluindo termoplásticos, termofixos, elastômeros, e compósitos.
O que pode ser feito durante a injeção do molde para evitar problemas
Assim que o projeto do molde e a seleção do material estiverem concluídos, o próximo passo é configurar a máquina de moldagem por injeção. A máquina consiste em três partes: a unidade de injeção, a unidade de fixação, e o sistema de controle. A unidade de injeção aquece e derrete o material plástico enquanto a equipe de fixação segura o molde durante a produção. O sistema de controle regula a temperatura, pressão, e outros parâmetros durante a produção.
Produção
O processo de produção do LVIM começa com o aquecimento e fusão do material plástico pela unidade de injeção. O material fundido é então injetado na cavidade do molde sob alta pressão, preenchendo e tomando o formato da peça. Depois, o molde é resfriado, e alguém remove a peça.
Materiais usados no LVIM
LVIM oferece flexibilidade para usar vários materiais, incluindo termoplásticos, termofixos, elastômeros, e compósitos. A escolha do material depende da aplicação específica, requisitos de desempenho, e complexidade da parte.
Termoplásticos
Os termoplásticos são os materiais mais comumente usados em LVIM, conhecido por suas excelentes propriedades mecânicas, durabilidade, e facilidade de processamento. Alguns termoplásticos comuns usados em LVIM incluem polipropileno, polietileno, abdômen, e policarbonato.
Termofixos
Os termofixos são materiais curados através de uma reação química, resultando em uma peça rígida e durável. Eles oferecem alta resistência, resistência ao calor, e estabilidade dimensional, tornando-os ideais para aplicações que exigem recursos de alto desempenho. Exemplos de materiais termofixos usados em LVIM incluem epóxi, fenólico, e melamina.
Elastômeros
Elastômeros são materiais que apresentam propriedades semelhantes à borracha, incluindo alta elasticidade, flexibilidade, e resistência à deformação. Os fabricantes geralmente os utilizam em aplicações que exigem vedações, juntas, e outros componentes flexíveis. Exemplos de elastômeros usados em LVIM incluem silicone, borracha natural, e borracha nitrílica.
Compósitos
Os fabricantes combinam dois ou mais materiais para formar compósitos, criando um tecido mais robusto e durável. Eles oferecem excelentes relações resistência-peso, resistência ao impacto, e outras propriedades desejáveis. Exemplos de compósitos usados no LVIM incluem fibra de vidro, fibra de carbono, e Kevlar.
Considerações de projeto para LVIM
Ao criar peças LVIM de alta qualidade, é essencial considerar vários fatores de design que impactam a qualidade geral, funcionalidade, e custo. Algumas das considerações críticas de design para LVIM incluem o seguinte:
Espessura da parede
A espessura da parede de uma peça deve ser uniforme para evitar empenamento, marcas de pia, e outros defeitos. Paredes mais espessas também podem resultar em tempos de resfriamento mais longos e tempos de ciclo mais elevados, aumentando os custos de produção.
Geometria da peça
Os projetistas devem projetar a geometria da peça para minimizar as concentrações de tensão, minimizar cortes inferiores, e evite cantos afiados. Esses recursos de design podem levar a vazios, marcas de pia, e outros defeitos.
Ângulo de inclinação
A peça requer ângulos de inclinação para ser ejetada do molde, e ângulos de inclinação baixos podem fazer com que a peça e o molde fiquem presos, resultando em danos.
Tolerâncias
O projeto deve considerar tolerâncias para garantir que a peça final atenda às dimensões e tolerâncias exigidas. Tolerâncias apertadas podem aumentar o custo de produção, enquanto tolerâncias mais flexíveis podem levar a elementos que não atendem às especificações exigidas.
Exemplos de aplicativos LVIM
LVIM encontrou aplicações em vários setores, incluindo automotivo, médico, aeroespacial, e produtos de consumo. Alguns exemplos notáveis de aplicações LVIM incluem:
Indústria automobilística
LVIM é usado na indústria automotiva para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, como componentes do painel, acabamento interior, e maçanetas das portas.
Dispositivos médicos
O LVIM é usado na indústria médica para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, como instrumentos cirúrgicos, dispositivos de entrega de drogas, e próteses.
Indústria aeroespacial
LVIM é usado na indústria aeroespacial para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, como dutos de ar, acabamento interior, e painéis de controle.
Produtos de consumo
LVIM é usado na indústria de produtos de consumo para produzir pequenos lotes de peças personalizadas, como capas de smartphones, controladores de jogo, e utensílios de cozinha.
LVIM vs.. Outros métodos de fabricação
Comparação com usinagem CNC
Usinagem CNC é um método de fabricação subtrativo que remove material de um bloco para criar uma peça. LVIM, por outro lado, é um método de fabricação aditiva que injeta material fundido em um molde para fazer uma peça. A usinagem CNC pode produzir peças de alta qualidade com excelente acabamento superficial, mas é mais adequado para lotes grandes. LVIM, por outro lado, é ideal para fabricar pequenos lotes de peças de alta qualidade de forma rápida e econômica.
Comparação com impressão 3D
3A impressão D é um método de fabricação aditiva que constrói uma peça camada por camada a partir de um modelo digital. LVIM, por outro lado, é um processo de moldagem por injeção que injeta material fundido em um molde para criar uma peça. 3A impressão D pode produzir geometrias complexas, mas os componentes podem ter propriedades mecânicas pobres. LVIM, por outro lado, pode produzir peças de alta qualidade com excelentes propriedades mecânicas, mas poderia ser mais adequado para fazer peças grandes ou peças com geometrias altamente complexas.
CONCLUSÃO
Para concluir, LVIM é uma excelente solução para empresas que necessitam produzir pequenas quantidades de peças sob medida. Seja para protótipos, fins de teste, ou execuções de produção de baixo volume, LVIM oferece muitas vantagens sobre outros métodos de fabricação. Com sua capacidade de produzir peças de alta qualidade com rapidez e eficiência, LVIM desempenhará um papel vital na indústria manufatureira nos próximos anos.
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Artigo Original de: https://www.djmolding.com/a-comprehensive-guide-of-low-volume-injection-molding-for-contract-manufacturing-low-volume/
