Interpretando os pontos-chave da tecnologia de moldagem por microinjeção

Sob a premissa de um mercado cada vez mais diversificado, a indústria de moldagem por injeção também está em constante desenvolvimento e expansão, com o surgimento de novos processos, como moldagem por injeção multicolorida, moldagem por injeção assistida por gás, aplicação de filme em molde e co-injeção. Em termos de especificações das máquinas de moldagem por injeção, elas também estão se desenvolvendo em duas direções - máquinas de moldagem por injeção de grande tonelagem e máquinas de moldagem por microinjeção estão sendo constantemente atualizadas. Este artigo se concentra em apresentar as visões do autor sobre os processos de moldagem por microinjeção.
Nos últimos anos, tem havido uma demanda crescente por microprodutos. Seja na indústria eletrônica, na indústria relojoeira ou na indústria militar, há uma grande demanda por peças moldadas por microinjeção, que possuem altos requisitos de tamanho e precisão.
Sob tal premissa, o processo de microinjeção também enfrenta enormes desafios. Como podemos fazer com que as peças moldadas por injeção atendam aos requisitos de tamanho do nível do micrômetro, além de ter boa aparência e desempenho? A seguir, apresentaremos brevemente as diferenças entre a moldagem por microinjeção e a moldagem por injeção tradicional em termos de moldes, equipamentos, materiais, processos e outros aspectos.
A demanda por microprodutos está aumentando, e a imagem mostra os produtos de clipes cirúrgicos micro médicos exibidos por Weimeng Bartenfield.
Processamento de moldes e pontos-chave
Em termos de moldes, a moldagem por microinjeção requer equipamentos de processamento muito maiores em comparação com a moldagem por injeção tradicional.
Geralmente, existem duas tendências na moldagem por microinjeção no processamento de moldes: a primeira é usar usinagem por faísca de superfície espelhada. Para garantir alta precisão, é melhor usar eletrodos de grafite para usinagem de centelha elétrica, pois a perda dos eletrodos de grafite é muito menor do que a dos eletrodos de cobre comuns.
O segundo método de processamento comumente usado é o uso de moldes de eletroformação, que podem garantir uma precisão muito alta. No entanto, a desvantagem é que o ciclo de processamento é longo e cada furo precisa ser processado de forma independente. Além disso, se houver danos leves que não possam ser reparados durante a produção, o furo danificado só poderá ser substituído.
Em termos de moldes, a temperatura do molde também é um parâmetro muito importante para a moldagem por microinjeção. A abordagem comumente usada para clientes sofisticados é emprestar o conceito de moldagem por injeção de alto brilho e introduzir sistemas rápidos de aquecimento e resfriamento.
Em teoria, a alta temperatura do molde é muito útil para a moldagem por microinjeção, como evitar dificuldades no preenchimento de paredes finas e falta de material. No entanto, a temperatura excessiva do molde pode trazer novos problemas, como tempo de ciclo prolongado e deformação por retração após a abertura do molde. Portanto, a introdução de um novo sistema de controle de temperatura do molde é muito importante. Durante o processo de moldagem por injeção, a temperatura do molde pode ser aumentada (que pode ultrapassar o ponto de fusão do plástico utilizado), permitindo que o fundido preencha rapidamente a cavidade do molde e evitando que o fundido diminua muito rapidamente durante o processo de enchimento, resultando em enchimento; Ao desmoldar, a temperatura do molde pode diminuir rapidamente e ser mantida a uma temperatura ligeiramente mais baixa do que a temperatura de deformação térmica do plástico e, em seguida, o molde pode ser aberto e ejetado.
Além disso, devido ao fato de a microinjeção envolver produtos com massa de miligramas, se um sistema de gating convencional for usado para moldagem por injeção, mesmo após melhorias de otimização, a relação de massa de material entre o produto e o sistema de gating ainda é 1: 10. Menos de 10 por cento dos materiais são injetados em microprodutos, resultando em uma grande quantidade de solidificação no sistema de vazamento. Portanto, a moldagem por microinjeção deve usar um sistema de vazamento de câmara quente.
Pontos-chave para a seleção de materiais
Em termos de seleção de materiais, recomenda-se escolher alguns plásticos de engenharia geral com baixa viscosidade e boa estabilidade térmica nos estágios iniciais de desenvolvimento.
A escolha de materiais de baixa viscosidade ocorre porque, durante o processo de enchimento, a viscosidade do fundido é baixa, resultando em resistência relativamente pequena em todo o sistema de vazamento. A velocidade de enchimento é rápida, garantindo que o fundido preencha suavemente a cavidade do molde e não haja diminuição significativa na temperatura do fundido. Caso contrário, juntas frias são facilmente formadas no produto e a orientação molecular é menor durante o processo de enchimento, resultando em desempenho relativamente uniforme do produto.
Se forem selecionados plásticos de alta viscosidade, não apenas o processo de enchimento será mais lento, mas também o tempo de alimentação será mais longo. Devido ao fluxo de cisalhamento causado pela alimentação, as moléculas em forma de cadeia podem se orientar facilmente ao longo da direção do fluxo de cisalhamento. Neste caso, quando resfriado abaixo do ponto de amolecimento, o estado de orientação será congelado. Essa orientação de congelamento, até certo ponto, pode facilmente causar estresse interno no produto e até mesmo causar rachaduras por estresse ou deformação do produto.
A razão para exigir boa estabilidade térmica dos plásticos é que os materiais que permanecem na câmara quente por muito tempo ou são propensos à degradação térmica devido ao cisalhamento do parafuso. Especialmente para plásticos termossensíveis, mesmo em tempo de ciclo curto, devido ao pequeno volume de injeção do material, o tempo de residência no sistema de vazamento é relativamente longo, causando considerável degradação do plástico. Portanto, os plásticos termossensíveis não são adequados para moldagem por microinjeção.
Pontos-chave para a seleção de equipamentos
Em termos de seleção de equipamentos, como o tamanho das peças moldadas por microinjeção está no nível do micrômetro, é aconselhável escolher uma máquina de injeção com volume de injeção de miligramas.
A unidade de injeção desse tipo de máquina de injeção geralmente adota um tipo de combinação de êmbolo de parafuso, onde a parte do parafuso completa a plastificação do material e o êmbolo injeta o fundido na cavidade do molde. A máquina de moldagem por injeção de êmbolo de parafuso pode combinar a alta precisão do parafuso com a alta velocidade do equipamento de êmbolo, garantindo a precisão e velocidade de enchimento do processo de produção.
Além disso, este tipo de máquina de injeção geralmente consiste em um mecanismo de guia de fechamento do molde, um sistema de injeção, um mecanismo de desmoldagem pneumático, um mecanismo de inspeção de qualidade e um sistema de embalagem automática. Um sistema de inspeção de boa qualidade pode garantir o rendimento de produtos moldados por injeção de microprecisão e monitorar flutuações de parâmetros durante todo o processo.
Pontos-chave do processo de moldagem por injeção
Finalmente, vamos dar uma olhada nos requisitos de moldagem por microinjeção em termos de processo de moldagem por injeção. No processo de moldagem por injeção, precisamos considerar as questões de marcas de ar e estresse no portão, geralmente usando moldagem por injeção de vários estágios para garantir que o material possa ser preenchido em um estado de fluxo estável.
Além disso, também é necessário considerar o tamanho do tempo de espera. Uma pressão de retenção muito pequena pode causar encolhimento do produto, mas uma pressão de retenção excessiva pode levar à concentração de tensão e aumento de tamanho.
Além disso, o tempo de permanência do material no tubo de material também precisa ser rigorosamente monitorado. Se o material permanecer no tubo de material por muito tempo, pode levar à degradação do material e afetar a funcionalidade do produto. Recomenda-se implementar o controle de parâmetros padrão no gerenciamento de parâmetros de processo. É melhor realizar a verificação do DOE para cada produto antes da produção em massa, e todas as alterações durante a produção devem ser testadas novamente quanto ao tamanho e funcionalidade.
A moldagem por microinjeção, como um ramo do campo de moldagem por injeção, está se desenvolvendo para alta precisão dimensional, altos requisitos funcionais e altos requisitos de aparência. Somente através de um controle rigoroso e melhoria contínua de diversos processos como moldes, equipamentos, materiais e processos é possível atender o desenvolvimento do mercado.