Um Guia Claro para o Ângulo de Inclinação na Moldagem por Injeção

Obter a inclinação correta é muito importante para fazer boas peças. Este guia irá mostrar-lhe tudo o que precisa de saber sobre o ângulo de inclinação na moldagem por injeção. Partilharei o que aprendi para o ajudar a evitar erros comuns. Aprenderá regras fáceis para tornar as suas peças simples de produzir. Isto poupar-lhe-á tempo e dinheiro.

O que é um ângulo de inclinação e porque é tão importante no design de moldes de injeção?

Um ângulo de inclinação é uma pequena inclinação que coloca nos lados da sua peça. Pense numa pilha de copos de plástico. Os seus lados não são perfeitamente rectos. Têm um pequeno ângulo. Isto ajuda-os a empilhar e a separar-se facilmente. Esse ângulo é a inclinação.

Durante o processo de moldagem por injeção, uma máquina injecta plástico quente e líquido num molde. O plástico arrefece e endurece. Depois disso, o molde abre-se e a peça moldada é empurrada para fora. Este ato de empurrar a peça para fora chama-se ejeção. O ângulo de inclinação é uma parte muito importante do design. Ajuda a peça a sair do molde facilmente e sem qualquer dano. Se não houver inclinação, os lados da peça friccionam contra a superfície do molde. Esta fricção dificulta a saída da peça. Pode danificar tanto a peça como o molde. Por isso, adicionar a quantidade correta de corrente de ar é um dos passos mais importantes para um bom processo de produção. A tiragem torna todo o trabalho mais fácil e melhor. Cada pequeno ângulo de inclinação que se acrescenta ajuda.

Como é que a ausência de corrente de ar afecta a peça moldada?

Aprendi esta lição da maneira mais difícil. Uma peça que não tenha corrente de ar causará problemas. Quando uma peça moldada não tem corrente de ar, será muito difícil tirá-la do molde. A fricção entre a peça e o molde é muito forte. Quando o sistema de ejeção tenta empurrar a peça para fora, a peça pode ficar riscada, dobrada ou mesmo partir. Já vi peças com longas marcas de raspagem nas laterais, tudo porque não tinham corrente de ar. Muitas vezes, estas peças não servem. Isto significa que perdemos tempo e dinheiro.

Isto não só prejudica a peça, como também pode danificar o caro molde. A força da ejeção pode desgastar a superfície do molde ao fim de algum tempo. Por vezes, uma peça pode ficar tão presa que pode ser necessário desmontar o molde só para a retirar. Isto pára o trabalho e custa muito dinheiro a reparar. Um bom ângulo de inclinação reduz o contacto com o molde no momento em que este começa a mover-se. Esta simples inclinação faz com que todo o processo de moldagem corra melhor, mais depressa e por menos dinheiro. Também reduz o número de peças rejeitadas. Uma pequena quantidade de inclinação é sempre melhor do que nenhuma inclinação.

Qual é o menor ângulo de inclinação mínimo que devo utilizar?

Uma pergunta que ouço muito é: "Qual é o ângulo de inclinação mínimo que posso utilizar?" Uma regra geral comum que muitos especialistas em moldagem por injeção lhe dirão é utilizar pelo menos 1 grau de inclinação. Este é um ótimo ponto de partida para a maioria das peças simples que têm um acabamento de superfície suave. Mas eu digo sempre que qualquer inclinação é melhor do que não ter nenhuma inclinação. Mesmo meio grau de inclinação pode fazer uma grande diferença. Se o seu projeto não pode mesmo ter 1 grau, então deve tentar adicionar 0,5 graus. Alguma coisa é sempre melhor do que nenhuma corrente de ar.

Não se esqueça que o objetivo principal é tornar a peça fácil de retirar do molde. Quanto maior for a tiragem, melhor. Digo sempre aos engenheiros de projeto para aplicarem o máximo de ângulo de inclinação que o desenho da peça lhes permitir. Não se limitem a utilizar a menor quantidade possível. Se a sua peça pode ter 2 ou 3 graus de inclinação e ainda assim funcionar corretamente, então deve usá-la. Uma maior inclinação faz com que o processo de moldagem funcione sempre bem. Pode até fazer com que o seu molde dure mais tempo. Uma pequena corrente de ar extra é uma pequena coisa a acrescentar para um processo de fabrico muito mais suave.

Como é que o acabamento da superfície altera o ângulo de inclinação necessário?

O acabamento da superfície da sua peça é muito importante para decidir a quantidade de estiramento que necessita. Pense da seguinte forma: uma superfície de molde muito lisa e brilhante é menos pegajosa. Uma peça pode deslizar de uma superfície lisa mais facilmente. Mas se quiser um acabamento com uma textura, como um toque áspero ou granulado, a superfície do molde tem de ser mais rugosa. Esta textura no molde tem pequenas saliências e depressões nas quais o plástico entra. Isto faz com que seja mais difícil para a peça sair do molde.

Por esta razão, uma peça com uma textura exigirá um ângulo de inclinação maior. Sei, pelo meu trabalho, que é necessário adicionar mais inclinação para superfícies com textura. Uma boa regra é adicionar cerca de mais 1½ graus por cada 0,001 polegadas de profundidade da textura. Assim, se tiver uma textura leve, pode precisar de um ângulo de inclinação de 2 ou 3 graus. Para uma textura muito pesada, pode precisar de 5 graus ou até mais. É sempre uma boa ideia falar com as pessoas que estão a fazer o seu molde sobre a textura de molde que pretende. Eles podem dar-lhe bons conselhos sobre o ângulo de inclinação correto com base na sua própria experiência.

Aqui está um gráfico simples de acabamento de superfície para lhe dar uma ideia:

Esta tabela ajuda a mostrar que um acabamento de superfície mais áspero necessita de uma maior corrente de ar.

Existem melhores práticas para adicionar rascunho ao design da minha peça?

Sim, existem de certeza algumas boas práticas para a conceção de peças para moldagem por injeção. Ao longo do tempo, fiz uma lista de aspectos a verificar por mim próprio. Adicionar um esboço deve ser uma das primeiras coisas em que se pensa, não uma das últimas. É melhor incluir o rascunho no início do processo de design. Se esperar até ao fim, pode ser muito mais difícil adicionar o ângulo de rascunho correto sem ter de alterar outras partes importantes do seu design. Um bom DFM, que significa "design for manufacturability" (design para manufacturabilidade), significa que se pensa na forma como a peça será fabricada desde o início.

Aqui estão algumas das minhas melhores dicas sobre as melhores práticas de moldagem por injeção para rascunho:

• Adicione corrente de ar a todas as superfícies verticais: Qualquer parede, nervura ou peça que esteja a direito para cima e para baixo com a direção de abertura do molde precisa de uma corrente de ar.
• Manter o mesmo ângulo de inclinação: Tente utilizar um ângulo uniforme numa superfície. Isto ajuda a peça a sair do molde de forma suave.
• Pense na linha de separação: A linha de separação é o local onde as duas metades do molde se juntam. O ângulo de inclinação é calculado a partir desta linha. É necessário adicionar a tiragem às superfícies em ambos os lados desta linha para que possam afastar-se do molde.
• Adicione corrente de ar às paredes internas e externas: Tanto a cavidade (que faz o exterior da peça) como o núcleo (que faz o interior) do molde precisam de corrente de ar. Um erro comum é adicionar corrente de ar apenas ao exterior.
• Muitas vezes, mais é melhor: Tal como disse anteriormente, não tenha medo de utilizar mais do que o ângulo de inclinação mais pequeno. Quanto maior for a tiragem, mais fácil será a ejeção da peça.

Seguindo estas regras simples para o ângulo de inclinação da moldagem por injeção, o seu trabalho será muito mais simples.

A minha escolha de seleção de material é importante para o meu ângulo de inclinação?

A seleção do material é muito importante. Diferentes tipos de plástico actuam de formas diferentes no interior do molde. Alguns materiais são mais "pegajosos" do que outros e agarram-se à superfície do molde com mais força. Os materiais mais macios e flexíveis, como o TPE, requerem frequentemente uma tiragem maior do que a que seria utilizada para um plástico duro como o ABS ou o policarbonato. Isto deve-se ao facto de os materiais flexíveis poderem ficar torcidos e deformados durante a ejeção se não houver corrente de ar suficiente.

Outro aspeto a ter em conta é o grau de contração do plástico. Todos os plásticos encolhem um pouco à medida que arrefecem no molde. Esta contração pode fazer com que a peça se agarre firmemente ao núcleo do molde. Um material que encolhe muito pode precisar de um ângulo de inclinação maior para o ajudar a soltar-se. Por exemplo, um termoplástico como o nylon pode encolher bastante, pelo que eu planearia uma tiragem um pouco maior do que a mais pequena. Quando estiver a desenhar uma peça, deve saber qual o material plástico que vai utilizar. Esta informação ajudá-lo-á a escolher o ângulo de inclinação correto para o seu projeto de molde de injeção.

Quando é que é necessário introduzir mais esboços no meu projeto de molde?

A regra de 1 grau é um bom ponto de partida, mas alguns desenhos precisam de mais calado. Uma das coisas mais importantes é a profundidade da peça ou caraterística. Quanto mais profunda for a peça, mais da sua superfície toca no molde. Isto significa que há mais fricção. Para peças profundas, é necessário um ângulo de inclinação maior. Uma boa regra geral que utilizo é adicionar 1 grau de inclinação por cada 1 polegada de profundidade. Assim, se tiver uma parede com 3 polegadas de profundidade, um ângulo de inclinação de 3 graus seria um bom plano. Isto é por vezes escrito como grau de inclinação por 1 polegada.

Peças como uma costela alta e fina também precisam de mais corrente de ar. Estas peças são fáceis de partir. Podem partir-se durante a ejeção se ficarem presas ao molde. Para uma nervura, é frequentemente sugerido um ótimo 1½ a 2 graus de inclinação em cada lado. Além disso, se a sua peça moldada tiver uma área de "fecho", onde duas partes do molde deslizam uma sobre a outra, necessitará de ainda mais corrente de ar. Esta é frequentemente de 3 a 5 graus. Isto é necessário para evitar que o molde seja danificado. Lembre-se, quanto maior for a profundidade do molde, mais corrente de ar será necessária.

Como é que adiciono esboços a peças com formas complexas?

As peças com geometrias ou peças complexas podem ser difíceis. Quando se tem uma peça com muitas caraterísticas diferentes, é preciso pensar em como cada uma delas sairá do molde. O principal é pensar na linha de separação e na direção de abertura do molde. Todos os lados verticais precisam de um ângulo de inclinação que se afaste do molde. Por vezes, uma peça complexa pode necessitar de mais do que uma linha de separação ou "acções laterais" no molde. Estas são partes móveis do molde que lhe permitem fazer caraterísticas como cortes inferiores. Estes locais também precisam de um projeto adequado.

Para uma peça cilíndrica sólida, se o molde se abrir ao longo do seu comprimento, terá de adicionar um ângulo de inclinação aos seus lados. Isto significa que a peça terá uma forma um pouco semelhante a um cone. Mesmo as peças em que o molde é feito com Maquinação CNC precisam deste projeto. Se uma peça necessitar de duas acções de libertação do molde, talvez para um núcleo interior e exterior, poderá necessitar de uma, mas de duas caraterísticas de libertação do molde. Ambas necessitariam de um projeto. Se não tiver a certeza, é sempre uma boa ideia trabalhar com pessoas que tenham muita experiência em moldagem por injeção. Elas podem verificar o seu projeto. Podem sugerir a melhor forma de adicionar o grau correto de esboço a todas as peças, mesmo nas extremidades da peça. Acrescentar o calado a uma peça complexa é um passo muito importante para um bom processo de produção de alta qualidade.

Posso utilizar demasiadas correntes de ar no meu projeto de molde de injeção?

Para as pessoas que estão a fazer a peça, quase nunca se pode ter demasiada corrente de ar. Quanto maior for a corrente de ar, mais fácil será para a peça sair do molde. Uma peça com um ângulo de inclinação de 10 graus sairá do molde muito mais facilmente do que uma peça com um ângulo de inclinação de 1 grau. A máquina trabalhará mais depressa, o molde durará mais tempo e as peças terão um melhor aspeto. Assim, para o processo de fabrico, uma grande inclinação é maravilhosa.

Mas, mesmo assim, a peça tem de fazer o seu trabalho corretamente. A razão pela qual não colocamos uma tiragem de 10 graus em cada superfície é o próprio design da peça. A colocação de um grande calado irá alterar a forma e os tamanhos da sua peça. Se a sua peça precisa de encaixar corretamente com outra peça, um ângulo de inclinação grande pode criar problemas. Por exemplo, se tiver uma peça com uma determinada espessura de parede, adicionar demasiado calado pode tornar uma extremidade muito mais fina do que a outra. Por isso, é necessário encontrar um bom meio-termo. Utilize o máximo de calado possível sem alterar o funcionamento ou o aspeto da peça de uma forma negativa. A tiragem pode ter de ser pequena, mas um pequeno grau de tiragem continua a ser um requisito da moldagem por injeção.

Quais são as principais diretrizes para o ângulo de rascunho a ter em conta?

Sei que já falámos de muita coisa. Pode parecer muita informação a ter em conta. Mas obter o ângulo de inclinação correto é uma das partes mais importantes das melhores práticas para a moldagem por injeção. Um bom esboço faz com que todo o trabalho decorra mais suavemente. Evita-lhe grandes problemas mais tarde. Lembre-se que os ângulos de inclinação são geralmente uma pequena inclinação, mas fazem uma grande diferença. Este é um passo muito importante no processo de conceção de qualquer peça de plástico.

Pensar no projeto desde o início é o melhor conselho que lhe posso dar. Não pense nele como algo a acrescentar no final. Torne-o numa parte principal do seu projeto desde o primeiro dia. Este pequeno passo conduzirá a melhores peças, a uma equipa de produção mais feliz e a um projeto mais bem sucedido. O ângulo de inclinação é uma ajuda para qualquer designer que trabalhe com injeção de baixo volume ou produção em grande escala. Este guia de design simples deverá ajudá-lo no seu próximo projeto. Para qualquer ângulo de inclinação para moldagem por injeção, lembre-se sempre de que um pouco é melhor do que nada. É necessário o grau correto de inclinação na sua peça moldada.

Principais conclusões

Aqui está uma rápida revisão dos aspectos mais importantes a ter em conta sobre o ângulo de inclinação para moldagem por injeção:

• Colocar sempre uma corrente de ar. Até mesmo meio grau de calado é melhor do que nenhum calado. Uma peça sem corrente de ar causará problemas.
• Um bom ponto de partida é 1 grau de inclinação. Para a maioria das peças que têm um acabamento de superfície lisa, 1 grau é uma quantidade pequena e segura.
• Normalmente, mais é melhor. Utilize o máximo de ângulo de inclinação que o desenho da peça lhe permitir. Isto torna a ejeção do molde mais simples.
• As superfícies com textura necessitam de mais corrente de ar. Quanto mais áspero for o acabamento da superfície, mais corrente de ar será necessária. Adicione uma taxa de mais 1½ graus por cada 0,001″ de profundidade de textura.
• As peças mais profundas necessitam de mais corrente de ar. Uma boa regra é adicionar mais um grau de ar por cada polegada de profundidade na cavidade do molde.
• Adicione o rascunho cedo. Inclua o rascunho no seu projeto desde o início como parte do seu plano DFM. Isto evitará que tenha de efetuar alterações difíceis mais tarde.
• Pense no seu material. Os materiais termoplásticos mais macios, mais pegajosos ou com elevado grau de encolhimento necessitam frequentemente de um ângulo de inclinação maior.