O que fazer quando ocorrem marcas de abertura ou estrias prateadas em produtos de moldagem por injeção?

As marcas de folga são um defeito comum na produção de moldes de injeção, surgindo quase diariamente em vários máquinas de moldagem por injeção. Os factores que conduzem a este defeito são numerosos e complexos. Alguns casos são facilmente resolvidos, enquanto outros podem resistir ao ajustamento, causando um desperdício significativo e atrasando potencialmente a entrega do produto.

Hoje, abordarei tudo o que diz respeito às marcas de abertura de um ponto de vista prático, oferecendo informações aos meus colegas e aos entusiastas da moldagem por injeção para que possam abordar eficazmente as questões do mundo real na área da moldagem.

Uma vez que a ocorrência de marcas de folga pode ser influenciada pela conceção do produto, recomendo vivamente que as empresas de conceção de produtos, os projectistas estruturais e os engenheiros mecânicos adquiram um conhecimento profundo desta questão. Isto não só ajuda a conceber novos produtos rentáveis e eficientes, como também facilita a definição de normas de aceitação com fornecedores de moldagem por injeção (para mais pormenores, ver normas de aceitação de moldagem por injeção).

Se estiver interessado noutros defeitos de moldagem por injeção, pode clicar na seguinte ligação para obter mais informações.

Compreender os diferentes defeitos de moldagem por injeção
Flash	Tiro curto	Marca de pia	Deformação/Deformação	Marca de queimadura
Marca de Splay/Risco de Prata	Mancha escura/mancha preta	Marca de fluxo	Bolha	Linha de soldadura
Diferença de cor/Cor desigual	Marca do pino ejetor

O que são marcas de folga?

As marcas de dispersão, também designadas por estrias prateadas, aparecem como padrões de pulverização semelhantes a flores na superfície das peças moldadas perto da porta ou como linhas brilhantes em forma de V quando a luz é projectada obliquamente sobre as peças.

Na nossa produção de moldagem por injeção, as marcas de abertura / estrias prateadas são defeitos de moldagem fundamentais que, normalmente, podem ser rapidamente resolvidos através de ajustes no processo. Ao contrário dos problemas de tamanho e empeno, que requerem tempo de arrefecimento e solidificação para avaliar a qualidade do produto, a causa das marcas de folga pode, por vezes, ser ilusória, afectando gravemente a eficiência da produção.

O que é que causa as marcas de folga?

Factores relacionados com o bolor:

• O tamanho do portão é pequeno.
• Má ventilação do molde, levando a marcas de gás preso.
• Cantos afiados nos desenhos de portões e corrediças.
• Plástico residual em becos sem saída em corredores quentes.
• Colocação incorrecta ou mau funcionamento dos sensores de temperatura do canal quente.
• Bloqueios nos canais quentes.
• Fuga de água em moldes.
• Temperaturas excessivas em câmaras quentes que não são controladas com precisão.
• Pontas de bico com tampas.

Factores de regulação da máquina:

• Definição incorrecta da contrapressão para o plástico fundido, demasiado baixa causando marcas de humidade e demasiado alta causando marcas de degradação térmica.
• O velocidade de injeção é demasiado rápido.
• A velocidade ou a posição de injeção inicial está definida incorretamente.
• Velocidade de fusão rápida.
• Sem abrandamento no final do ciclo de injeção.
• Bocal parcialmente bloqueado.
• O temperatura do molde é demasiado baixo.
• Entupido linha de separação aberturas de ventilação que causam marcas de ar preso, necessitando de limpeza de 4 em 4 horas.
• Temperaturas demasiado elevadas do barril.
• A temperatura do bico é demasiado baixa.
• Temperatura de secagem inadequadamente ajustada ou tempo de secagem insuficiente, causando marcas de humidade.

Factores relacionados com a conceção:

• A conceção não lisa do portão provoca marcas residuais de folga do material.
• as dimensões do portão e da corrediça são demasiado pequenas.
• Tipo ou tamanho de porta incorreto (pino, quadrado, redondo, em forma de leque).
• Locais de ventilação mal concebidos na superfície de separação ou profundidade ou quantidade insuficientes de ventilação.
• Diferenças significativas na espessura da parede.
• Portão mal posicionado.
• Falta de aberturas atrás do trajeto do fluxo na conceção do molde.
• Canais de ventilação inadequados na análise do fluxo do molde.

Factores relacionados com a máquina:

• Má correspondência entre o bocal e o jito do molde.
• Mau funcionamento dos elementos de aquecimento ou dos ventiladores da tremonha.
• Aquecimento anormal no barril.
• Válvula de contrapressão avariada.

Factores relacionados com os materiais:

• Temperatura e tempo de secagem incorrectos para o material.
• Contaminantes no material.
• Partículas de material de tamanho desigual.
• Mistura de diferentes lotes de material modificado de diferentes fornecedores.
• Portões sujos ou com excesso de pó.

Tipos de marcas de folga

Tendo em conta as razões acima mencionadas, classifico as marcas de folga da seguinte forma:

1. Marcas hidrolíticas (marcas de humidade)

Estas ocorrem quando o plástico sofre hidrólise no tambor devido à humidade no material antes da moldagem, ou quando o material adequadamente seco absorve humidade enquanto está na tremonha sem um isolamento eficaz. Este teor excessivo de humidade, quando sujeito a altas temperaturas no cilindro, transforma a água em vapor, degradando a resina e formando gás de dióxido de carbono preso na resina fundida. Este gás precipita-se na cavidade do molde durante a injeção, criando estrias hidrolíticas prateadas, reduzindo significativamente a resistência e a fragilidade da peça moldada. Estas são bastante comuns e fáceis de identificar, normalmente distribuídas uniformemente ao longo da direção de injeção e densamente povoando a superfície em casos graves.

A solução fundamental para as marcas hidrolíticas é a secagem completa do material, assegurando que o teor de humidade nas pastilhas utilizadas durante a moldagem é controlado abaixo de 0,03%. Por conseguinte, as condições do processo de secagem devem ser geridas de forma rigorosa e o teor de humidade dos granulados deve ser verificado por meio de uma injeção de ar antes da moldagem.

O teor de humidade dos materiais

Uma vez que o teor de humidade dos materiais pode causar tantos problemas graves, existe uma linha de precaução unificada para o teor de humidade na moldagem por injeção? Infelizmente, não! O teor de humidade de cada material varia muito, e o grau em que pode ser "desidratado" também varia. A tabela abaixo é uma coleção de plásticos comuns e do seu teor de humidade:

Plástico	Teor de humidade	Teor de humidade admissível para moldagem por injeção
PE	0.1%~0.2%	0.05%
PP	0.1%~0.3%	0.07%
PEAD	0.1%~0.2%	0.05%
PEBD	0.1%~0.2%	0.05%
PEBDL	0.1%~0.2%	0.05%
PVC	0.1~0.4%	0.07%
GPPS	0.1~0.3%	0.07%
HIPS	0.1~0.3%	0.07%
AS, SAN	0.20.3%	0.07%
ABS	0.40%	0.07%
PMMA	0.40%	0.07%
PET	0.3%~0.4%	0.02%
PBT	0.1%~0.25%	0.02%
PA6	1.30%	0.019
PA66	1.50%	0.01%
PC	0.30%	0.02%
POM	0.12%~0.25%	0.02%
PPO（NORYL）	0.14%	0.02%
PPO（SE-100）	0.37%	0.02%
PPS	0.10%	0.05%
PS	0.1~0.3%	0.07%
PC/PBT	0.50%	0.05%
PC/ABS	0.50%	0.06%

Desidratação

Em geral, para desidratar rapidamente, a maioria dos materiais plásticos tem de ser cozida antes da moldagem por injeção. Uma vez que o teor de humidade inicial nas partículas de plástico é relativamente baixo, o processo de secagem pertence à secagem por traços de humidade, e o ar quente é geralmente utilizado como meio de secagem.

Existem dois métodos de cozedura de acordo com as necessidades de produção. Um é para pequenos lotes de materiais e cozedura não contínua, que pode ser efectuada em fornos de cozedura. O método de cozedura contínua, mais comum, utiliza dois tipos de equipamento: secadores de ar quente e secadores desumidificadores. O custo varia consoante a indústria.

Secador de ar quente

Adequado para pequenos lotes de materiais, e um forno pode cozer vários tipos de partículas de matérias-primas em simultâneo. Tem alta precisão de controlo de temperatura, baixo investimento em equipamento e fácil operação. É geralmente adequado para as necessidades de moldagem por injeção de pequenos aparelhos e bens de consumo electrónicos.

Máquina de secagem por ar quente

Adequado para a utilização de grandes lotes de matérias-primas, fácil de operar, custo de investimento relativamente baixo e bom efeito de secagem em ambientes de baixa humidade. No entanto, durante a estação das chuvas, a taxa de defeitos aumenta frequentemente de forma acentuada. Por isso, os fabricantes da região sul precisam de prestar especial atenção.

Secador desumidificante

Baseado no secador de ar quente, requer um desumidificador adicional para remover a humidade do ar, aumentar a eficiência da secagem e é especialmente adequado para dias de chuva e para a utilização de materiais PA com elevado teor de humidade.

Quanto ao processo de cozedura, pode pensar-se que é semelhante à cozedura, em que o "grau de calor" é igualmente importante. Se o tempo de cozedura for demasiado longo, provocará a descoloração e a degradação do material; se a temperatura de secagem for demasiado baixa, fará com que o teor de humidade do material exceda o padrão. Também resumi uma tabela de tempos de cozedura para plásticos:

Plásticos	Temperatura de cozedura	Tempo de cozedura
PE	60~80°C	1~2h
PP	80~100°C	1~2h
PEAD	60~80°C	1~2h
PEBD	60~80°C	1~2h
PEBDL	60~80°C	1~2h
PVC	60~80°C	1~2h
GPPS	80~90°C	2~3h
HIPS	80~90°C	2~3h
AS/SAN	80~90°C	2~4h
ABS	80~90°C	3~4h
PMMA	80~90°C	3~4h
PET	130~140°C	4-6h
PBT	130~140°C	3~4h
PA6	80~100°C	4~6h
PA66	80~100°C	4~6h
PC	120°C	3~4h
POM	80-90°C	2~4h
PPO(NORYL)	120°C	2~4h
PPO(SE-100）	95°C	2~4h
PPS	120°C	3~4h
PS	80~90°C	2~3h
PC/PBT	100~120°C	3~4h
PC/ABS	80~100°C	2~3h

2. Marcas de degradação térmica (estrias prateadas térmicas)

Estas ocorrem quando a resina sobreaquece durante o processo de moldagem, gerando gases como o dióxido de carbono, que causam estrias prateadas na superfície das peças moldadas.

As causas mais comuns incluem:

1. Temperaturas excessivamente elevadas do tambor.

2. Plástico residual nos pontos mortos do tambor ou do bocal.

3. Tempo de permanência prolongado no barril.

4. Redução do peso molecular da resina devido à utilização excessiva de material reciclado, comprometendo assim a resistência ao impacto e tornando o material demasiado frágil para utilização.

5. A contrapressão é demasiado elevada.

As estrias termo-prateadas são normalmente identificáveis pelo seu aspeto, que não segue um padrão específico e, por vezes, se assemelha a um cometa. São frequentemente acompanhadas por um escurecimento da cor do plástico, especialmente percetível ao longo do jito, que serve como indicador principal para identificar as estrias termo-prateadas.

Devem ser tomadas medidas adequadas com base na causa da degradação. Se for causada por uma temperatura demasiado elevada numa secção do cilindro, a temperatura dessa secção deve ser reduzida; se for causada por pontos mortos no cilindro ou no bocal, essas áreas devem ser limpas e os pontos mortos eliminados; se for causada por um tempo de permanência prolongado no cilindro, o ciclo de moldagem deve ser o mais curto possível, garantindo ainda assim a qualidade do produto. Se estas medidas não forem eficazes, considere a possibilidade de utilizar uma máquina de moldagem por injeção de menor capacidade para a produção.

3. Estrias prateadas estruturais:

Estas são causadas por uma má conceção estrutural das peças moldadas, tais como grandes irregularidades na espessura da parede ou mudanças abruptas na secção, fazendo com que o material fundido se expanda ou encolha abruptamente durante o processo de enchimento, permitindo que o ar se misture com o material fundido na cavidade do molde. As estrias prateadas estruturais afectam principalmente a aparência e têm pouco impacto na resistência e na resistência ao impacto das peças moldadas.

As características das estrias prateadas estruturais incluem uma distribuição fixa de estrias em forma e localização quando as condições do processo são constantes, geralmente ao longo da direção de injeção e ocorrendo frequentemente após mudanças abruptas de secção. Uma vez que as estrias prateadas estruturais são causadas por mudanças abruptas de secção e por desníveis graves na espessura da parede, aparecem frequentemente na superfície das peças moldadas juntamente com defeitos de marcas de afundamento e podem mesmo causar vários graus de bolhas no interior das peças.

As estrias de prata estruturais podem geralmente ser eliminadas alterando a velocidade de injeção. Quando a mudança de secção é pequena, a velocidade de injeção pode ser reduzida, permitindo que o material preencha suavemente a cavidade do molde e evitando que o ar se misture à medida que passa pela secção abrupta, evitando assim a formação de estrias prateadas. No entanto, a redução da velocidade de injeção pode também levar a disparos curtos, necessitando de ajustes noutras condições do processo, tais como a temperatura do molde e a temperatura do bocal para resolução. Quando a mudança de secção é significativa, pode ser tentada uma velocidade de injeção mais elevada, juntamente com um aumento da pressão de injeção para forçar o ar a sair da superfície de separação.

Se o ajuste da velocidade de injeção ou o aumento da pressão de injeção não resolver o problema, considere a possibilidade de melhorar a conceção estrutural das peças de plástico e de melhorar o sistema de ventilação do molde.

4. Marcas de abertura do projeto do portão e da corrediça:

Estas são causadas pela conceção irracional do sistema de comportas ou por bloqueios locais. As suas causas e soluções são as seguintes:

1) O ângulo do cone do sprue foi concebido para ser demasiado grande

Se o ângulo do cone do jito for demasiado grande, faz com que o material saia da parede do cone no início da injeção, criando uma lacuna. À medida que a cavidade do molde se enche, o ar misturado no fluxo de material entra na cavidade do molde, formando estrias prateadas. Estas estrias são caracterizadas pela sua distribuição inteiramente ao longo da direção de injeção.

Para eliminar este defeito, em primeiro lugar, efectue um ciclo seco para excluir a possibilidade de hidrólise e degradação da resina e, em seguida, verifique se o tamanho do ângulo do cone do jito é adequado. Se o ângulo A for superior a 10 graus, pode causar o fenómeno acima descrito. Um ângulo A de 4~6 graus é adequado; se o ângulo A for demasiado pequeno, pode causar dificuldades de desmoldagem e um fraco fluxo de material. As estrias prateadas do corredor são por vezes eliminadas alterando a velocidade de injeção, mas o método fundamental continua a ser modificar ou substituir o casquilho do jito para reduzir o ângulo do cone do jito.

2) Conceção irracional do portão

Se a área da secção transversal da porta for demasiado pequena, provoca um fluxo turbulento ou jato à medida que o material passa pela porta, misturando o material fundido com o ar e produzindo estrias prateadas junto à porta. Estas estrias são caracterizadas por uma distribuição radial centrada na porta. O seu método de eliminação consiste em alargar a porta ou alterar a forma da secção transversal da porta para fazer desaparecer as estrias de prata. Ao modificar a porta, se a velocidade de injeção for reduzida de forma adequada, será mais eficaz.

3. O material frio na ponta do bico provoca uma parte do sistema de gating ou um bloqueio local durante a injeção

O mecanismo de formação de riscas prateadas devido a um bloqueio parcial no canal ou na porta é semelhante ao causado por uma porta demasiado pequena. Ao identificar estas riscas prateadas, devem ser encontrados vestígios de material frio no sistema de canais. O método para eliminar este defeito consiste em alargar o poço de material frio no molde e aumentar a temperatura do bocal.

5. Pulsação de estrias prateadas:

As chamadas estrias prateadas de pulsação não se referem à pulsação das estrias propriamente ditas, mas ao fenómeno de saltos irregulares que ocorre durante a retração e a alimentação do parafuso de pré-plastificação, que se assemelha a uma pulsação. Este fenómeno reflecte principalmente a queda anormal de material, em que o ar entra facilmente no cilindro e é transportado para a cavidade do molde com o material fundido durante a injeção, formando estrias prateadas.

Estas estrias são caracterizadas por ocorrências irregulares em termos de localização e quantidade, por vezes acompanhadas por tiros curtos, marcas de afundamento e bolhas internas.

O método para eliminar as estrias prateadas de pulsação envolve a adoção de medidas correspondentes com base na causa da pulsação.

As suas causas e soluções são as seguintes:

1). A temperatura na extremidade traseira do cilindro é demasiado elevada, fazendo com que as partículas de material perto da porta de alimentação se colem e caiam anormalmente. Devemos reduzir a temperatura na extremidade traseira do barril.

2). A temperatura do material é demasiado baixa, causando uma plastificação deficiente da resina e uma carga excessiva no motor de pré-plastificação, o que resulta numa velocidade anormal do parafuso. Devemos aumentar as temperaturas de moldagem de forma adequada para melhorar a plastificação.

3). A contrapressão do parafuso é demasiado baixa; para o material PC, a contrapressão deve ser de 10-25Mpa.

4). O dispositivo de isolamento da tremonha está a ser instalado ou utilizado incorretamente. As lâmpadas de infravermelhos não devem estar demasiado próximas das partículas de material nem devem ser utilizadas durante demasiado tempo, o que faz com que as partículas se colem a altas temperaturas e caiam.

Por vezes, ocorre uma pulsação súbita durante a produção normal, frequentemente devido ao mau funcionamento de instrumentos de controlo automático individuais ou a falhas no dispositivo de aquecimento do barril, causando temperaturas anormais na extremidade posterior do barril. Por conseguinte, ao regular a temperatura, é igualmente necessário verificar se existem anomalias nos instrumentos e circuitos.

6. Riscas prateadas de ar preso:

As estrias prateadas de ar aprisionado referem-se a estrias formadas por gases que não podem ser expelidos durante o processo de enchimento do material. Caracterizamos estas estrias por linhas de soldadura bastante óbvias, com as estrias prateadas a aparecerem frequentemente perto das linhas de soldadura, enquanto outras áreas não têm estrias prateadas.

O método fundamental para eliminar estas estrias prateadas envolve a alteração da localização e do tipo de porta, a definição de ranhuras de ventilação eficazes ou a modificação da estrutura da peça de plástico, mas isto requer modificações significativas no molde. Na produção prática ou moldagem experimentalPara corrigir o processo, são frequentemente adoptadas condições de correção, tais como o ajuste da pressão e da velocidade de injeção e a alteração da diferença de temperatura entre os moldes fixos e móveis.

Estudo de caso de um defeito de marca de abertura

Informações sobre o produto:

1. Nome: Concha do altifalante

2. Material: ABS cinzento de alto brilho

3. Tamanho: 20mm x 5mm x 4mm

4. Cavidade: 1*2

5. Peso: 87g*2

6. Porta: tipo submarino

Processo de moldagem por injeção:

1. Modelo da máquina de moldagem por injeção: Haitian 450T

2. Temperatura do bocal: 215°C

3. Temperaturas do barril: 230°C-220°C-200°C-190°C-170°C

4. Temperaturas do molde: Cavidade 55°C, núcleo 45°C

5. Tempo de moldagem: 45 segundos, tempo de arrefecimento 18 segundos

6. Tempo de injeção: 3,2 segundos

7. Curso de dosagem: 150 mm

8. Tempo de retração: 0,3 segundos

9. Injeção segmentada: 4 fases

10. Pressões de injeção: 90-110-90-50

11. Velocidades de injeção: 20-45-30-5

12. Posições de injeção: 142-130-122-0

13. Segmentado pressão de retenção: 2 fases

14. Pressões de retenção: 15-72

15. Tempos de espera: 10-20

16. Duração da retenção: 2 segundos-6 segundos

Método de processamento do produto:

Produzido com um robot automático, material ABS misturado com masterbatch cinzento, pré-seco antes da produção a uma temperatura de secagem de 85°C.

Requisitos de qualidade do produto:

Este produto destina-se a ser utilizado para fins estéticos e não deve apresentar riscos na superfície, marcas de afundamento, linhas de fluxo, marcas de inclinação ou outros defeitos. A tolerância dimensional não deve exceder 0,02; se esta tolerância for excedida, podem surgir problemas de montagem.

Informações sobre defeitos de produção:

Durante a produção, apareceram marcas de abertura perto do portão, afectando o aspeto da superfície do produto. Após a exposição à luz solar, ocorreu a delaminação, afectando também as dimensões do produto, bem como as suas propriedades mecânicas e químicas. Isto afecta gravemente a qualidade e a vida útil das peças de plástico.

Os produtos com este defeito são considerados defeituosos e os engenheiros de processo devem efetuar rapidamente ajustes para evitar defeitos de lote que possam atrasar a capacidade de produção, desperdiçar energia e atrasar a entrega de encomendas.

Solução:

A análise demonstrou que ocorreu um extravasamento na produção de um conjunto de moldes utilizados para o fabrico, com o material a envolver o bocal e o primeiro e segundo anéis de aquecimento do cilindro. Os anéis de aquecimento do bocal e da primeira secção do cilindro estavam danificados e foram substituídos. Durante a substituição dos anéis de aquecimento, o termopar não ficou bem preso e deslocou-se para trás, fazendo com que a temperatura real do material fosse superior à temperatura definida, apesar de as definições da temperatura do material serem as mesmas.

Isto significa que a temperatura real do material era mais elevada do que na produção anterior e, uma vez que a produção atual utilizou uma comporta do tipo submarino, a mesma temperatura do tambor (temperatura do material) aumentou necessariamente a taxa de cisalhamento, fazendo com que o material se decompusesse e produzisse marcas de abertura. É necessário ajustar a temperatura do material, voltar a fixar os anéis de aquecimento e fixar o termopar.

Conclusão

As marcas de abertura / estrias prateadas são um problema de produção comum. Podemos resolvê-los através de vários métodos, como o ajuste da pressão de injeção, a temperatura do molde e a substituição de materiais plásticos. A chave está em identificar a causa das marcas de saliência e tomar as medidas adequadas com base nas circunstâncias específicas. Através de soluções eficazes, podemos reduzir significativamente o impacto das marcas de folga no processo de produção, melhorando a eficiência das máquinas de moldagem por injeção.

Sou Lee Young da FirstMold, com mais de uma década de experiência na indústria de injeção de moldes, tendo lidado com milhares de clientes e gestores de produto. O meu contacto contínuo fez-me perceber: conseguir uma produção de alta qualidade de produtos ou peças requer esforços de colaboração entre designers e produtores. Sempre gostei de partilhar vários conhecimentos da indústria, esperando que a minha experiência o possa ajudar.