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Os tipos mais abrangentes de defeitos de moldagem por injeção

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Os defeitos de moldagem por injeção são problemas com que todos os profissionais e trabalhadores da moldagem por injeção se deparam. Estes defeitos de moldagem por injeção são numerosos e resultam de várias causas, possivelmente envolvendo a conceção do molde, operações de moldagem por injeção, questões relacionadas com a matéria-prima e outros factores.

We cannot assume that an injection molding factory with defects is not a good company, because defects are almost inevitable in all injection molding production. The truly good injection molding companies are those that can respond quickly to defects and solve problems effectively.

Este artigo compilou todos os tipos de defeitos de moldagem por injeção encontrados pela FirstMold em mais de dez anos de experiência em produção. Ele fornece uma breve explicação dos tipos de defeitos. Se for um investigador de moldagem por injeção ou um investigador de moldes, pode aprofundar os tipos específicos de defeitos de moldagem por injeção nas páginas dedicadas.

Se é um designer de produtos ou alguém que subcontrata a produção de produtos, também deve estar ciente dos vários defeitos de moldagem por injeção abordados neste artigo, uma vez que este conhecimento o ajudará muito na aceitação do produto e na definição de normas de subcontratação da produção.

O que são defeitos de moldagem por injeção

Durante o processo de moldagem de produtos de plástico, devido a diferentes equipamentos de processamento, diferentes desempenhos de moldagem e uma grande variedade de matérias-primas, juntamente com as condições de funcionamento do equipamento, a estrutura da cavidade dos moldes e as propriedades reológicas dos materiais, a qualidade intrínseca e externa das peças apresenta frequentemente vários defeitos.

Muitos defeitos de moldagem por injeção podem ser resolvidos através de um ajuste fiável das condições de funcionamento.

A FirstMold resumiu os seguintes defeitos de moldagem por injeção:

Tiros curtos, marcas de afundamento, linhas de soldadura, linhas de fluxo, brilho deficiente, vazios, pontos negros, flash, deformação, desmoldagem deficiente, turvação, marcas de abertura, marcas de queimadura, jactos, estrias prateadas, rebarbas, delaminação da superfície, bolhas, descoloração, vazios, etc.

The main causes of these defects focus on several factors: mold temperature, runner temperature, injection speed, injection pressure, holding pressure, position, holding time, switchover point, clamping force, cooling time, barrel temperature, material baking temperature, plasticizing speed, mold opening speed, backpressure, etc.

Tipos de defeitos de moldagem por injeção

1. Short Shots

Os disparos curtos referem-se ao enchimento incompleto no final do fluxo de material ou ao subenchimento parcial em moldes de múltiplas cavidades, particularmente em áreas de paredes finas ou no final do percurso do fluxo. Trata-se de um defeito muito comum na moldagem por injeção.

Causas:

  1. Resistência excessiva ao fluxo, fazendo com que a massa fundida deixe de fluir.
  2. Os factores que afectam o comprimento do fluxo da massa fundida incluem: espessura da parede da peça, temperatura do molde, pressão de injeção, temperatura da massa fundida e composição do material.

2. Flash

Flash in injection molded parts refers to the irregular excess material that appears at the edges of the molded product. It usually occurs along the parting lines of the injection mold, and sometimes at locations such as ejector pins and inserts. Injection molding flash is the most frequent injection molding defect that can occur in the injection molding industry.

Causas:

  1. Força de aperto insuficiente.
  2. A temperatura de fusão é demasiado elevada.
  3. Má conceção do molde.
  4. Controlo inadequado das condições do processo.

3. Warpage

Warpage refers to the distortion of the surface of a plastic part that does not form according to the designed shape, typically caused by uneven sink marks of the molded part.

Causas:

  1. A temperatura do cilindro é demasiado baixa; a temperatura do bico é demasiado baixa.
  2. A temperatura de fusão é demasiado baixa ou/e a pressão de injeção é demasiado elevada.
  3. Pressão ou tempo de retenção inadequados.
  4. Tempo de permanência incorreto; tempo de ciclo incorreto.
  5. Diferença significativa de temperatura entre o núcleo e a cavidade; a temperatura do molde é demasiado baixa.
  6. Diferença excessiva de espessura entre diferentes partes da cavidade do molde.
  7. Número ou localização incorrecta dos portões.
  8. As portas, corrediças e/ou portões são demasiado pequenos e/ou demasiado compridos.
  9. Ejeção irregular.

4. Black Specks (Dark Spots)

Os Pontos Negros contribuem significativamente para a taxa de defeitos de moldagem por injeção durante a produção normal, principalmente porque afectam o aspeto do produto, levando à sua eliminação. A maioria dos pontos negros são substâncias estranhas, não relacionadas com as matérias-primas. No entanto, uma minoria de manchas escuras e impurezas tem origem nas próprias matérias-primas.

Causas

Antes da moldagemDepois da moldagem
1. As impurezas presentes nas matérias-primas durante a transformação dão origem a pontos negros.1. Material de molde deficiente, superfícies de separação ou superfícies de formação que libertam pó de ferro, causando manchas negras.
2. As impurezas da granulação provocam manchas negras.2. Os pinos ejectores ásperos são propensos a queimar e a libertar pó de ferro, causando manchas negras.
3. Contaminação com masterbatch de cor ou com material triturado salpicado e aparas.3. A moagem dos blocos de deslizamento produz limalhas de ferro, causando manchas negras.
4. Mistura de materiais de baixo ponto de fusão com partículas de alto ponto de fusão.4. Fugas no interior dos blocos deslizantes que causam ferrugem ou outras manchas; a ferrugem e as manchas ejectadas pelo movimento dos blocos deslizantes podem pousar no produto e formar manchas negras.
5. Impurezas introduzidas durante a embalagem, o transporte e a armazenagem.
6. Contaminação das matérias-primas durante o processo de alimentação.
7. Carbonização de matérias-primas.
8. Os aditivos degradam-se ou decompõem-se, causando descoloração.

5. Bubbles

Bolhas: As bolhas nos produtos de plástico são frequentemente causadas pela interferência de gases durante o processo de moldagem. Isto pode resultar no aparecimento de marcas de folga ou de pequenas bolhas na superfície do produto, ou na formação de bolhas nas secções mais espessas do produto. As fontes destes gases devem-se principalmente à presença de humidade, substâncias voláteis ou lubrificantes em excesso nas matérias-primas, ou a gases de degradação produzidos quando o plástico é aquecido durante demasiado tempo a altas temperaturas. 

Causas:

  • Elevado teor de humidade nas matérias-primas.
  • Ar retido nas matérias-primas.
  • Degradação de polímeros.
  • Contaminação do material.
  • Temperatura excessiva do barril.
  • Fraca plastificação da massa fundida.
  • Volume de injeção insuficiente.

6. Burn Marks

As marcas de queimadura referem-se aos danos causados ao plástico fundido devido a uma temperatura excessiva ou a um tempo de permanência prolongado, que se decompõe e liberta gases, resultando em marcas castanhas ou prateadas distintas. Causas:

  1. Incapacidade de evacuar prontamente o ar da cavidade do molde.
  2. Degradação do material: a. Temperatura de fusão excessivamente elevada. b. Velocidade do parafuso excessivamente elevada. c. Conceção incorrecta do sistema de canais.

7. Superfície rica em fibra de vidro (emergência de vidro na superfície):

Para aumentar a força e a resistência à temperatura dos produtos, as fibras de vidro são utilizadas para reforçar os plásticos. Embora as fibras de vidro contribuam para um melhor desempenho, as suas diferenças inerentes à matriz plástica levam a problemas de compatibilidade. A emergência da fibra de vidro é uma manifestação direta destes problemas de compatibilidade.

Causas:

  1. As fibras de vidro têm uma fluidez muito mais fraca do que o plástico. À medida que o plástico flui no molde, move-se das camadas intermédias para a frente, rolando para fora, pelo que os materiais com melhor fluidez chegam à frente, enquanto os materiais com fraca fluidez permanecem na superfície do molde.
  2. As fibras de vidro promovem a cristalização, e materiais como o PP e o PA são cristalinos. Cristalizam e arrefecem rapidamente; se o arrefecimento for rápido, torna-se difícil para a resina cobrir e conter totalmente as fibras de vidro, levando ao seu aparecimento.

8. Discoloration/Off Color:

A descoloração refere-se a variações na cor da superfície de um produto devido a múltiplos factores, incluindo diferenças nas propriedades do material e nas condições de processamento. Estas variações de cor podem tornar os produtos particularmente inaceitáveis se a clareza for fundamental. Os factores que afectam a cor incluem a cor de base da resina bruta, os corantes (masterbatches ou pigmentos), a compatibilidade dos corantes com a resina, os processos de moldagem por injeção, a máquina de moldagem por injeção e o molde.

Causas:

  1. Quanto maior for a diferença nas cores de base da resina bruta, mais significativa será a variação de cor do produto.
  2. A cor de base, a estabilidade térmica, a dispersibilidade e a capacidade de cobertura dos corantes.
  3. Compatibilidade dos corantes com a resina bruta.
  4. As alterações na temperatura de injeção podem afetar diretamente a temperatura do material, provocando assim alterações na cor do produto.
  5. Uma má ventilação do molde pode fazer com que o plástico seja adiabaticamente comprimido e reaja violentamente com o oxigénio.
  6. O tamanho do bocal da máquina de moldagem por injeção pode afetar a cor do produto, influenciando a taxa de cisalhamento do material.
  7. Outros factores, como o tempo de armazenamento, as impurezas das matérias-primas (humidade, resíduos, etc.) e os aditivos.

9. Fragilidade

A fragilidade em peças moldadas refere-se a certas áreas de uma peça que se tornam propensas a fissuras ou rupturas. Deve-se principalmente à degradação do material, que provoca a quebra das cadeias moleculares dos polímeros, reduzindo o seu peso molecular e deteriorando assim as propriedades físicas globais do polímero.

Causas:

  1. Condições de secagem inadequadas.
  2. Definições incorrectas da temperatura de moldagem por injeção.
  3. Sistemas de portões e corredores mal concebidos.
  4. Conceção inadequada do parafuso.
  5. Baixa resistência da linha de soldadura.
  6. Utilização excessiva de materiais reciclados.

10. Silver Streaks

As estrias prateadas são defeitos de moldagem por injeção finos, alongados e semelhantes a sulcos que aparecem perpendicularmente à direção da tensão principal nos polímeros. Estes defeitos incluem bolhas na superfície e vazios internos, e podem causar inconsistências no acabamento da superfície das peças moldadas por injeção, resultando num aspeto prateado.

Causas:

  1. Elevado teor de humidade nas matérias-primas.
  2. Ar retido nas matérias-primas.
  3. Degradação do polímero devido a: a) Contaminação do material. b) Temperatura excessiva do cilindro. c) Volume de injeção insuficiente.

11. Retirada de jato (Jet Lines):

O jato ocorre quando o material fundido flui a alta velocidade através de áreas estreitas, como o bocal, o canal ou a porta, e depois entra subitamente numa área mais aberta e relativamente mais larga. A massa fundida dobra-se e serpenteia ao longo da direção do fluxo e, ao entrar em contacto com a superfície do molde, arrefece rapidamente. Se esta parte do material não se fundir bem com a resina que entra posteriormente na cavidade, podem formar-se linhas de jato no produto.

Causas:

A principal causa é a velocidade de injeção excessivamente elevada da resina a partir do portão. Se o plástico entrar no portão sem encontrar quaisquer obstáculos e percorrer uma longa distância antes de entrar em contacto com a área principal do molde, arrefece rapidamente, resultando em jactos.

12. Weld Lines

As linhas de soldadura referem-se a defeitos de moldagem por injeção de superfície que ocorrem quando duas frentes de fluxo se encontram e se soldam, também conhecidas como linhas de malha ou linhas de fusão. Na maioria dos casos, as linhas de soldadura são os locais numa peça moldada por injeção onde as propriedades ópticas e a resistência mecânica são mais fracas. Podem aparecer entalhes ou descoloração ao longo destas linhas.

Causas:

  1. Uma temperatura e pressão insuficientes na junção dos fluxos de fusão dificultam o preenchimento dos bordos e cantos das frentes de fluxo. Em superfícies lisas, os entalhes ao longo das linhas de soldadura podem ser claramente vistos, enquanto que em superfícies texturizadas, pode haver uma diferença de brilho nos bordos das linhas.
  2. Uma vez que a junção dos fluxos de fusão não é homogénea, isto pode levar à formação de pontos fracos.
  3. Se forem utilizados plásticos que contenham aditivos (tais como corantes), os aditivos podem alinhar-se perfeitamente perto das linhas de soldadura devido à direção do fluxo, causando desvios de cor mais visíveis perto das linhas de soldadura.

13. Sink Marks

Sink marks are localized depressions on the surface of a product, typically occurring where there are variations in wall thickness, such as at ribs, bosses, or internal grids. If shrinkage is not properly accommodated, it can lead to voids.

Causas:

  1. Questões materiais:
    • Encolhimento excessivo do material.
  2. Problemas de bolor:
    • Conceção incorrecta do produto com espessura de parede excessiva ou irregular.
    • As portas são demasiado pequenas ou os canais demasiado estreitos ou pouco profundos, provocando o arrefecimento prematuro da massa fundida durante o enchimento.
    • Arrefecimento irregular do molde.
  3. Processo de moldagem:
    • Insufficient injection pressure and inadequate compensation for sink marks.
    • Velocidade de injeção demasiado rápida, tempos de injeção e de espera insuficientes e portão não solidificado no final da pressão de espera.
    • A temperatura de fusão é demasiado elevada, o que pode provocar marcas de afundamento em áreas com paredes ou nervuras mais espessas.

14. Flow Marks

As marcas de fluxo referem-se a defeitos de superfície ondulados perto da porta, caracterizados por traços de fluxo de resina que formam círculos concêntricos centrados em torno da direção da porta, imprimindo na superfície do produto moldado.

Causas:

  1. A temperatura de fusão é demasiado baixa.
  2. A temperatura do molde é demasiado baixa.
  3. A velocidade de injeção é demasiado baixa.
  4. A pressão de injeção é demasiado baixa.
  5. As dimensões da corrediça e do portão são demasiado pequenas.

15. Ejector Pin Marks (Ejected Mark)

As marcas de pinos ejectores referem-se geralmente aos sinais visíveis na superfície do produto acabado causados pelos pinos ejectores, tais como branqueamento ou saliências, bem como marcas ou sombras escuras (sem quaisquer saliências ou reentrâncias) que aparecem na posição diretamente oposta aos pinos ejectores.

Causas:

  1. Conceção não razoável do produto, incluindo a conceção da forma do produto.
  2. Conceção irrazoável do molde, incluindo o sistema de comportas, a conceção das comportas, o sistema ejetor, o sistema de arrefecimento do molde e o sistema de ventilação do molde.
  3. Parâmetros da máquina não razoáveis, incluindo parâmetros de injeção, parâmetros de pressão de retenção, parâmetros de temperatura do molde, parâmetros de temperatura do material, parâmetros de ejeção e parâmetros de força de aperto.
  4. Influência irracional dos materiais, incluindo os parâmetros de processamento dos materiais.

Conclusão

Os defeitos de moldagem por injeção acima enumerados são comuns na produção de moldagem por injeção. Em aplicações de produção reais, podem ocorrer muitos outros defeitos de moldagem por injeção. Analisaremos e abordaremos estes defeitos comuns de moldagem por injeção, um a um, no futuro, por isso, fique atento.

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