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As linhas de soldadura s?o um defeito comum em pe?as de plástico moldadas, afectando n?o só a qualidade estética do produto, mas também as suas propriedades mec?nicas, especialmente em materiais como polímeros refor?ados com fibras e misturas multifásicas.

Este artigo fornece um conhecimento abrangente sobre linhas de soldadura. Se estiver interessado noutros defeitos de moldagem por inje??oPara mais informa??es, clique na liga??o abaixo.

O que s?o linhas de soldadura para moldagem por inje??o?

Na conce??o inicial dos produtos de plástico, est?o presentes características inevitáveis, como orifícios, inser??es, saliências e altera??es na espessura. Além disso, podem ser utilizados designs de múltiplas portas em designs de moldes posteriores, fazendo com que o plástico fundido no molde flua em mais do que duas direc??es. Quando dois fluxos de material fundido se encontram, formam uma linha de soldadura, que aparece como uma marca linear na superfície da pe?a moldada.

As linhas de soldadura s?o geralmente de dois tipos: linhas de fus?o e linhas de malha.

Mecanismo de forma??o de linhas de soldadura em pe?as de plástico

Padr?es de fluxo de plástico fundido na cavidade

Antes de discutir as linhas de solda, vamos analisar brevemente o padr?o de fluxo da fonte: o plástico fundido segue o princípio do fluxo da fonte na cavidade, com o fluxo mais rápido no centro e mais lento nas laterais, semelhante a uma fonte. Devido ao efeito do fluxo da fonte, o plástico fundido que entra primeiro na cavidade solidifica-se perto da porta, com a camada central fundida do fundido a sobressair das camadas solidificadas em ambos os lados.

A forma??o do fluxo da fonte: ? medida que a massa fundida entra na cavidade, arrefece e solidifica em contacto com as paredes mais frias do molde, formando uma fina camada superficial. A camada central, isolada pela camada superficial, permanece a uma temperatura mais elevada e continua a fluir a jusante da pe?a.

Gera??o de defeitos de linha de soldadura

O mecanismo de forma??o da linha de soldadura está relacionado com o fluxo da fonte de plástico fundido. Quando dois fluxos de fus?o se encontram, contactam primeiro no meio da sec??o. Em seguida, eles se espalham para os lados e, finalmente, preenchem a posi??o para formar um sulco em forma de V. Se o ar na ranhura em V for difícil de ventilar ou a temperatura dos dois fluxos de fus?o for muito baixa, uma linha de solda percetível se formará no local da ranhura em V.

Solu??es para linhas de soldadura

1. Dos processos de moldagem por inje??o:

2. Do projeto do molde

Sistema de portas: Otimizar eficazmente as linhas de soldadura, abordando corredores frios ou corredores quentes, e otimiza??o de portas:

1). Corredores frios:

Utilize calhas circulares ou trapezoidais para minimizar a perda de press?o.

Assegure-se de que os po?os de proje??o de frio s?o adequadamente longos e que as transi??es s?o ligadas de forma suave.

Maximizar a área da sec??o transversal, mantendo o comprimento mínimo.

2). Corredores quentes:

Utilize válvulas de sequência de canal quente para a abertura sequencial, o que pode ocultar eficazmente as linhas de soldadura. Por exemplo, como mostra a imagem abaixo, a válvula de pino 2, como porta principal, abre primeiro. Depois de a frente de fus?o passar por 1 e 3, as válvulas de pino 1 e 3 abrem-se, impedindo a forma??o de linhas de soldadura entre os port?es. No caso de linhas de soldadura inevitáveis, as válvulas sequenciais podem, por vezes, deslocar com êxito a linha de soldadura para uma superfície n?o visível. Esta técnica é amplamente utilizada nas indústrias de electrodomésticos e automóvel, onde a parte traseira de uma pe?a utiliza duas válvulas sequenciais de canal quente abertas em simult?neo, resultando na forma??o de uma linha de soldadura entre duas portas.

3). Port?es:

Evitar a utiliza??o de comportas de ponta, subportas e comportas de buzina, que têm perdas de press?o elevadas, em situa??es n?o essenciais. Utilizar comportas com baixas perdas de press?o, como as comportas laterais e as comportas em leque, e projetar a largura e espessura da comporta t?o grandes quanto possível em condi??es de projeto razoáveis.

4). Organizar corretamente o número de portas:

Para pe?as grandes com várias portas, se as linhas de soldadura forem inevitáveis, aumentar o número de portas para reduzir o comprimento do fluxo da massa fundida, aumentando assim a temperatura da frente de fus?o; para pe?as pequenas, reduzir o número de portas para minimizar o número de fluxos de massa fundida.

5). Processos-limite:

No caso de linhas de soldadura inevitáveis que n?o satisfa?am os requisitos de aparência, tente abrir ranhuras de escape na extremidade de enchimento ou, sem causar flashes, aprofundar e alargar as ranhuras de escape.

Se o aumento das ranhuras de exaust?o n?o melhorar totalmente a situa??o, considere a possibilidade de reduzir o ferro no molde para abrir po?os de extravasamento.

6). Dispor corretamente os canais de arrefecimento:

A dist?ncia razoável entre os canais de arrefecimento e as linhas de soldadura é geralmente cerca de 1,5 vezes o di?metro do canal de arrefecimento. Se o tamanho e a deforma??o forem factores a considerar, podem ser colocadas pe?as de inser??o com canais de água de alta temperatura separados nos locais das linhas de soldadura, com outras áreas ligadas à água de temperatura normal, melhorando eficazmente as linhas de soldadura. Os arranjos de canais de água separados incluem: abertura de canais de inser??o se o espa?o permitir, ou abertura de po?os de água ou torres de água se o espa?o for insuficiente.

7). Moldes de aquecimento e arrefecimento rápido:

Ligue dois conjuntos de canais de água ao núcleo do molde, um para vapor de alta temperatura e alta press?o. Antes da inje??o, utilize brevemente vapor de alta press?o a alta temperatura para elevar a temperatura do núcleo do molde acima da Tg do material utilizado. Para arrefecer e ajustar, ligue outro conjunto de canais de água à água fria para arrefecer e ajustar o molde num curto espa?o de tempo. Este tipo de molde pode eliminar eficazmente as linhas de soldadura, mas exige padr?es elevados para os moldes e o equipamento de arrefecimento. O princípio de funcionamento é apresentado na figura 9.

3. Da estrutura do produto

1. Minimizar as características dos orifícios.
2. Maximizar a espessura da parede para reduzir a resistência ao enchimento e a espessura irregular da parede.
3. Se as linhas de soldadura nas posi??es dos postes de saliência racharem, considere a possibilidade de engrossar os postes de saliência.
4. Adicionar nervuras de refor?o nos locais das linhas de soldadura para que os fluxos de fus?o subsequentes pressionem as linhas de soldadura nas nervuras.
5. Considerar a resistência da linha de soldadura na conce??o do produto para evitar linhas de soldadura em áreas onde a resistência é necessária.
6. Ajustar as posi??es dos insertos para alterar as localiza??es das linhas de soldadura.
7. No entanto, por vezes, a espessura irregular da parede pode enfraquecer habilmente as linhas de soldadura, como mostra a figura abaixo.
8. Nas cavidades dos moldes, quando o fluxo de material fundido encontra nervuras paralelas à dire??o do fluxo, s?o frequentemente tra?adas linhas de soldadura, normalmente designadas pelos clientes como marcas de fluxo. O exemplo apresentado na figura abaixo comprova este facto.

4. De Material

Ao mudar de projeto ou quando as estruturas do molde e do produto n?o podem ser alteradas, os clientes pedem frequentemente aos fornecedores que optimizem as propriedades dos materiais para melhorar as linhas de soldadura.

1. O aumento da fluidez é a primeira op??o.
2. Reduzir a propor??o de pó ou aditivos no material.
3. Para pe?as com orifícios, evitar a utiliza??o de materiais sem tinta.
4. Para materiais com fraca resistência ao calor, adicionar mais estabilizadores de calor à fórmula para permitir a moldagem por inje??o a alta temperatura.

Estudo de caso de resolu??o de linhas de soldadura

Ao moldar a tampa superior de um aparelho elétrico, as linhas de soldadura ficaram pretas. O material utilizado era PC e ABS com um molde de três placas de ponto de pino. Devido à utiliza??o de materiais de efeito perolado, a cor perolada afectou o aspeto, pelo que, mesmo com o ?ngulo de convergência máximo, a melhoria foi limitada e havia pouco espa?o para melhorias no processo de moldagem.

Análise do problema:

A partir do estado de curta dura??o, mesmo com um grande ?ngulo de convergência (alguns até perto de 180°), continuaram a aparecer linhas de soldadura óbvias, e as linhas de soldadura tornaram-se pretas, o que contradiz a teoria do ?ngulo de convergência anteriormente mencionada. A raz?o é que o material utilizado continha pigmentos perolados, que se orientavam e precipitavam no ponto de convergência, causando um efeito de escurecimento. Mesmo com um ?ngulo de convergência maior, n?o conseguimos melhorar o estado de precipita??o do pó perolado na linha de soldadura.

Solu??o:

Neste caso, deslocando a posi??o da porta e abrindo canais de fluxo no lado posterior, a linha de soldadura foi deslocada para uma superfície n?o visível.

Quando utilizar materiais com efeito perolado, tenha em conta o seguinte para atenuar as linhas de soldadura e as linhas de malha:

1. Desenhe a forma o mais suavemente possível, evitando partes afiadas e transi??es abruptas.
2. Utilizar comportas e válvulas de pinos para evitar eficazmente linhas de soldadura excessivas.
3. Assegure-se de que os po?os de descarga a frio s?o suficientemente grandes, minimize o número de comportas e encurte o processo.
4. Utilizar temperaturas mais elevadas do molde e do material durante o processo de moldagem.
5. Ao injetar em sec??es, certifique-se de que a velocidade de fluxo da massa fundida é uniforme nas diferentes partes.
6. Na conce??o estrutural do produto, os orifícios s?o circulares e dispostos ao longo da dire??o do fluxo.
7. Conceber ranhuras artísticas em torno de orifícios e, durante a conce??o, tentar assegurar que as linhas de soldadura aparecem em superfícies n?o visíveis.

Em conclus?o

As linhas de soldadura s?o inerentes à moldagem por inje??o de plástico. Devido aos requisitos do produto, é muitas vezes difícil eliminá-las. No entanto, com os esfor?os combinados de designers de produtos, técnicos de moldes e operadores de moldagem por inje??o, é possível alcan?ar o sucesso.