A injeção de termoplásticos é uma das técnicas de fabricação mais versáteis e amplamente utilizadas na indústria moderna. Ela consiste na transformação de polímeros para a fabricação de peças acabadas por meio da aplicação de calor e pressão.

Esse processo desempenha um papel crucial na produtividade de uma ampla gama de produtos, desde peças automotivas e eletrodomésticos até dispositivos médicos e embalagens. Além disso, ele é altamente eficiente, permitindo a produção em massa de peças com precisão, resistência e complexidade geométrica.

Neste artigo, iremos explorar o impacto estratégico da injeção de termoplásticos nas indústrias, fornecendo uma visão abrangente para setores que desejam otimizar seus processos de fabricação e impulsionar a competitividade de suas empresas.

Continue a leitura e tire todas as suas dúvidas sobre o tema!

Injeção de termoplásticos: o que é?

O processo de injeção de termoplásticos começa com a seleção adequada do polímero, levando em consideração suas propriedades físicas, químicas e mecânicas a fim de atender aos requisitos e exigências da aplicação. 

Os termoplásticos são polímeros que podem ser derretidos e solidificados repetidamente sem perder suas características estruturais. Essa capacidade de fusão e resfriamento torna-os ideais para a injeção, pois podem ser facilmente moldados em diferentes formas e tamanhos.

Portanto, a injeção de termoplásticos pode ser definida como o processo em que os polímeros são submetidos a temperaturas elevadas, tornando-o viscoso e moldável para suas aplicações através do uso de pressão.

Como funciona a injeção de termoplásticos?

O processo de injeção de termoplásticos envolve etapas importantes que precisam ser executadas em sequência, para que sua real finalidade seja atendida com maior assertividade. Confira abaixo essas etapas:

1. Preparação do material e Regulagem da máquina

Inicialmente, o termoplástico adequado é selecionado com base nas propriedades desejadas da peça final a fim de atender aos requisitos exigidos pela aplicação. O polímero é então alimentado na máquina de moldagem por injeção na forma de grânulos ou pellets. É importante garantir que o material esteja seco e livre de umidade antes do processo, ou seja, se o material necessitar, ele deverá passar por processo de desumidificação antes da transformação. É imprescindível consultar a recomendação descrita no datasheet de cada material.

Nesta fase inicial a máquina deve ser regulada conforme parâmetros definidos em try-out, ou seja, embasado na recomendação descrita em datasheet pelo fabricante, são realizados testes a fim de definir a regulagem ideal para uma peça de qualidade e um processo estável para a máquina que será utilizada. Não se deve esquecer de realizar a conferência de todos os periféricos envolvidos para saber se estão funcionando normalmente.

2. Fusão do material 

Os pellets da resina são colocados manualmente ou automaticamente no funil de alimentação que é responsável por alimentar a unidade de injeção. O cilindro aquecido juntamente com a rosca fazem parte do processo de plastificação desta resina. Dentro do cilindro, a rosca plastificadora gira, avança e recua, ajudando na alimentação, fusão e dosagem do material. 

O atrito do material contra o cilindro e a rosca, juntamente com a temperatura, fazem com que o material sofra cisalhamento, derretendo gradualmente os grânulos, transformando-os em uma massa viscosa que pode fluir para a cavidade do molde. 

3. Injeção 

Quando o material plástico atinge o estado fluido adequado, a injeção começa. Após o fechamento do molde, o parafuso/rosca se move empurrando o material fundido na sua frente para dentro da cavidade do molde até completar o preenchimento. Para que o processo de injeção ocorra, existem alguns parâmetros principais envolvidos para garantir a qualidade das peças e um processo estável:

  • Velocidade de injeção – velocidade em que a rosca avança durante a injeção;
  • Pressão de injeção – é a resultante do esforço necessário para que a cavidade do molde seja preenchida em função da velocidade e da viscosidade da resina;
  • Tempo de injeção – tempo fornecido para o preenchimento do molde/cavidades;
  • Ponto de comutação – ponto onde o processo muda de controle de velocidade para pressão, início da fase de recalque.

4. Empacotamento/Recalque

Como comentado na etapa anterior, a rosca empurra o material fundido para dentro do molde/cavidade. Nesta etapa, a rosca força a entrada de mais material a fim de compensar a contração do material na cavidade do molde durante o resfriamento, ou seja, a rosca mantém uma pressão constante neste material por um determinado tempo. Esta pressão é conhecida como pressão de recalque.  

O recalque também tem o propósito de terminar o preenchimento e promover uma compactação controlada e uniforme dentro da cavidade do molde. Nesta etapa os principais parâmetros são:

  • Pressão de recalque – pressão aplicada no material fundido durante a fase do empacotamento;
  • Tempo de recalque – tempo no qual a pressão de recalque é aplicada;
  • Colchão – distância entre a ponta da rosca e o bico de injeção no final do recalque onde sobra material residual, o qual é responsável pela transmissão de pressão ao material e necessário para um bom empacotamento;
  • Congelamento do gate – solidificação do material no canal da peça.

5. Resfriamento e solidificação

Após a injeção, o molde é resfriado para permitir que o plástico se solidifique (cristalização) e adquira a forma desejada sem que ocorra deformações e contrações excessivas na peça. Isso é feito por meio de canais de refrigeração dentro do molde e o tempo de resfriamento pode variar dependendo do tamanho e da espessura da peça. 

Nesta fase a rosca gira e retorna/recua para iniciar um novo ciclo de dosagem, ou seja, retorna para a posição inicial. Os parâmetros com os quais devem ter muita atenção nesta etapa são o tempo de resfriamento e a temperatura do molde, pois afetam a cristalinidade do material, influenciando na resistência e dimensional das peças.

6. Abertura do molde e extração 

Após a solidificação/cristalização completa, o molde abre e a peça é extraída da cavidade no formato desejado. Um mecanismo de extração empurra a peça para fora do molde, geralmente com a ajuda de pinos extratores , permitindo que a peça seja removida. Em alguns casos essa extração pode ser realizada de maneira manual pelo operador da máquina. 

7. Limpeza e acabamento

A peça moldada é inspecionada para garantir que atenda aos requisitos de qualidade. Eventuais peças com defeitos são descartadas e os processos adicionais de acabamento, como remoção de rebarbas, montagem ou pintura, podem ser realizados dependendo dos requisitos do produto final. 

Por fim, o processo de injeção é repetido para a produção contínua de peças. O ciclo total do processo pode variar de acordo com a complexidade da peça e características do material.

Principais vantagens da injeção de termoplásticos

  • Alta eficiência em produção de larga escala: A injeção de termoplásticos permite a fabricação de peças em grandes volumes de forma rápida e contínua, otimizando a produtividade das indústrias.
  • Redução de custos: A produção em massa oferecida pela injeção de termoplásticos resulta em economias significativas de custos de produção, incluindo redução de mão de obra, menor desperdício de material e maior eficiência energética.
  • Precisão e repetibilidade: O processo de injeção de termoplásticos oferece alta precisão na reprodução das peças, garantindo a consistência dimensional e a qualidade dos produtos acabados. A repetibilidade do processo permite a produção de peças em série.
  • Flexibilidade de design: A injeção de termoplásticos permite a criação de peças com geometrias complexas, detalhes finos e formas personalizadas. Essa flexibilidade de design possibilita a fabricação de produtos com alto valor agregado e atendimento a requisitos específicos de clientes.
  • Ampla variedade de materiais: O processo é compatível com uma ampla gama de materiais termoplásticos, como polietileno, polipropileno, entre outros. Isso permite a escolha do material mais adequado para atender às propriedades físicas, químicas e mecânicas desejadas para aplicações específicas ou com alta exigência técnica.
  • Tempo de ciclo rápido: A injeção de termoplásticos é um processo de produção eficiente, com tempos de ciclo relativamente rápidos. Assim, é possível produzir em grande escala dentro de prazos mais curtos, atendendo às demandas do mercado com rapidez.
  • Sustentabilidade: A injeção pode ser uma opção mais sustentável em comparação a outros métodos de fabricação, devido à redução de desperdício de material, a possibilidade de reciclagem dos resíduos e contribuindo com a redução do impacto ambiental em comparação com outros materiais.

Compostos do Brasil, o seu parceiro de resinas na injeção de termoplásticos

A Compostos é uma distribuidora que atua sob uma logística otimizada e que preza por um atendimento técnico, pontual e especializado. Portanto, se você necessita de plásticos de engenharia e elastômeros termoplásticos de qualidade e com agilidade na entrega, entre em contato com um de nossos consultores.