Número Browse:0 Autor:editor do site Publicar Time: 2026-02-05 Origem:alimentado
A moldagem por injeção está entrando em uma nova era de especialização. À medida que cresce a procura por aplicações avançadas – desde implantes médicos e dispositivos eletrónicos vestíveis até embalagens sustentáveis – os engenheiros estão a recorrer a materiais especiais de alto desempenho. Dois dos mais transformadores são a borracha de silicone líquida (LSR) e os bioplásticos.
Esses materiais oferecem propriedades extraordinárias, mas apresentam desafios de processamento únicos que exigem uma reformulação fundamental do projeto do molde. Um molde termoplástico padrão irá falhar aqui. O sucesso requer uma compreensão profunda da ciência dos materiais e uma abordagem específica.
Este guia detalha as considerações técnicas essenciais para projetar e construir moldes para esses materiais avançados.
LSR é um elastômero de dois componentes curado com platina que cura com calor. É conhecido por sua biocompatibilidade, resistência a temperaturas extremas, flexibilidade e clareza.
Viscosidade muito baixa: flui como água, preenchendo detalhes incrivelmente finos, mas também procurando cada lacuna para criar brilho.
Cura Ativada por Calor: Vulcaniza (reticula) sob calor (~180-220°C) em uma reação irreversível.
Encolhimento Isotrópico Alto: Normalmente 2-4%, mas uniforme em todas as direções.
1. O sistema de câmara fria é obrigatório
Uma câmara quente curaria prematuramente o material. Os moldes LSR requerem um sistema de canal frio e com temperatura controlada.
Sistema quente/frio com válvula: Válvulas de agulha precisas controlam a injeção e evitam baba. O coletor é resfriado (20-40°C) para manter o LSR líquido, enquanto a cavidade do molde é quente para curá-lo.
Fluxo simplificado: Os corredores devem ser perfeitamente lisos, sem becos sem saída onde o material possa estagnar e curar parcialmente.
2. Ênfase extrema na ventilação
O ar preso é inimigo de uma peça LSR perfeita.
Ventilação Agressiva: São necessárias múltiplas aberturas de ventilação estrategicamente posicionadas ao longo da linha de partição e dos pinos ejetores.
Moldagem assistida por vácuo: Para peças complexas ou requisitos sem bolhas, a integração de um sistema de vácuo de molde é altamente recomendada para evacuar o ar antes da injeção.
Profundidade de ventilação: Extremamente rasa – normalmente 0,002 a 0,005 mm – apenas o suficiente para deixar o ar escapar, mas reter o líquido viscoso.
3. Linha de separação 'Zero-Flash'
O material de baixa viscosidade exige uma vedação perfeita.
Usinagem de alta precisão: As linhas de partição exigem planicidade, paralelismo e acabamento excepcionais.
Superfícies endurecidas: A área da linha de partição deve ser endurecida a HRC 50-55 para resistir ao desgaste e à deformação causada pela pressão da braçadeira.
Tolerâncias rigorosas: O objetivo é uma vedação perfeita; mesmo lacunas em nível de mícron podem causar flash.
4. Resfriamento e aquecimento eficientes e uniformes
Os moldes LSR têm um perfil térmico exclusivo: câmaras frias, cavidades quentes.
Canais de resfriamento rápido: Depois de curada, a peça deve ser resfriada rapidamente para eficiência no tempo de ciclo. Os canais de água devem estar próximos à superfície da cavidade.
Temperatura Uniforme da Cavidade: Os cartuchos aquecedores ou circuitos de óleo quente devem manter a temperatura da cavidade dentro de ±2°C para taxas de cura consistentes e qualidade da peça.
5. As peças LSR de ejeção simplificada
são flexíveis e têm baixa força de encolhimento.
Pinos ejetores mínimos: Muitas vezes são necessários menos pinos em comparação com plásticos rígidos.
Preferência por superfícies grandes: Placas decapantes, ejeção por jato de ar ou ejeção tipo peel são frequentemente preferidas para evitar marcas no silicone macio.
6. Material e acabamento do molde
Aço resistente à corrosão: O aço inoxidável (por exemplo, 420) é preferido por sua capacidade de polimento e resistência.
Polimento espelhado: As cavidades requerem um polimento de diamante #A1 para fácil desmoldagem e ótima qualidade da superfície da peça, especialmente para peças ópticas ou médicas.
Bioplásticos como o PLA (Ácido Polilático) são derivados de recursos renováveis e são compostáveis, oferecendo uma alternativa sustentável.
Janela de processamento estreita: Sensível ao calor; degradar rapidamente se superaquecido.
Alta viscosidade e sensibilidade ao cisalhamento: O baixo fluxo de fusão requer pressão mais alta, mas o aquecimento por cisalhamento pode causar degradação.
Hidroscópico: Absorve agressivamente a umidade do ar, necessitando de secagem completa antes do processamento.
Baixa temperatura de deflexão térmica: as peças são propensas a empenar e deformar se não forem resfriadas adequadamente.
1. Design otimizado de portas e corredores
Corrediças e comportas grandes: Para acomodar alta viscosidade e reduzir o aquecimento por cisalhamento, use corrediças 20-30% maiores em diâmetro do que para plásticos convencionais como PP ou ABS.
Câmaras Quentes Completas ou Portas de Sprue Grandes: Minimiza o desperdício de material (importante para bioplásticos mais caros) e reduz o histórico de cisalhamento.
Raios generosos: Evite cantos agudos nos caminhos do fluxo para evitar a degradação do material induzida por cisalhamento.
2. O empenamento de resfriamento uniforme e de alta eficiência
é o principal defeito em bioplásticos frágeis como o PLA.
Capacidade de resfriamento aprimorada: Esses materiais geralmente cristalizam lentamente e precisam de resfriamento forte para atingir os tempos de ciclo.
Uniformidade de temperatura: Mantenha a temperatura do molde dentro de ±5°C em toda a cavidade para evitar encolhimento diferencial e empenamento.
Resfriamento conformado: Para peças complexas, canais de resfriamento conformados impressos em 3D que seguem o contorno da peça são ideais para garantir um resfriamento uniforme.
3. Ventilação controlada
Ventiladores ligeiramente mais profundos: Em comparação com o LSR, os respiradouros podem ser mais profundos, em torno de 0,03-0,05 mm, para permitir que gases de potencial degradação menor escapem.
4. Resistência à corrosão e manutenção
Superfícies Protegidas: O ácido láctico formado durante o processamento do PLA pode ser levemente corrosivo. Use aços resistentes à corrosão ou aplique cromo duro ou revestimento de níquel nas cavidades.
Design fácil de limpar: A estrutura do molde deve permitir purga e limpeza completas para evitar contaminação entre lotes de material.
5. Visão dos parâmetros do processo
Controle preciso de temperatura: Use controles de barril multizona e câmara quente.
Velocidades moderadas de injeção: Use velocidades de enchimento mais lentas para minimizar o calor de cisalhamento.
Temperatura mais alta do molde: Contrariamente ao instinto, um molde mais quente (por exemplo, 40-70°C para PLA) reduz o estresse interno e melhora a cristalinidade, resultando em peças menos quebradiças.
Apesar de suas diferenças, os moldes LSR e bioplásticos compartilham algumas filosofias de design abrangentes:
Mindset Material-First: O molde é projetado a partir das propriedades do material, não adaptado a elas.
Gerenciamento térmico de precisão: Ambos exigem controle excepcional – LSR em uma divisão quente/frio, bioplásticos em uma faixa estreita e uniforme.
Antecipando Defeitos: Projete proativamente para combater suas falhas características: flash para LSR, empenamento para bioplásticos.
A colaboração é fundamental: A estreita cooperação entre o fornecedor do material, o designer do produto e o fabricante do molde desde o início do projeto não é negociável para o sucesso.
Aventurar-se na moldagem LSR ou bioplástica não é apenas um exercício de modificação de um projeto de molde existente. Representa uma disciplina especializada que combina química de polímeros, reologia e engenharia de precisão.
Para LSR, pense em “selagem e controle”. Para bioplásticos, pense em “suave e uniforme”. Ao respeitar a linguagem única de cada material e incorporar seus requisitos no projeto do molde, os engenheiros podem desbloquear o vasto potencial desses polímeros transformadores, criando produtos que são mais seguros, mais sustentáveis e mais sofisticados do que nunca.
