Além do material plástico, da máquina injetora e seus periféricos, a fabricação de peças injetadas necessita de uma espécie de “forma” com a geometria compatível com a da peça que se deseja obter. Esta forma, também chamada de matriz ou molde de injeção, possui, portanto, a função de formar a geometria da peça através do contato direto com o material plástico, o qual é transferido para o interior do molde sob elevada pressão e em alta temperatura durante as fases de injeção (Preenchimento e Recalque). Também é função do molde a realização do resfriamento da peça de maneira a permitir sua posterior desmoldagem (Ejeção da peça).
Tipos de moldes de injeção
Os moldes utilizados no processo de injeção podem ser divididos em três categorias relacionadas à sua forma construtiva, sendo elas, Molde de duas placas, Molde de três placas e molde de quatro placas (Stack mould). Além de favorecer o processo construtivo, os moldes são projetados utilizando este conceito de placas sobrepostas para possibilitar desta maneira que o material seja transferido uniformemente para as diferentes cavidades do molde, e ainda, possibilitar que as peças após solidificação, sejam ejetadas (extraídas) do molde.
Tipos de sistemas de alimentação do molde de injeção
Conforme texto publicado neste site, intitulado “Materiais Plásticos”, estes materiais são extremamente viscosos e, portanto, necessitam de elevadíssimo nível de pressão para que possa ser transferido para o interior do molde. Sob pena de comprometer tanto a qualidade da peça, como também a integridade do conjunto injetora e molde, faz-se necessário o desenvolvimento de um sistema de canais de alimentação no molde que seja capaz de distribuir o material plástico uniformemente até as cavidades, evitando a perda acentuada de temperatura e com o menor nível de pressão possível.
Existem dois tipos de sistemas de alimentação, conhecidos como, sistema de alimentação do tipo canal frio e sistema de alimentação do tipo câmara quente. Cada tipo de sistema de alimentação possui diversas configurações geométricas, as quais devem se adequar com as peculiaridades do molde como, por exemplo, volume de injeção, comprimento de fluxo, espessura da peça plástica, nível de produtividade necessária, entre muitas outras. Contudo, cada um destes dois sistemas possui uma diferença fundamental, o sistema do tipo canal frio resulta em uma sobra de material após o ciclo de injeção (canal de injeção), o qual necessita ser triturado e preparado para ser reintroduzido no processo produtivo, onerando o processo de fabricação. Já o sistema de alimentação do tipo câmara quente, na maioria dos casos, permite a produção de peças sem estas “sobras de material”, eliminando esta etapa de processo e melhorando a condição de processamento do plástico. Porém, este sistema exige maior investimento durante a fabricação do molde e apresenta maior custo de manutenção.
Partes móveis no molde de injeção
Em determinados casos, nos quais a geometria da peça plástica apresenta relativa complexidade para ser extraída do molde ao final do ciclo de injeção, faz-se necessário a implementação de mecanismos específicos no projeto do molde, conhecidos como, por exemplo, “gavetas” e “mandíbulas” as quais se movimentam durante a fase de abertura do molde e assim permitem que a peça plástica seja “desmoldada” e ejetada do molde (fase de extração). Este tipo de dispositivo onera o processo de construção do molde e exige maior cuidado durante o processo produtivo, além de necessitar de manutenção preventiva com maior frequência.
Tipos de materiais utilizados na construção de moldes de injeção
Existem diversos tipos de materiais utilizados para fabricação de um molde de injeção, os quais são selecionados com base na exigência que o material terá quando aplicado em determinado componente do molde. Componentes como, por exemplo, placas de sustentação e fixação, as quais não necessitam de materiais com propriedades “nobres”, utilizam aço do tipo AISI1 045, os quais são mais acessíveis. Nos casos de componentes como, por exemplo, cavidades, insertos e partes móveis, faz-se necessário a utilização de aços com composição química que lhe confiram propriedades compatíveis com as exigências mecânicas e térmicas em que tais componentes irão ser submetidos. Obviamente, materiais mais nobres oneram a fabricação do molde, porém, compensam em relação à produtividade e durabilidade do molde. Dentre os aços utilizados em moldes de injeção que apresentam propriedades melhoradas, podemos citar o aço AISI P20 e AISI H13.
