Em várias indústrias, a fundição sob pressão e a moldagem por injeção são dois dos processos de fabricação mais utilizados. A produção de muitos materiais que usamos domesticamente, em escritórios e outros estabelecimentos utilizava qualquer uma dessas técnicas. Por exemplo, os brinquedos do seu filho e a pia da cozinha são fabricados com moldagem por injeção e fundição sob pressão, respectivamente.
Embora esses processos sejam bastante semelhantes, existem algumas diferenças entre eles. Você provavelmente já tem muitas perguntas. Qual é melhor? Qual é mais barato? Ou algo totalmente diferente. Não se preocupe. Continue lendo enquanto discutimos a comparação entre fundição sob pressão e moldagem por injeção em detalhes.
Fundição
A fundição sob pressão é o processo de fabricação que envolve a fundição de metal sob força extrema. O processo envolve o aquecimento de metais em sua forma fundida. Em seguida, o metal liquefeito é remodelado sob condições de alta pressão. Este processo é conhecido pelo homem há muito, muito tempo. Já em meados do século XIX.
Uma vez que os metais estão na forma fundida durante este processo, a fundição sob pressão é adequada para a fabricação de peças geometricamente complexas. O equipamento necessário para o método inclui uma máquina de fundição sob pressão com um forno embutido ou separado, onde a matéria-prima – o metal é aquecida até o estado líquido. O metal é geralmente alumínio, zinco ou cobre - essencialmente metais não ferrosos.
Processo: etapas envolvidas na fundição sob pressão
Devido à alta pressão envolvida no processo de fundição sob pressão, às vezes nos referimos a ele como fundição sob pressão de alta pressão. Existem essencialmente quatro etapas envolvidas neste processo.
Passo 1: Preparação da Matriz
Pulverize a cavidade do molde com um lubrificante. A lubrificação ajuda a regular a temperatura dentro da matriz e facilita a remoção do fundido. Após a lubrificação, a matriz está pronta para uso. Feche o molde.
Passo 2: Preenchimento
Após o fechamento do molde, o metal fundido é injetado na matriz sob alta pressão. A condição de alta pressão é mantida à medida que o metal líquido esfria rapidamente, tomando a forma da matriz.
Etapa 3: Resfriamento
Mergulhe (ou pulverize com) água para acelerar o resfriamento.
Passo 4: Ejeção
Assim que o molde esfriar, abra as matrizes para ejetar e coletar cada injeção. Shots não são o mesmo que castings. Uma matriz pode conter mais de uma cavidade de molde. Cada cavidade dá origem a fundidos individuais. Todas as peças fundidas de uma cavidade de molde são conhecidas como shots.
Prós do processo de fundição sob pressão
Há muitos benefícios que os fabricantes podem obter com o uso da técnica de fundição sob pressão. É fundamental conhecer esses benefícios, pois auxiliam na tomada de decisões durante o processo de fabricação. Algumas das vantagens incluem:
- A fundição sob pressão permite um processo de produção suave, fácil e rápido.
- É um processo altamente eficiente que reduz a necessidade de outras operações secundárias.
- Os produtos de fundição sob pressão são altamente reprodutíveis. Permite a produção em massa de duplicatas exatas e traz originalidade.
- Peças geometricamente complexas são fáceis de fabricar com precisão e exatidão adequadas.
- Produtos de fundição sob pressão tendem a ter um bom acabamento superficial. Assim, reduzindo o custo de acabamento extra.
- Os produtos são altamente duráveis. A tolerância adquirida durante a produção é uma das razões para isso.
Contras da fundição sob pressão Processo
Como seria de esperar, um processo de fabricação com seus benefícios também teria algumas limitações. Alguns dos contras da fundição sob pressão são:
- A fundição sob pressão é limitada a metais e ligas de ponto de fusão relativamente baixo. Portanto, este método não é ideal para ligas como o aço com pontos de fusão elevados.
- É um processo de produção caro para empresas de manufatura de pequena escala.
- Não é ideal para peças grandes.
- Se não for feito com os devidos cuidados, o ar pode ficar preso, levando à porosidade do metal.
Moldagem por Injeção
A moldagem por injeção é bastante semelhante à fundição sob pressão, com a diferença significativa sendo o material usado. moldagem por injecção de plástico utiliza plásticos e outros polímeros. É talvez o processo de fabricação mais comum adotado para a fabricação de plásticos. Os polímeros comumente usados são polietileno, ABS, nylon, polipropileno, TPU, etc.
O processo de moldagem por injeção envolve a fusão de plásticos na máquina de moldagem por injeção. Em seguida, os plásticos são passados para a cavidade do molde nesse estado fundido, geralmente feito de alumínio. Durante o processo de moldagem por injeção, a resina plástica esfria e solidifica, tomando a forma do molde utilizado. Portanto, você precisa de uma máquina de moldagem por injeção, material plástico e um molde para realizar esse processo.
A moldagem por injeção de plástico pode criar virtualmente qualquer coisa feita de plástico e seus polímeros. Além disso, é utilizado para fabricar peças plásticas de paredes finas, utilizadas para diversas outras finalidades. O mais comum é o invólucro de plástico usado para produzir vários produtos de plástico, como eletrodomésticos, peças isolantes de eletrônicos, painéis de automóveis, etc.
Processo: Etapas Envolvidas em Inmoldagem por injeção
Os processos são praticamente iguais aos da moldagem por injeção de alumínio. Além das matérias-primas, existem outras diferenças sutis. Iremos discuti-los mais tarde. Dito isto, como funciona a moldagem por injeção? Abaixo estão os processos a seguir ao fabricar peças plásticas usando a técnica de moldagem por injeção.
Passo 1: Preparação do Molde
Prepare o molde para o processo de moldagem por injeção lubrificando-o. Pulverize o molde com um lubrificante ideal. A lubrificação do molde auxilia na regulação da temperatura dentro do molde e permite a fácil ejeção dos produtos após a moldagem.
Passo 2: Preenchimento
Passe os materiais plásticos liquefeitos (fundidos) nos moldes de alumínio em alta pressão. Mantenha as condições de alta pressão do molde enquanto o plástico fundido esfria, tomando a forma do molde.
Etapa 3: Resfriamento
Pulverize (ou mergulhe) o molde com (em) água para acelerar o processo de resfriamento.
Passo 4: Ejeção
Prossiga para abrir o molde depois de resfriado. Ejete e recolha o produto assim que concluir o processo de injeção. Se necessário, o fabricante pode realizar outras operações de processamento, como acabamento.
Prós da moldagem por injeção
Para um dos processos de fabricação mais usados na fabricação de peças de plástico, você esperaria que ele tivesse muitos benefícios. Se você pensa assim, você está correto. Abaixo estão alguns dos benefícios notáveis da técnica de moldagem por injeção de plástico.
- A moldagem por injeção é muito flexível. Permite vários tipos de plásticos, resinas e outros polímeros.
- O processo é muito eficiente e dá origem a produtos com acabamento liso e fino.
- É um processo de fabricação rápido, principalmente se você pretende produzir um grande número de produtos.
- É um processo econômico. É necessária menos mão-de-obra e quase zero desperdício de recursos.
- A adição de cargas no molde aumenta a resistência dos produtos.
- Se feito corretamente, todas as precauções necessárias serão mantidas. Conte com produtos obtidos de alta qualidade.
Contras da moldagem por injeção
Antes de fabricar seus produtos usando esta técnica, você precisa estar ciente de suas deficiências, que incluem:
- O custo das operações pode ser caro, especialmente ao tentar comprar o equipamento necessário.
- O tempo de configuração do equipamento pode ser demorado. A complexidade da máquina e a necessidade essencial de livrá-la de todos os restos de materiais anteriores são os motivos.
- As precauções a seguir para garantir a manutenção de alta qualidade podem ser incômodas.
Fundição sob pressão x Moldagem por injeção: Comparando Suas Diferenças
Mencionamos anteriormente que existem outras diferenças entre fundição sob pressão e moldagem por injeção, além dos materiais usados. Vamos discutir essas diferenças nos seguintes títulos.
Capacidades do processo
Se você ler os processos de cada método conforme discutido anteriormente, notará que eles são basicamente os mesmos, incluindo cada etapa. No entanto, a matéria-prima utilizada e as condições físicas de cada técnica diferem.
É vital regular a temperatura na moldagem por injeção de plástico. A temperatura do barril, a temperatura do bocal e o molde são diferentes. A temperatura inadequada ou excessiva acarretará defeitos no produto.
A temperatura do barril geralmente está entre 300 a 800 ° F, enquanto a dos moldes é mais baixa e precisa ser bem regulada. Passar água pelo molde é uma boa maneira de regular a temperatura. A temperatura do molde varia de 150 a 350°F. Na fundição sob pressão, a regulação da temperatura não é tão importante. A temperatura do molde pode chegar a 700°F.
A pressão é outra área. A pressão na qual o metal fundido preenche a cavidade está entre 15 e 100 MPa. Para moldagem por injeção de plástico, a pressão é específica para o tipo de plástico.
Precisão e Tolerâncias
A liga metálica utilizada na fundição sob pressão determina a tolerância da peça produzida. Cada metal tem uma classificação de tolerância padrão. Claro, o tamanho e a funcionalidade são fatores para isso. No entanto, os materiais fundidos tendem a ter uma alta tolerância com uma precisão incrivelmente alta.
Como regra, uma tolerância mais rígida leva a produtos de maior precisão. No entanto, é melhor seguir os padrões de tolerância industrial ao fabricar produtos usando o processo de fundição sob pressão. Os produtos de fundição sob pressão tendem a ter maior precisão e tolerância do que os produzidos por moldagem por injeção de plástico.
Não é bom o suficiente produzir peças de alta precisão usando moldagem por injeção. Em vez disso, faça uso de fundição sob pressão ou outros processos de fabricação, como usinagem. Em tolerância de moldagem por injeção do produto é crítico quando se trata de produtos ou peças de grande porte.
Materiais Diferenças
A fundição sob pressão usa metais e ligas como matéria-prima. Por outro lado, a moldagem por injeção tem uma gama mais ampla de opções de materiais. Além da moldagem por injeção de plástico, onde plásticos, resinas e outros polímeros são as matérias-primas, existem outras formas de moldagem por injeção onde metais são matérias-primas.
A moldagem por injeção de aço e alumínio são exemplos típicos de metais e ligas usadas como matérias-primas para este processo de fabricação popular. É uma indicação de que a moldagem por injeção é um processo mais amplo com mais opções de materiais.
Opções de acabamento de superfície
Freqüentemente, dizemos que o processo de fabricação não está completo até o acabamento. No entanto, os produtos finais de fundição sob pressão tendem a ter um bom acabamento superficial. É uma das vantagens desse processo. O acabamento extra feito é apenas para estética. Acabamentos em moldagem por injeção, também não são obrigatórios. Mais uma vez, no entanto, feito com mais frequência do que na fundição.
As opções de acabamento de superfície para fundição sob pressão incluem anodização, revestimento em pó, filme químico, revestimento de ouro, impregnação, etc. Esses acabamentos são principalmente para aumentar a estética, durabilidade, espessura, resistência mecânica e química. Os acabamentos para moldagem por injeção podem ser agrupados em quatro grandes categorias: desagregação, rebarbação, limpeza e decoração.
Degating envolve a remoção de saliências e intrusões que normalmente desfigurariam a forma do nosso produto. Essas saliências são o que chamamos de portões. A rebarbação livra o produto de todos os outros excessos do processo de moldagem. Os acabamentos ajudam a melhorar a forma (ou forma) do produto. A limpeza ajuda a garantir que o produto esteja impecável - sem mais materiais plásticos estendidos ou salientes. Depois podemos proceder à decoração, principalmente quando queremos aumentar a estética do nosso produto.
Aplicações Diferenças entre moldagem por injeção e fundição sob pressão
A fundição sob pressão é ideal para a fabricação de peças de tamanho médio e pequeno com detalhes intrincados. É usado para fundir produtos industriais e comerciais como torneiras, automóveis, utensílios, pias, engrenagens, etc. Desde que as peças de metal não sejam muito grandes, a fundição sob pressão é a escolha ideal.
A moldagem por injeção é a técnica mais utilizada para a produção de substâncias a partir de plásticos. Ao contrário da fundição sob pressão, é adequado para a produção de objetos grandes. Eles são usados na criação de brinquedos infantis, pentes de cabelo, bobinas de arame, peças mecânicas, mesas de plástico e muitos outros produtos de plástico.
Custos de ferramentas e fabricação
Os custos totais de fundição sob pressão consistem em mão de obra e equipamentos. Como o processo envolve menos mão de obra, o custo é essencialmente um fator das ferramentas e equipamentos necessários para realizar a operação. Para fundição sob pressão de alta precisão, o custo do ferramental é caro. Na verdade, eles estão entre os mais altos de qualquer processo de fabricação de alto nível.
Durante o processo de produção, os componentes de aço da matriz são propensos à erosão da matriz na forma de perda de suas arestas vivas. Os detalhes finos também tendem a perder acuidade. Tudo isso aumenta os custos de ferramentas. Você quer que seu produto esteja em perfeitas condições. Ajustar projetos em algo simples é uma forma de reduzir custos de ferramentas.
A moldagem por injeção, por outro lado, é relativamente mais barata. Fatores que afetam custos de moldagem por injeção incluem a matéria-prima e a complexidade da peça. No entanto, reduzir a complexidade do projeto e usar acabamentos somente quando necessário são meios de reduzir o custo.
O custo de fabricação de um produto unitário usando injeção de plástico é muito mais barato em comparação com a fundição sob pressão. Notavelmente, é um dos processos de fabricação mais econômicos. A parte interessante é que quanto maior o número de unidades que você produz, o custo de produção fica relativamente mais barato. Como em muitos outros processos de produção, o custo inicial parece alto. No entanto, uma vez que você tenha a máquina e os materiais, é acessível.
Fundição sob pressão x moldagem por injeção: comparando seus moldes
Embora ambos os processos funcionem de maneira semelhante, existem diferenças entre os moldes de fundição sob pressão e os moldes de injeção. Veja abaixo os detalhes.
- O molde de fundição sob pressão requer alta pressão de injeção, por isso deve ser relativamente espesso para evitar deformações e rachaduras após o tratamento térmico.
- O molde de fundição sob pressão deve decompor a alta pressão do fluxo de material usando um cone de desvio, porque o portão dele é diferente do molde de injeção.
- A cavidade do molde de fundição sob pressão atingirá uma temperatura muito alta (acima de 700 graus) durante a fundição, portanto não precisa ser resfriada. Mas os moldes de injeção precisam ser temperados.
- O ferramental de fundição sob pressão é altamente corrosivo, então sua superfície geralmente recebe tratamento.
- Para extrair o gás de um molde de fundição sob pressão, você deve abrir o slot de exaustão e o saco coletor de escória. Enquanto o molde de injeção precisa apenas de pinos ejetores e uma superfície de separação.
Die Casting vs Moldagem por injeção: qual processo é melhor para você?
Lendo esta peça até aqui, você provavelmente notou que ambas as técnicas de fabricação são ótimas opções. As perguntas a serem respondidas agora incluem: qual processo é o melhor para mim? Qual é mais eficaz? Na verdade, não é tão difícil quanto parece.
Dito isto, ao escolher entre moldagem por injeção de plástico ou fundição sob pressão. A primeira coisa é observar a funcionalidade da peça que você pretende fabricar. Simplifica o processo de seleção. Em seguida, você justapõe os prós e contras de qualquer um dos métodos à funcionalidade da peça. Então você pode facilmente decidir qual técnica é melhor.
A fundição sob pressão não é ideal para materiais com alta fluidez sob alta pressão. Além disso, ao fabricar peças de tamanho grande, use moldagem por injeção. No entanto, ao fabricar peças de alta complexidade que exigem alta precisão e exatidão. Então é um acéfalo. Vá com fundição. É a melhor escolha para tais produtos.
Há momentos em que ambos os processos são bons o suficiente para o produto pretendido. Em seguida, podemos examinar as restrições orçamentárias, especialmente ao tentar minimizar os custos. Lembre-se, a moldagem por injeção é relativamente mais barata que a fundição sob pressão. No entanto, a escolha é sua, o fabricante, pois ambas são ótimas opções.
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Conclusão
As inúmeras comparações entre fundição sob pressão e moldagem por injeção mostram que ambos os processos são ótimas opções para a fabricação de produtos de alta qualidade. Afinal, são duas das técnicas mais utilizadas por diversas indústrias manufatureiras do mundo. Ambos os métodos têm vantagens sobre o outro. Compreender os processos e os prós e contras de cada método facilita a escolha de quais técnicas usar.
Essa escolha deve depender do que você pretende produzir. Alguns dizem que a fundição sob pressão produz produtos superiores. No entanto, a moldagem por injeção de plástico também oferece produtos de plástico de qualidade premium. Tudo depende do que você, o fabricante, deseja.
Perguntas frequentes sobre moldagem por injeção de plástico x fundição sob pressão
Essas duas técnicas - moldagem por injeção de metal (MIM) e fundição, são ainda mais semelhantes que a moldagem por injeção de plástico e fundição, pois ambas usam metais. No entanto, eles usam diferentes tipos de metal. A fundição sob pressão usa essencialmente alumínio, zinco e alguns outros metais não ferrosos. A moldagem por injeção de metal aproveita o aço e algumas outras ligas MIM.
Matrizes e moldes são ferramentas de modelagem. A forma da matriz e do molde usados é a forma que nossos produtos assumem na fundição sob pressão e na moldagem por injeção, respectivamente. As matrizes ajudam a moldar metais fundidos e ligas, enquanto os moldes moldam resinas fundidas ou outros polímeros plásticos.
Esses dois são outro processo de produção bastante semelhante. Porém, a diferença não está nos materiais utilizados, mas sim nos materiais que compõem os moldes. A fundição sob pressão utiliza um molde de metal (geralmente aço), enquanto a fundição em areia, como o nome sugere, utiliza um molde de areia. Isso torna o processo de fabricação mais barato. No entanto, a fundição sob pressão é uma técnica de produção mais rápida.
