A sobremoldagem é um processo de moldagem por injeção no qual você molda uma camada de resina (geralmente um plástico parecido com borracha conhecido como TPE) sobre um material já moldado ou usinado para dar a ele propriedades que ele não possui sozinho.
Embora esse processo seja econômico e ajude a fornecer excelente adesão entre os materiais, ele requer um planejamento adequado. Por exemplo, o maquinista deve escolher os materiais certos para realizar a função da peça e obter a máxima adesão. Esta é uma das razões pelas quais o maquinista deve planejar o guia de projeto de sobremoldagem adequadamente.
Devido à complexidade do projeto, você precisa ter cuidado ao fazer o projeto de sobremoldagem. Este artigo ajudará a fornecer dicas úteis sobre os princípios que você deve considerar ao fazer seu guia de design de sobremoldagem.
Fatores a considerar antes do projeto de sobremoldagem
Ao iniciar seu guia de design de sobremoldagem, você deve considerar alguns fatores que ajudarão a fazer com que o design seja bem-sucedido. Exemplos de tais fatores incluem:
Função da peça
Projetar uma peça de sobremoldagem começa com a compreensão total da função da peça. Para poder fazer isso, você deve se fazer algumas perguntas sobre a peça, como:
1. Qual é o objetivo pretendido para a peça?
Entender por que você deseja projetar a peça é muito vital para a parte de design. Devido à ampla aplicação da sobremoldagem, conhecer o objetivo do seu produto é fundamental para conhecer o processo a ser utilizado. Por exemplo, se você planeja moldar uma vedação em uma caixa resistente à água, a meta do produto é uma vedação à prova d'água.
2. Que tipo de exposição a peça enfrentará?
Você também deve considerar o tipo de exposição que seu produto enfrentará no cumprimento do dever antes de fazer o design. Por exemplo, se a peça vai enfrentar fortes radiações como a luz ultravioleta, pode-se utilizar plásticos específicos para este tipo de produto.
3. Por que você está moldando a peça?
O motivo pelo qual você está usando sobremoldagem para a peça também ajudará a determinar a complexidade do projeto. Por exemplo, ao fazer um guia de design de sobremoldagem de TPE para um TPE (semelhante a borracha) a ser fundido em uma alça, o uso pretendido de tal engenhoca é para absorção de vibração, ergonomia, aderência ou conforto. Responder a essa pergunta satisfatoriamente ajudará a escolher o material certo e a mapear seu guia de projeto de sobremoldagem adequadamente.
4. Você planeja fazer a peça em grande escala?
Se você planeja produzir em larga escala, também deve considerar isso ao fazer seu guia de design de sobremoldagem. Por exemplo, uma peça de sobremoldagem destinada ao amortecimento de vibração terá uma parede espessa, o que exigirá mais material e levará um tempo de ciclo mais longo para produzir cada peça. Fazer tal produto pode ser muito caro, mas pode valer a pena se você quiser apenas algumas peças.
Cenário da peça
Depois de garantir que a função da sua peça se encaixa no seu design, a próxima etapa é examinar a postura em que você a usará e como isso afetará suas características físicas. Os quatro cenários comuns em que usamos produtos de sobremoldagem incluem:
1. Adicionando alça a um substrato
Produtos como furadeiras, mangueiras de jardim ou utensílios de cozinha precisam de certa aderência para ajudar o usuário a controlar o produto mesmo em condições de umidade. Nesses cenários, a melhor maneira de adicionar aderência a esses produtos é lançar um plástico semelhante a borracha sobre suas alças. Esse tipo de processo pode não exigir muito material e requer apenas produção de baixa quantidade na maioria das vezes.
2. Comfort
Ao adicionar aderência a um substrato, também serve como fonte de conforto ao usar o produto. Portanto, esse cenário é semelhante ao anterior na maioria dos casos. O exemplo mais popular de produtos que combinam ambos os cenários são os punhos de borracha em guidões de bicicleta. Este cenário também requer materiais mínimos e requer apenas produção em baixa escala na maioria dos casos.
3. De vedação
Fazer um produto de sobremoldagem para este cenário exigirá um tempo de ciclo mais longo e mais material. Essas vedações geralmente possuem propriedades resistentes à água e precisam atingir adesão máxima ao substrato. Antes de projetar este tipo de peça, é necessário encontrar o material que proporcione a melhor aderência ao substrato e que proporcione a melhor resistência à água.
4. Amortecimento de vibração
Este tipo de uso requer mais material e tem o maior tempo de ciclo. Isso ocorre porque a peça de TPE a ser produzida deve ser espessa o suficiente para absorver as vibrações do substrato sobre o qual você deseja fundi-la. Os clientes aplicam esse cenário a máquinas de alta energia, como bombas e furadeiras.
Por que você deve escolher a sobremoldagem?
Antes mesmo de iniciar o projeto de sobremoldagem, você deve determinar se a sobremoldagem é o melhor processo de fabricação que mais se adequa à fabricação do seu produto. Se o objetivo do seu produto for algum dos motivos abaixo, você deve escolher a sobremoldagem como seu processo de fabricação.
1. Se você deseja criar uma única peça a partir de vários materiais.
2. Se você deseja melhorar a ergonomia e a sensação de um produto já fabricado.
3. Se você precisar adicionar um tipo de design a um produto pronto.
4. Se você precisa de um processo de fabricação econômico.
5. Se você deseja melhorar a segurança ao usar o produto (ou absorver choques e vibrações).
Considerações Vitais de Design para Sobremoldagem
Depois de passar pelas considerações de pré-projeto para sobremoldagem, há também alguns outros fatores que você deve considerar ao fazer o projeto. Exemplos incluem:
Bonding
A ligação entre a resina e o material já moldado/usinado (substrato) faz a maior parte do processo de sobremoldagem. Existem duas maneiras principais pelas quais essa ligação ocorre:
1. Método químico
O método químico ocorre em nível molecular e envolve vários fatores. Embora seja mais forte em comparação com o método mecânico, é relativamente mais difícil de conseguir. Exemplos de fatores que afetam a ligação química incluem o grau em que a resina pode molhar o substrato. O grau de umedecimento aumenta o nível de contato e permite uma ligação mais forte.
Outro fator que afeta a ligação química é a presença de aditivos, cargas ou certos tratamentos de superfície que podem interferir na resistência da ligação química.
Suponha que você queira usar a ligação química como a escolha preferida de ligação para seu processo de sobremoldagem. Nesse caso, é aconselhável entrar em contato com fornecedores de materiais e moldadores para conhecer os materiais mais compatíveis que podem proporcionar a máxima adesão.
2. Método mecânico
A ligação mecânica ocorre na interface física de ambos os materiais. Um método é fazer furos, ranhuras ou cortes no substrato para onde a resina possa fluir. Depois que a resina esfria nesses orifícios, ela se fixa nesses orifícios. Para fortalecer ainda mais a ligação mecânica, você pode envolver o material sobremoldado ao redor do substrato. Além disso, tente garantir que as superfícies do material sobremoldado não fiquem expostas, pois isso pode causar descamação.
Compatibilidade de materiais de sobremoldagem
Materiais
Embora existam muitas combinações de materiais de substrato e resina compatíveis, outros fatores afetam a escolha da resina além da compatibilidade e adesão. Se você deseja apenas amortecer o substrato, a espessura da resina é tão essencial quanto sua maciez. A melhor maneira de medir a maciez de um material é o módulo de flexão, que é a medida da resistência de um material à flexão. A maciez do material é inversamente proporcional ao módulo de flexão do material.
Embora você possa encontrar vários materiais sobremoldados adequados para aplicações de sobremoldagem, algumas resinas como a Versaflex são especificamente adequadas para processos de sobremoldagem. Se seu objetivo é aumentar a aderência de um substrato, a melhor maneira de escolher uma resina é determinar seu coeficiente de atrito. O coeficiente de atrito de uma resina é diretamente proporcional à sua tatilidade (o grau de aderência que ela possui).
Princípios
O tipo de método de sobremoldagem usado para o processo de fabricação também é um fator importante a ser considerado ao mapear o guia de projeto de sobremoldagem. Existem dois métodos principais de sobremoldagem:
1. Moldagem de dois-tiro
Este método envolve moldar o substrato usando um material e moldá-lo rapidamente com outro material. Todo o processo utiliza apenas um único molde e é um processo automatizado. Existem três tipos de moldagem em duas etapas: sobremoldagem por transferência, sobremoldagem rotacional e sobremoldagem com núcleo traseiro. Os três métodos utilizam ligação química por vazamento da resina em um substrato quente. Esta técnica fortalece a ligação química. No entanto, os maquinistas o utilizam apenas para produções em larga escala acima de 10,000 peças devido aos seus altos custos operacionais.
2. Moldagem pick-n-place
Este método usa dois moldes e trabalha em lotes. O primeiro lote envolve moldar as peças do substrato e colocá-las manualmente no segundo molde. O segundo lote envolve a injeção da resina no substrato moldado para produzir as peças acabadas. A moldagem pick-n-place é mais econômica, pois é um processo manual e não envolve máquinas robóticas como a anterior. No entanto, pode não atingir a adesão máxima e pode lidar apenas com baixos volumes de produção de até 10,000 peças.
As vantagens de usar sobremoldagem
Embora exija um planejamento meticuloso e diretrizes complexas de projeto de sobremoldagem de plástico, é um dos melhores processos de moldagem por injeção. Aqui estão algumas razões do porquê:
1. Custos baixos
A sobremoldagem pode minimizar os custos de produção. Isso ocorre porque ele pode usar várias peças para fazer um único produto usando montagem, ao contrário da moldagem por injeção padrão. Embora o projeto do molde seja caro, ele elimina a necessidade de montar a mesma peça mais de mil vezes. Com as múltiplas variedades de materiais disponíveis para sobremoldagem, você sempre pode encontrar o par econômico para o seu processo de produção
2. Tempos de ciclo rápido
Depois de criar os moldes para sobremoldagem, as partes restantes do processo são mais rápidas do que aquelas que precisam ser montadas. Enquanto os moldes de duas etapas podem levar meses para concluir a produção das peças, a sobremoldagem pick-n-place requer apenas algumas semanas para a produção. No entanto, este último pode lidar com maiores volumes de produção. Em ambos os casos, após a produção dos moldes, o processo de produção é acelerado rapidamente em comparação com os processos de moldagem por injeção padrão.
3. Ideal para produção de baixo volume
A sobremoldagem pick-n-place é uma escolha perfeita para produção de baixo a médio volume. Embora seja uma escolha mais trabalhosa devido ao trabalho manual envolvido, ela não apresenta altos custos operacionais associados à sobremoldagem de duas etapas. Se você precisar de protótipos do produto antes do início da produção em grande escala, a sobremoldagem pick-n-place é uma escolha melhor. Além disso, se você precisar redesenhar a peça, as produções pick-n-place permitem redesenhar os moldes a custos mais baixos do que os moldes de duas etapas.
Serviços de Sobremoldagem RapidDirect
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Conclusão
O projeto de sobremoldagem é uma das partes mais importantes de um projeto de sobremoldagem. Acertar é vital para o sucesso de todo o processo de produção. Para conseguir isso, você pode optar por lidar com o design sozinho.
No entanto, isso levará muito tempo e aumentará a duração da produção. A melhor opção é terceirizar para uma empresa experiente como a RapidDirect, que o ajudará a fazer um design excelente e entregar um relatório excelente em semanas. Se ainda precisar de ajuda para saber mais sobre os guias de projeto de sobremoldagem, você pode chegar até nós.
Perguntas Frequentes
A: A sobremoldagem de plástico é um tipo de moldagem por injeção em que uma resina (geralmente um plástico semelhante à borracha) é moldada em outro material (principalmente um plástico rígido/termofixo). Se os dois materiais forem compatíveis, eles formam uma forte ligação química que servirá perfeitamente ao seu propósito.
A: A moldagem por inserção segue exatamente o mesmo processo da sobremoldagem. No entanto, utiliza um substrato metálico, ao contrário do plástico utilizado na sobremoldagem.
