5 Considerações Chave para o Design de Moldes

5 Considerações Chave para o Design de Moldes

1. Design dos Furos de Evacuação

O design dos furos de evacuação na termoformagem a vácuo é crucial para o design do molde. Os furos de evacuação devem ser localizados onde a chapa metálica finalmente entra em contato com o molde, como ao redor da parte inferior da matriz e em áreas rebaixadas durante a conformação da matriz, ou ao redor da parte inferior do punção durante a conformação por punção. A localização específica depende da forma e do tamanho da peça moldada.

Para peças com contornos complexos, os furos de evacuação devem ser concentrados. Para peças grandes e planas, os furos de evacuação precisam ser distribuídos uniformemente. O espaçamento dos furos depende do tamanho da peça. Para peças pequenas, um espaçamento de 20-30mm é adequado, enquanto para peças grandes, o espaçamento deve ser aumentado.

Geralmente, para plásticos com boa fluidez e altas temperaturas de moldagem, são necessários furos de evacuação menores; para chapas metálicas mais espessas, são necessários furos de evacuação maiores; e para chapas metálicas mais finas, são necessários furos de evacuação menores. Em suma, o requisito para o tamanho do furo de evacuação é permitir que o ar seja extraído de entre a chapa metálica e a superfície de conformação do molde em um curto espaço de tempo, sem deixar vestígios dos furos de evacuação na peça.

O diâmetro de um furo de evacuação típico é de 0,5–1 mm. É aconselhável que o diâmetro máximo do furo de evacuação não exceda 50% da espessura da chapa. No entanto, para chapas menores que 0,2 mm, furos de evacuação excessivamente pequenos não podem ser processados.

2. Dimensões da Cavidade As dimensões da cavidade dos moldes de termoformagem a vácuo também devem considerar a taxa de encolhimento do plástico. O método de cálculo é o mesmo das dimensões da cavidade do molde de injeção. Aproximadamente 50% do encolhimento em peças plásticas termoformadas ocorre após a desmoldagem, 25% ocorre dentro de 1 hora após a desmoldagem à temperatura ambiente, e os 25% restantes ocorrem nas 8–24 horas subsequentes.

Peças plásticas formadas usando um molde côncavo encolhem 25%–50% mais do que aquelas formadas usando um molde convexo. Muitos fatores afetam a precisão dimensional das peças plásticas. Além de reduzir a precisão dimensional da cavidade, fatores como temperatura de moldagem, temperatura do molde e o tipo de peça plástica também desempenham um papel. Portanto, determinar com precisão a taxa de encolhimento com antecedência é muito difícil.

Se o lote de produção for grande e os requisitos de precisão dimensional forem altos, é melhor criar primeiro um produto de teste usando um molde de gesso para medir sua taxa de encolhimento. Isso servirá como base para projetar a cavidade do molde.

3. Rugosidade da Superfície da Cavidade
Em geral, os moldes de termoformagem a vácuo não possuem dispositivos ejetores; a desmoldagem é obtida usando ar comprimido após a conformação. Se a rugosidade da superfície do molde de termoformagem a vácuo for muito baixa, isso é muito prejudicial para a desmoldagem após a termoformagem a vácuo. A peça plástica é propensa a aderir à superfície do molde e é difícil de desmoldar. Mesmo com um dispositivo ejetor, ainda é propensa à deformação após a desmoldagem. Portanto, a rugosidade da superfície dos moldes de termoformagem a vácuo deve ser relativamente alta. Após o processamento da superfície, o jateamento de areia é recomendado.

4. Dispositivo de Vedação de Borda
Durante a termoformagem a vácuo, para evitar que o ar entre na câmara de vácuo, os dispositivos de vedação devem ser instalados nas bordas onde a folha de plástico entra em contato com o molde. A vedação da superfície de contato entre a folha de plástico e o molde é relativamente fácil para superfícies de separação retas, mas a vedação é mais difícil para superfícies de separação curvas ou dobradas.

5. Equipamento de Aquecimento e Resfriamento O aquecimento da folha de plástico usada na moldagem a vácuo normalmente emprega fio de resistência ou radiação infravermelha. As temperaturas do fio de resistência podem atingir 350℃～450℃. Diferentes temperaturas de moldagem são necessárias para diferentes folhas de plástico, geralmente obtidas ajustando a distância entre o aquecedor e a folha. Uma distância de 80～120mm é comumente usada.

A temperatura do molde afeta tanto a qualidade da peça plástica quanto a taxa de produção. Se a temperatura do molde for muito baixa, manchas frias ou tensões ocorrerão ao entrar em contato entre a folha de plástico e a cavidade do molde, potencialmente levando a rachaduras. Por outro lado, se a temperatura do molde for muito alta, a folha de plástico pode aderir à cavidade, deformando-se durante a desmoldagem e prolongando o ciclo de produção.

Portanto, a temperatura do molde deve ser controlada dentro de uma determinada faixa, geralmente em torno de 50℃. Os métodos de controle da temperatura do molde incluem resfriamento natural após o contato do plástico com o molde, adição de dispositivos de resfriamento a ar para acelerar o resfriamento e resfriamento a água. A incorporação de canais de resfriamento dentro do molde é o método mais eficaz e comumente usado para controlar a temperatura do molde. Esses canais de resfriamento devem estar a pelo menos 8 mm de distância da superfície do molde para evitar manchas frias.

Existem diferentes métodos para abrir canais de água de resfriamento. Tubos de cobre ou aço podem ser fundidos no molde, ou furos podem ser perfurados ou ranhuras podem ser fresadas no molde. Ao usar o método de fresagem, elementos de vedação devem ser usados e uma placa de cobertura deve ser adicionada.