A moldagem por injeção é um dos processos de fabricação mais utilizados no mundo e, cada vez mais, moldes impressos em 3D estão sendo usados para criar peças de protótipo a fim de detectar problemas na forma, no ajuste e/ou na função da peça.
Além disso, esta é uma prática mais econômica e rápida para a validação de cavidades de moldes antes da usinagem da peça definitiva, já que erros e a necessidade de refação podem sair muito caros e prejudicar a produção. Atualmente, as impressoras 3D já evoluíram bastante em relação aos possíveis termoplásticos que podem ser diretamente impressos.
Luiz Antonio Junior, engenheiro de produção da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), explica que “um molde impresso em 3D com um plástico fotopolímero, injetado com um líquido plástico quente, não derreteria no processo, pois ao trabalhar com impressoras 3D, é possível chegar a uma mistura de materiais sintéticos que suporta altas temperaturas e pressões.”
Dessa forma, portanto, consegue-se adaptar as impressoras 3D para lidar com diferentes ambientes de modelagem, conforme a demanda de um mercado sustentável.
“Todas as ferramentas de molde de injeção são impressas em 3D, usando o material digital e softwares de modelagem CAD, que possuem propriedades materiais distintas ideais para a produção de peças em baixo volume – alta resistência à temperatura e firmeza”, explica Junior.
Benefícios da impressão 3D de moldes para injeção plástica
- Economia de tempo se comparado ao processo usinado - entre 50% a 90% mais rápido;
- Redução de custos durante a fase final de desenvolvimento - entre 50% e 70%;
- Obtenção de peças no material final de produção para uma validação funcional real;
- Criação física do molde de injeção de forma automática - processo simplificado por meio da impressão 3D;
- Confirmação antes da criação dos moldes de injeção final da seleção do termoplástico.
Lembre-se de que o objetivo de um molde impresso em 3D não é o de substituir o ferramental de produção, mas, sim, reduzir o ciclo de desenvolvimento do produto, substituindo de forma rápida e, com um custo muito menor, as ferramentas usinadas em alumínio.
Quando moldes impressos em 3D são indicados para a injeção plástica?
- Em situações de baixo para moderado ponto de fusão polipropileno com fibra de vidro;
- Quando há necessidade de pouca quantidade de peças - de 5 a 100 unidades;
- Quando o tamanho da peça varia de pequena para média - volume da peça menor que 165 cm3 -, e pressão de injeção de, no máximo, 80 toneladas;
- Quando a peça requer uma verificação de design e funcionalidade antecipada, evitando, assim, retrabalhos nos moldes de produção.
O engenheiro de produção cita como um excelente caso de utilização real de uso de moldes impressos em 3D, a empresa Unilever, na qual esse processo reduziu o tempo total entre o início do projeto e um protótipo no material final para a validação dos consumidores em 40%.
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