Causas e soluções para defeitos de superfície de produtos de moldagem por injeção médica

Defeitos superficiais em produtos de moldagem por injeção médica pode impactar significativamente tanto a qualidade estética quanto a integridade funcional do produto final. Defeitos comuns incluem rachaduras, riscos prateados, ranhuras, ondulações, marcas de ondas e fragilização. Esses defeitos geralmente surgem do estresse induzido dentro do produto, que pode exceder sua resistência material. Entender as causas desses defeitos é essencial para produzir dispositivos médicos de alta qualidade.

Defeitos comuns de superfície e suas causas

1. Sulcos e ondulações:

– Esses defeitos geralmente aparecem na borda de ataque do fluxo de fluido. Eles resultam de uma pausa na frente do fluxo, causando o acúmulo de pressão antes que o material flua para frente novamente. Esse problema geralmente está relacionado à pressão de injeção insuficiente ou à baixa velocidade de injeção.

2. Fragilização:

– Este defeito pode ocorrer devido ao enchimento excessivo ou insuficiente durante o processo de injeção. Além disso, contaminação, degradação do polímero ou exposição a agentes de rachadura por estresse ambiental podem contribuir para a fragilização.

3. Rachaduras:

– A rachadura pode se manifestar localmente ou em toda a peça. Ela é frequentemente causada por altas velocidades de injeção, levando à orientação molecular excessiva, particularmente em produtos de paredes finas.

4. Listras prateadas:

– São linhas finas ou pequenas rachaduras que aparecem como clareamento em áreas localizadas, geralmente indicando problemas com o processo ou com o polímero utilizado.

Principais problemas de processamento

Ondulações superficiais podem surgir de vários problemas de processamento:

– Problemas de pressão ou volume: Pressão de enchimento inadequada ou controle de velocidade ruim podem causar ondulações. A pressão máxima durante o primeiro estágio de enchimento deve ser mantida em 200-400 psi (14-28 kg/cm²) abaixo da pressão limite.
– Problemas de posição ou transferência: Transições incorretas entre o primeiro e o segundo estágios de injeção podem levar a defeitos. Por exemplo, reduzir muito a pressão de retenção do segundo estágio pode resultar em subenchimento, particularmente em produtos de paredes finas.

Para atenuar esses problemas, é crucial melhorar a capacidade de resposta hidráulica durante a transição entre os estágios de injeção, garantindo que a pressão seja aumentada adequadamente e então ajustada rapidamente ao valor definido para o segundo estágio.

Considerações sobre materiais e temperatura

– Temperatura de fusão: Baixas temperaturas de fusão ou temperaturas de molde podem contribuir para defeitos. Usar sondas térmicas ou sensores infravermelhos pode ajudar a verificar se a temperatura de fusão está alinhada com as recomendações do fornecedor do material.
– Propriedades do material: Defeitos relacionados a estresse, como rachaduras ou listras prateadas, podem frequentemente ser rastreados até as condições de processamento. As velocidades de injeção devem ser cuidadosamente controladas para evitar orientação molecular excessiva.

Considerações de design

Falhas de projeto podem exacerbar defeitos de superfície. Por exemplo, a localização inadequada do gate pode levar a rachaduras nas linhas de solda. Os gates devem ser estrategicamente posicionados para minimizar as concentrações de estresse. Além disso, cantos afiados no projeto do molde podem criar pontos de estresse, levando a defeitos.

Problemas de degradação e contaminação

A degradação pode ocorrer se as temperaturas de processamento forem muito altas ou se a hidrólise afetar as cadeias do polímero. Isso pode reduzir significativamente as propriedades do material. Verificar regularmente a condição do equipamento de injeção e monitorar o tempo de residência da resina no cilindro é essencial para evitar a degradação.

A reciclagem e a contaminação de materiais também podem levar a rachaduras ou fragilidade em produtos médicos. É importante avaliar a qualidade dos materiais reciclados e garantir que eles correspondam às especificações dos materiais virgens.

Conclusão

Para atingir alta qualidade produtos de moldagem por injeção médica, é essencial entender os vários defeitos de superfície e suas causas subjacentes. Ao monitorar meticulosamente as condições de processamento, propriedades do material e elementos de design, os fabricantes podem minimizar defeitos e garantir a produção de dispositivos médicos confiáveis. Inspeções e ajustes regulares com base nesses insights contribuirão para o sucesso geral do processo de moldagem por injeção.