Como remover bolhas na moldagem por injeção de plástico

Uma das principais razões para Serviços de moldagem por injeção personalizados a falha ao moldar peças são bolhas. Esse defeito problemático na peça não só causa problemas estéticos, mas também prejudica as propriedades físicas. Bolhas são comuns e frequentemente difíceis de resolver.
Ao solucionar problemas de bolhas, muitos fabricantes de moldes adivinham incorretamente o que é a bolha e imediatamente começam a ajustar os parâmetros do processo para eliminá-la. Peço que você resista à tentação de começar a ajustar e comece definindo o que a bolha realmente é.

Existem apenas duas possibilidades:
1. Gás aprisionado, incluindo ar, vapor de água, voláteis na resina ou gases de decomposição no polímero ou aditivos.
2. Falha de vácuo.

É importante determinar que tipo de bolha sua peça tem e qual pode ser a causa raiz. Determinar o tipo de bolha permitirá que você identifique a fonte e determine suas próximas ações para eliminar o problema. Como você testa para determinar se é gás ou vácuo? Muitas pessoas afirmam (como eu já fiz) que você pode dizer pelo formato, localização ou alguma outra característica de uma ou mais bolhas. Mas você pode ser facilmente enganado por esse método. Você deve usar um teste simples. Leva menos de 15 minutos, mas requer um pouco de paciência para ser executado.
É importante determinar que tipo de bolhas sua peça tem e qual pode ser a causa raiz.
Teste sua peça aquecendo suavemente a área da peça que contém uma ou mais bolhas até que ela amoleça. Enfatizo isso levemente porque alguns operadores tendem a pegar a lanterna mais próxima e apontá-la para a peça. O plástico não transfere calor rapidamente através de paredes nominais, então nossa amiga lanterna pode pegar fogo na peça.

Em vez disso, use uma pistola de ar quente ou algo semelhante. Então, conforme você aquece suavemente a área da peça onde a bolha está, a bolha deve mudar de forma. Se for uma bolha, o gás vai esquentar e se expandir, levantando a superfície, e geralmente estourará conforme a superfície da peça amolece. Se não houver ar na bolha, mas um vácuo, a bolha estourará devido à pressão atmosférica empurrando contra a superfície amolecida da peça. Agora você sabe mais sobre qual é o problema.
Este teste requer algumas condições para funcionar. O ideal é encontrar uma bolha com pelo menos 3 mm (cerca de 0,125 polegadas) de diâmetro ou mais e certificar-se de que a peça não tenha mais de 4 horas. A bolha pode começar como um vazio, mas com o tempo, o ar migrará através do plástico e o vazio se tornará uma bolha. Em uma inspeção rápida, você pode pensar que esta bolha é gás preso. Vamos começar nossa discussão de solução de problemas supondo que seu teste prove que é de fato uma bolha - ou seja, quando a bolha colapsa, ela se expande ou até estoura. As bolhas podem surgir de problemas de frente de fluxo, como frentes convergentes, jatos ou problemas de molde/máquina, como pinos de núcleo não ventilados, ventilação deficiente (tente ventilação a vácuo), descompressão excessiva ou degradação da resina devido ao superaquecimento ou longo tempo de residência. Os gases podem vir do vapor de água, voláteis ou subprodutos da decomposição da resina. À medida que a peça enche ou compacta, o ar preso em saliências não ventiladas nas nervuras ou paredes nominais será empurrado para fora, deixando um rastro de bolhas. Na maioria dos casos, determinar a fonte do gás é mais importante do que saber do que o gás é feito, e não há um teste simples para descobrir.

O primeiro passo no procedimento é remover o hold ou segundo estágio ajustando a pressão de hold para um número muito baixo e ver se a bolha ainda está lá. Se sim, pelo menos você não precisa se preocupar com os parâmetros envolvidos no segundo estágio. Supondo que você ainda veja bolhas, a próxima verificação é entender o padrão de enchimento para determinar se o gás está preso pelo ar ao encher a peça.
Desligue o segundo estágio e faça uma parte completa de 99% por volume para um estudo de curto prazo. Ou seja, reduza o tamanho do tiro de 99% completo para 5% completo em incrementos de 10%. Não comece com um tiro curto e aumente o tamanho do tiro porque você pode obter um padrão de fluxo diferente. Além disso, este teste requer que a velocidade do tiro do primeiro estágio seja controlada. Se o primeiro estágio for limitado pela pressão, você pode não obter a consistência necessária para resultados precisos.

Onde e quando as bolhas aparecem? Verifique o padrão de fluxo de cada peça para ver se a frente de fluxo de plástico aparece sozinha ou se há hesitação na frente de fluxo conforme ela preenche a seção fina da peça. A bolha está sempre na mesma área? Se sim, isso significa que a bolha está vindo de um lugar fixo. Fique atento aos efeitos de racetracking ou jatos que podem fazer com que o ar fique preso no polímero.
Verifique se há nervuras ou projeções na parede nominal. Se forem curtas, significa que há ar naquela área e ele é empurrado para fora para formar uma bolha conforme a nervura é preenchida. Às vezes, você pode realmente ver um rastro de bolhas dessa projeção. As bolhas só aparecem depois que a peça 85% está cheia? Se sim, pode ser um problema de ventilação. Verifique as aberturas.

Há várias possibilidades: nervuras, pinos ejetores, encaixe ruim da ponta do bico na bucha do canal de injeção, bicos desalinhados e placas separadas no canal quente. Eles são mais difíceis de detectar, mas devem ser verificados na ferramenta quando você descarta outras fontes. Aplique agente de azulamento próximo ao gotejamento do canal quente e na superfície de contato da placa, tomando cuidado para não deixar nada entrar no caminho do fluxo. Se o agente de azulamento aparecer na inicialização, você encontrou a fonte do problema. Outra fonte comum de bolhas é a descompressão excessiva, especialmente em moldes de canal quente.

Outra fonte é o parafuso, mais especificamente a zona traseira ou seção de alimentação. Um parafuso de uso geral com um L/D de 18:1 ou menos pode ser o culpado. Tente usar uma temperatura de zona traseira mais baixa e/ou uma pressão traseira mais alta. Outra solução pode ser fazer vácuo no molde antes da injeção.

Vazios
Vazios ocorrem quando uma peça está dentro ou fora do molde, geralmente em seções mais grossas, durante o resfriamento. Em seções mais grossas da peça, o centro esfria lentamente e o polímero se contrai mais, afastando-se de si mesmo para formar bolhas. Se você aquecer mais o molde e as bolhas desaparecerem, mas você acabar com um afundamento, isso indica que suas bolhas estão vazias. Vazios e afundamentos são sinais de estresse interno e são sinais de alerta de que a peça pode não funcionar como esperado.
Plástico insuficiente é a principal causa de afundamentos ou vazios, então é recomendado encher a cavidade com mais material. Certifique-se de ter um amortecimento consistente e não esteja afundando os parafusos para que você possa encher a peça corretamente. Pressões de enchimento mais altas ou tempos de espera mais longos podem ajudar, mas muitas vezes o portão congela antes que você possa encher adequadamente o centro da parede nominal.

Afine a parede nominal. Faça o núcleo da parte mais grossa, se possível.
Para resolver vazios ou afundamentos, tente reduzir a taxa de enchimento, usando contrapressão de gás ou aumentando a contrapressão. Certifique-se de que o canal ou a comporta não esteja congelando prematuramente, e tempos de espera mais longos permitirão mais compactação no segundo estágio. Se a comporta estiver congelando prematuramente, basta abrir a comporta ligeiramente, pois uma pequena alteração no diâmetro resultará em um tempo maior para a comporta selar. Tente também reduzir a temperatura de derretimento, se possível.

Outras maneiras de eliminar vazios ou marcas de afundamento são afinar as paredes nominais. Peças plásticas mais grossas nem sempre são mais fortes. Paredes nominais mais grossas devem ser reprojetadas para serem mais finas e com nervuras de reforço. Isso economizará plástico e tempo de ciclo.
Retire o núcleo da parte mais grossa, se possível. Mudar o local do gate para preencher áreas mais grossas do molde primeiro pode permitir que mais polímero entre na peça antes que o gate congele. Você também pode tentar aumentar a temperatura do molde e/ou ejetar a peça o mais rápido possível, o que pode evitar vazios ao permitir que as paredes externas colapsem durante o resfriamento, embora isso possa causar marcas de afundamento.