Trabalhando no design de produtos, um processo de produção se destaca por sua grande possibilidade de formas, acabamentos e aplicações comerciais: a injeção de plásticos.
Injeção de termoplásticos é uma das mais versáteis formas de manufatura de produtos industrializados, devido ao baixo custo de matéria prima e alta escala com baixo custo por peça.
Desde os anos 1980, o acesso facilitado a softwares de design auxiliado por computador (CAD) permitiu a mais pessoas desenvolver produtos para injeção.
Aqui reunimos 5 dicas que aprendemos em nossos trabalhos com injeção que vão deixar o seu projeto mais eficiente, profissional e pronto para produzir!
1 - EVITE O RECHUPE
Após a saída do molde de injeção, a peça começa a resfriar e contrai de maneira não uniforme, principalmente em pontos onde exista maior concentração de material. Nesses pontos aparecem marcas visíveis de contração popularmente conhecidas como "Rechupe" ou "Sink marks".
Marcas de Rechupe (Sink Marks) no assento de uma cadeira.
O Rechupe não só compromete o acabamento da peça como pode criar pontos de fragilidade. Para eliminar ou amenizar o aparecimento deles, recomendamos:
A) Regra do 50% em nervuras: As nervuras são componentes importantes para dar firmeza mecânica e acomodar componentes internos, para evitar marcas de contração do lado externo, desenhe sempre uma nervura com no máximo 50% da espessura da carenagem exterior, regra que vale também para o fillet na junção. Exemplo: se o seu produto tem uma carenagem com 2 milímetros de espessura, desenhe nervuras com no máximo 1mm de espessura e fillet com raio de 1mm na junção.
OBS: em casos de produtos que sofrem muita carga mecânica (caixas de plástico, assentos de cadeiras) com frequência as nervuras precisam ter a mesma espessura da parede, o que torna inevitável o aparecimento de retrações. Nesse caso, texturas podem ajudar a amenizar os defeitos.
Neste exemplo o fabricante aplicou um jogo de texturas polidas e foscas exatamente na posição das nervuras inferiores para amenizar o defeito criado pelo rechupe.
B) Evite maciços de plástico e variar espessuras: Regiões com grande acúmulo de material (maciços) ou por variação de espessura podem resultar em rechupe, má acomodação do material e até mesmo bolhas internas. Prefira sempre utilizar nervuras e cavidades para manter uma espessura constante de parede e evitar este problema.
C) Pontos de fixação de ferragens: Devido ao estresse mecânico na região da fixação de um parafuso, aumentar a quantidade de material pode parecer uma boa ideia, mas não resulta necessariamente em maior firmeza ou melhor acabamento, portanto otimize o desenho de torres de fixação, utilizando sempre nervuras e costelas.
2 - COMO FUGIR DE GAVETAS
Gavetas são partes móveis do molde utilizadas para permitir a extração de uma parte cuja geometria não permitiria um desmolde simples. São um recurso possível, mas aumentam consideravelmente o custo de confecção e a frequência de manutenção do molde, portanto seu uso deve ser considerado com parcimônia.
Uma solução simples para evitar Gavetas são recortes na peça, que permitam a entrada do molde "macho" no exato ponto da cavidade negativa.
Exemplo real de uso de recorte para evitar gavetas no molde, no mecanismo de encaixe do acessório de um balde. Este recurso é muito utilizado para engates do tipo "snap-fit".
3 - O ÂNGULO DE EXTRAÇÃO É SEU AMIGO
Um erro muito comum em projetos de design é não considerar o ângulo de extração ou Draft, um recuo de 1 ou 2 graus no comprimento das peças, no sentido da extração, que facilita a saída da peça do molde.
Não aplicar o correto Draft no design causa marcas de atrito que danificam o acabamento da peça e danificam o molde. Aqui a dica é sempre aplicar um recuo já na extrusão ou recorte do componente.
No exemplo da peça do molde 2, um ângulo de extração de dois graus permite melhor extração da peça, sem marcas de arrasto.
4 - PREVEJA MARGENS DE CORREÇÃO
Desenhar e produzir um molde é uma tarefa demorada. Uma vez que ele está confeccionado, dificilmente podem ser feitas modificações no desenho do produto final, portanto é melhor sempre prototipar e testar à exaustão antes de fabricar a ferramenta.
Ainda assim podem restar dúvidas quando, por exemplo, for necessário encaixar componentes de terceiros, cujo modelo CAD não esteja disponível. Nesse caso é possível deixar uma margem no desenho para permitir futuras modificações feitas no molde durante a etapa de pré-produção.
Basta lembrar da regra "Mais plástico, menos metal. Menos plástico, mais metal".
Isto quer dizer que, para adicionar plástico na peça final, será necessário retirar metal do molde, mais fácil, feita através de usinagem. Já o contrário, retirar plástico, requer adicionar metal, o que pode ser feito com solda e posterior usinagem, mas é um processo custoso e sujeito a problemas.
Portanto, quando necessário, deixe partes do seu produto mais curtas e ajuste-as na fase de pré-produção, quando as dúvidas possam ser sanadas.
5 - REDUZA MATERIAL, AUMENTE O TRIDIMENSIONAL
Remover material é uma ótima maneira de otimizar custo por unidade, porém pode impactar na qualidade deixando o produto mais frágil e instável. A solução é caprichar no tridimensional.
Origamis são ótimos exemplos desse princípio, uma folha de papel, maleável e frágil, pode ser dobrada e estruturada de maneira que se torne resistente. No desenho de peças plásticas, aplicamos esse pensamento aumentando a tridimensionalidade de partes como bordas e paredes.
Como fizemos para diminuir massa e aumentar rigidez tridimensional na bandeja ref. 810 da Condor Pincéis.
A Bandeja de Pintura Condor ref. 810, desenhada por nós da Cyclo, é um exemplo desse princípio. A inclusão de um friso nos apoios dianteiros permitiu diminuir material sem deixá-la frágil, as laterais do produto foram arqueadas para resistirem mais a torção e incluímos bordas quadradas e mais altas ao redor de todo o produto, deixando-o mais firme quando carregado com tinta, tudo isso com economia de 15 gramas de plástico em relação ao produto anterior.
Para Conhecer Mais
- Jaycon Systems: Engineering Guidelines to Designing Plastic Parts for Injection Molding: https://medium.com/jaycon-systems/engineering-guidelines-to-designing-plastic-parts-for-injection-molding-1c554a4545be
- Três Fundamentos do Projeto de Peças Plásticas - Eng. Allan Rodrigues: https://projetosdemestre.com.br/wp-content/uploads/2020/02/Tr%C3%AAs-Fundamentos-do-Projeto-de-Pe%C3%A7as-Pl%C3%A1sticas-Eng.-Allan-Rodrigues.pdf