Projeto de Molde Multicavity para Injeção de Plástico
O número de cavidades é uma decisão de custo, não um padrão. Balanceamos canais e resfriamento para ferramentas de 2, 4, 8, 16 e 32 cavidades, de modo que cada cavidade encha na mesma velocidade, mantenha a mesma tolerância e se desgaste no mesmo ritmo, com ferramental em aço em 4 a 6 semanas.
Consultoria Gratuita24h
Orçamento Rápido
2 a 32
Número de Cavidades do Ferramental
±0.05mm
Tolerância entre Cavidades
250 mil injeções
Vida Útil da Ferramenta
Materiais
| Liga | Propriedades | Aplicações Típicas |
|---|---|---|
| Aço de Molde P20 Pré-Endurecido | 28 a 34 HRC na seção, dureza uniforme, boa polibilidade e usinabilidade sem tratamento térmico adicional, econômico para volume médio | Ferramental de protótipo e baixo volume, insertos de cavidade, ferramentas de produção de 4 a 8 cavidades |
| Aço de Ferramental 1.2344 (H13) | Nota para trabalho a quente, 48 a 52 HRC após têmpera e revenimento, alta dureza a quente e resistência à fadiga térmica, a escolha padrão para núcleos de cavidade endurecidos | Ferramental de produção para plásticos técnicos, ferramentas de canal quente, ferramentas de alto número de cavidades, cavidades de longa vida |
| Aço de Molde Inoxidável 1.2316 (420) | Pré-endurecido a 30 a 36 HRC, resistente à corrosão, aceita polimento alto, bom para peças transparentes e ópticas | Cavidades para peças ópticas e transparentes, ferramentas cosméticas, moldes para contato com alimentos, ferramentas para dispositivos médicos |
| Aço Inoxidável 1.2083 (420 Modificado) | Pré-endurecido a 48 a 52 HRC, resistente à corrosão e duro, adequado a peças transparentes que precisam de polimento e resistência ao desgaste ao mesmo tempo | Invólucros transparentes de alto brilho, ferramentas de lente óptica, ferramentas cosméticas de injeção |
| S136 (1.2083 Pré-Endurecido) Resistente à Corrosão | Mantém 48 a 52 HRC, excelente retenção de polimento, resiste aos subprodutos corrosivos de resinas com carga de vidro e halogenadas | Ferramental de PA com carga de vidro e PBT, aplicações com retardante de chama halogenado, moldes médicos |
| Insertos de Molde em Cobre e Alumínio | Liga de cobre para transferência rápida de calor em pontas de canal quente, alumínio para resfriamento conformacional em ferramentas de alto número de cavidades, ambos usados como insertos e não como ferramentas inteiras | Bicos de canal quente, canais de resfriamento conformacional, ferramentas de alto número de cavidades que exigem resfriamento uniforme |
Parâmetros de Processo
| Parâmetro | Faixa Padrão |
|---|---|
| Números de Cavidades Disponíveis | 1, 2, 4, 8, 16, 32, até 64 para geometrias simples |
| Prazo do Ferramental (Aço, 4 a 32 cavidades) | 4 - 6 semanas |
| Prazo do Ferramental (Macio em Alumínio) | 2 - 3 semanas |
| Variação de Peso entre Cavidades | dentro de 1.5% do peso nominal de injeção |
| Variação Dimensional entre Cavidades | ±0.05 mm, mais apertado sob demanda |
| Peso da Peça por Injeção | até 2.5 kg, maior sob demanda |
| Tipo de Canal | Canal quente, canal com válvula, canal quente isolado, canal frio com layout sem canais |
| Dimensões do Molde | até 1200 x 900 x 800 mm e 35 toneladas |
| Força de Fechamento Requerida | até 2500 kN |
| Vida Útil Esperada da Ferramenta | 250.000 a 500.000 injeções conforme a resina e o enchimento |
Acabamentos de Superfície
Textura VDI 3400 (Superfície Granulada)
Aço de cavidade atacado quimicamente produz um grão fosco fino que se transfere para a peça. É o acabamento cosmético padrão para invólucros visíveis, e a profundidade do grão é especificada como 0.025 mm por grau de ângulo de desmolde exigido, de modo que desmolde e textura são projetados juntos e não separadamente.
Polimento de Brilho
Polimento em múltiplas etapas com diamante na cavidade até um acabamento espelhado para peças transparentes e de alto brilho. O polimento é aplicado antes de qualquer texturização quando ambos são necessários, e a revisão do layout de cavidades sinaliza as áreas onde o polimento se perde dentro de uma zona texturizada.
Texturização por Spray e Jateamento com Microesferas
Jateamento com microesferas de vidro ou cerâmica produz uma superfície acetinada uniforme que esconde marcas de ferramenta e dá um toque consistente. As texturas desta família não exigem ângulo de desmolde, o que faz delas uma escolha prática para paredes que precisariam de desmolde extra para carregar um grão.
Eletropolimento e Limpeza da Cavidade
O polimento eletroquímico remove micro picos da superfície da cavidade e reduz o risco de uma peça polida apresentar linhas de fluxo. Um ciclo final de limpeza remove resíduo de composto de polimento antes das primeiras injeções, que é a origem usual de marcas de contaminação em peças transparentes.
Acabamento de Canal Quente e Canal com Válvula
Manifolds de canal quente, pontas de queda e componentes de canal com válvula são acabados e verificados dimensionalmente antes da instalação na ferramenta. As pontas de canal são combinadas com a resina para que a temperatura do fundido na queda permaneça acima do limite de degradação durante todo o tempo de ciclo.
Tratamento de Superfície de Extrator e Cavidade
Pinos extratores, extratores de manga e superfícies de deslizadores são polidos e revestidos onde uma peça cosmética mostraria marcas de referência. A cavidade é inspecionada sob luz rasante antes dos testes de molde, para que rebarba de linha de partição e marcas de referência sejam encontradas na ferramenta e não na peça.
Design para Manufatura (DFM)
- Escolha o número de cavidades pelo volume anual e pela quantidade de números de peça distintos, não pela cotação de menor preço unitário, porque uma ferramenta de 16 cavidades para uma peça de 20.000 peças por ano fica ociosa e imobiliza capital
- Balanceie o canal para que todas as cavidades recebam o mesmo volume de fundido na mesma temperatura, porque um canal desbalanceado faz a última cavidade encher fria e curta
- Mantenha o comprimento do canal simétrico e use layout sem canais para peças redondas em que o canal possa entrar direto na peça e eliminar o canal por completo
- Verifique a tonelagem da máquina antes de fixar o layout, porque um layout de 16 cavidades em uma peça com injeção de 400 gramas exige uma prensa que o projeto talvez não tenha disponível
- Considere uma ferramenta de família para peças quase idênticas, que compartilha cavidades entre números de peça e compensa quando várias peças compartilham geometria e material
- Use canais com válvula em superfícies cosméticas visíveis, porque o vestígio do canal fica escondido dentro da peça em vez de ser lixado
- Planeje o resfriamento para a seção mais grossa e acrescente resfriamento conformacional em ferramentas de alto número de cavidades, onde um canal perfurado não alcança o centro da cavidade
- Deixe acesso para o extrator e para a manutenção da ferramenta, porque uma ferramenta de alto número de cavidades que não pode ser aberta sem dano vai custar mais em manutenção do que economizou em resina
- Especifique o canal quente só quando o volume justificar, porque o ferramental com canal quente custa mais e a economia vem do tempo de ciclo e da sucata de canal, não das peças em si
- Envie arquivos STEP, IGES ou DXF e obtenha um estudo gratuito do número de cavidades em 24h com balanceamento de canal, estimativa de tempo de ciclo e comparação de custo anual
Ferramentaria e Capacidade
| Tipo | Prazo de Entrega | Indicado Para |
|---|---|---|
| Ferramental Macio em Alumínio | 2 - 3 semanas | Lotes piloto de 25 a 500 peças, validação de mercado, teste do número de cavidades antes de assumir o aço |
| Ferramental de Produção em Aço com Canal Frio | 4 - 6 semanas | Programas de volume em que a sucata de canal é uma parcela pequena do custo total, tipicamente até 100.000 peças por ano |
| Ferramental de Produção em Aço com Canal Quente | 5 - 7 semanas | Programas de alto volume acima de 100.000 peças por ano em que tempo de ciclo e sucata de canal dominam o custo unitário |
| Ferramental de Família (Vários Números de Peça) | 5 - 7 semanas | Vários números de peça quase idênticos que compartilham cavidades, reduzindo o custo de ferramental por número de peça |
Garantia de Qualidade
- Número de cavidades e balanceamento de cavidades confirmados no relatório da primeira injeção, com peso e dimensão por cavidade registrados
- Relatório de Primeira Inspeção de Peça na primeira cavidade, com as cavidades restantes verificadas por peso e dimensões críticas
- Variação de peso entre cavidades medida e reportada contra a meta de 1.5%
- Certificado de usina do aço de ferramental e relatório de tratamento térmico arquivados com a ferramenta na entrega
- Testes de injeção curta e injeção completa executados com parâmetros de produção para confirmar que o enchimento e o respiro estão corretos
- Relatório de teste de molde emitido com a ferramenta, mostrando pressão por cavidade, tempo de ciclo e peso da peça
- Vestígio do canal e superfícies cosméticas conferidos na primeira injeção contra a amostra aprovada
- Inspeção externa por SGS, Bureau Veritas ou TUV agendada em qualquer etapa sob demanda
- Intervalos de manutenção e polimento do ferramental documentados no pacote de transferência
- Cada remessa leva o relatório dimensional, o certificado de material e o Certificado de Origem
Aplicações
- Invólucros e biséis de eletrônicos de consumo em volume
- Módulos de acabamento interno e externo automotivos
- Fechos de embalagens e famílias de recipientes
- Quadros internos e invólucros de controle de eletrodomésticos
- Invólucros de LED e corpos de dissipador de calor
- Famílias de conectores e blocos de terminal
- Famílias de peças de brinquedo e acessório
- Componentes médicos de uso descartável
- Fixações e módulos de ferragens para móveis
Por que escolher a FHY Precision
Número de cavidades decidido pelo seu volume anual e pela mistura de números de peça, com preço por peça e custo de ferramental apresentados juntos
Projeto de canal e resfriamento balanceado para que todas as cavidades enchem na mesma velocidade e mantenham a mesma tolerância, verificado na primeira injeção
Variação entre cavidades mantida dentro de 1.5% do peso nominal e de ±0.05mm nas dimensões, medida e reportada
Estudo gratuito do número de cavidades em 24h cobrindo layout de canal, estimativa de tempo de ciclo e comparação de custo anual
Certificado de usina do aço de ferramental e relatório de tratamento térmico arquivados com a ferramenta na entrega
Sistema de qualidade documentado com inspeção por terceiros e certificados de material EN 10204 3.1 disponíveis sob demanda
Nosso parque produtivo na China com preço direto de fábrica e sem intermediário
Análise, ferramenta, ensaios de molde e peças de produção cabem em uma só ordem de compra
Perguntas Frequentes
1. Como escolho o número certo de cavidades para a minha peça?
Comece pelo volume anual dividido pelo número de números de peça e siga de trás para frente a partir do tempo de ciclo. Uma ferramenta de cavidade única costuma ser a certa abaixo de cerca de 20.000 peças por ano para um único número de peça. Acima disso, as cavidades começam a se pagar, e os tetos práticos são dados pelo peso de injeção contra a tonelagem da máquina e pelo tempo de resfriamento da parede mais grossa da peça. O estudo que entregamos mostra o preço por peça contra o número de cavidades com o custo de ferramental amortizado, que é a comparação que realmente decide.
2. Qual é a diferença real de custo entre 4 e 16 cavidades?
O preço por peça cai mais ou menos na proporção do número de cavidades para o mesmo ciclo, mas não de forma exata, porque o tempo de ciclo por injeção sobe um pouco à medida que a rede de canais cresce e a prensa precisa preencher uma injeção maior. O custo de ferramental sobe com o número de cavidades, então o ponto de cruzamento depende do volume e de quantos meses você espera rodar o programa. Para uma peça de 200.000 peças por ano a diferença é substancial, e para uma peça de 15.000 peças por ano a ferramenta de 16 cavidades raramente se justifica.
3. Todas as 16 cavidades produzem peças idênticas?
Dentro de uma faixa definida, sim. Mantemos a variação de peso entre cavidades dentro de 1.5% do nominal e a variação dimensional dentro de ±0.05mm no relatório da primeira injeção, e reportamos as medições reais por cavidade. O resultado de aparência idêntica vem de um canal balanceado e de um layout de resfriamento simétrico, e não do número de cavidades em si, e cavidades no fim de um canal mal balanceado trabalham frias e dão peças visivelmente mais leves.
4. Quando o canal quente compensa o custo extra?
Quando o volume anual é alto o bastante para que tempo de ciclo e sucata de canal dominem o custo unitário, o que na prática significa acima de cerca de 100.000 peças por ano para um invólucro típico. O canal quente elimina o canal, então o material do canal passa a fazer parte da peça, e elimina também o tempo de resfriamento do próprio canal, o que encurta o ciclo. Em contrapartida, o hardware de canal quente custa mais, a ferramenta leva mais tempo para ser construída e cria mais um item de manutenção. Modelamos as duas opções no estudo do número de cavidades para que a comparação saia nos seus números.
5. O que é uma ferramenta de família e quando faz sentido?
Uma ferramenta de família usa a mesma cavidade para vários números de peça, com as diferenças tratadas por insertos intercambiáveis na ferramenta em vez de uma cavidade separada para cada peça. Funciona quando as peças são geometricamente próximas, por exemplo uma série do mesmo invólucro em comprimentos diferentes, ou o mesmo suporte com padrões de furos diferentes. O custo de ferramental passa a cobrir vários números de peça de uma vez em vez de uma ferramenta para cada um. Vale avaliar quando você tem três ou mais peças quase idênticas e não vale quando as peças diferem bastante.
6. Quanto tempo leva para construir uma ferramenta multicavity?
Ferramental macio em alumínio leva de 2 a 3 semanas e é a escolha certa para volumes piloto e para testar um número de cavidades antes de assumir o aço. Ferramental de produção em aço leva de 4 a 6 semanas para uma ferramenta de 4 a 32 cavidades, e uma ferramenta com canal quente leva de 5 a 7 semanas. Os testes de molde e a inspeção do primeiro artigo entram nesses prazos, e a contagem começa no momento em que o projeto é congelado e o resultado de enchimento é aprovado.
7. O que acontece com o número de cavidades se o meu volume mudar?
Planeje para isso na ferramenta. Uma boa prática é construir a ferramenta de 8 cavidades em um layout que aceite mais 8 cavidades depois, para que o lado da prensa esteja pronto quando o volume justificar o investimento, e só os insertos de cavidade adicionais e o balanceamento de canal precisem ser acrescentados. Isso se chama layout preparado para o futuro ou expansível, custa muito pouco no início e evita um segundo investimento em ferramental mais tarde.
8. Como o aço de ferramental é escolhido para a minha resina?
O aço pré-endurecido P20 serve para ferramentas de protótipo e volume médio porque não exige tratamento térmico e economiza custo de ferramental. O H13 endurecido a 48 a 52 HRC é o padrão para cavidades de produção. Para peças transparentes e ópticas, o aço resistente à corrosão 1.2316 ou 1.2083 entrega a retenção de polimento que essas peças precisam. Para resinas com carga de vidro, é exigido aço resistente à corrosão, porque o enxofre liberado durante a corrida ataca o aço de ferramental desprotegido ao longo do tempo.
9. Vocês fornecem os desenhos da ferramenta e o plano de manutenção?
Sim. O pacote de transferência inclui o layout de cavidades, o layout de canal e de resfriamento, o aço de ferramental e os registros de tratamento térmico, as posições dos canais, o layout de extração, os intervalos de manutenção e polimento e os parâmetros de injeção recomendados a partir do teste. Esse pacote é o que permite que a sua própria equipe de manutenção cuide da ferramenta, e é a diferença entre uma ferramenta que roda 400.000 injeções e outra que precisa ser refeita em 150.000.
10. Vocês rodam produção na ferramenta depois da entrega?
Sim, e para a maioria dos clientes esse é o arranjo mais simples. Uma ordem de compra pode cobrir a análise, a ferramenta, os testes de molde e as peças de produção, e o custo por peça é fechado quando a ferramenta está amortizada. Alternativamente a ferramenta pode ser entregue a você para suas próprias prensas, e nesse caso o pacote de transferência inclui os parâmetros de teste para que seus operadores partam de um processo já conhecido como bom.
11. Quais informações vocês precisam para cotar uma ferramenta multicavity?
Um modelo 3D em STEP ou IGES, um desenho 2D com tolerâncias e chamadas cosméticas, a nota de resina e o teor de fibra, o volume anual, a quantidade de números de peça distintos e o custo alvo por peça, se você tiver um. Se a resina ainda não está decidida, diga o ambiente de uso e as expectativas mecânicas e rodamos duas notas candidatas. O estudo do número de cavidades volta em 24 horas em dias úteis.
12. Como garantem que a mesma peça sai de todas as cavidades?
Três coisas fazem o trabalho. Um layout de canal simétrico dá a todas as cavidades o mesmo volume e a mesma temperatura de fundido. Insertos de cavidade idênticos, e não pinos de cavidade em uma base desgastada, mantêm a geometria igual em toda a ferramenta. E um layout de resfriamento definido significa que todas as cavidades resfriam na mesma velocidade, que é o que impede que as dimensões derivem entre cavidades ao longo da vida da ferramenta. Verificamos com peso por cavidade na primeira injeção e reportamos a dispersão, com meta de 1.5% do nominal.
13. Qual é o número máximo de cavidades que vocês conseguem construir?
Construímos até 32 cavidades em um layout convencional, e até 64 para geometrias redondas simples com arranjo sem canais. Além disso, o limite raramente é a ferramenta, é a prensa, porque uma injeção com muitas cavidades precisa de força de fechamento suficiente para a área projetada e de volume plástico suficiente para um peso de injeção consistente. O estudo do número de cavidades calcula a tonelagem e o peso de injeção contra a sua lista de máquinas antes de o layout ser desenhado, de modo que o número no desenho é um número que você consegue realmente rodar.
14. Vocês constroem a ferramenta para um número de peça ou para vários?
Para os dois. Uma ferramenta de um único número de peça é o caso direto. Uma ferramenta de família usa insertos intercambiáveis em uma cavidade compartilhada para cobrir vários números de peça geometricamente semelhantes, o que reparte o custo de ferramental entre todos. Também podemos construir uma ferramenta dedicada para uma peça e acrescentar depois um segundo bloco de cavidades, e o estudo do número de cavidades mostra o custo de cada rota para que você decida com os números na mão.
15. Vocês oferecem inspeção por terceiros?
Sim. A inspeção por SGS, Bureau Veritas ou TUV é organizada na fase que você indicar, desde a conferência do aço de ferramental recebido até as verificações dimensionais e funcionais anteriores ao embarque das peças moldadas. O relatório vem de um inspetor que você não escolheu, e é com frequência o que um cliente final pede antes de aceitar o primeiro lote de um fornecedor novo.
16. Qual é a quantidade mínima de pedido?
Um conjunto de peças é o mínimo, porque a ferramenta é um investimento único e as peças saem dela. Para ferramental macio em alumínio o mínimo prático é de 25 a 500 peças, que é o volume que justifica o ferramental macio em vez de usinar as peças. Para ferramental em aço o volume que faz sentido começa em torno de 20.000 peças por ano para um único número de peça, e o estudo do número de cavidades quantifica exatamente onde fica a economia para a sua peça específica.