Como solucionar defeitos de opacidade superficial em produtos plásticos de alto brilho?

Produtos plásticos de alto brilho e alta luminosidade possuem superfícies altamente reflexivas, o que os torna extremamente sensíveis a defeitos. Qualquer pequena imperfeição pode ser facilmente notada e não pode ser disfarçada. Partículas finas de poeira no ambiente da oficina podem causar problemas de qualidade, como poros, marcas de afundamento ou contaminação da superfície. Portanto, o controle de limpeza é um fator crítico que afeta a taxa de rendimento.

Figura 1: Produto plástico defeituoso

Figura 2: Produto plástico aprimorado

Fenómeno

Do ponto de vista visual, o defeito de névoa branca mostrado na imagem na superfície do produto plástico é particularmente perceptível em produtos plásticos pretos de alto brilho. Como mostrado na Figura 1, o produto é feito de material PP. Vários pontos brancos e manchas irregulares de tamanhos variados estão distribuídos pela superfície, assemelhando-se a nuvens ou neblina.

Teoria

Com base na análise acima, a explicação teórica é a seguinte:

Durante a fase de alimentação do material, existem certos espaços entre as partículas de plástico. Esses espaços podem permitir a entrada de ar no cilindro durante o processo de cisalhamento da rosca. Durante o cisalhamento da rosca, o material sofre alterações físicas, passando de um estado vítreo para um estado altamente elástico e, em seguida, de um estado altamente elástico para um estado de fluxo fundido.

Esse processo de transformação pode levar de alguns segundos a várias dezenas de segundos, dependendo das condições da máquina de injeção de plástico e do tamanho dos produtos. Concluir uma transformação tão complexa em um período tão curto pode facilmente resultar em defeitos na moldagem por injeção.

Quando os espaços entre as partículas de plástico são comprimidos, o ar aprisionado pode se dissolver no material fundido. Se o ar não for liberado eficazmente do cilindro durante a plastificação, o gás restante ficará retido dentro do material fundido e será injetado na cavidade do molde.

A capacidade do molde de liberar gás de forma eficaz depende da qualidade do sistema de ventilação. Se o sistema de ventilação for insuficiente, podem ocorrer defeitos como névoa, acúmulo de gás ou marcas de queimadura.

Obviamente, a névoa branca também é uma forma de aprisionamento de gás. Muitos técnicos de moldagem por injeção acreditam erroneamente que apenas marcas de queimadura são consideradas defeitos de aprisionamento de gás, ou alargam imediatamente os canais de ventilação sempre que aparecem aprisionamentos de gás. Essa abordagem não é cientificamente correta.

As marcas de queimadura ocorrem quando o aprisionamento de gás se torna severo. Sob alta pressão e compressão em alta velocidade, o gás aprisionado não consegue escapar e causa combustão localizada. A temperatura de combustão pode atingir instantaneamente 600–800 °C. Isso representa o estágio mais severo de aprisionamento de gás.

Soluções

Como liberar gás de forma eficaz para prevenir defeitos de névoa branca?

1) Mofo

A liberação de gases não pode ser completamente resolvida apenas com a remoção de mofo.

Para materiais de PP, a faixa de temperatura de processamento é relativamente ampla e o material apresenta excelente fluidez. Se os canais de ventilação do molde forem projetados muito grandes ou posicionados incorretamente, podem não apenas impedir a liberação adequada de gases, como também causar rebarbas. Portanto, o projeto correto da ventilação é fundamental para a remoção eficaz de gases.

2) Processo

Dominar as técnicas adequadas de ajuste na moldagem por injeção é altamente eficaz na produção real.

1) Reduzir a velocidade de rotação do parafuso

Reduzir a velocidade de rotação da rosca pode ajudar a obter uma temperatura de fusão mais uniforme e diminuir a possibilidade de entrada de ar.

Se a velocidade de rotação da rosca for muito alta, é mais provável que o ar fique preso no material. Ao mesmo tempo, a força de cisalhamento excessiva da rosca gera calor por atrito, causando uma temperatura de fusão irregular. Isso pode levar à degradação do material e à geração de gases.

2) Aumentar a temperatura do molde

Aumentar a temperatura do molde ajuda a obter um enchimento de alta pressão e baixa velocidade, permitindo mais tempo para a liberação do gás. Se a temperatura do molde estiver muito baixa, a superfície do produto plástico pode congelar prematuramente. Nesse caso, o enchimento de baixa velocidade não pode ser realizado de forma eficaz, o que pode resultar em injeções incompletas ou enchimento deficiente.

3) Reduzir a velocidade de injeção

Quanto maior a velocidade de injeção, mais rápido o gás é comprimido e maior a temperatura gerada. Uma velocidade de injeção mais lenta comprime o gás mais gradualmente, permitindo que o ar aprisionado escape com mais facilidade.

4) Força de aperto

Quanto maior a força de aperto, pior o efeito de ventilação na superfície da cavidade. Uma força de aperto menor permite uma melhor liberação de gás da superfície da cavidade.

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