Moldagem por Injeção de TPE: Tipos, Processo e Diretrizes de Projeto

moldagem por injeção TPE

A moldagem por injeção de TPE é um método confiável para produzir peças com flexibilidade e elasticidade. É realizada em elastômeros termoplásticos (TPEs). Os fabricantes utilizam esse tipo de moldagem por injeção. moldagem por injeção Para peças duráveis, flexíveis e de formato complexo. 

Você pode considerar o processo de moldagem por injeção de TPE para peças com toque suave em produtos médicos, automotivos e de consumo. Ele também é útil na fabricação de juntas, amortecedores, anéis de vedação e isolamento de cabos. Este processo econômico, preciso e rápido começa com a preparação do material, que também envolve a secagem até um baixo teor de umidade. Outras etapas subsequentes são fusão, injeção, resfriamento, ejeção e pós-processamento. 

Em relação às opções de materiais, subtipos como TPU (Poliuretano Termoplástico), TPS/SBC (Copolímeros de Bloco Estirênicos) e TPV (Vulcanizado Termoplástico) são comumente utilizados. Dependendo do material empregado, as características esperadas incluem resistência química, resistência à fadiga, resistência ao calor e baixo peso. Este artigo aborda o processo de injeção de TPE, desde suas vantagens e limitações, passando por aplicações, até uma comparação com materiais alternativos. 

O que é moldagem por injeção de TPE?

A moldagem por injeção de TPE consiste na utilização de máquinas de moldagem por injeção padrão para converter elastômero termoplástico (TPE) em um item flexível, semelhante à borracha. O elastômero em estado fundido é adicionado à cavidade de um molde, deixado para solidificar e resfriar, e então removido do molde como um produto. O produto resultante apresenta propriedades termoplásticas e elásticas. 

O que é TPE?

O elastômero termoplástico (TPE) é um material polimérico que combina a capacidade de fabricação dos termoplásticos com a elasticidade da borracha. É comumente chamado de borracha elastomérica termoplástica devido a esse comportamento. É diferente da borracha comum porque pode ser derretido e remodelado quando atinge o ponto de fusão do TPE. Pode ser moldado por injeção, assim como os termoplásticos puros. 

Plástico TPE

O TPE permite que os fabricantes combinem flexibilidade e resistência à fadiga com automação de produção. Eles podem evitar os longos tempos de cura da borracha convencional e produzir peças elastoméricas confiáveis. 

Quais são as vantagens do TPE? 

Em nossos processos de moldagem por injeção, recomendamos o TPE pelos seguintes motivos:

• Processamento flexível – amolece quando o ponto de fusão do TPE é atingido. 
• Segurança – os materiais TPE de alta qualidade não contêm metais pesados ​​nem plastificantes. 
• Fácil de reciclar – derretimento e reprocessamento.
• Alta adaptabilidade a diferentes aplicações

Quais são as desvantagens da TPE?

No entanto, estamos cientes de que o material TPE apresenta as seguintes limitações;

• Resistência térmica limitada nos TPEs mais comuns
• As peças moldadas em TPE tendem a ter um custo proibitivo, especialmente para itens mais baratos ou descartáveis.
• Os TPEs comuns têm resistência química limitada.
• Alguns TPEs deformam-se com muita facilidade. 

Tipos de elastômeros termoplásticos (TPE)

Os tipos mais comuns de materiais TPE usados ​​na moldagem por injeção são TPS/SBC (copolímeros de bloco estirênicos), TPU (poliuretano termoplástico), TPO (olefina termoplástica), TPV (vulcanizado termoplástico), TPEE/COPE (elastômero de poliéster termoplástico) e PEBA (poliéter bloco amida). 

TPS / SBC (Copolímeros de bloco estirênicos) – Este é o tipo mais comum de material TPE em moldagem por injeção. Ele é processado suavemente e se integra perfeitamente em aplicações de sobremoldagem. No entanto, a resistência do material a altas temperaturas e solventes é limitada. 

Sobremoldagem TPE

Texto alternativo: Diagrama mostrando as camadas de sobremoldagem de TPE — substrato, sobremoldagem e inserto metálico roscado — com anotações legendadas.

TPU (poliuretano termoplástico) – O TPU é mecanicamente resistente e à prova de abrasão. Também é flexível e transparente, sendo assim adequado para componentes de proteção. 

TPO (olefina termoplástica) – O TPO é econômico, leve e moderadamente flexível. No entanto, possui elasticidade e resistência ao calor limitadas. 

TPV (Vulcanizado Termoplástico) – Este TPE tem um desempenho tão excelente quanto a borracha vulcanizada. 

TPEE / COPE (Elastômero de poliéster termoplástico) – Este material é forte e resistente à fadiga. A combinação dessas propriedades com uma boa estabilidade dimensional o torna adequado para aplicações exigentes, como, por exemplo, na indústria automotiva. 

COPE

PEBA (Polieter Block Amide) – Para fechar esta lista, temos o PEBA, um elastômero leve que apresenta excelente desempenho em baixas temperaturas. 

Tabela de visão geral dos diferentes tipos de TPE para moldagem por injeção

A tabela abaixo apresenta uma comparação das propriedades de diferentes tipos de TPE, incluindo densidade, resistência química, resistência à temperatura, estabilidade dimensional, elasticidade e resistência ao desgaste. 

Vantagens da moldagem por injeção TPE

A moldagem por injeção de TPE é preferida por razões como tempos de ciclo mais rápidos, reciclabilidade, precisão dimensional e excelente acabamento superficial.

1. Tempos de ciclo mais rápidos  – Não precisa curar como a borracha tradicional.
2. Reciclabilidade – Os resíduos de TPE podem ser reprocessados ​​e reciclados.

Grânulos de TPE reciclados

1. Precisão dimensional – O fluxo de material fundido é estável e a contração é previsível, portanto, as tolerâncias das peças podem ser previstas. 
2. Excelente acabamento de superfície – Os TPEs copiam a textura do molde

Limitações da moldagem por injeção de TPE

As limitações do TPE em aplicações de moldagem por injeção incluem o seguinte: 

1. Algumas borrachas elastoméricas termoplásticas apresentam resistência térmica relativamente baixa.
2. Alguns dos materiais apresentam baixa resistência química. 
3. O desempenho ideal de peças moldadas por injeção de TPE depende de um conjunto de requisitos: material, projeto e controle do processo.

O processo de moldagem por injeção de TPE

As cinco etapas principais do processo de moldagem por injeção de TPE são: preparação do material, fusão do material, injeção, resfriamento e ejeção da peça. 

Passo 1: Preparação do Material

Os grânulos de TPE são secos a 80°C durante várias horas. Esta etapa tem como objetivo reduzir o teor de umidade para menos de 0.05%. 

Equipamento para secagem de grânulos de plástico 

Etapa 2: Fusão do Material 

Os grânulos de TPE são colocados em uma máquina de injeção (tipo parafuso). Os grânulos são aquecidos até o estado fundido (aproximadamente 170°C-230°C). 

Etapa 3: injeção

Com a pressão ajustada e controlada corretamente, o material fundido é injetado. O material se acomoda na cavidade do molde de precisão. Recomenda-se um processo em múltiplos estágios, no qual a injeção é inicialmente mais lenta e, em seguida, mais rápida após a eliminação do ar. 

Etapa 3: Resfriamento

Quando a cavidade do molde é preenchida, a borracha elastomérica termoplástica tem tempo suficiente para esfriar e solidificar. Manter a temperatura entre 30 e 70 °C garante uma solidificação uniforme e peças sem deformação. 

Etapa 4: Ejeção de peças

Após o resfriamento e a obtenção das características estruturais adequadas, a peça moldada está pronta para ser ejetada. Dependendo dos requisitos, a peça pode seguir diretamente para a montagem ou primeiro para o pós-processamento. 

Fatores a serem considerados durante o processo de moldagem por injeção de TPE

Os três principais fatores a serem considerados durante o processo de moldagem por injeção de TPE são o projeto do molde, o material TPE e as inspeções. 

• Projeto de molde preciso Práticas de projeto, como o posicionamento correto de pontos de injeção, canais de refrigeração e aberturas de ventilação, são cruciais. Elas promovem um fluxo uniforme no molde e previnem defeitos. 

Um molde de TPE

• Material TPE de alta qualidade – A utilização do TPE correto garante a compatibilidade durante o processo de moldagem e a durabilidade da peça moldada. 
• Inspeções regulares – Verificações regulares no processo garantem que a peça seja produzida com a qualidade correta e consistente, livre de defeitos.

Experimente o Prolean agora!

Diretrizes de projeto para moldagem por injeção de elastômeros termoplásticos?

A moldagem por injeção eficaz de elastômeros termoplásticos depende de várias diretrizes de projeto importantes, incluindo o posicionamento correto do ponto de injeção, ângulos de saída adequados, posicionamento da linha de partição, espessura uniforme da parede e filetes/raios arredondados.  

Posicionamento adequado do portão – Os pontos de entrada devem ser posicionados estrategicamente para garantir um fluxo de molde equilibrado.

Ângulos de inclinação corretos – A utilização dos ângulos de inclinação corretos garante a ejeção suave das peças, evitando danos mesmo em elastômeros mais macios.   

Colocação da linha de separação Linhas de partição bem projetadas simplificam o processo de fabricação e minimizam rebarbas.

Espessura de parede uniforme – A espessura consistente da parede garante resfriamento e contração uniformes. 

Filés arredondados/Raios – O arredondamento dessas características reduz a concentração de tensão e melhora o fluxo de fusão.

Cantos internos e externos arredondados

Aplicações de moldagem por injeção de TPE

As peças feitas de material TPE são amplamente utilizadas em processos de moldagem por injeção para aplicações automotivas, médicas, de bens de consumo, elétricas e eletrônicas, e industriais em geral. 

Automotiva – O TPE é utilizado na fabricação de peças automotivas duráveis ​​e flexíveis, como vedações, peças de acabamento interno e juntas. 

Componentes de acabamento interior do carro

Produtos para uso Médico – Componentes médicos que exigem limpeza e durabilidade, como vedações e tubos.

Itens de consumo O material TPE proporciona excelentes pegas e cabos para utensílios domésticos e ferramentas.

Elétricos e Eletrônicos – Essas peças incluem vedações de conectores e isolamento de cabos.  

Aplicações Industriais Gerais – Exemplos de aplicações de moldagem por injeção de TPE nessa vasta área incluem acoplamentos, mangas e amortecedores de vibração.

Experimente o Prolean agora!

Qual a diferença entre a moldagem por injeção de TPU e TPE?

Os elastômeros termoplásticos (TPE) e os poliuretanos termoplásticos (TPU) na moldagem por injeção diferem em propriedades mecânicas, características de processamento e aplicações comuns. O TPU é geralmente mais resistente à abrasão e mais durável do que a maioria dos plásticos TPE. Ele também possui maior resistência à tração. 

As aplicações de sobremoldagem com TPE oferecem maior flexibilidade e maciez. Isso ocorre principalmente em sobremoldagens com toque suave. A sobremoldagem de TPE e outros processos similares são geralmente mais fáceis de executar devido à menor viscosidade do TPE fundido. Para o TPU, os processos podem exigir maior controle sobre as condições de processamento. 

O que é melhor, TPE ou TPR?

Para maior conforto do usuário, recomendamos o TPE (elastômero termoplástico), que possui uma textura mais macia. O TPR (borracha termoplástica) é um material melhor para moldagem por injeção se você deseja que seus itens tenham um desempenho mais robusto. 

Componentes TPR

Em geral, a escolha entre TPE e TPR para moldagem por injeção depende dos requisitos de uso, incluindo durabilidade, maciez e o ambiente. 

Moldagem por injeção de elastômero termoplástico versus silicone 

A comparação entre elastômeros termoplásticos e silicones geralmente envolve diferenças em sobremoldagem, remoldagem, compatibilidade, segurança alimentar, durabilidade e resistência aos raios UV. As diferenças estão resumidas na tabela abaixo.

Palavras finais 

Com benefícios como durabilidade e flexibilidade, as peças moldadas por injeção de elastômero termoplástico (TPE) encontram aplicação em diversos setores. Peças de TPE de alta qualidade e baixo custo são utilizadas nas áreas automotiva, médica, eletrônica e outras. Seu próximo projeto pode se beneficiar desse processo de fabricação, que se caracteriza pela seleção criteriosa dos materiais, fusão, injeção e resfriamento. 

Entre em contato com a ProleanTech hoje mesmo para obter ajuda especializada. serviço de moldagem por injeção.