Otimização das propriedades de moldagem por injeção POM e insights de processo

De engrenagens de precisão sob capôs de automóveis a componentes de dispositivos médicos críticos para a segurança e equipamentos de processamento de alimentos que entram em contacto direto com consumíveis,A fabricação moderna exige materiais com resistência excepcional.O polioximetileno (POM), um plástico de engenharia, emergiu como o material de escolha para estas aplicações exigentes.Este artigo fornece um mergulho técnico profundo no moldagem por injecção POM, que abrange as propriedades dos materiais, as orientações de concepção e os parâmetros de processamento.

O polioximetileno, comumente conhecido como POM ou acetal, é um termoplástico de alto desempenho amplamente utilizado em aplicações que exigem resistência, rigidez, resistência ao desgaste e estabilidade química.O POM vem em duas formulações primárias: homopolímeros e copolímeros.

O homopolímero POM (como o Delrin® da DuPont) apresenta uma estrutura cristalina altamente ordenada, proporcionando uma resistência superior, mas exigindo um controle de temperatura mais preciso durante o processamento.O copolímero POM oferece faixas de temperatura de processamento mais largas, mas com propriedades mecânicas ligeiramente reduzidas e menor cristalinidadeEmbora vários fornecedores ofereçam copolímero POM, a DuPont continua a ser o único fabricante de resina Delrin®, um homopolímero com características de desempenho excepcionais.Os tipos Delrin® são classificados por força, rigidez, viscosidade e propriedades de resistência, tornando-os ideais para aplicações de moldagem por injeção e usinagem CNC.

A compreensão das características do material do POM é fundamental para o sucesso do moldagem por injeção.sendo o Delrin® 100 o único homopolímero enumerado:

Os dados revelam a excelente resistência à tração e à flexão do POM, embora com taxas de encolhimento relativamente elevadas.O homopolímero Delrin® demonstra a mais elevada resistência à tração devido à sua estrutura cristalina altamente ordenadaCertos tipos de POM podem ser modificados com aditivos para aumentar a resistência mecânica, a resistência à corrosão ou a estabilidade UV.

Como um termoplástico de engenharia de alta resistência, o POM oferece inúmeras propriedades benéficas para aplicações exigentes:

• Resistência à fadiga:O POM se destaca em aplicações com ciclos de carga repetidos (por exemplo, engrenagens). Os homopolímeros como o Delrin® oferecem resistência à fadiga superior em comparação com os copolímeros.
• Resistência ao arrasto:O POM mantém uma deformação permanente mínima sob cargas sustentadas, tornando-o ideal para componentes e conectores automotivos.
• Alta resistência:Com uma extraordinária rigidez e propriedades mecânicas, o POM serve bem em cintas transportadoras e aplicações de arnês de segurança.
• Baixo atrito:A excelente lubrificação e resistência ao desgaste do POM o tornam perfeito para componentes deslizantes como rolamentos e engrenagens.
• Segurança dos alimentos:As qualidades compatíveis com a FDA permitem o uso em equipamentos de processamento de alimentos onde ocorre contato direto.
• Estabilidade dimensional:Apesar do encolhimento da moldagem, as peças POM acabadas mantêm tolerâncias precisas em ambientes adversos.
• Resistência química:O POM resiste à maioria dos combustíveis e solventes, embora se degrade com fenóis e ácidos/bases fortes.
• Resistência ao calor:O POM mantém propriedades a temperaturas contínuas de até 105°C, com homopolímeros oferecendo melhor resistência ao calor a curto prazo.

Os designers de produtos devem seguir estas melhores práticas de fabricação:

1. Espessura da parede:Manter 0,030-0,125 polegadas com variações inferiores a 15% da espessura nominal.
2. Tolerâncias:Explica a redução significativa do POM, especialmente em secções mais grossas.
3. Radii:Pelo menos 25% da espessura da parede (75% ideal) para evitar concentrações de tensão.
4. Ângulos do projecto:00,5-1° é normalmente suficiente devido à lubrificação do POM; zero calado possível para engrenagens/rolamentos.
5. Evitar o cobre:Evitar o contacto entre o POM fundido e o cobre para evitar a decomposição.
6. Material do mofo:Recomenda-se o aço inoxidável; os moldes cromados podem descascar com o tempo.
7. Métodos de montagem:Projeto para fixação automática ou mecânica, uma vez que as ligações POM são deficientes.

Quatro fatores críticos influenciam o processamento do POM:

1. Controle de calor:Manter a temperatura de fusão abaixo de 210°C para evitar a decomposição.
2. Gestão da umidade:Apesar da baixa absorção (0,2-0,5%), pré-secar a resina durante 3-4 horas.
3. Parâmetros de moldagem:Utilize velocidades de injecção médias e elevadas com pressão de 70-120 MPa.
4. Compensação por redução:Contar com um encolhimento de 2 a 3,5% durante o arrefecimento e após a ejecção.

Embora o POM apresente desafios de processamento, componentes moldados corretamente oferecem desempenho incomparável em lubrificação, resistência mecânica e resistência à fadiga.Seguindo estas orientações específicas do material garante a produção bem sucedida de peças POM de alta qualidade para aplicações exigentes em todas as indústrias.