Erros comuns em canais e postiços de moldes CNC
Como evitar problemas de alinhamento, vedação, saída de gases e rebarbas na usinagem de alojamentos e postiços de moldes plásticos.
Para evitar rebarbas nas peças plásticas injetadas, vazamento de água de refrigeração e marcas de queima por efeito diesel no molde, você precisa dominar 4 pontos críticos de usinagem: a tolerância de ajuste dos alojamentos de postiço (H7/k6 ou H7/m6), o alívio geométrico de cantos internos, a profundidade micrométrica dos canais de respiro (saída de gases) e a rugosidade do fundo de canais para anéis O-Ring.
Postiços intercambiáveis e circuitos internos de canais são os componentes mais exigentes de uma matriz de injeção. Uma folga de apenas 0.03 mm entre a cavidade principal e o postiço permite que o polímero líquido sob pressão de 1.000 bar penetre na fresta, gerando rebarbas difíceis de remover e travando o mecanismo de extração.
Ajuste dimensional de alojamentos e alívio de cantos
O alojamento usinado no bloco do molde deve receber o postiço com ajuste justo de precisão, sem folga lateral perceptível e sem exigir pancadas pesadas de marreta que possam empenar o bloco:
| Tipo de Postiço | Ajuste ISO Recomendado | Folga / Interferência Típica | Método de Montagem |
|---|---|---|---|
| Postiço Fixo Desmontável | H7 / js6 | $\pm 0.005,\text{mm}$ (Centragem leve) | Pequenos golpes com martelo de latão/plástico |
| Postiço Fixo de Fechamento | H7 / k6 ou H7 / m6 | $+0.002$ a $+0.012,\text{mm}$ (Leve interferência) | Prensa manual com guia e lubrificação |
| Gavetas Móveis Deslizantes | H7 / g6 ou H7 / f7 | $-0.008$ a $-0.025,\text{mm}$ (Deslizante lubrificado) | Montagem livre com graxa de alta temperatura |
O erro do raio de canto interno: Fresas cilíndricas sempre deixam um raio residual ($R = D/2$) nos cantos internos do alojamento usinado no CNC. Se o postiço retificado tiver cantos vivos a $90^\circ$, ele apoiará no raio da ferramenta e não assentará no fundo:
- Sempre aplique um alívio de canto usinado (furo de alívio nos 4 cantos com broca pequena) ou chanfre os cantos externos do postiço com chanfro superior ao raio da fresa (ex: chanfro $2 \times 45^\circ$ para raio R1.0 mm).
Canais de saída de gases (Respiros / Vents)
Durante a injeção do polímero fundido a alta velocidade, o ar presente dentro da cavidade precisa ser expulso em frações de segundo. Se o canal de respiro for dimensionado incorretamente:
- Respiro muito fundo: O plástico entra no canal e cria rebarbas na linha de partição da peça plástica.
- Respiro muito raso: O ar fica comprimido no final do fluxo, superaquece e queima o plástico (marca preta por combustão local / efeito diesel).
| Polímero Injetado | Profundidade Máxima do Respiro ($h$) | Comprimento de Vedação ($L$) |
|---|---|---|
| Polipropileno (PP) / Polietileno (PE) | $0.020$ a $0.025,\text{mm}$ ($20\text{—}25,\mu\text{m}$) | $3.0,\text{mm}$ |
| Poliestireno (PS) / ABS / SAN | $0.030$ a $0.040,\text{mm}$ ($30\text{—}40,\mu\text{m}$) | $3.0,\text{mm}$ |
| Poliamida (Nylon PA6 / PA66) / POM | $0.010$ a $0.015,\text{mm}$ ($10\text{—}15,\mu\text{m}$) | $2.0,\text{mm}$ |
[!IMPORTANT] A regra do comprimento de selagem e bolsa de escape: A faixa de respiro estreita ($10$ a $40,\mu\text{m}$) deve se estender por apenas $2.0$ a $3.0,\text{mm}$ a partir da cavidade. Imediatamente após essa faixa, a usinagem deve abrir uma bolsa de escape ampla e profunda ($0.5$ a $1.0,\text{mm}$) que conduza o gás até a lateral externa do molde. Se o canal estreito for longo demais, a resistência ao fluxo de ar estrangula o respiro, acumulando gás sob alta pressão e queimando o polímero por efeito diesel.
Utilize uma fresa de topo plano de metal duro de alta precisão com rotação elevada e passe leve em avanço constante para garantir que a profundidade do respiro seja rigorosamente uniforme em toda a partição.
Canais de vedação para anéis O-Ring em refrigeração
Canais para anéis de borracha O-Ring que circundam postiços refrigerados exigem tolerâncias estritas para garantir que o elastômero trabalhe com 15% a 25% de compressão inicial:
- Rugosidade superficial do canal: O fundo e as paredes do canal usinado devem ter acabamento fino ($Ra \le 1.6,\mu\text{m}$). Estrias de usinagem ou marcas de avanço grosseiro criam microcanais de fuga que vazam água sob pressão de 4 a 6 bar.
- Raio de transição nas bordas: Quebre os cantos vivos da entrada do canal com raio de $0.2$ a $0.4,\text{mm}$ para não morder ou cortar o anel de borracha durante a prensagem do postiço no molde.
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