Molde impresso dissolúvel: como ele sai da peça injetada
O molde impresso em resina xMOLD não se abre para soltar a peça. Depois da injeção, ele vai para uma solução de hidróxido de sódio a 70 °C e se desfaz, e a peça de termoplástico sai inteira, com a geometria que um molde bipartido não deixaria sair.
Este artigo detalha a última etapa do ciclo Freeform Injection Molding: a remoção do molde. A cadeia completa, da impressão do molde à injeção na APSX-PIM, está no artigo sobre lote piloto injetado com molde impresso. Aqui entram a solução, os três equipamentos que o fabricante descreve, o teste que compara calor e agitação e o cuidado com a peça depois do banho. Os números vêm do guia de uso da resina Ultracur3D xMOLD, da Forward-AM, versão 1.0.
Por que o molde não se abre
No molde de aço, a peça sai pela linha de abertura. As duas metades se afastam, e a geometria precisa permitir esse movimento. Pá inclinada, rosca interna e contrassaída prendem a peça na cavidade.
O molde em xMOLD resolve isso pela química. A resina tem base de (met)acrilato, foi feita para molde de uso único e se dissolve em solução de NaOH a 1 mol/L. O rotor da foto tem pás inclinadas em volta do cubo e saiu do molde sem extração mecânica.
A solução de dissolução em três números
O banho é simples de montar e pede atenção à proporção. A Forward-AM usa solução de hidróxido de sódio a 1 mol/L, preparada com pastilhas de NaOH em água.
Numa cuba de 40 litros, a conta dá 1.600 g de NaOH. A saturação em 18% define a hora de trocar a solução: passado esse ponto, o banho deixa de dissolver a resina, e o molde seguinte fica parado na cuba.
Três equipamentos que removem o molde
O guia descreve três montagens. As três usam a mesma solução e a mesma temperatura, e mudam na forma de aquecer e de mexer o banho.
| Método | Como o banho funciona | Conferência | Resultado indicado |
|---|---|---|---|
| Estação de desmoldagem ORYX | Cuba aquecida a 70 °C, com agitação e a peça num cesto | De hora em hora, conforme o tamanho | Molde fino com 70% dissolvido em cerca de 16 h |
| Banho ultrassônico | Béquer com a solução dentro do banho de água a 70 °C, com ultrassom | A cada 5 a 6 horas | A maior parte dos moldes dissolvida em 24 h |
| Estufa | Béquer com a solução numa estufa a 70 °C, sem agitação | A cada 5 a 6 horas | A maior parte dos moldes dissolvida em 24 h |
Nos três casos, o molde que não se desfez em 24 horas segue no banho até a dissolução completa. A estação esquenta de 1 a 3 °C por minuto, e por isso a peça só entra depois que o banho chega aos 70 °C.
Calor ou agitação: o que o teste mostrou
A Forward-AM imprimiu cubos de 30 × 30 × 30 mm, fez a pós-cura e mediu quanto da resina se dissolveu em cada combinação depois de 24 horas.
97%
Agitação e 70 °C
Estação de desmoldagem, o melhor resultado
67%
Ultrassom e 70 °C
Banho ultrassônico
57%
Só calor a 70 °C
Estufa, sem agitação
A agitação sozinha, sem calor, dissolveu só 10% em 24 horas, e o fabricante não recomenda esse caminho. Em 16 horas, a combinação de agitação e calor já tinha passado de 80%. Quem roda lote piloto com vários moldes por semana ganha prazo com a estação de desmoldagem. Quem dissolve um molde de vez em quando resolve com banho ultrassônico ou estufa, e espera mais.
O passo a passo na estação de desmoldagem
- Encher a cuba até a metadeCom água fria, antes de pôr o NaOH.
- Pesar e adicionar o NaOHSão 40 g por litro, despejados com cuidado na cuba.
- Completar a água e ligarA temperatura vai a 70 °C, e o banho sobe de 1 a 3 °C por minuto.
- Baixar o cesto com os moldesDevagar, e com a tampa fechada em seguida.
- Conferir o avançoDe hora em hora, até o molde se desfazer.
- Enxaguar a peça em águaPara tirar da superfície o resto da solução.
O hidróxido de sódio é corrosivo. O manuseio da solução e o descarte da solução saturada seguem a ficha de segurança da xMOLD e a regulação local, segundo a Forward-AM. O fabricante também deixa a cargo de quem opera o processo os próprios testes de dissolução.
A peça que sai do banho
Na foto, a cavidade da peça aparece através da resina azul-clara dos moldes. É esse volume de resina em volta da cavidade que o banho desfaz, e a peça fica no lugar dela.
Depois da dissolução, a peça é o termoplástico de série que a injetora recebeu. Na APSX-PIM, a lista do fabricante inclui acetal, ABS, PC/ABS, náilon, polipropileno, polietileno, TPO e TPE.
O que conferir na peça antes do ensaio:
- Enxágue em água, para tirar o resto da solução, como manda o guia
- Canal interno e rosca sem resina, porque a espessura e a complexidade do molde definem o tempo de banho
- Molde que resistiu às 24 horas continua no banho, sem extração mecânica
A resina está na página da Ultracur3D xMOLD no Portal de Compras, e as outras resinas do processo estão em materiais para Freeform Injection Molding. A injeção roda na injetora de bancada APSX-PIM, e a impressão do molde, nas impressoras reunidas em equipamentos para Freeform Injection Molding.
Mande o desenho da peça e saiba como o molde sai dela
A engenharia da Voxel confere a geometria e o termoplástico, e indica a resina do molde e o método de remoção para o tamanho do seu lote.
Falar com a Alessandra no WhatsAppO que se pergunta sobre a remoção do molde
Como se remove o molde impresso em xMOLD?
Por dissolução. Depois da injeção, o molde vai para uma solução de hidróxido de sódio a 1 mol/L aquecida a 70 °C e se desfaz, liberando a peça. Em seguida, a peça é enxaguada em água.
Quanto tempo o molde leva para dissolver?
A Forward-AM indica que a maior parte dos moldes se dissolve nas primeiras 24 horas. Na estação de desmoldagem, com agitação, o molde fino chega a 70% dissolvido em cerca de 16 horas. Molde espesso ou complexo pode passar desse prazo e segue no banho.
Como se prepara a solução de NaOH?
Com 40 g de pastilhas de NaOH por litro de água, para a solução de 1 mol/L. Uma cuba de 40 litros leva 1.600 g. A solução satura quando a resina dissolvida chega a 18% da massa, e aí precisa ser trocada.
É preciso ter uma estação de desmoldagem?
Não. O guia da Forward-AM descreve também o banho ultrassônico e a estufa a 70 °C. No teste do fabricante, depois de 24 horas, a estação com agitação dissolveu 97% da resina, o ultrassom 67% e só o calor 57%.
O molde em xMOLD pode ser reaproveitado?
Não. A Forward-AM recomenda a xMOLD para molde de uso único, dissolvido depois da injeção. Cada peça do lote consome um molde.