Em equipamentos de moldagem por injeção, a escolha dos materiais do cilindro e do parafuso determina diretamente sua resistência ao desgaste, resistência à corrosão, resistência ao calor e vida útil, constituindo um fator fundamental que afeta o desempenho do equipamento e a qualidade do produto. Diante de diversas matérias-primas plásticas e condições de processamento complexas, uma seleção de materiais cientificamente sólida deve encontrar um equilíbrio entre resistência, dureza, processabilidade e economia para atender às demandas de produção de ciclo-eficiente, estável e longo.
A base do cano normalmente é feita de aço estrutural de liga de alta-resistência, como aço carbono de alta-qualidade ou aço de liga de cromo-molibdênio. Esses materiais, por meio de forjamento ou fundição centrífuga, podem atingir alta densidade e microestrutura uniforme, possuindo boa rigidez para suportar alta pressão interna e estresse térmico. No entanto, confiar apenas no aço base é insuficiente para resistir aos efeitos-de longo prazo de materiais altamente abrasivos ou corrosivos; portanto, processos de reforço composto são frequentemente empregados para a parede interna. A tecnologia de compósitos bimetálicos utiliza fundição centrífuga de ligas à base de ferro fundido com alto-cromo ou níquel-na parede interna do cilindro para formar uma camada resistente ao desgaste-ligada metalurgicamente, melhorando significativamente a resistência a arranhões e à corrosão. Tecnologias de revestimento de superfície, como pulverização térmica ou deposição física de vapor (PVD), podem gerar uma camada densa e fortemente aderente de composto cerâmico ou metálico na parede interna, combinando alta dureza com baixo coeficiente de atrito, adequada para condições de alta-velocidade e alta-enchimento.
O material do parafuso também é baseado em aço-liga, geralmente usando aços específicos-de nitretação, como 38CrMoAlA e SACM645. Esses materiais, após revenido e tratamento de nitretação profunda, podem atingir uma dureza superficial de HV800 ou superior, mantendo boa tenacidade no núcleo, capaz de suportar grandes torques e cargas de impacto. Para processar materiais contendo fibras de vidro, cargas minerais ou partículas altamente abrasivas, processos de sinterização bimetálica ou revestimento a laser podem ser usados nas seções facilmente desgastadas do parafuso para unir firmemente ligas duras (como carboneto de tungstênio) à superfície do substrato, formando zonas localizadas de alta resistência ao-desgaste-e prolongando a vida útil. Para ambientes de alta-temperatura ou altamente corrosivos, ligas especiais contendo elementos como níquel, molibdênio e vanádio podem ser selecionadas para aumentar a resistência à oxidação e à corrosão química.
A seleção de materiais também deve considerar a tecnologia de processamento e fatores econômicos. Embora os cilindros e parafusos bimetálicos tenham um investimento inicial mais alto, eles podem reduzir a frequência de substituição e as perdas por tempo de inatividade em aplicações de-ciclo longo e carga-pesada; peças nitretadas comuns oferecem boa relação-custo-benefício em condições gerais de operação. Além disso, os coeficientes de expansão térmica de diferentes materiais e o projeto da folga de ajuste do parafuso cilíndrico devem ser coordenados para evitar emperramento ou desgaste excessivo devido à incompatibilidade térmica.
Em geral, a seleção de materiais para cilindros e parafusos é um projeto de engenharia sistemático que integra ciência de materiais, mecânica e engenharia de processos, exigindo avaliação abrangente com base nas características do material, parâmetros operacionais e metas de produção. Uma estratégia de seleção de materiais cientificamente sólida não apenas melhora a durabilidade e a estabilidade do equipamento, mas também fornece uma garantia sólida para uma produção de moldagem por injeção eficiente e de alta{1}}qualidade.
