O histórico de desenvolvimento dos moldes de injeção: unidades duplas da industrialização e inovação material
Em meados do século XIX, a segunda revolução industrial levou à demanda pela aplicação de novos materiais, como borracha e plásticos. Os moldes iniciais foram feitos principalmente de madeira ou metal e foram usados principalmente para a fabricação de peças básicas. Com o advento de materiais poliméricos como celulóide e resina fenólica, os moldes tradicionais mostraram limitações na formação de configurações complexas e produção em massa. Campos de aplicação típicos, como a produção de utensílios plásticos de mesa e eletrodomésticos, precisavam urgentemente soluções de fabricação com recursos rápidos de prototipagem e precisão no nível do micrômetro.
A inovação nas principais tecnologias começou no início do século XX, com o uso generalizado de equipamentos hidráulicos. Na década de 1920, uma equipe de engenharia alemã foi pioneira no sistema de tecnologia de moldagem por injeção do tipo parafuso. Através da sinergia do processo de fusão e injeção de materiais termoplásticos e formação na cavidade do molde, eles alcançaram a automação de processo total do processo de resfriamento e ejeção, estabelecendo a base para o modelo de referência da indústria de moldagem de injeção moderna.
Caminho de iteração técnica: da modelagem básica à integração do sistema
Os moldes de primeira geração se concentraram na modelagem geométrica básica, enquanto os moldes modernos evoluíram para um sistema técnico que integra mecânica estrutural, realização funcional e eficiência de produção:
• Inovação do design da estrutura de reforço (tomando a faixa de energia Xiaomi como exemplo)
O método tradicional de reforço de paredes grossas tem problemas de redundância de material e defeitos de resfriamento. Os engenheiros adotaram de forma inovadora a tecnologia de incorporar costelas de reforço dentro do molde, que alcançaram a otimização da espessura da parede, garantindo a força estrutural do produto. Essa tecnologia foi aplicada com sucesso ao design da estrutura de isolamento de corrente forte e fraca, alcançando molduras precisas que atendem aos padrões de segurança do IEC e integra "componentes funcionais".
• Evolução da automação de moldes multi-câmara
Na década de 1970, a atualização de eletrodomésticos estimulou o desenvolvimento da tecnologia multi-câmara. Um único processo de moldagem por injeção pode formar simultaneamente 64 componentes de precisão, resultando em um aumento exponencial na eficiência da produção. Combinado com a aplicação de sistemas de ejeção inteligente e módulos de controle de temperatura em circuito fechado, o processo de produção foi feito totalmente automatizado.
A mudança de paradigma nos materiais e processos: da abordagem empírica à simulação numérica
• Atualizar trajetória de aço do molde:
Na década de 1930, o aço de alta ferramenta de carbono aumentou a durabilidade dos moldes → Na década de 1960, ligas especiais poderiam suportar temperaturas de até 400 ° C → No século XXI, a tecnologia de nano-revestimento prorrogou a vida útil dos moldes em 300%
• Aplicação da tecnologia de simulação digital:
A introdução do software de análise de elementos finitos, como o MoldFlow, permitiu a previsão de caminhos de fluxo de fusão, cálculo da compensação da taxa de encolhimento e otimização da eficiência de resfriamento, resultando em uma redução de 40% no ciclo de desenvolvimento. A estrutura de reforço da faixa de energia Xiaomi foi verificada através de 100.000 iterações de simulação para determinar a combinação ideal de parâmetros.
Expansão na dimensão da aplicação industrial: dos componentes industriais a dispositivos médicos de precisão
• Setor eletrônico de consumo: alcance a moldagem integrada de conchas de telefone celular com precisão de 0,1 mm
• Automotivo leve: plasticizar componentes periféricos do motor para reduzir o peso em 35%
• Fabricação de dispositivos médicos: formulário 微创 Instrumentos cirúrgicos que atendem aos padrões ISO 13485
Cenário de desenvolvimento futuro: fábricas inteligentes e manufatura ecológica
• Moldes de impressão 3D otimizados para topologia: Suporte para iteração rápida de protótipo dentro de 72 horas
• Moldes especiais para materiais de base biológica: Adaptado às propriedades reológicas de materiais degradáveis, como PLA/PHA
• Integração industrial da Internet das Coisas: Moldes equipados com 6 tipos de sensores, monitoramento em tempo real de 15 parâmetros de processo, alcançando uma taxa de aviso de falha precisa de 98%
