Tratamento térmico para moldagem por injeção de plástico
Cuidando bem dos seus moldes
Tratamento térmico otimizado para maior durabilidade do molde
O tratamento térmico é um processo fundamental na fabricação de moldes de injeção de plástico. Ele melhora as propriedades mecânicas dos aços para ferramentas, aumentando a dureza, a resistência ao desgaste, a tenacidade e a estabilidade dimensional. Um tratamento térmico adequado garante que os componentes do molde sejam capazes de suportar as condições exigentes dos ciclos de injeção, incluindo alta pressão, variações de temperatura e o fluxo abrasivo do polímero.
Por que o tratamento térmico?
Na fabricação de moldes, os principais objetivos do tratamento térmico são
- Aumento da dureza superficial para maior resistência ao desgaste e maior vida útil do molde
- Alívio das tensões internas geradas durante a usinagem ou a eletroerosão
- Aumentar a tenacidade para evitar rachaduras ou lascas sob carga
- Estabilização das dimensões antes do acabamento final e da montagem
- Aumento da resistência à corrosão quando utilizado com aços-ferramenta inoxidáveis
Etapas do tratamento térmico
1. Pré-aquecimento
Antes do endurecimento, o aço para moldes é pré-aquecido lentamente (normalmente entre 400 e 800 °C, dependendo do tipo) para evitar choques térmicos e deformações. Esta etapa uniformiza a temperatura em todo o componente.
2. Têmpera
O aço é aquecido até sua temperatura crítica (cerca de 850–1050 °C) para transformar sua microestrutura em austenita. Em seguida, é resfriado rapidamente (têmpera) em óleo, ar ou vácuo para formar martensita, alcançando alta dureza.
3. Têmpera
O meio de têmpera é selecionado com base no tipo de aço e na geometria do componente:
Têmpera em óleo: Taxa de resfriamento moderada para aços-liga
Têmpera a ar ou gás: Para aços de endurecimento ao ar, como o H13
Têmpera a vácuo: Usada para minimizar a oxidação e a distorção
4. Têmpera
Imediatamente após o resfriamento rápido, o revenimento alivia as tensões internas e ajusta a dureza a um nível adequado para o trabalho. As temperaturas típicas de revenimento variam entre 150 e 600 °C. A maioria dos aços para moldes é submetida a um revenimento duplo ou triplo para obter propriedades uniformes.
5. Alívio do estresse
Após a usinagem de desbaste e antes do acabamento final, o recozimento a 550–650 °C ajuda a evitar deformações durante o endurecimento e a usinagem
Métodos avançados de tratamento térmico
Tratamento térmico a vácuo
Proporciona uma superfície limpa e livre de oxidação, ideal para moldes polidos e tolerâncias rigorosas.
Tratamento criogênico
A exposição do aço a temperaturas abaixo de zero (de -80 °C a -196 °C) transforma a austenita retida em martensita, aumentando a resistência ao desgaste e a estabilidade dimensional.
Nitruração / Nitruração a gás
Forma uma camada superficial dura e resistente ao desgaste (até 70 HRC) sem alterar a dureza do núcleo. Ideal para corrediças, pinos e inserções.
Endurecimento por indução
Endurece seletivamente áreas específicas, como zonas de desgaste, linhas de divisão ou áreas de entrada de material.
Tratamento térmico e desempenho do molde
Um tratamento térmico realizado de forma adequada é fundamental para garantir que o aço para ferramentas atenda aos elevados padrões de qualidade exigidos pela indústria de moldagem por injeção de plástico.
Moldes submetidos a um tratamento térmico adequado apresentam
- Menor desgaste e menor necessidade de manutenção
- Melhor qualidade das peças e acabamento superficial
- Maior vida útil das ferramentas
- Maior consistência durante a produção em grande escala
- Maior resistência à fissuração por tensão e à deformação
Um tratamento térmico incorreto pode levar a
- Dureza irregular e instabilidade dimensional
- Rachaduras prematuras ou pontos fracos
- Deformação ou distorção