Moldagem por injeção aeroespacial personalizada para a indústria de defesa

Componentes de moldagem por injeção para o setor aeroespacial

A moldagem por injeção padrão é um processo de alto volume para a produção de peças plásticas. Funciona injetando plástico fundido em uma cavidade de molde sob alta pressão, de modo que ele preencha as fendas e forme a peça perfeitamente. O material então esfria e assume a forma do molde. Na moldagem por injeção aeroespacial, requisitos rigorosos são seguidos para atender às exigências de alta precisão e tolerância da indústria. 

A moldagem por injeção aeroespacial utiliza principalmente plásticos e é conhecida como moldagem por injeção de plástico. A moldagem por injeção de metal (MIM) também é utilizada em aplicações aeroespaciais, empregando pós metálicos e aglutinantes.

A moldagem por injeção na indústria aeroespacial é crucial para a fabricação de peças em grande volume, visto que a usinagem individual de cada peça é demorada e dispendiosa. Além disso, a indústria aeroespacial utiliza plásticos e compósitos especializados de alto desempenho, o que tornou a moldagem por injeção o processo de fabricação preferido para componentes plásticos aeroespaciais.

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Por que a moldagem por injeção de plástico para o setor aeroespacial é diferente?

Cavidade do molde de aço de precisão

A moldagem por injeção aeroespacial difere da moldagem por injeção padrão devido aos rigorosos requisitos que deve atender, incluindo a conformidade com a norma AS 9100 de gestão da qualidade, a inspeção da primeira peça conforme a norma AS 9102, a precisão e a qualidade na produção em larga escala de peças complexas. Esses aspectos da moldagem por injeção aeroespacial são explicados brevemente a seguir.

Alta precisão e tolerância de peças aeroespaciais 

As peças aeroespaciais são projetadas para serem precisas e exatas, a fim de eliminar problemas de segurança e desempenho. Pequenas variações em uma peça podem causar falhas em componentes críticos. É por isso que a moldagem por injeção aeroespacial é usada para peças que exigem tolerâncias de molde precisamente definidas.

A tolerância dos componentes plásticos aeroespaciais é extremamente rigorosa. Os moldes de injeção utilizados na indústria aeroespacial possuem tolerâncias muito restritas. Essas tolerâncias podem chegar a 0.025 mm, alcançadas com material estável e condições de moldagem rigorosas. Normalmente, esses moldes são feitos de aço inoxidável, o que os torna mais caros do que os de alumínio. Isso ocorre porque os moldes de aço permitem alcançar tolerâncias mais precisas, sendo ideais para a indústria aeroespacial.

Certificação AS9100

AS9100 concerns aerospace quality management. Quality-system certification does not by itself approve a particular part or manufacturing route. Confirm applicable customer requirements, supplier qualifications and part acceptance criteria. Areas to review include:

• Sistema de gestГЈo da qualidade
• Documentação e rastreabilidade
• Controlo do processo
• GestГЈo de Fornecedores

Requisitos de materiais

A indústria aeroespacial exige materiais de alta resistência com elevadas relações resistência/peso. Nesse setor, são utilizados polímeros especiais de alto desempenho, como PEEK e PEI, que suportam temperaturas de até 260–315 °C. 

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Moldagem por injeção de plástico para o setor aeroespacial

Acabamentos moldados para interiores de aeronaves

A moldagem por injeção de plástico para o setor aeroespacial é a mais utilizada na indústria. A moldagem por injeção de plástico (PIM, na sigla em inglês) é empregada na fabricação de peças não estruturais, como braçadeiras e suportes com capacidade para fixação de objetos. As peças plásticas contribuem para a redução do peso das aeronaves.

A moldagem de plásticos para aeronaves começa com a fusão dos grânulos, seguida da injeção do plástico fundido em moldes sob alta pressão. Após a injeção, as peças são resfriadas e então removidas do molde de injeção aeroespacial. A moldagem de plásticos para aeronaves requer um pós-processamento mínimo, principalmente o corte das bordas em excesso.

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Moldagem por injeção de metal na indústria aeroespacial

MIM forms a metal-powder-and-binder feedstock in a mold. Debinding removes the binder in stages, and sintering consolidates the powder into a metal component. Material selection and final properties require a validated process.

MIM may be considered for small, complex metal components with repeat production needs. Suitability depends on geometry, alloy, required properties and qualification requirements. Examples in this article are not confirmation of Boda approval for a specific aerospace or defense program.

For small metal components, our Serviços MIM provide a starting point for geometry, material and production review.

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Materiais Utilizados na Moldagem por Injeção Aeroespacial 

Componentes de assento moldados por injeção

Uma das vantagens mais significativas da moldagem por injeção aeroespacial é a capacidade de trabalhar com uma ampla gama de ligas metálicas e diferentes tipos de plásticos, incluindo polímeros de alto desempenho e termoplásticos como o PEEK.

Os componentes plásticos moldados por injeção são as principais aplicações da moldagem por injeção no setor aeroespacial.  

Materiais plГЎsticos

• PEEK (poliГ©ter Г©ter cetona)
• PEI (polieterimida)
• PoliimidaВ 
• Policarbonato (PC)В 
• NГЎilon/PA
• PPS

Materiais MetГЎlicos (MIM)

• Os tipos de aГ§o inoxidГЎvel incluem o 316L e o 17-4 PH.
• Superligas como Inconel 718, Hastelloy X
• Ligas de titГўnio Ti-6Al-4V

Principais vantagens da moldagem por injeção

Peça moldada por microinjeção

Versatilidade do material

O processo de moldagem por injeção permite o trabalho tanto com metais quanto com plásticos, aumentando sua versatilidade. A moldagem por injeção pode processar uma ampla gama de materiais, oferecendo aos fabricantes maior liberdade para experimentação e testes. 

Além disso, o uso de metais na fabricação de peças moldadas por injeção permite que os fabricantes atendam a requisitos específicos, como resistência à chama e condutividade.

Geometrias Complexas com TolerГўncias Estreitas

Utilizando a moldagem por injeção, é possível criar designs diversos e explorar novas possibilidades que antes eram limitadas pelos métodos tradicionais. A capacidade de criar diferentes designs e implementar características como paredes finas ajuda a otimizar o desempenho do componente, reduzindo o peso. O processo de moldagem por injeção permite alcançar tolerâncias extremamente rigorosas, de até 0.025 mm.

EficГЎcia de custo

A moldagem por injeção é economicamente vantajosa em comparação com outras técnicas de fabricação. Ela gera menos desperdício e requer um pós-processamento mínimo, já que as peças são produzidas em suas dimensões finais. 

Além disso, esse processo de fabricação combina várias etapas em um único processo, reduzindo a mão de obra e os custos gerais, tornando a moldagem por injeção uma excelente opção para a indústria aeroespacial. Componentes plásticos moldados por injeção são uma alternativa mais barata aos componentes usinados. Esse é um dos principais fatores que contribuíram para a crescente popularidade da moldagem por injeção no setor aeroespacial.

EficiГЄncia de tempo

O processo de moldagem por injeção melhora os tempos de fabricação por meio de ciclos de produção rápidos e prototipagem acelerada. Os ciclos de produção de termoplásticos variam de 10 a 60 segundos e, para plásticos de alto desempenho, podem chegar a até 120 segundos. 

Entre 70% e 80% do tempo de ciclo é gasto com o resfriamento. Esse tempo elevado de resfriamento pode ser reduzido com a criação de canais de refrigeração, melhorando-o em 20% a 30% e permitindo a produção de mais peças.

Aplicações da Moldagem por Injeção: Metal vs. Plástico

Peças moldadas com pontos de injeção

Peças padrão moldadas por injeção de plástico.

Os componentes plásticos moldados por injeção são usados ​​principalmente em peças não críticas, como componentes internos e estruturais secundários, que priorizam a redução de peso e o isolamento. A seguir, descrevemos alguns exemplos de peças plásticas moldadas por injeção na indústria aeroespacial.

Componentes interiores

Moldura moldada da janela do aviГЈo

Componentes internos como painéis superiores, assentos e apoios de braço são feitos de plástico. Isso ocorre porque essas peças precisam ser leves e finas, além de resistentes, e os termoplásticos atendem perfeitamente a esses requisitos. Outros componentes internos, como painéis de instrumentos e botões de controle, são todos produtos moldados por injeção.

Suportes e fixações

Os suportes e fixadores usados ​​na indústria aeroespacial são feitos de plástico resistente e leve ou outros materiais compósitos. Eles ajudam a reduzir o peso da aeronave e podem suportar tensões significativas.

Braçadeiras e fixadores de cabos

A moldagem por injeção é eficiente para a produção em larga escala de peças pequenas e precisas, como braçadeiras e fixadores. Os fixadores são submetidos a muita carga, por isso precisam ser robustos e duráveis. A pequena redução de peso resulta em uma economia substancial, melhorando o desempenho geral da aeronave.

InvГіlucros de componentes eletrГґnicos

Sensores, sistemas de controle e outros módulos eletrônicos possuem invólucros de plástico, produzidos principalmente por moldagem por injeção. O invólucro de plástico resistente ajuda a proteger os componentes elétricos sensíveis e delicados contra umidade, pressão e tensão. Esses invólucros também são usados ​​para isolamento.

Componentes Estruturais

Componentes como painéis da fuselagem e partes das asas são produzidos por um tipo de moldagem que utiliza materiais compósitos, chamada RTM (Recycled Metal Molding). Esses componentes são resistentes e leves, melhorando a eficiência de combustível da aeronave. Outros suportes estruturais, como nervuras, reforços e colunas, também são fabricados por moldagem por injeção.

Componentes de sistemas de combustГ­vel

Fuel-system components require compatible materials, controlled dimensions and agreed leak, pressure and environmental tests. The manufacturing route must be selected and qualified for the specific design.

Componentes do motor

Engine-related components require a part-specific review of temperature, loading, material condition and qualification. The component name alone does not establish whether MIM is a suitable production route.

Fixadores e acessГіrios

For latches and fittings, select the material and process against the loads, wear requirements and customer acceptance criteria. Safety-related parts require application-specific qualification.

Componentes Estruturais

Componentes estruturais, como conectores hidráulicos e acessórios estruturais em sistemas de combustível ou de atuação.

Outros itens especializados

For specialized hardware, assess the individual geometry, alloy and acceptance requirements before selecting MIM or another manufacturing route.

Serviços de Moldagem por Injeção na Boda

A Boda é uma das principais empresas de moldagem por injeção pela fabricação de componentes aeroespaciais personalizados, que oferece o melhor serviços de moldagem por injeção Com tolerâncias e precisão excelentes. Nossos moldes de injeção internos possuem tolerâncias rigorosas e ótimos acabamentos, resultando em peças moldadas por injeção com um acabamento impecável e que não necessitam de pós-processamento.

Lead time depends on tooling, material, quantity, secondary operations and qualification requirements. Contato to discuss your project and request a schedule based on the drawing.

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ConclusГЈo

A moldagem por injeção é fundamental para a fabricação de peças aeroespaciais devido à sua alta precisão, baixo peso e formas complexas. O método produz peças que atendem aos padrões de desempenho e segurança da indústria. A moldagem por injeção é altamente versátil, permitindo que os fabricantes experimentem diferentes materiais e designs. A excepcional tolerância e precisão do processo o tornam a escolha preferencial para peças aeroespaciais de alta precisão e em grande volume. Graças às inovações em materiais, como termoplásticos de alto desempenho e reforços compostos, a moldagem por injeção de peças de aeronaves melhorou a eficiência de combustível e outros aspectos do desempenho das aeronaves.