Câmara quente – Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos

Plástico Moderno, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos

O promissor mercado nacional de câmara quente ganhou alguns aliados para crescer. A consolidação do polietileno tereftalato (PET) nas embalagens de bebidas não carbonatadas, higiene e limpeza, cosméticos e molhos, entre outros, impulsionou as vendas, em especial, dos sistemas valvulados. O avanço tecnológico dos insumos, tais como o aço e outras ligas metálicas, e o aperfeiçoamento do processo produtivo, com a modernização dos centros de usinagem, também ajudam a injeção sem canais a ganhar espaço e credibilidade no Brasil.

Redução de custo e melhoria da qualidade são os benefícios diretos dessa evolução. “Muitos transformadores preferiam injetar com galhos por achar que a câmara quente tinha custo elevado e traria mais dores de cabeça. Hoje os sistemas estão cada vez mais precisos e confiáveis”, diz Luís Antonio Pavezzi, gerente de vendas da HDB, de Cotia-SP, representante exclusivo da alemã Ewikon. “Sem boa usinagem e materiais adequados não se obtém um sistema eficiente”, complementa.
São pequenas batalhas para quem enfrenta uma verdadeira guerra para provar a eficiência da injeção sem canais sobre o processo convencional de moldagem. O que, a bem da verdade, nem sempre ocorre. Escala e características técnicas do produto final determinam a melhor opção. E essa escolha deve ser muito bem fundamentada, para que o alto custo do investimento dê o retorno desejado e não a temida enxaqueca.

Embora as vendas de câmaras quentes tenham aumentado nos últimos anos, assim como o uso dos bicos valvulados, os fabricantes do setor afirmam que a demanda nacional ainda está aquém do esperado. “Há muito espaço para crescer”, diz o diretor de engenharia da Delkron, de Mairiporã-SP, Ney Kaiser.

Fabricante brasileira de câmara quente, a Delkron lançou o primeiro sistema nacional em 1988, quando a indústria automotiva era a principal usuária. “Hoje a injeção sem canais está disseminada em todos os segmentos”, afirma o diretor.
No campo dos valvulados, o PET, assim como aplicações e resinas técnicas, desponta como importante alavanca. “Os sistemas de alta tecnologia usam o bico valvulado a fim de baixar os ciclos e melhorar a qualidade da pré-forma e da garrafa”, diz o diretor-geral da Husky do Brasil, de Jundiaí-SP, Fabio Seabra.
De acordo com ele, as expectativas para 2007 continuam favoráveis devido à substituição de embalagens e à necessidade de novos formatos de gargalo, que demandarão desenvolvimentos, ou pelo menos grandes conversões.

Seabra confirma ainda a tendência de substituição da lata, do vidro e do cartão pelo PET, nos segmentos de sucos, leites e chás, entre outros. “A demanda de PET está mais forte nos mercados de água e óleo comestível. Na área de refrigerantes não houve grandes investimentos.”

No Brasil, a Husky fabrica os sistemas de câmara quente (manifolds, hot half e porta-moldes), além de garantir a assistência técnica (reparar, reconstruir e manter) aos moldes de PET que equipam as injetoras da empresa. “Oferecemos sistemas de câmaras quentes de 1 a 128 bicos. No caso de molde de pré-formas de PET, de 2 a 216 cavidades.”

A partir de maio, entram no mercado os controladores de temperatura também nacionais. “Ficaremos ainda mais competitivos.” As exportações da unidade brasileira seguem para Argentina, Chile, Paraguai e Colômbia, e representam 10% do faturamento. Recentemente, a empresa investiu em um centro de usinagem de 5 eixos.

Tecnologia de ponta – Na avaliação de Pavezzi, da HDB, a precisão na usinagem e o surgimento de aços com excelente condução térmica e resistência à abrasão ampliaram a eficiência das ponteiras, antes responsáveis pelos maiores índices de vazamentos. Favoreceu ainda a redução de custo e facilitou a manutenção.
Os bicos valvulados pegaram carona nessa evolução e também começam a ganhar mais mercado. Os sistemas valvulados evitam a purga da resina no interior das cavidades, e possibilitam ainda o preenchimento seqüencial com mais de um ponto de injeção ou a moldagem de peças com massas diferentes em um mesmo molde.
Com isso, melhoram o acabamento superficial de peças de paredes grossas que necessitam de bico de injeção superior a 3 mm. A válvula evita a passagem do ar antes da injeção. “A entrada de ar pode provocar o aparecimento de bolhas e manchas”, diz Kaiser.

Por questões de custo, a injeção de um pequeno canal residual é um subterfúgio para melhorar o acabamento do produto final sem usar o bico valvulado, em torno de 50% mais caro que o convencional. A marca do gate fica no canal que vai ser descartado.

Primeiro é injetado o canal residual, que vai conter a marca do gate, e depois a peça. “Trata-se de um recurso paliativo que gera resíduo e o conseqüente desperdício de material e aumento de ciclo.” Na avaliação de Kaiser, os transformadores tendem a abandonar essa alternativa e partir para os sistemas valvulados quando o custo for compensador.

Por isso, para conquistar esses e outros usuários, os fabricantes de câmaras quentes têm investido no barateamento de seus sistemas. De acordo com Kaiser, a Delkron já registrou o avanço nas vendas de sistemas valvulados. “Os convencionais representam a maior parcela do faturamento, pois também atendem à maioria das aplicações.”

Parte desse desempenho se deve ao lançamento da linha sem mangueiras, em 2005. Os sistemas valvulados têm cilindros de acionamento pneumático e o ar comprimido circula em mangueiras. No sistema da Delkron, o ar circula internamente nos cilindros. “Essa tecnologia aumentou a eficiência, reduziu a manutenção e permitiu a ampliação do número de cavidades por área útil, pois tornou o sistema mais compacto.”

O modelo da Delkron também possui duplo êmbolo. “No mesmo corpo do cilindro operam dois êmbolos, aumentando a força de acionamento que passou de 100 Kgf para 180 Kgf.” Outra questão importante se refere à redução do custo em torno de 30%. A nova linha substituiu a anterior com mangueiras, e ajudou a incrementar o faturamento da empresa em 15%. “Aumentamos a nossa participação no mercado nacional.”

Plástico Moderno, Luís Antonio Pavezzi, gerente de vendas da HDB, de Cotia-SP, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos
Pavezzi: sistema requer boa usinagem e material adequado

Novos sensores – Dentre os lançamentos da Delkron, Kaiser destaca ainda os sensores que medem a pressão de injeção e temperatura dentro da cavidade. Trata-se de um acessório que pode ser usado em sistemas valvulados e convencionais apresentados ao mercado em 2006.

O painel de controle da câmara quente recebe a informação dos sensores em tempo real. Com isso, o operador da máquina consegue identificar e corrigir rapidamente o problema. “Os sensores permitem definir o perfil de injeção por cavidade, por molde ou por conjunto de cavidades.”

Os sensores apontam qualquer variação dos parâmetros de pressão e temperatura, facilitando a identificação de lotes fabricados fora do padrão de moldagem, mesmo quando não apresentam defeitos visuais. “Falhas na pressão de injeção podem resultar em peças visualmente normais, mas que não atendem às especificações relativas à resistência, entre outros parâmetros.”

Kaiser exemplifica com o caso de um cliente do setor automotivo: “O aumento involuntário da pressão de injeção resultou na moldagem de uma peça 50 gramas mais pesada que o especificado.” Em vez de 440 gramas, a ventoinha do radiador, fabricada em náilon, saiu da injetora com 490 gramas. “Além de empregar mais resina, a peça ficou tensionada, aumentando o risco de quebra.”

Antes de encerrar o processamento, o operador já havia identificado o problema, evitando a produção de lote defeituoso. A Delkron trabalhou catorze anos nesse desenvolvimento. “Temos seis ferramentas operando com os sensores e o retorno dos clientes é excelente.” Segundo Kaiser, outras vantagens são a redução do tempo de set up e o controle efetivo do processo. O investimento do transformador fica em torno de R$ 1.500,00 por cavidade.

Mais valvulados – A HDB também aumentou as vendas dos sistemas valvulados da Ewikon. A empresa alemã fabrica sistemas de câmara quente com aquecimento interno, externo e combinado; sistemas especiais; stack mold; hot halves e controladores de temperatura.

Plástico Moderno, Ney Kaiser, diretor de engenharia da Delkron, de Mairiporã-SP, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos
Kaiser vê a injeção sem canais disseminada em todas as áreas

A linha de controladores é composta pelo modelo HPS-C-E, para sistemas de baixa voltagem; e o HPS-C-S, para baixa e/ou alta voltagem. “Mescla o uso de distribuidor de alta voltagem e o bico de baixa voltagem”, diz Pavezzi. De acordo com ele, todas as zonas são sincronizadas. “Bicos e distribuidores atingem a temperatura de trabalho ao mesmo tempo.”

O controlador considera como parâmetro a zona que demanda maior tempo para atingir a temperatura de trabalho. “O aquecimento individual, zona por zona, no processamento de resinas técnicas, pode fazer com que o bico atinja a temperatura de trabalho muito antes do distribuidor, podendo causar a degradação do material. O controlador corrige essa defasagem automaticamente.”

Na série de câmaras quentes com aquecimento interno, todo calor gerado é dirigido ao plástico. “A resina passa por fora da resistência.” São dois modelos: baixa e alta voltagens, 5 v e 220 v, respectivamente. “O de alta possui resistência tipo cartucho e o de baixa tem haste de aquecimento central, que determina a condução térmica de alta eficiência para a ponta do torpedo, região mais crítica da câmara quente”, explica Pavezzi.

A câmara quente com bicos de diâmetros reduzidos e aquecimento externo foi desenvolvida para atender principalmente o setor de embalagens. “Tem ponteiras prolongadas, de 5 a 10 mm, que facilitam a adaptação em moldes de difícil acesso à cavidade ou com muitos postiços”, explica. Segundo Pavezzi, o aquecimento combinado mescla as melhores partes de cada tecnologia. “Destina-se ao processamento de resinas técnicas e com cargas, ou para a injeção de múltiplas cavidades.”

Na Brasilplast, a empresa vai mostrar o bico valvulado com acionamento elétrico dirigido principalmente para o uso em injetoras elétricas ou em injetoras que não possuam válvula. Outro modelo já conhecido é o sistema com acionamento hidráulico ou pneumático incorporado ao bico.” A agulha não atravessa o distribuidor.”

Plástico Moderno, Fabio Seabra, diretor-geral da Husky do Brasil, de Jundiaí-SP, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos
Seabra aposta também nos controladores de temperatura

O gerente-geral da Incoe International Brasil, de Itatiba-SP, Michael Rollmann, também observa a evolução da demanda dos sistemas valvulados. “Percebemos ligeiro aumento na utilização, e acreditamos na tendência de crescimento.”

Embalagens – O mercado de embalagens é o principal alvo ao priorizar o aspecto do produto final e a redução de ciclo. “Com o mercado extremamente competitivo, os transformadores buscam melhorar a eficiência e reduzir custos. Os moldes cada vez mais complexos exigem um bom projeto do sistema de câmara quente”, atesta Rollmann.

Os sistemas valvulados também se destinam a aplicações que requeiram baixa pressão de injeção, como a injeção sobre tecido; a seqüencial, para eliminação de emendas frias (pára-choques); ou na produção de peças de alta precisão. “Permitem melhor controle do processo e menor tensionamento do material”, diz o gerente da Incoe.

Ele ressalta, ainda, que os sistemas convencionais de câmara quente são mais indicados para aplicações de baixo valor agregado ou quando se visa apenas eliminar os canais frios. “Mesmo nesses casos, apresentam vantagens em relação ao uso de canais frios, principalmente na redução do tensionamento do material e na melhoria da qualidade dos produtos.”

Instalada em Itatiba, a fábrica brasileira da Incoe fornece sistemas convencionais e valvulados com acionamento hidráulico ou pneumático; buchas quentes rosqueadas e de sobrepor; buchas valvuladas e Mult-Tip, para aplicação unitária ou com manifolds; bicos e filtros para injetoras; controladores de temperatura multizona; controladores seqüenciais e acessórios. “Temos também insertos que facilitam a usinagem dos alojamentos para o sistema de câmara quente”, explica o engenheiro de aplicações, William dos Santos.

Plástico Moderno, Michael Rollmann, gerente-geral da Incoe International Brasil, de Itatiba-SP, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos
Rollmann observa tendência de alta nos sistemas valvulados

De acordo com Santos, os sistemas são totalmente concebidos no Brasil, desde o projeto até a usinagem das peças.

“Os únicos componentes importados da matriz, nos Estados Unidos, ou da fábrica, na Alemanha, são as resistências, termopares e os acionamentos dos sistemas valvulados.”

Da linha de produtos, um dos destaques fica por conta dos bicos pré-montados, rosqueados diretamente no manifold. O diferencial, segundo o fabricante, está no projeto do bloco distribuidor unificado, que elimina o uso da placa de retenção, pois operam como unidades auto-suficientes, prontas para a instalação no molde. “Garantem conexão à prova de vazamentos e perfil térmico uniforme, eliminando perdas térmicas”, assegura Santos. Outros produtos da linha são as buchas DF Gold Series, cujas inovações melhoraram o desempenho e a robustez do sistema, reduzindo o tempo de parada de máquina.

A empresa lançou também novos tipos de diretores dse fluxo que passaram a contar com cobertura para aumentar a resistência ao desgaste.
A linha é composta ainda pelos bicos Multi-Tip. “Trata-se de uma solução econômica para moldes com grande número de cavidades e moldagem de peças que não demandam altos investimentos, ou com dimensões reduzidas e que antes usavam parcialmente o canal frio.”

O maior bico Multi-Tip pode ter até seis pontos de injeção em um círculo de 26 mm. O novo DMT-3 Micro permite seis pontos em um círculo de 12 mm. Rollmann destaca ainda o sistema Color Seal, indicado para facilitar a troca de cor, e o sistema de controle de abertura do gate em sistemas valvulados. A empresa lançou sistema para a injeção lateral que incorpora as características da linha DF. “Continuamos a investir na otimização dos processos de montagem e em equipamentos de teste e controle de qualidade, além de oferecer equipe técnica altamente qualificada”, diz Rollmann.

Plástico Moderno, William dos Santos, engenheiro de aplicações, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos
Santos traz de fora do País apenas poucos componentes

Integração – Acessórios de tecnologia agregados aos moldes, os sistemas de câmaras quentes buscam aumentar a produtividade, melhorar a qualidade do produto e reduzir o consumo de todos os itens envolvidos no processo de injeção, tais como: resina, energia e manutenção de equipamentos ao submeter os mesmos a menores esforços.

Porém, como toda tecnologia, necessita de conhecimento para sua aplicação. “Por isso, plano de treinamento aos usuários e programa de manutenção preventiva são itens de suma importância para que se obtenha o máximo de recursos que estes equipamentos nos dão”, defende o diretor-comercial da Fator, de São Paulo, Milton Tadeu Loguercio.

No entanto, o mercado ainda carece de maior integração entre as ferramentarias e os fornecedores de câmara quente no desenvolvimento do molde. “Muitas vezes somos chamados quando o projeto já está concebido, e temos de nos adaptar para torná-lo viável”, lamenta o diretor.

Quando a participação ocorre no início do desenvolvimento, a situação muda. “Podemos sugerir e demonstrar as vantagens de iniciarmos o projeto com uma concepção voltada para o sistema de câmara quente mais adequado”, propõe.

Recursos para isso não faltam, a começar pela simulação da injeção com um e outro sistema. “Em grande parte dos casos simulados concluímos que o sistema valvulado, embora com valor agregado maior, sempre trás um custo de produto final menor. Como os moldes, em sua maioria, são feitos para anos de uso e milhares de peças de produção, é sempre mais interessante desenvolver ferramentas que beneficiam o menor custo de processo”, defende.

Plástico Moderno, Milton Tadeu Loguercio, diretor-comercial da Fator, de São Paulo, Câmara quente - Sistemas mais precisos e com custos menores avançam sobre a injeção tradicional com galhos
Loguercio: sistemas valvulados melhoram injeção de parede fina

Dentro desse contexto, Loguercio aposta na tendência de substituição gradativa dos sistemas convencionais pelos valvulados e valvulados seqüenciais. “O convencional é mais usado, primeiro pelo menor valor agregado, segundo pelo próprio desconhecimento das grandes vantagens que o valvulado traz.”

Além das vantagens já elencadas, Loguercio cita a injeção de peças de paredes finas. “Em grandes produções, o sistema valvulado emprega pressões de injeção e forças de fechamento menores, reduzindo os custos de hora máquina. ”Na injeção de grandes volumes, com velocidades altas, possibilita ponto de injeção maior, favorecendo a passagem do material.  “A válvula fecha no término da injeção, sem prejudicar o acabamento ou deixar vestígio.”

O sistema é indicado também para peças com longos fluxos de injeção, como grades, frisos e pára-choques, que não podem ter linhas de emendas aparentes. “Permite deslocar as linhas de emendas de acordo com a necessidade do processo.”

Os sistemas seqüenciais permitem a moldagem de peças com diferentes volumes em um único molde, como potes e tampas, o que antes só era possível com duas ferramentas e duas injetoras. Outra questão importante se refere à segurança do usuário final. “Em algumas peças, a ausência de vestígios é necessária não apenas para preservar o aspecto visual, mas também para não machucar a mão do usuário. Esse é o caso dos produtos da linha branca, artigos infantis, peças de acabamento e todos os itens sujeitos ao manuseio”, explica Loguercio.

Mercado – O diretor-comercial da Fator ressalta o aquecimento do mercado nos primeiros meses de 2007. “Projetos iniciados no ano passado começaram a ser desencadeados. As vendas de janeiro e fevereiro tiveram um incremento de 31% no comparativo com o mesmo período de 2006”, afirma.

A exemplo da concorrência, também registrou a evolução dos sistemas valvulados. “O avanço do PET contribuiu, em virtude da própria característica do processo, com margens muito pequenas de tolerância, exigindo peças com boa transparência e estabilidades processual e dimensional.”

A linha da Fator é composta por sistemas de câmaras quentes e bicos únicos convencionais, valvulados e valvulados seqüenciais; controladores de temperatura; controladores de sistemas valvulados seqüenciais, além do serviço de simulação de injeção e assessoria no desenvolvimento de ferramentais com câmara quente.
Dentre os lançamentos mais recentes, ele destaca os sistemas valvulados seqüenciais e seus periféricos, como os controladores seqüenciais dos atuadores pneumáticos ou hidráulicos, e os acumuladores de pressão que garantem a uniformização de trabalho dos atuadores.

O índice de nacionalização dos produtos alcança 87%. “Só importamos materiais sem similar para garantir e manter a qualidade original.” A Fator iniciou a fabricação com um índice de nacionalização da ordem de 45%. “Verificamos o esforço de toda a cadeia produtiva e o comprometimento de fornecedores internos e externos para esses resultados.” A empresa exporta 5% da produção para a América Latina.
A Mold-Master do Brasil, de Sumaré-SP, também registrou aumento das vendas da ordem de 30% nos dois primeiros meses do ano. Porém, a oferta nacional continua maior que a demanda. De acordo com o diretor-geral, Afonso Podadera, a situação gera os temidos “leilões” e a comparação entre sistemas de alta e baixa tecnologia.

A empresa oferece sistemas de câmaras quentes, controladores de temperatura, porta-moldes especiais e hot halves, além de prestar serviços para a adaptação de câmaras quentes em moldes convencionais ou com sistemas obsoletos. “O índice de nacionalização fica em torno de 65%, e varia de acordo com a composição do sistema”, diz Podadera.

Entre os lançamentos mais recentes, destaca a linha Fusion para produção de peças de médio e grande porte da indústria automobilística. “Garante vantagens na montagem e na manutenção, e oferece diversos recursos tecnológicos”, assegura.
Dentre as aplicações está a moldagem de componentes de interiores de carros. “O controle de temperatura independente da zona frontal do bico permite ampla janela de processamento.” De acordo com o fabricante, a Fusion esteve em desenvolvimento por dois anos e representa uma das linhas de produtos mais valorizadas em termos de engenharia da Mold-Master.

A linha inclui bicos de até 32” (800 mm) de altura, diâmetros até 1” (25 mm), e pesos de injeção de até 3.500 gramas por bico. Segundo Podadera, está disponível com uma variedade de métodos de gates – hot tip, sprue or valve gate. Termopares duplos, primário e secundário, são utilizados para elementos resistivos de bicos e manifolds.

A Mold-Master exporta sistemas de câmara quente e controladores para a América do Sul e Central, e manifolds para o Japão. Dentre os investimentos mais recentes do grupo, Podadera cita a inauguração da fábrica da China, a ampliação das fábricas da Alemanha e da Carolina do Norte e o início do projeto de nova fábrica no Canadá.

De acordo com Podadera, existe uma infinidade de aplicações que podem ser atendidas pelo sistema convencional. “Em alguns casos, o sistema valvulado traria vantagens adicionais. No entanto, no Brasil a visão é muito voltada apenas para os custos.”

Na sua avaliação, o mercado potencial para o valvulado é disparado o automobilístico, devido ao uso de seqüencial. “No caso específico do PET, é praticamente uma obrigatoriedade do processo.” Porém, Podadera ressalta que o Brasil ainda está defasado devido à falta de conhecimento e treinamento do usuário final, adaptação das injetoras e custo.

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