Ferramentaria Moderna – Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção

Embora poucos segmentos de mercado empreguem na atualidade moldes de múltiplas faces, ou sobrepostos (stackmolds), essa tecnologia oferece diversas vantagens, como comprovam seus usuários. Diferentemente de um molde convencional, projetado com um único conjunto de macho e matriz, os stackmolds mais simples, dois níveis de injeção, possuem duplicata desses conjuntos, além de um sistema de câmara quente, imprescindível nesses casos. A construção dessas ferramentas demanda, obviamente, maior injeção de recursos. Portanto, como exige todo investimento, deve ser pesada a relação custo/benefício.

Plástico, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Plastek fabrica tampas com uso da tecnologia

Eleita por unanimidade entre fornecedores de moldes e usuários, a possibilidade de dobrar a produção no mesmo ciclo de injeção é a maior vantagem do stackmold. Sinônimo de redução de custos, com economia de máquina e de espaço físico na fábrica, e maior competitividade para a indústria de transformação. O molde pode ter ainda mais faces. Há

Plástico, Paulo Carmo, gerente de negócios de embalagens da Husky, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Paulo Carmo cita vantagens em produções que exigem maior número de cavidades

relatos de até quatro. Mas o investimento sobe nessa proporção.

“O principal benefício do stackmold é multiplicar a capacidade produtiva do sistema de injeção, utilizando a mesma dimensão de uma máquina injetora, com a mesma distância livre entre colunas”, assevera Paulo Carmo, gerente de negócios de embalagens da Husky, fabricante de sistemas de câmaras quentes e de injetoras, além de moldes para pré-formas de PET e tampas.

É possível duplicar a produção na mesma injetora porque, como as cavidades estão sobrepostas, as forças geradas durante o preenchimento se anulam (são iguais em sentidos opostos). Assim, a força de fechamento para as múltiplas aberturas do molde é a mesma que a necessária para um molde convencional. “Na injeção de peças grandes, é comum ter espaço na placa da injetora, mas força de fechamento insuficiente para duas ou mais cavidades, situação que o stackmold resolve”, exemplifica Ney Kaiser, diretor da Delkron. A empresa produz molde quase completo. A única exceção são as cavidades.

Ele também aponta como interessante para o transformador investir em múltiplas faces na fabricação de peças que formam conjuntos, pois a técnica assegura idêntica coloração em todos os produtos. Casos de assentos e tampas de vaso sanitário (uma face injeta o assento e a outra, a tampa); telefones (fundo, base discadora, fone e gancho); ou conjunto de talheres descartáveis (colheres de sobremesa e de sopa, faca e garfo), moldados no mesmo ciclo de injeção. O transformador produz mais, ressalta Kaiser, ao mesmo tempo e na mesma injetora. Como são peças diferentes, com volumes desiguais de injeção, o balanceamento é feito na câmara quente, como detalha Kaiser, nos diâmetros de passagem do material, que reduzem ou aumentam o fluxo da resina de acordo com a necessidade.

“O stackmold é especialmente vantajoso e indicado quando a demanda de produção requer um maior número de cavidades; e a possibilidade de sobreposição das faces de injeção permite que se utilize uma injetora já existente ou mesmo o investimento em uma máquina de menor porte do que a que seria requerida por um molde de mesmo número de cavidades de apenas uma face de injeção”, opina Carmo.

José C. de Oliveira , Engenheiro de processo da Plastek, indústria de transformação e ferramentaria, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Esse conceito de molde, diz Oliveira, reduz o consumo energético da máquina

Não se trata apenas de economizar o montante equivalente à aquisição de outra injetora. Como argumenta Alexandre Fix, diretor da Polimold, tradicional fabricante de porta-moldes, câmaras quentes e outros componentes para moldes, o custo da hora/máquina também compõe os custos do produto transformado. “Está relacionado ao tamanho da injetora. Logo, se podemos produzir o dobro utilizando a mesma máquina, estamos baixando o custo do produto.”

Luiz Cortes, diretor comercial na América do Sul da produtora coreana de câmaras quentes Yudo Suns, com fábrica em Joinville-SC, lembra que, além de dobrar a produção em menos espaço físico, ainda diminui a necessidade de periféricos, traduzido em menos manutenção e mão de obra. “Se colocarmos essas economias na ponta do lápis, vamos conferir uma expressiva redução de custo e consequente aumento na competitividade.”

Plástico, Alexandre Fix, diretor da Polimold, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Alexandre Fix: Só a câmara quente possibilita levar a resina até as duas matrizes

 

Engenheiro de processo da Plastek, indústria de transformação e ferramentaria, José C. de Oliveira assina embaixo e ainda reforça que o stackmold propicia economia de energia elétrica. “Por utilizar a mesma força de fechamento, no travamento da máquina há redução de consumo energético em relação a um molde convencional.” A mesma força de fechamento possibilita processar a resina em dois ou mais níveis de injeções. Isso proporciona economia no consumo de energia da máquina por conta do aumento na quantidade de peças a serem injetadas. Os usuários também ganham com redução de set up e de mão de obra.

O stackmold encontrou terreno fértil para sua difusão particularmente na indústria de

Luiz Cortes, diretor comercial na América do Sul da Yudo Suns, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Luiz Cortes: ressalta a redução de custos proporcionada pelo emprego do stack

tampas, em razão da alta escala de produção, e conquista cada vez mais espaço na moldagem de embalagens de parede fina (potes e tampas), em geral peças de ciclo rápido e de elevado volume produtivo. Alta quantidade é um fator determinante para justificar o investimento.

“Normalmente são utilizados em produções de larga escala ou onde o custo de investimento por célula de produção é muito elevado”, pondera Cortes. No entender dele, hoje há maior potencial para moldes de dupla face no segmento de embalagens de paredes finas, isso porque elas requerem máquinas específicas e sua moldagem ocupa espaço considerado. “No caso de potes, são injetoras de alto investimento; e se há volume de produção, compensa o investimento em stackmold. O transformador vai gastar o dobro em molde, porém investirá em uma só máquina ou célula produtiva”, exemplifica.

Coração do molde – Equipar o stackmold com sistema de câmara quente é questão sine qua non. A resina precisa preencher cada cavidade nos dois níveis do molde, nas mesmas condições de temperatura e pressão. Para tanto, essa distribuição requer canais quentes. “Sua especificação, projeto e execução terão grande influência positiva no resultado final do molde”, diz Carmo, lembrando a ampla experiência acumulada pela Husky em câmaras quentes. “Embora nos limitemos à construção de moldes completos apenas para pré-formas de PET e tampas, atuamos intensamente no mercado de stackmolds pelo fornecimento de sistemas de câmara quente”, ressalta.

Explicações de Fix dão conta de que sistema de canais quentes é condição básica para o preenchimento das cavidades, pois seus benefícios vão além da redução do ciclo por eliminação dos canais. “Só conseguimos levar o material até as

Plástico, Ney Kaiser, diretor da Delkron, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Ney Kaiser: As espessuras dos moldes e das câmaras quentes caíram bastante

duas matrizes com a ajuda da câmara quente.”

Ele e também Kaiser advertem para a importância de usar bicos valvulados no sistema para evitar purga de material. Como explana Fix, a bucha acopladora do bico da injetora, que leva a resina até o manifold central, desacopla durante a extração do produto. O material pressurizado dentro do sistema de câmara quente então tende a retornar no sentido contrário ao da injeção, provocando purgas que podem interferir no funcionamento do

Plástico, Stackmold assegura a produção de todas as peças do telefone em um único ciclo
Stackmold assegura a produção de todas as peças do telefone em um único ciclo

molde.

Também Cortes considera impraticável um projeto de stackmold sem canais quentes. A Yudo é parceira da fabricante de molde Manoel Torres há cerca de vinte anos. Manoel Torres Sobrinho, proprietário da empresa, elogia a larga experiência e todo o suporte prestado pela Yudo nesse assunto. A ferramentaria conheceu o stackmold em 1995, quando um cliente seu pediu suporte técnico e manutenção para dois desses moldes que produziam tampas para refrigerantes.

A empresa presta até hoje serviços de manutenção desse tipo de molde em clientes antigos, mas uma das ambições de seu proprietário é executar projeto do gênero. “Buscamos projetos e clientes que tenham interesse em utilizar essa tecnologia, queremos quebrar o paradigma de que só podem ser construídos no exterior”, diz Torres.

Além de embutir um sistema de câmara quente, um projeto do stackmold também deve considerar a retirada das peças de modo diferente. Como esclarece Cortes, o movimento de abertura do molde precisa operar em sincronismo, o que exige um sistema de articulação específico. “Geralmente se unifica o sistema de extração, em um sistema desenhado à parte para o stackmold, não utilizando o sistema de extração da injetora”, diz Cortes.

“O stackmold tem mecanismo de extração independente, com controle de repetições e velocidades de extração”, reforça Kaiser. E essa é uma das razões pelas quais ele considera esse tipo de molde complexo, envolvendo ainda aberturas simultâneas e outros recursos. Ele credita para si o desenvolvimento do primeiro stackmold brasileiro, em 1989, destinado à injeção de um conjunto de assento e tampa de vaso sanitário.

O molde de dupla face só não seria viável, segundo ele, no caso de peças de grande altura, pela limitação de abertura das injetoras e dos moldes; e na moldagem de peças técnicas em moldes com mais de oito cavidades. O senão tem motivo: “O controle dimensional exige número limitado de cavidades, pois, acima disso, às vezes, uma pequena variação no ciclo gera uma peça defeituosa, e fica difícil detectá-la”, justifica.

Com relação à altura do molde, Kaiser comemora apuramentos tecnológicos que já possibilitam alguns avanços para os stacks. “Conseguimos diminuir muito as espessuras dos moldes e das câmaras quentes. Nos primeiros, por meio do sistema sincronizado de fechamento e abertura, que gerou benefícios também para a placa; e nas câmaras quentes, por intermédio da miniaturização de componentes.” A produção desses tipos de moldes ainda não é tão representativa na empresa: totalizam entre quatro e seis por ano, contra cerca de 60 convencionais por mês. Pouco significativo em volume, porém expressivo em valor agregado, na opinião do diretor.

Observações necessárias– Para injetar em múltiplos conjuntos de machos e matrizes, o transformador deve considerar alguns pormenores na injetora, como curso de abertura mais longo. Minúcia de fácil solução hoje em dia. A ampla variedade de injetoras disponibilizada no mercado por fabricantes nacionais e estrangeiros oferece essa

Plástico, Claudio Mendes Bonini, gerente de produção da Plastek, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Claudio Mendes Bonini: indica o molde sobreposto em altas produções e ciclos rápidos

possibilidade. “É importante escolher uma máquina robusta e ficar atento aos limites de cargas especificados para as placas e barramento das máquinas, pois alguns moldes são bem pesados”, observa Cortes.

Gerente de produção da Plastek, Claudio Mendes Bonini aconselha especial cuidado com o volume de plastificação, que deve suportar o preenchimento de todas as cavidades. Além do quesito abertura, ele lembra também a força de travamento: “Tem um peso maior na placa móvel, que exige força superior para fechar”, explica.

“É recomendável que a injetora tenha um sistema de fechamento robusto, capaz de processar moldes de elevado peso, em um ciclo competitivo e por longos períodos de tempo”, atenta Carmo. O stackmold, por seu maior número de placas, possui peso bem acima de um convencional. O gerente da Husky aponta a necessidade de a injetora ter altura de molde suficiente para ele e que possua elementos para suporte e alinhamento adequados das placas dos moldes. “Por exemplo, mancais lineares que sejam apoiados na estrutura da unidade de fechamento da máquina.” No caso de migração de um molde convencional para um stackmold, ele recomenda avaliar se a capacidade de injeção é suficiente para a troca.

“A capacidade de injeção tem que ser analisada sempre, porém temos opções dos fabricantes de injetoras para trocar os cilindros com maior capacidade plastificação”, lembra Fix. Ele sugere ao transformador operar com uma margem de 10% a mais na força de fechamento da injetora – apenas por segurança.

Usuários aprovam – Atuante no segmento de injeção de plásticos há 40 anos, Naim Nagib El Bayeh, diretor presidente e fundador da For-Plas, sediada em Araras-SP, utilizou pela primeira vez um stackmold há vinte anos, desenvolvido em parceria com a Nestlé, sua maior cliente até hoje. “Com 16 cavidades, era um dos maiores na época”, conta. Para atender a indústria alimentícia, como o projeto exigia, ele também instalou na fábrica máquinas para fazer tampas metálicas. “Com a metálica, eu garantia a produção do plástico”, relata. O ciclo completo exigia a proporção de uma moldadora metálica para duas de plástico. “Cheguei a ter doze injetoras com stackmold de 16 cavidades cada uma, operando exclusivamente para a Nestlé.” A For-Plas também manteve relacionamento estreito com a Sonoco por quinze anos. A parceria foi desfeita há pouco mais de um ano.

A fábrica de Bayeh hoje soma 55 injetoras, de vários portes, dois terços delas operando com stackmold, sistema que ele considera de alta tecnologia e muito eficiente. “Apesar do investimento inicial alto, compensa na produção; se amortiza em cerca de cinco anos, com operação 24 horas”, infere. Além da alta produção, Bayeh atribui aos stackmolds elevada vida útil, superior a 15 anos. Ele produz tampas e potes com esse recurso. E não o contraindica sequer para peças grandes. “Se o volume de produção for vantajoso – baldes, por exemplo –, se produz dois no mesmo ciclo”, sugere.

Plástico, Naim Nagib El Bayeh, diretor presidente e fundador da For-Plas, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Bayeh prepara injetora (esq.) de 800 t de fechamento, adquirida para operação com stackmold de quatro estágios para a produção de tampos

De tão satisfeito com os resultados, ele investiu recentemente em uma injetora Netstal de 800 toneladas de força de fechamento, com projeto de stackmold de quatro estágios, para produção de tampas. “Estou negociando com o cliente. Trata-se de um mercado nobre”, diz ele empolgado.

Plástico, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
For-Plas injeta potes com o recurso dos moldes sobrepostos

O diretor presidente se orgulha de seus moldes, todos específicos e projetados na sua empresa, por equipe própria. “Cada cavidade tem sua própria regulagem”, exalta. Para a construção, ele escolhe entre dois ou três fornecedores de sua preferência instalados no país, pois considera muito boa a disponibilidade interna no setor, tanto de produção local como de estrangeiros estabelecidos por aqui. “Hoje, o mercado brasileiro está muito capacitado.”

Quanto às especificações próprias do stackmold, Bayeh também compartilha a questão de espaço, que implica o tamanho das placas, além da capacidade de injeção da máquina para assumir o volume necessário. “A injetora precisa ser mais bem preparada, ter aptidões e regulagens mais complexas; por causa do peso do molde, deve ter 10% a mais na capacidade de pressão”, ensina.

Grupo americano com 41 anos e há 12 no país com uma fábrica em Indaiatuba-SP, a Plastek injeta peças para as indústrias de cosméticos, higiene e limpeza, alimentos e farmacêuticos. O forte do negócio são as tampas, informa o gerente de produção Claudio Mendes Bonini, com volume equivalente a algo em torno de 90% da produção. Distribuídas na fábrica, 65 injetoras, entre 150 toneladas e 550 toneladas de força de fechamento, processam entre 900 e 1.100 toneladas mensais de resina.

Plástico, Aldo Sandrim, supervisor da ferramentaria, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Aldo Sandrim: moldes são todos especiais e atendem às necessidades dos clientes

Além da larga experiência no ramo de embalagem, somam-se às atividades do grupo outros quinze anos anteriormente dedicados apenas a projetos e fabricação de moldes. Daí a tradição da empresa de elaborar e construir os seus próprios moldes. Aldo Sandrim, supervisor da ferramentaria, assegura serem todos especiais, desenhados de acordo com as necessidades dos clientes. A central de desenvolvimento de moldes, onde são projetados, fica nos Estados Unidos. Contudo, quase todos em operação na fábrica brasileira, dos quais em torno de 25% do tipo stackmold, foram construídos localmente. São moldes que demandam maior investimento, mas, como argumenta o seu engenheiro de processo, têm a capacidade de produzir o dobro de um convencional.

Bonini concorda que o molde com mais de uma face é mais vantajoso no caso de peças de ciclo rápido e alta produção. As restrições, explica, envolvem produtos que exigem muitos movimentos, sinônimo de maior manutenção do molde, tais como projetos com gavetas, muitos movimentos de placa, desenrosco, ou ainda moldes muito pesados.

Para falar da parte mais complexa do stackmold, Oliveira engrossa o coro do sistema de câmara quente e explica por que motivo: “A exigência é maior na condição térmica do molde para suportar a injeção de volume de massa dobrada.” Hoje o maior stack em operação na fábrica possui 128 cavidades.

Embora a produção de moldes se destine prioritariamente para uso interno, a empresa se diz disposta a aceitar pedidos. “Estamos abertos a fabricar para o mercado, mas o foco é para uso interno”, avisa Bonini. O fato de acumular transformação com ferramentaria, no entender dele, gera conhecimento para os dois segmentos. “Uma boa ferramentaria e um bom processo de moldagem são um diferencial.”

Cuidados dobrados – Do lado do ferramenteiro, a construção desses moldes pede mais cuidados e exige máquinas especiais, de grande porte e precisão, na opinião de Kaiser, por se tratar de moldes maiores. Ele estima em 30% a mais o custo de um stackmold em comparação a um convencional com o mesmo número de cavidades. “Essa diferença se paga em poucos meses, com a redução de custos gerada pela maior produção”, argumenta. Como a demanda no país ainda é baixa para esse tipo de ferramenta, a concorrência também é pequena e os fabricantes asiáticos não incomodam, até porque, diz ele, não possuem essa tecnologia difundida.

Por se tratar de um molde duplo, Cortes ressalta que o stackmold envolve mais trabalho, porém ele lembra que a mesma precisão exigida para um molde convencional deve ser observada em mais faces. No entender dele, o diferencial do stackmold reside na estrutura, fabricada e entregue pela Yudo à sua parceira com o sistema de canais quentes instalado.

“Não se pode dizer simplesmente que os stackmolds são mais complexos que os moldes de face simples. Como todo e qualquer projeto, exige uma análise específica e é possível evitar imprevistos se o projeto do molde já nascer com o conceito de stackmold e for executado usando-se as tecnologias adequadas”, resume Carmo.

 

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Transformação compensa fraca produção de moldes

Fundada em 1986, a Manoel Torres fabrica moldes de até uma tonelada com múltiplas cavidades. Especializada em tampas, executa tais ferramentas para peças com lacre, lisas, flip top com fechamento automático, roscadas, entre outras. Sua disponibilidade de produção inclui moldes com câmara quente e stackmold, para os quais conta com a parceira coreana Yudo, nos sistemas de canais quentes.

A fábrica, instalada em ItapeviSP, conta com centros de usinagem acoplados a softwares NX para programação, máquinas de erosão por penetração e erosão CNC para o acabamento final das peças, além de lançar mão de softwares de última geração no desenvolvimento de projetos. A empresa também atua com reposição e manutenção. A produção de moldes comercializados no mercado gira em torno de 20%. O restante segue para uso de sua coligada, a MTSZ Embalagens Plásticas, nascida dezesseis anos após a criação da Manoel Torres.

A MTSZ surgiu como estratégia de diversificação dos negócios. Criada em 2002, a empresa é especializada na produção de tampas para os mercados de higiene pessoal, farmacêutica, agroquímicos, alimentício e cosmético, mas seu portfólio também inclui potes e estojos (para cosméticos). Equipada com 23 injetoras, de 35 t até 220 t de força de fechamento, transforma cerca de 70 toneladas mensais, volume equivalente a algo em torno de 30 milhões de unidades de tampas diversas.

Plástico, Manoel Torres, Ferramentaria Moderna - Stackmold dobra a produção no mesmo ciclo de injeção
Investimentos de Torres dobram a capacidade da empresa

Oposto ao mercado de moldes, que padece com a concorrência asiática, num quadro de estagnação, quando não de encolhimento, a transformação tem compensado as atividades de Torres. “Os negócios vão bem, as vendas no primeiro semestre deste ano aumentaram cerca de 30% em relação ao ano passado”, comemora o executivo, que aproveita a onda positiva para investir em expansão. O empreendedor já comprou duas injetoras de 220 toneladas de força de fechamento, previstas para entrar em operação até outubro deste ano. E até 2013 planeja adicionar outras seis. A inversão de capital dilatará em 80% a capacidade produtiva da empresa.

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