Ferramentaria Moderna – Valvulados: Vazão controlada oferece acabamento de qualidade para as peças complexas

Plástico Moderno, Simulação mostra preenchimento simultâneo de “molde família”
Simulação mostra preenchimento simultâneo de “molde família”

As vantagens proporcionadas pelas câmaras quentes em moldes de injeção de plástico já convenceram os transformadores a adotar essa tecnologia na grande maioria dos moldes que adquirem. O fator fundamental para essa preferência vem da parte mais “sensível” do corpo do homem de negócios: o bolso. Entre as vantagens de se usar as câmaras, uma chama a atenção. Com elas se consegue produzir peças sem os indesejáveis “galhos”, o que proporciona economia de matéria prima e ciclos de produção mais curtos, com economia de energia.

Dentro do mercado de câmaras quentes, uma nova tendência vem ganhando força nos últimos anos. São as linhas dotadas com sistemas de injeção valvulados. Elas apresentam uma característica diferenciada em relação às câmaras quentes tradicionais. Nos bicos por onde sai o material usado na fabricação das peças são instaladas agulhas móveis, capazes de controlar a vazão da matéria-prima que irá preencher o molde. Seus movimentos são coordenados por êmbolos acionados por meio de circuitos pneumáticos, hidráulicos ou comandos elétricos.

Nos modelos normais, a vazão é constante. Nos valvulados, o bico pode ser totalmente fechado ou ser aberto de modo a permitir a passagem em muito maior quantidade do plástico a ser moldado – conforme a aplicação, a vazão pode ser até triplicada. “Com essa flexibilidade, o transformador consegue resultados muito positivos”, afirma Agenor Gualberto, gerente de produto da Polimold, representante nacional dos fabricantes de câmaras quentes dotadas com a tecnologia. Entre elas, maior produtividade, qualidade estética e economia de energia.

Plástico Moderno, O bico valvulado V200 (esq.) é mais preciso que o 200 convencional
O bico valvulado V200 (esq.) é mais preciso que o 200 convencional

A procura pelos sistemas valvulados junto aos fornecedores dá ideia da aceitação desse produto. Logo depois que lançou seus primeiros modelos, no início do século, a Polimold equipava em torno de 10% das câmaras quentes vendidas pela empresa com os sistemas valvulados. “Hoje, essa proporção se encontra entre 45% a 50%”, informa André Alexandre Barrant, profissional responsável pelo orçamento técnico de câmaras quentes.

Além da eficiência que proporciona às linhas de produção, outro motivo para lá de importante incentiva as vendas. “Os primeiros modelos eram muito caros. Hoje eles são oferecidos a preços bem mais acessíveis”, explica Barrant. A redução do custo não se deve apenas ao aumento da escala de produção ocorrida como consequência da demanda aquecida. Outro fator vem colaborando para isso: a concorrência nesse mercado é acirrada. Várias marcas estão representadas no Brasil e oferecem o produto.

Entre elas, por exemplo, a norte-americana Incoe e a neozelandesa Mastip. “Os ganhos de qualidade e produtividade oferecidos pelos sistemas valvulados são muito significativos e têm feito com que cada vez mais empresas, de diferentes segmentos, passem a utilizar este tipo de sistema”, garante William dos Santos, gerente comercial da Incoe. A empresa fornece valvulados no mercado nacional desde 1997. “Atualmente os sistemas são projetados e fabricados no Brasil, contando apenas com alguns componentes importados”.

A Tecnoserv representa no Brasil a marca Mastip. As câmaras vendidas no Brasil eram todas projetadas e fabricadas na matriz da empresa até o ano passado. “Com o aumento do dólar, ficou vantajoso construir alguns manifolds no Brasil”, revela Wilson Teixeira, diretor técnico. A empresa também detecta o aumento de interesse do mercado pelos valvulados. “A procura tem crescido dia a dia”.

Principais aplicações – Os sistemas valvulados nasceram da necessidade de eliminação ou redução do vestígio no ponto de injeção. Com o desenvolvimento da tecnologia, além da questão do vestígio, foram sendo percebidos muitos ganhos na qualidade dos produtos injetados e foram abertas outras possibilidades de uso. Cada molde tem suas particularidades e os projetos são desenvolvidos por encomenda, caso a caso.

Em algumas aplicações, o uso da técnica se torna próximo do imprescindível. Vamos destacar alguns tipos de peças onde as vantagens competitivas dos valvulados em relação às câmaras convencionais são significativas. Uma das grandes vantagens do uso da tecnologia se encontra na possibilidade de produção de peças de maior porte com ótima aparência. Essa característica é bastante utilizada pela indústria automobilística, que precisa de peças como painéis ou para-choques desprovidas de defeitos. “Em sua maioria são peças com texturas e os defeitos ficam muito visíveis”, observa Gualberto. A utilidade dos sistemas valvulados nesse caso é facilmente explicável. Em um molde de grande porte, podem ser instalados vários bicos de injeção. “Esses bicos, instalados em posições estratégicas, podem ser abertos de forma sequencial, garantindo a vazão do material para o molde de forma a evitar as linhas de emenda comuns quando são usadas câmaras convencionais”. Com o recurso, também se evitam problemas como falhas no brilho e cisalhamento.

Outro exemplo se concentra no caso dos chamados “moldes família”, aqueles nos quais são produzidos em cada ciclo peças com massas muito diferentes. São os casos, por exemplo, dos baldes injetados ao mesmo tempo com suas tampas. Nesse exemplo, o sistema valvulado pode controlar o fluxo do material de forma a retardar o início da injeção da peça menor, de modo que o ciclo se encerre com o preenchimento de todas as cavidades de forma simultânea.

“Para essa aplicação estamos falando sobre possibilidades. As vantagens ou desvantagens dependem dos recursos e objetivos de cada empresa”, apontou Gualberto. “Existem transformadores que não têm interesse em utilizar duas máquinas para fazer as peças diferentes ou não querem investir na construção de dois moldes. Outros preferem agir de modo diferente”.

Os sistemas valvulados também são muito úteis na produção de peças com paredes finas produzidas em ciclos rápidos. Como exemplos, podemos citar os casos de tampas, potes de embalagens, talheres e copos descartáveis, entre outros. São peças com áreas grandes em relação à espessura das paredes, cujos moldes precisam ser preenchidos na maior velocidade possível. “Nesta condição, o sistema valvulado leva vantagem, pois permite a adoção de um diâmetro de entrada de material na cavidade com maior vazão”, justifica o gerente da Polimold.

A possibilidade de contar com maior diâmetro de entrada do material também pode ser valiosa em embalagens fabricadas com etiquetas fixadas pela tecnologia in mold label. “Com a maior vazão do material, há redução no tempo de injeção e diminui a possibilidade de o bico danificar as etiquetas e deixar marcas nas embalagens”.

Outro tipo de aplicação na qual o sistema valvulado se torna muito indicado é o da fabricação de peças de todos os tamanhos e formatos, enriquecidas com grandes quantidades de fibras. As possibilidades são as mais variadas. Pode ser, por exemplo, o caso de uma peça técnica enriquecida com alta porcentagem de fibra de vidro, que será usada em aplicação onde se necessita de elevada resistência mecânica. Ou de uma aplicação estética, caso de algumas embalagens de cosméticos cuja aparência é valorizada com a adição de fibra de madeira. A criatividade é o limite.

Qualquer que seja a aplicação, o sistema valvulado oferece uma vantagem adicional, em especial nas peças de maior porte. Como as peças são injetadas pelos bicos de forma sequencial, as injetoras utilizadas podem trabalhar em regimes de menor pressão. Em outras palavras, podem ser transformadas em máquinas com menor força de fechamento, com custos de produção mais baixos. Esse fator só não pode ser levado em consideração se o tamanho do molde for maior do que o tolerado pela máquina.

Outra boa notícia: ao trabalhar com bicos que permitem maior velocidade de vazão do material durante a operação de preenchimento dos moldes, os ciclos de produção acabam sendo mais rápidos. “Isso também gera economia no tempo do uso do equipamento e, fundamental hoje em dia, redução no consumo de energia elétrica”, ressalta Gualberto.

Plástico Moderno, Sequência mostra o progresso da injeção de painel automotivo
Sequência mostra o progresso da injeção de painel automotivo

Acionamentos – No Brasil, entre os três tipos de acionamento dos êmbolos possíveis, a grande preferência dos transformadores recai para o pneumático. “Em torno de 90% dos pedidos são de êmbolos com acionamento pneumático”, testemunha Barrant, da Polimold. O sistema apresenta características vistas com bons olhos pelos usuários. É bastante prático de ser instalado e limpo. “Caso ocorra algum problema com o molde, não há vazamento de óleo e a manutenção fica bem mais simples de ser feita”, explica Gualberto. No caso das indústrias alimentícia e farmacêutica, os circuitos pneumáticos são praticamente obrigatórios.

O uso dos circuitos hidráulicos hoje se restringe a poucas aplicações, quase sempre voltadas para a fabricação de peças de grande porte. “Com o óleo conseguimos atingir pressões bem mais altas do que com o ar, o que torna esse recurso interessante em poucos casos”. Para se ter ideia da diferença, a pressão alcançada pelos pneumáticos fica em torno de 8 bar, enquanto a hidráulica chega a 40 bar. São poucas, no entanto, as aplicações em que se torna necessário trabalhar com pressões tão altas.

Tanto os sistemas pneumáticos quanto os hidráulicos podem ser acionados por dispositivos externos ao molde. As injetoras mais modernas oferecidas no mercado, desenhadas a partir de projetos que permitem movimentos simultâneos, contam com controles programáveis de alta tecnologia capazes de enviar os comandos de abertura e fechamento dos bicos direto para os moldes.O acionamento dos êmbolos feito por meio de comandos elétricos é o mais eficiente. “Com os pneumáticos e hidráulicos não temos tanta condição de controlar a velocidade dos movimentos das agulhas dos bicos. Com o elétrico isso se torna possível, conseguimos aumentar a eficiência da operação”, diz Gualberto. A utilização dessa tecnologia, porém, ainda é muito incipiente. “Acho que na Europa já há algumas fábricas usando, mas mesmo lá esse tipo de acionamento ainda é bem raro. No Brasil, não tenho notícia de alguém usando esse recurso”.

Plástico Moderno, Sistema de canal quente valvulado, da Tecnoserv
Sistema de canal quente valvulado, da Tecnoserv

Mercado – Ainda não existe procura por acionamentos elétricos, mas a Polimold se mostra preocupada com esse mercado. “Temos a intenção de estudar o produto para estarmos preparados quando houver demanda”, explica Gualberto. Enquanto isso, a empresa tem procurado aperfeiçoar sua linha atual. Mostra da evolução foi apresentada na última edição da Feiplastic, realizada em maio, em São Paulo. Lá a empresa lançou o sistema valvulado Facility, idealizado para peças de grande porte que exigem injeção valvulada sequencial. Também foi divulgada a nova bucha Single valvulada, oferecida em corpo único. As montadoras e as indústrias de embalagens são bons clientes da empresa nesse segmento.

Os sistemas valvulados hoje são o carro chefe da Incoe no Brasil e no mundo. “A maior demanda por sistemas valvulados continua sendo do segmento automotivo, principalmente para injeção pesada. Também enxergamos uma forte tendência para aumento de uso em outros segmentos, como os de linha branca e de injeção técnica de precisão”, revela Santos.

Por aqui, a empresa oferece modelos com acionamento hidráulico ou pneumático. “Nossos sistemas são fornecidos de maneira ‘unitizada’, ou seja, prontos para a instalação no molde, com todas as conexões elétricas e hidráulicas/pneumáticas já prontas”. O executivo faz questão de exaltar a confiabilidade dos produtos da empresa. “Apesar de serem compactos e causarem a mínima interferência nos moldes, eles são bastante robustos”.

Os acionamentos pneumáticos e hidráulicos também são os oferecidos pela Tecnoserv. Entre os clientes, Teixeira destaca as empresas que produzem peças de tamanhos variados voltadas para aplicações que exijam elevada resistência mecânica. “Em alguns casos, as fibras representam até 65% do peso das peças”, ressalta. Os clientes mais significativos da empresa nesse nicho de atuação são as indústrias automobilísticas e de eletroeletrônicos.

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