A moldagem por injeção é uma das tecnologias de moldagem mais utilizadas na produção de plásticos hoje em dia. Trata-se de um processo que consiste em aquecer o plástico até ao seu estado moldável, injectá-lo num molde e endurecê-lo até obter a forma pretendida. No entanto, é evidente que as portas são inevitáveis no processo de moldagem por injeção. É a abertura através da qual o plástico fundido é introduzido na cavidade do molde através de uma máquina de injeção. Se o produto for moldado, então a porta tem de ser removida da moldagem. Este artigo, juntamente com alguns estudos de caso e tendências futuras, explicará e descreverá os métodos, as técnicas e as precauções para a remoção da porta após a moldagem por injeção, etc.

Tipos e caraterísticas dos portões

Quando se está a fazer moldagem por injeçãoO tipo de portão que coloca na sua planta e o tipo de portão que especifica para a sua planta afectam efetivamente a qualidade do seu produto acabado e a facilidade de o retirar. Quando se trata de retirar o material, existem basicamente dois portões; o tipo de portão que decidir utilizar é o que determina o tipo de método de retirada utilizado numa determinada situação.

Portão direto

As comportas diretas são o tipo mais comum, normalmente utilizado para produtos de grandes dimensões ou de forma simples. Este tipo de portão está localizado diretamente no ponto de injeção do produto, o que o torna relativamente fácil de remover, mas pode deixar marcas visíveis.

Porta submarina

A porta submarina, também conhecida como porta de túnel, está localizada no interior do molde e a localização da porta não é facilmente visível a partir da superfície da peça. O último é mais distinto do que o primeiro, mas é menos percetível na superfície depois de ser removido, mas o processo de remoção é mais complicado e requer ferramentas e técnicas especiais.

Porta de borda

As portas de borda estão localizadas na borda da peça e são úteis quando a peça é fina, ou seja, a peça tem paredes finas. O resultado são riscos ténues que podem afetar a qualidade da aresta da peça, o que requer técnicas delicadas para a remover sem danificar a peça.

Porta de pinos

As portas de pinos são definidas para dispositivos pequenos e compactos e, normalmente, têm portas muito pequenas. Olhando para o aspeto residual, nota-se que apenas restam vestígios minúsculos, mas o molde é extremamente preciso em termos de processamento e a remoção é ainda mais orientada para o pormenor, as ferramentas são muito precisas.

Porta de disco

As portas de disco são frequentemente utilizadas como ferramentas para criar produtos de paredes finas e de grande área, para garantir uma distribuição uniforme da zona de deformação plástica e do arrefecimento. No entanto, a remoção é um processo muito exigente, pelo que requer a utilização de equipamento especial e o manuseamento por operadores experientes.

Métodos de remoção de portões

A remoção de portões é um processo muito importante que é efectuado após a processo de moldagem por injeção está completo. Existem algumas formas diferentes de remover o portão, como o corte mecânico, o corte térmico e o corte químico. Cada método tem os seus prós e contras, e a escolha depende da situação do seu produto.

Corte mecânico

O corte mecânico é o método de remoção de portões mais comummente utilizado, incluindo as seguintes ferramentas e técnicas:

1. Ferramentas de corte

A tesoura e o alicate são outras ferramentas de cisalhamento que podem ser utilizadas para cortar os sprues e os canais. É fácil de utilizar, mas requer um operador qualificado e deixa uma aresta rugosa. É a melhor ferramenta para pequenos trabalhos de conformação de metal em que se está a fazer um pequeno número de peças simples.

2. Corte de máquinas

Se precisar de remover formas complexas e portões maiores, pode utilizar máquinas especializadas, como fresadoras e tornos, para efetuar cortes precisos. A vantagem do corte por máquina é o facto de ser muito preciso e deixar uma superfície lisa. Mas o equipamento é caro, pelo que é melhor para a produção em massa e produtos de alta precisão.

3. Ferramentas de corte

As facas de mão e as facas eléctricas são boas para remover portões pequenos e finos. A sua utilização é flexível, mas é necessário ter cuidado para evitar acidentes. As ferramentas manuais são boas para operações flexíveis, enquanto as ferramentas eléctricas são boas para fazer as coisas mais rapidamente.

4. Ferramentas de retificação

A utilização de rectificadoras ou de ferramentas de retificação manuais para polir e terminar os portões é adequada para o processamento fino adicional do produto durante o processo de remoção. As ferramentas de retificação podem remover rebarbas finas e superfícies irregulares, garantindo a qualidade do produto final.

Corte térmico

O corte térmico utiliza temperaturas elevadas para derreter o portão para remoção, adequado para materiais termoplásticos. Os métodos comuns de corte térmico incluem:

1. Faca quente

Uma faca quente aquece com a eletricidade, derrete e corta o portão. A faca quente corta rapidamente, o que é bom para fazer muitas peças, mas é necessário controlar a temperatura da faca para que não fique demasiado quente e estrague a peça. Ideal para todos os tipos de portões, especialmente os grandes que entram diretamente.

2. Corte a laser

O corte a laser consiste na utilização de um feixe de laser de alta energia para o corte preciso de portas, adequado para produtos de alta precisão. As vantagens do corte a laser são a elevada precisão e velocidade, mas o custo do equipamento e as despesas de manutenção são elevados. É amplamente utilizado nas indústrias de precisão e de fabrico topo de gama.

3. Corte por ultra-sons

O corte por ultra-sons é um método que utiliza vibrações de alta frequência para fundir localmente a área da porta. É adequado para produtos pequenos e de paredes finas. O corte por ultra-sons tem uma elevada precisão, mas requer equipamento e competências operacionais elevadas. É adequado para o fabrico de alta precisão.

Remoção química

A remoção química utiliza solventes ou reagentes para dissolver ou decompor o portão, adequado para tipos específicos de plásticos. Os métodos comuns de remoção química incluem:

1. Remoção de solventes

Para remover a porta, pode utilizar um solvente que dissolva o material da porta mas não a peça de plástico moldada por injeção. Este método pode ser utilizado tanto para materiais termoplásticos como para alguns materiais termoendurecíveis. A vantagem de utilizar um solvente para remover o portão é o facto de obter uma superfície lisa, sem marcas ou riscos visíveis. No entanto, é necessário ter cuidado na escolha do solvente e na forma como o utiliza para não danificar a peça. Este método é utilizado em indústrias que necessitam de uma superfície de alta qualidade, como as indústrias médica e alimentar.

2. Remoção por reação química

A utilização de produtos químicos para destruir o portão, especialmente para os materiais especiais que são susceptíveis de ser adequados para esta estrutura. A principal vantagem da remoção química é o facto de ser precisa. Quando se utilizam dois produtos químicos, é preciso ter muito cuidado para evitar coisas perigosas. Isto é muito bom para a remoção de portões em materiais de elevado peso molecular e compósitos.

3. Revestimento solúvel

Utilização de uma incrustação que é aplicada no local do portão antes do processo de moldagem propriamente dito e que pode ser lavada após a moldagem. Utilizado principalmente para produtos com requisitos de rugosidade superficial elevados, o que é perfeito para produtos com elevada precisão.

Remoção de descargas eléctricas

EDM (Electrical Discharge Machining) utiliza faíscas eléctricas para corroer o metal e remover a porta. É adequado para portas muito duras e com formas complexas. Este método é altamente preciso, mas menos eficiente, e é normalmente utilizado em aplicações topo de gama no fabrico de precisão.

Precauções para a remoção de portas

É necessário tomar várias precauções durante o processo de remoção do portão:

Garantir a segurança

Quer esteja a utilizar um cortador mecânico ou um cortador térmico, é necessário utilizar o equipamento de proteção individual (EPI) adequado, como luvas e óculos de proteção, para se manter seguro. E lembre-se, tem de utilizar e manter o seu equipamento corretamente para evitar acidentes causados por falhas no equipamento.

Controlo da precisão de corte

Durante a remoção do portão, é necessário ter cuidado com a força utilizada e com o ângulo das ferramentas de corte, para não deixar marcas na superfície do objeto que está a cortar. Se estiver a utilizar uma máquina para cortar, tem de ter cuidado para não utilizar demasiada força ou irá estragar o objeto que está a cortar.

Seleção de métodos adequados

Para evitar problemas de qualidade, é necessário escolher a forma correta de remover o produto com base no material, na forma e no tipo de porta. Por exemplo, os produtos de alta precisão devem utilizar métodos de corte de precisão ou de corte a laser, enquanto os produtos normais de produção em massa podem utilizar ferramentas de corte ou facas quentes.

Evitar o processamento secundário

Regra geral, após a remoção da comporta, é necessário excluir quaisquer influências que afectem o processamento secundário do produto, uma vez que podem influenciar a sua estrutura e desempenho. Se necessário, podem ser utilizadas técnicas de polimento fino ou de tratamento de superfície para garantir a qualidade do produto.

Manutenção da limpeza

Ao remover o portão, expõe-se a área de trabalho ao mundo exterior. Deve certificar-se de que a área está limpa para não deixar cair resíduos de plástico ou de corte na sua peça. É importante manter a sua área de trabalho e as suas ferramentas limpas. Isso ajudá-lo-á a fazer mais peças e a fazer peças melhores.

Inspeção e controlo de qualidade

Após a remoção do portão, é necessário inspecionar e controlar rigorosamente a qualidade do produto para garantir uma superfície de corte lisa e sem defeitos que cumpra os requisitos de conceção e desempenho. Para garantir a elevada qualidade do produto, devem ser utilizados equipamentos e técnicas de inspeção avançados, como a digitalização a laser e os testes ultra-sónicos.

Tecnologias de remoção automática de portões

Com o desenvolvimento da automação industrial, as pessoas prestam cada vez mais atenção à tecnologia de remoção automática de portões. A tecnologia de remoção automática de portões inclui a utilização de corte por robot, máquinas-ferramentas CNC e linhas de produção automáticas. A utilização da tecnologia automática pode melhorar a capacidade de produção, reduzir os custos de mão de obra e garantir a qualidade do produto.

Corte robótico

É possível comprar e utilizar robôs industriais para cortar com mais precisão com braços mecânicos, o que facilita a remoção de portões. O corte robótico é especialmente bom para fazer muitas peças porque os humanos não são tão bons nisso. Os sistemas modernos de corte robótico têm câmaras e software que os ajudam a encontrar os portões e a cortá-los muito bem.

Máquinas CNC

As máquinas CNC estão programadas para cortar automaticamente outros materiais utilizando programas prévios, o que as torna convenientes quando se pretende remover formas complicadas ou de alta precisão nos portões. Comparativamente, as vantagens das máquinas CNC são o facto de funcionarem de forma estável e garantirem uma elevada qualidade de corte; no entanto, o investimento necessário no equipamento é bastante elevado. As máquinas CNC são essenciais em diferentes indústrias, incluindo a aviação, a indústria automóvel e a indústria eletrónica, devido à sua elevada precisão e exatidão.

Linhas de produção automatizadas

A integração do processo de remoção de portões em linhas de produção automatizadas permite a realização de operações integradas. As linhas de produção automatizadas podem melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de mão de obra, mas exigem um elevado investimento inicial e despesas de manutenção. As linhas de produção automatizadas estão normalmente equipadas com vários módulos funcionais, como o corte, o polimento, a inspeção e a embalagem, o que permite obter operações de automatização abrangentes.

Sistemas guiados por visão

Os sistemas guiados por visão combinam a tecnologia de visão artificial com hardware para identificar autonomamente objectos e localizações e realizar acções de forma autónoma. É normalmente utilizado na produção de novos produtos de alta precisão para aumentar a eficiência dos processos de fabrico e melhorar a qualidade do produto final.

Sistemas multieixos

Os sistemas multieixos podem realizar cortes precisos em várias direcções e ângulos, adequados para produtos com formas complexas e de elevada exigência. Estes sistemas combinam normalmente tecnologias robóticas e CNC para efetuar operações de remoção de alta precisão.

Estudos de caso

Seguem-se alguns estudos de caso que demonstram a eficácia de diferentes métodos de remoção de portões em aplicações específicas:

Estudo de caso 1: Corte mecânico de grandes produtos moldados por injeção

Um fabricante de grandes produtos reforçados com vidro utiliza principalmente portas diretas e remove-as utilizando ferramentas de corte. Os operadores ajustam a força de corte e o ângulo com muita precisão para obter um bom acabamento nas faces que precisam de ser cortadas e o produto final cumpre as especificações dos clientes. A empresa também tentou introduzir alguma informatização na linha de produção para a tornar mais produtiva.

Estudo de caso 2: Corte a laser de pequenas peças de precisão

Os fabricantes de componentes electrónicos fabricam elementos de plástico precisos e miniaturizados através do design de porta de pinos e do corte a laser para os eliminar. O corte a laser parece ser mais preciso, com menos marcas de queimadura e largura de corte na parte cortada do material. Além disso, para garantir a qualidade das peças, a empresa utiliza sistemas de inspeção visual para verificar a qualidade.

Estudo de caso 3: Remoção química para produtos de materiais especiais

Uma empresa de dispositivos médicos fabrica produtos de plástico especiais, e muitos destes portões são removidos com produtos químicos. O processo de remoção dos produtos químicos torna a superfície não porosa e limpa, sem quaisquer danos que possam ser críticos para a utilização médica. Esta empresa tem de fazer uma série de coisas para utilizar e eliminar os produtos químicos de uma forma que não prejudique o ambiente.

Estudo de caso 4: Remoção automatizada de portas em peças automóveis

Uma empresa automóvel produz grandes peças de plástico com um robot que corta o plástico extra. Utilizam uma máquina para garantir que as peças têm o tamanho e a forma corretos. Desta forma, podem fazer muitas peças muito rapidamente e não têm de pagar a muitas pessoas para o fazer.

Estudo de caso 5: Remoção por descarga eléctrica de materiais compósitos com elevado teor de polímeros

O método de remoção de acionamento de uma empresa de alta tecnologia centra-se na tecnologia de remoção por descarga eléctrica e em produtos de material compósito de alto polímero. Facilita a eliminação de portões com formas tão elaboradas, melhorando assim a precisão e a eficiência. Além disso, fornece o mais recente equipamento de inspeção para garantir que a qualidade dos produtos que vende corresponde às expectativas do cliente.

Tendências futuras

À medida que a tecnologia se vai afirmando no mercado global e que o consumo progride gradualmente, a tecnologia de remoção de portões torna-se também mais sofisticada com o tempo. As tendências futuras da tecnologia de remoção de portas incluem o seguinte:

Inteligência: A opção de tecnologia inteligente complementará a eficiência e a precisão da remoção de portões no futuro. Propõe-se a aplicação da inteligência artificial e da aprendizagem automática para controlar o processo de remoção e aplicar algoritmos inteligentes para a sua otimização. É uma técnica de sistemas inteligentes para reconhecer os tipos de produtos e as posições dos portões e o planeamento lógico dos percursos de corte e a modificação dos percursos existentes em tempo real.

Proteção do ambiente: A atenção para com o ambiente é cada vez maior, o que significa que, no caso de escolherem os métodos de remoção de portões, as empresas também prestarão mais atenção à proteção do ambiente. Este tipo de métodos revelar-se-á inofensivo e, consequentemente, poderá ser reciclado no futuro. Por exemplo, a utilização de solventes amigos do ambiente no processo de fabrico e de materiais biodegradáveis noutros processos de produção ajuda a minimizar a poluição do ambiente.

Integração multifunções: O equipamento de remoção de portões do futuro será concebido com uma melhor integração de múltiplas funcionalidades, que incluirão a função de remoção de portões e realizarão também o tratamento de superfícies, a inspeção e a embalagem, automatizando os principais processos de fabrico. O hardware flexível pode ser útil para aumentar o nível de produção ou a taxa de trabalho e também ajudar a reduzir os custos de investimento em equipamento e manutenção.

Alta eficiência e baixo custo: Estabelecer imagens e tecnologias de remoção de portões melhoradas que devem estar em conformidade com as necessidades das pequenas e grandes empresas. Por exemplo, para aumentar a eficiência das pequenas e médias empresas para combater as indústrias de grande escala, a criação de dispositivos e equipamentos automáticos de baixo custo.

Precisão e miniaturização: Devido ao desenvolvimento da indústria microeletrónica e da engenharia de precisão, aumentará a necessidade de a tecnologia de remoção de portas passar por um nível mais elevado de precisão e de tamanho reduzido. A miniaturização do fabrico e o aumento da precisão levarão a que o micro-corte a laser e o corte mecânico de ultra-precisão se tornem duas áreas vitais do desenvolvimento futuro.

Digitalização e orientação para os dados: Agregação e análise de dados-alvo para uma melhor compreensão e otimização constante do ciclo de produção, cujos resultados são a eliminação de portões, bem como a utilização de tecnologias digitais para melhorar a qualidade do produto final. A tecnologia de instrumentação e controlo pode também utilizar a tecnologia digital para a monitorização em linha ou o controlo remoto do processo de produção, a fim de aumentar a flexibilidade e a capacidade de resposta da produção de serviços públicos.

Conclusão

A remoção do portão é um passo importante na processo de moldagem por injeção para garantir a boa qualidade dos produtos. Ao escolher o método e a tecnologia corretos de remoção de portões, pode melhorar eficazmente o aspeto e o desempenho dos seus produtos. No futuro, com o desenvolvimento de tecnologias integradas inteligentes, amigas do ambiente e multifuncionais, o processo de remoção de portões tornar-se-á mais eficiente e amigo do ambiente. Ao escolher um método de remoção de portões, as empresas precisam de considerar as caraterísticas dos seus produtos, os custos de produção e os impactos ambientais, de modo a obter os melhores resultados de produção. Ao inovar e otimizar continuamente o processo de produção, é possível melhorar a competitividade dos seus produtos e satisfazer as diversas necessidades do mercado.