Como remover o portão após a moldagem por injeção?

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

When you’re doing injection molding, the type of gate you put on your layout and the type of gate you specify for your layout actually do affect the quality of your finished product and how easy it is to get it out. When it comes to getting it out, there are basically two gates; what gate type you decide to use is what determines what kind of getting it out method you use in a particular situation.

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.