Projeto e desenvolvimento de um molde bimaterial: estudo da sua viabilidade económica

Abstract

Atualmente os polímeros são um dos materiais mais utilizados no mundo inteiro por diversas indústrias, sendo o conhecimento sobre o seu processamento de extrema importância para os profissionais da área. A moldação por injeção é a técnica predominante e atualmente, surgem diversas vertentes desta para otimizar a eficácia dos produtos finais. Um dos fatores mais importantes e críticos para a boa prática da moldação por injeção é o molde. O molde é uma das ferramentas mais importantes do processo de injeção, pois, vai influenciar diretamente o produto e o processo. Assim sendo, conhecimento sobre os moldes torna-se de extrema importância na produção de peças por injeção, uma vez que estes estão no início da cadeia. A indústria Portuguesa de moldes, é reconhecida internacionalmente, ocupando o 3º lugar a nível europeu e o 8º a nível mundial como produtora de moldes. A base desse reconhecimento, é a inovação e desenvolvimento tecnológico das empresas, para além, da elevada complexidade incorporada nos moldes desenvolvidos, sem esquecer o fator económico. Num mercado cada vez mais competitivo, é importante a aposta na otimização dos processos produtivos, para rentabilizar o produto final. Uma das atuais preocupações é a diminuição de processos extra-produção, como por exemplo montagens de componentes, ou de várias peças plásticas, maquinação, pintura, gravação, etc, processos estes que são imperativos para a obtenção do produto final desejado. Assim sendo a otimização de processos de forma a concentrar várias etapas numa só, mesmo que esta se torne mais dispendiosa, a longo/curto prazo pode compensar. Um caso real é a produção de peças bimaterial numa só etapa, onde com um só molde se conseguem obter peças com 2 materiais, sendo que, num caso normal, as peças seriam produzidas de forma convencional 2 moldes e um operador/sistema auxiliar a transpor a peça do 1º molde para o molde que injeta o 2º material. Nesta perspetiva torna-se importante o estudo mais minucioso dos moldes e técnica de bi-injeção. Assim sendo, nesta dissertação vai-se desenvolver um molde bimaterial, para um conjunto de peças em que já foram desenvolvidos 2 moldes convencionais, com o objetivo de fazer uma análise das mais valias do desenvolvimento de um molde bimaterial, relativamente à hipótese convencional. Conclui-se que, para este caso, a partir das 9000 peças a produzir, o desenvolvimento de um molde bimaterial é a hipótese mais viável.

Polymers are currently one of the most used materials in the world by several industries, and its extremely important for the professionals that handles them, to know everything about processing it. Injection moulding is the predominant technique, and there are a few different angles to explore in order to optimize its efficiency. One of the most important and critical factors for a successful injection is the mould. It’s one of the most important tools, as its going to have a large impact on the end product and how it is processed. Moulds knowledge is, therefore, extremely important for injection parts production, as it is right at the beginning of chain. Portuguese moulding industry is internationally renowned, occupying the 3rd place in Europe, and 8th world wide in mould producing. This level of recognize comes from company’s innovation and technological development; the high complexity incorporated on developed moulds; and from economic factors. In this competitive market, it is very important to optimize production processes, in order to monetize end products. One of nowadays interests consists in minimizing pos-production processes like component assembly, machining, painting, engraving, etc; therefore, optimizing some of these processes by joining various stages in a single one, even if more expensive, may prove to be worthwhile. Bimaterial part production, in one stage, is a real option. A single mould can inject a part with 2 different materials, setting aside the conventional method that relies on 2 moulds, double time, and an operator/auxiliary system. It becomes important then, the research and development of this bi-injection technique, as it may bring advantages over the conventional methods. This dissertation will focus in developing a bi-injection mould, for a group of parts that were already developed in 2 conventional moulds, with the purpose of analysing the pros and cons of this new technique. It is concluded that for this case, from the 9000 pieces to be produced, the development of a bi-material mold is the most viable hypothesis.