A moldagem por injeção pode ser definida como o processo a partir do qual um material plástico, originalmente no estado sólido (e usualmente sob a forma de grãos), é carregado numa máquina.

Para além da máquina, o processo de moldagem por injeção implica a existência de um molde que define a geometria do produto final.

O material plástico é aquecido a fim de amolecer (ou plasticizar) e é forçado, sob pressão, a entrar para o molde.

No molde, o material fundido preenche a cavidade respetiva e arrefece recuperando a sua rigidez, obtendo-se desta forma a peça desejada.

Trata-se de uma ferramenta constituída por, pelo menos, duas partes que são mantidas fechadas durante os períodos de injeção e subsequente arrefecimento, abrindo posteriormente na altura da ejeção da peça moldada.

Sendo o molde e mais propriamente a cavidade que define a geometria da peça, tem sido no processo de projeto e fabrico deste componente do processo de injeção que mais se tem evoluído para acompanhar a complexidade das formas e cotas das peças que os clientes e mercados vão exigindo vindo, para responder a esse desiderato, a desenvolver-se há alguns anos a esta parte a metodologia da Engenharia Inversa.

Embora o molde seja realmente um ponto fulcral na obtenção da peça devemos ter em conta que o processo de injeção de plásticos como um todo é deveras complexo pois os parâmetros inerentes a este processo são em número muito elevado.

Para além do molde é então muito importante saber identificar e controlar estas variáveis pois isso constitui um dos passos fundamentais no sentido de garantir a produção de peças de qualidade.

Assim sendo antes de falarmos em Engenharia Inversa no Processo de Injeção de Termoplásticos vamos em seguida enumerar os parâmetros que determinam todo o processo.

Existem 3 tipos de parâmetros de injeção: os operatórios, os do processo e os do material.

Os parâmetros operatórios são aqueles que podem ser alterados no decorrer da fase de testes ao molde, com o objetivo de encontrar a solução ideal para fabricar peças de boa qualidade.

Os parâmetros do processo são escolhidos durante a fase de projeto do molde e por isso raramente são alterados depois de este ser construído, no caso de ser necessário realizar alterações, o molde tem que voltar para a fase de produção para sofrer modificações estruturais.

Os parâmetros do material são escolhidos em função da peça e do material que o cliente exige.

Os parâmetros operatórios de controlo podem agrupar-se nas seguintes categorias:

Pressões:

Pressão de injeção ou 1ª pressão;

2ª Pressão ou pressão de compactação;

Contrapressão;

Pressão de fecho.

Velocidades:

Velocidade de injeção;

Velocidade de rotação do fuso.

Temperaturas:

Temperatura do molde;

Temperatura do cilindro;

Temperatura do bico;

Temperatura do material fundido.

Quantidade de Material:

Dosagem;

Almofada;

Tempos:

Tempo de abertura;

Tempo de molde aberto;

Tempo de fecho;

Tempo de molde fechado;

Tempo de dosagem;

Tempo de extração;

Tempo de ciclo total.

A lista acima demonstra que os parâmetros operatórios de controlo de um processo de injeção de termoplásticos são múltiplos e podemos perceber que daí advém uma elevada complexidade.

Temos também, como enumerámos acima, os parâmetros do processo.

Neste caso a dificuldade com que nos deparamos é a destes terem de ser previamente bem definidos durante a fase preliminar do projeto do molde pois senão corre-se o risco de ter de alterar o molde depois de este ter sido construído sendo que essa alteração, mesmo sendo possível, pode implicar o refazer de todo o molde com os inerentes custos de retrabalho.

Devido a essa justificada complexidade dos parâmetros operatórios e dos parâmetros do processo e ao paradigma de que já não seria possível ou conveniente financeiramente o retrocesso na execução do molde, após a sua finalização foi sendo compreendido e aceite por todos ao longo do tempo, quer por fabricantes de moldes quer pelos seus clientes, que a peça que se obtivesse à saída do molde mesmo que não respeitasse em algumas cotas e/ou tolerâncias o projeto/desenho, seria adotada como a “peça desejada”, obrigando-se o projetista a rever o projeto ajustando tolerâncias e por vezes ajustando mesmo cotas nominais.

Até mesmo os parâmetros do material que são escolhidos em função da peça e do material que o cliente exige foram por vezes alterados para se obter uma peça com dimensões mais parecidas com a “peça desejada”.

A partir de certa altura e vivendo-se num mundo cada vez mais competitivo os clientes incrementaram os seus níveis de exigência e deixaram de aceitar o “ajustar” a sua “peça desejada” aquela que face à complexidade do processo e em consequência da mesma, saía do molde.

Esta atitude dos clientes obrigou a que o processo de fabrico do molde sofresse uma transformação drástica, ou seja, a peça saída do molde passou a ter mesmo de ser igual à “peça desejada”.

Esta alteração de atitude não tem sido fácil especialmente nos técnicos, homens e mulheres, que face aos anos de trabalho em moldes e à sua experiência num dado “modus operandi” anterior consideram perda de tempo e logicamente atraso na finalização dos moldes, o não se aceitar a tal peça parecida como sendo a “peça desejada”.

Perante a não cedência por parte dos clientes, nesta sua nova exigência, então os “antigos” que tinham uma mentalidade mais flexível passaram a realizar aquilo a que se chamou “enganar” o molde.

Esta prática só foi possível realizar pela sua habilidade e pelo seu excelente conhecimento do processo de fabrico do molde.

Assim foram conseguindo que ao segundo e por vezes ao primeiro teste do molde a peça que saía do molde já era igual à “peça desejada”.

Com esta alteração de atuação aconteceu um avanço extraordinário naquilo que era possível atingir em termos de peças obtidas por injeção de plásticos.

Mas como seria de esperar e é muito interessante e importante destacar que ao se conseguir uma melhoria no processo de injeção, neste caso no molde, alcançando dessa forma as peças com as tolerâncias desejadas, sempre os clientes e os seus projetistas se posicionam em ir mais além no que idealizam para os seus próprios produtos ou para os dos seus clientes.

Visto que a inovação não parou em termos de projeto de peças e de produtos a prática do

“enganar o molde” deixou de ser suficiente para se atingir o objetivo, ou seja, peça injetada igual à “peça desejada”.

Daí o aparecimento do conceito de Engenharia Inversa.

Este conceito só foi possível ser desenvolvido pela experiência adquirida e com base na aquisição de dados que as ferramentas informáticas que hoje existem permitem.

Estas não só auxiliam a tomada de decisão durante o projeto do molde por simularem os momentos de injeção e mostrando como será a melhor forma de se obter um bom enchimento da cavidade, evitando o melhor possível a existência de zonas frias no molde e no material.

Mas também são preciosas para se percecionar onde na cavidade poderá existir a necessidade de fugas de gases que se produzem a que ficam aprisionados dentro da cavidade.

A metodologia da Engenharia Inversa apoiada em todo este suporte informático utiliza então todos os dados anteriormente registados em projetos similares e permite delinear com exatidão todo o processo de maquinação das superfícies da cavidade com uma probabilidade elevada de sucesso na obtenção da “peça desejada”.

Para além disso após a injeção do 1 ° protótipo/amostra e com as medidas deste se analisa e prepara o reajustar o molde com base na peça obtida afim de no 2° teste se conseguir a “peça desejada”.

Evidentemente hoje em dia, mesmo com todo o suporte informático e experiência em Engenharia Inversa, perante a complexidade e rigor de cotas e formas que se pretende ter na “peça desejada”, o processo de realização do molde suportado por Engenharia Inversa poderá incluir várias iterações mas o conceito de que a “peça desejada” teria de ser a mais parecida com a que sai do molde, foi definitivamente banido, ou seja, a peça que sai do molde tem de ser igual à “peça desejada”.

Os fabricantes de moldes que assim pensarem terão o futuro assegurado e estarão protegidos do contexto agressivo da globalização por mais uma década até que as exigências dos cliente e mercados voltem a incrementar-se.

Uma coisa temos certa, a cada passo que se avance em metodologia de execução de moldes logo a exigência dos clientes e mercados avançará, por isso a atitude terá de ser que mesmo que não se imagine até onde a engenharia de processos poderá ir, teremos de a acompanhar ou suplantar com inovação e se necessário com investigação.

Felizmente a tecnologia de execução de moldes continuará na sua senda da inovação e se não estivermos atentos à sua evolução, seremos surpreendidos.

Assim sendo teremos obrigatoriamente de voltar a falar sobre os desenvolvimentos das metodologias de execução de moldes, sistematizadas pela Engenharia Inversa.

Fonte: Revista “Preto no Branco”.