O futuro da fabricação de moldes e plásticos

A fabricação de moldes e plásticos é o processo de moldagem por injeção, que é um processo de fabricação simplista e eficiente que envolve a injeção de material aquecido em um plástico molde de injeção para moldar plásticos ou borracha.

Atualmente, a moldagem por injeção de plástico é usada em vários setores, como o aeroespacial, o de embalagens e o de brinquedos para moldagem por injeção. O setor de moldagem por injeção e plásticos está em constante evolução devido a avanços tecnológicos, interrupções no mercado e determinados fatores econômicos e sociais.

Avanços significativos

A formação da ferramenta, a afiação, o tratamento térmico, a usinagem do metal e a perfuração do projeto eram realizados manualmente, o que exigia um enorme investimento de tempo. Como os seres humanos realizavam quase todo o processo manualmente, os problemas de conformidade tornaram-se inevitáveis, pois não havia dois moldes com propriedades semelhantes.

No entanto, com o avanço da tecnologia, duas técnicas de fabricação de moldes contribuíram imensamente para a mudança da usinagem manual para a usinagem assistida por computador

Fresadoras CNC

Inicialmente, essas máquinas assumiram a forma de fresadoras 2D Bridgeport, que foram integradas a acessórios CNC. Essas máquinas tomaram o mercado de assalto e transformaram a maneira como os fabricantes de ferramentas criavam peças, pois ofereciam velocidades de processamento rápidas combinadas com maior precisão e mínima supervisão manual.

As fresadoras CNC modernas oferecem velocidades de processamento rápidas e, ao mesmo tempo, alcançam alta precisão, mesmo quando trabalham com moldes complexos.

Programas CAD

Os programas de CAD tiveram um impacto crucial na evolução do setor de fabricação de moldes ao simplificar o processo de projeto de moldes. Esses programas permitiram que os profissionais do setor fizessem renderizações em 2D e, posteriormente, em 3D, que podiam ser editadas, testadas e alteradas de forma rápida e fácil.

O escopo futuro da fabricação de moldes de injeção e plásticos

O setor de moldagem por injeção continuou a prosperar ao longo dos anos e apresentou um enorme potencial para melhorias em termos de eficiência, como a criação de moldes diretos para metal em um ritmo mais rápido e dentro do orçamento.

Aqui estão algumas tendências cruciais do setor que podem definir o caminho da evolução do molde plástico e plásticos, moldagem por injeção e plásticos para os próximos anos.

Materiais compostos

Desde 2020, os materiais compostos ganharam impulso como um dos principais tendências nos setores aeroespacial e automotivo. Uma substância composta é uma mistura heterogênea de dois ou mais materiais realizada para obter um produto final mais forte. 

Os compostos são consideravelmente mais resistentes, apesar de serem mais leves do que as substâncias de alto desempenho, como o aço. Essas propriedades fazem deles a escolha ideal para os setores aeroespacial, automotivo e de construção.

Os compostos são substitutos flexíveis, duráveis e econômicos para os materiais usados na moldagem por injeção e na fabricação de moldes. Nos próximos anos, os materiais compostos entrarão no setor médico e na fabricação de equipamentos de nível militar.

Aumento da automação

A implementação de automação e software, análise avançada e aprendizado de máquina nos processos de fabricação está crescendo rapidamente com os mais recentes avanços tecnológicos. A programação se tornou consideravelmente mais simples, o que levou à minimização do tempo de inatividade, à aceleração dos ciclos de produção e à manutenção eficiente.

A automação permite que fabricantes e engenheiros exerçam um maior grau de controle do processo de moldagem por injeção. Ela também pode ajudar os projetistas e desenvolvedores de produtos a manter uma vantagem competitiva no mercado.

Uma forma de automação chamada análise do fluxo do molde está ganhando força no setor de manufatura. Ele usa um software para simular o ciclo de moldagem por injeção e fornecer informações sobre o processo de preenchimento do molde. Essa simulação é notavelmente eficaz ao fazer alterações no projeto do produto na fase de projeto. A análise do fluxo do molde também pode testar o empenamento, o encolhimento, os padrões de preenchimento inadequados e muito mais antes da criação do protótipo.

Se você administra uma pequena empresa e está operando com um orçamento limitado, invista em um moinho vertical pois é relativamente econômico e oferece níveis decentes de precisão.

Desenvolvimento sustentável

Os setores de manufatura estão se voltando para a sustentabilidade e, consequentemente, o setor de plásticos também deve se mover nessa direção. O número de compradores ecologicamente conscientes aumentou, o que inspirou as empresas de manufatura a tornar suas operações mais eficientes e a reduzir significativamente o desperdício.

O setor de fabricação de moldes desenvolveu maneiras de operar moldagem por injeção máquinas com maior eficiência para reduzir o consumo de energia, mudar para fontes de energia sustentáveis, usar matérias-primas recicladas, minimizar o desperdício de material e muito mais.

Embora a sustentabilidade esteja avançando rapidamente, as empresas de manufatura precisam atender às especificações críticas do projeto para garantir parâmetros de qualidade ideais. Isso ocorre porque os produtos reciclados geralmente não satisfazem as especificações físicas e mecânicas da mercadoria final.

Bioplásticos

Os bioplásticos são um derivado direto do desenvolvimento sustentável, pois vários fabricantes começaram a explorar seus benefícios e sua implementação na moldagem por injeção e na fabricação de moldes.

Os bioplásticos são substitutos do plástico à base de petróleo derivados de biomassas como cana-de-açúcar, milho, algas marinhas e outros. Os bioplásticos são únicos, pois apresentam biodegradabilidade e neutralidade de carbono.

A fabricação e a embalagem de produtos usando bioplásticos podem levar as empresas de fabricação de moldes a serem mais ecologicamente corretas e a minimizar os impactos ambientais negativos.

Entretanto, é fundamental observar que os bioplásticos não são totalmente livres de poluição. Os bioplásticos geralmente são misturados com polímeros não recicláveis como forma de aumentar sua resistência. Se esses bioplásticos híbridos acabarem em um aterro sanitário convencional, eles podem levar cerca de 100 anos para se decompor, o que pode ser tóxico para o meio ambiente.

Alternativas leves 

Os fabricantes e os consumidores estão em busca de produtos leves. Nos setores aeroespacial e automotivo, componentes mais leves resultam em maior quilometragem durante a viagem e consumo eficiente de carga nas baterias.

Para a fabricação de dispositivos médicos, os stents e as substituições de articulações feitos com materiais leves podem aumentar significativamente a recuperação do paciente. Os materiais leves também custam menos durante o transporte.

Palavras finais

As tendências mencionadas acima podem ajudar os engenheiros e fabricantes a obter melhores resultados, minimizando a margem de erro e o consumo de tempo. Além dos dois avanços, ou seja, as fresadoras CNC e os programas de CAD, houve um avanço significativo na moldagem de plástico setor com a tecnologia mais recente.

Algumas tendências futuras promissoras incluem substitutos de materiais leves, automação e um compromisso com a fabricação sustentável que impulsionará o setor de fabricação de moldes.

Sobre o autor:

Peter Jacobs é o diretor sênior de marketing da Mestres em CNC. Ele está ativamente envolvido em processos de fabricação e contribui regularmente com seus insights para vários blogs sobre usinagem CNC, impressão 3D, ferramentas rápidas, moldagem por injeção, fundição de metal e fabricação em geral.

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