terça-feira, 27 de outubro de 2026

O impacto de um bom projeto de molde na redução do ciclo de injeção

No chão de fábrica, cada segundo conta. O ciclo de injeção de uma peça plástica é composto por tempos de injeção, recalque, resfriamento e abertura/fechamento da máquina. Dentre essas etapas, o resfriamento representa frequentemente de 60% a 80% do tempo total do ciclo. É exatamente aí que o projeto do molde faz toda a diferença.

Muitas vezes, ferramentarias e transformadores enfrentam ciclos longos simplesmente porque os canais de refrigeração foram posicionados de forma convencional, seguindo apenas linhas retas que contornam as cavidades sem acompanhar fielmente a geometria da peça. Quando a engenharia de projeto aplica conceitos avançados — como canais de refrigeração tipo “conformal cooling” (via manufatura aditiva em metal) e o dimensionamento correto de diâmetros, turbulência e vazão —, o calor é extraído de maneira uniforme e acelerada.

Reduzir o tempo de ciclo em apenas 2 ou 3 segundos por injeção pode representar um aumento de produtividade anual de dezenas de milhares de peças, além de diminuir o consumo energético da injetora e minimizar tensões internas na peça plástica, evitando empenamentos posteriores.

Na Plates Engenharia, unimos mais de 25 anos de bagagem em projetos mecânicos e ferramentaria para projetar moldes otimizados que transformam a eficiência térmica e mecânica da sua produção.

Precisa otimizar o tempo de ciclo e o desempenho térmico dos seus moldes? Entre em contato conosco através do nosso site e vamos conversar sobre o seu próximo projeto:


domingo, 16 de março de 2025

Do Conceito ao Chão de Fábrica: Como a Engenharia de Projetos Eleva a Produtividade da Indústria

No dinâmico mercado da indústria de transformação e da ferramentaria, a diferença entre um processo produtivo comum e um processo de alta performance está nos detalhes da fase de planejamento. O sucesso de um produto, a vida útil de um molde ou a eficiência de uma linha automatizada começam muito antes da máquina ligar: começam na prancheta digital da engenharia.

Muitas empresas enfrentam gargalos recorrentes — como tempos de ciclo elevados, manutenções imprevistas em ferramentais ou dificuldades no manuseio de peças por robôs. Mas como mitigar esses riscos e garantir que o projeto nasça otimizado para a fabricação (Design for Manufacturing - DFM)?

A Resposta Está na Integração e na Experiência

Para atender a essas exigências rigorosas, a Plates Engenharia de Projetos consolida mais de 25 anos de experiência prática no setor, oferecendo soluções completas e focadas nas reais necessidades de cada negócio.

Nossa atuação abrange áreas fundamentais para o ecossistema fabril:

  • Projetos de Moldes de Injeção e Estampos: Dimensionados para o máximo desempenho, garantindo precisão geométrica e durabilidade.

  • Automação e Sistemas EOAT (End-of-Arm Tooling): Projeto de garras de robôs e dispositivos customizados para otimizar a manipulação e elevar a produtividade da linha.

  • Dispositivos de Usinagem e Automações Industriais: Soluções mecânicas robustas para laboratórios e o chão de fábrica.

  • Engenharia Reversa e Desenvolvimento de Produtos: Foco em segurança, ergonomia, experiência de uso e economia na fabricação.

Parceria Estratégica e Conexão com os Principais Polos

Sediada estrategicamente em São Leopoldo/RS — no coração do polo metalmecânico —, a Plates atua em sinergia direta com os principais hubs industriais do país, como Caxias do Sul e Joinville.

Mais do que projetar, mantemos uma sólida rede de contatos e parcerias com diversas ferramentarias renomadas, atendendo-as tanto em demandas terceirizadas quanto no suporte de ponta a ponta até a aprovação final do try-out. Tudo isso respaldado por rigorosa confidencialidade (NDA) e comunicação técnica direta, sem intermediários.

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Desenvolvemos moldes de injeção, estampos, garras de robôs (EOAT) e dispositivos industriais focados em precisão, agilidade e máxima produtividade do seu processo.


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sexta-feira, 17 de fevereiro de 2017

DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE EXTRAÇÃO

DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE EXTRAÇÃO

Para dimensionar o sistema de extração é necessário analisar a peça e todas as condições do processo relativo à máquina e ao molde. Nesta análise deve-se verificar se o ângulo de saída das várias superfícies é suficiente para permitir a desmoldagem da peça em plástico. Os extratores devem atuar nas zonas que oferecem mais dificuldade de extração, tais como nervuras e saliências. O próprio projetista deve considerar estes aspectos ao modelar a peça. Os extratores também podem ser colocados estrategicamente, de modo a eliminar eventuais prisões de ar, devido ao fluxo do material durante o preenchimento da cavidade. Assim, o ar poderá escapar através da folga existente entre o extrator e o furo. Estes componentes apresentam vantagens em relação a sistemas de fuga de ar fixos na cavidade ou macho, pois a sua movimentação em cada ciclo garante que o ajustamento se mantenha limpo e que não fique obstruído pela sujeira. É recomendado que o retorno da extração seja realizado pelo fechamento do molde ou pela própria máquina de injeção. O retorno por mola deve ser evitado, pois as molas perdem as suas características com o tempo. Isto poderia implicar a danificação da zona moldante, caso a força do molde não fosse suficiente para recuar o extrator.

ESTIMATIVA DA FORÇA DE EXTRAÇÃO

A determinação da força de extração necessária para extrair a peça é vantajosa para definir adequadamente o sistema de extração. A partir da força de extração e da tensão admissível do material pode-se determinar a área mínima de contato dos extratores com a peça. Pela área mínima de contato, o projetista pode avaliar se a área de contato dos extratores ou do aro extrator é adequada para a peça em questão.
De um modo geral, um aumento da área de contato entre o polímero e o aço implica uma maior força para extrair a peça. Quando se produz em peças com materiais poliméricos mais rígidos ou que contraiam mais, também temos necessidade de aplicar uma maior força durante a extração. Estas considerações dizem, fundamentalmente, respeito a situações em que a peça contrai sobre os machos. No entanto, quando uma peça tem nervuras, o uso de materiais que contraem mais, pode facilitar a extração, pois a pressão de contato diminui.
Verifica-se que a força de extração diminui com o aumento do ângulo de saída. Assim, moldagens com geometria complexa, que têm várias superfícies com diferentes ângulos de saída, devem ter uma atenção especial, pois, por vezes, a alteração no ângulo de saída pode melhorar consideravelmente a extração das peças. O ângulo de saída típico, para peças moldadas por injeção, situa-se entre 0,5° e 3°. Este valor pode aumentar significativamente, caso a superfície da peça seja texturizada. Nestes casos, recomenda-se adicionar ao ângulo de saída, 1° para cada 0,025 mm de profundidade de textura. A tabela abaixo apresenta o ângulo de saída para as moldagens sem textura em função do tipo de material. Como se pode verificar, de um modo geral, peças produzidas com materiais mais rígidos e/ou que contraem mais, requerem ângulos de saída maiores.

No caso de uma peça com geometria tubular, a força de extração depende do coeficiente de atrito entre material e o macho, ì (Te, Ra), ângulo de saída, módulo de elasticidade à temperatura de extração, E(Te) e contração do plástico até o momento da extração, e(Te) e das dimensões da peça.





Com:
Te – Temperatura de extração
Ra – Rugosidade média
E(Te) – Módulo de elasticidade do plástico à temperatura de extração
n - Coeficiente de Poisson do plástico
Pu – Pressão negativa (vácuo) desenvolvida em machos sem ventilação, 0,1 Mpa

e (Te) – Contração da peça em plástico até o momento da extração
e (Te) =e (Tambiente)−a (Te −Tambiente)
Com:
e (Tambiente) – contração da peça plástica até a temperatura ambiente (23ºC)
a - coeficiente de dilatação térmica (1/°C)
Te – temperatura máxima de extração

A obtenção do atrito em condições de processamento semelhantes às encontradas nos moldes de injeção não é facilmente quantificável. No entanto, verifica-se que o atrito estático depende de alguns parâmetros de processamento (temperatura, pressão e rugosidade), os quais não podem ser contabilizados com facilidade, obtidos em ensaios normatizados ASTM-D 1894.
Na tabela abaixo estão indicados valores típicos do coeficiente de atrito do par tribológico plástico/aço obtidos em diferentes condições de rugosidade e temperatura.

As forças de extração na moldagem por injeção podem ser grandes e, nestes casos, é freqüente a utilização de lubrificantes ou de auxiliares de desmoldagem que geralmente são adicionados à matéria-prima para facilitar a extração. Estes agentes tendem a migrar para a superfície durante o processamento, criando uma película lubrificante que facilita a extração. Os lubrificantes deste tipo são usados freqüentemente, especialmente quando se utilizam materiais frágeis como o poliestireno. Contudo, esta solução,além de implicar uma aditivação específica das matérias-primas, pode conduzir a defeitos superficiais indesejáveis. Assim, para a redução das forças de extração, outra alternativa é o tratamento superficial das superfícies moldantes, de forma a conferir-lhes propriedades tribológicas mais favoráveis. Algumas destas soluções consistem em tratamentos de superfície que conferem benefícios adicionais, por exemplo, em termos de melhoria da dureza ou de resistência ao desgaste ou de proteção contra a corrosão. Estes tratamentos superficiais eliminam a necessidade de se usar agentes desmoldantes que podem ter efeitos nefastos quando são necessárias ações pós-processamento, como pintura, colagem ou solda. Contudo, o efeito destes tratamentos superficiais nas forças de extração, na própria microestrutura do material e, conseqüentemente, nas propriedades da peça não está totalmente documentado.


Bibliografia:
RABUSKI, M. C.; Fundamentos de Projetos de Ferramentas. CEFET-RS. 2009

terça-feira, 28 de outubro de 2014

DETERMINAÇÃO DA QUANTIDADE DE CAVIDADES

Para fazer o cálculo de quantas cavidades é possível colocar em um molde de injeção é preciso saber qual será a força limitante no sistema: a força de fechamento (peças finas e grande área projetada) ou a capacidade de plastificação ou de injeção (peças espessas e de grande volume). Sabendo disto parte-se para o cálculo para uma peça apenas. Exemplo com o limitante na força de fechamento:
Onde:
Ff.......Força de fechamento para uma peça em kgf ou tf
Ap.....Área projetada de uma peça em cm² ....................... exemplo...80cm²
Pc......Pressão na cavidade em kgf/cm² ............................ exemplo...380kgf/cm²


Ff = 80x380 = 30,4 tf para cada cavidade

Agora basta pegarmos a mesma característica da injetora escolhida. Vamos usar uma injetora de 500tf de capacidade de fechamento.
Onde:
Cav (Ff)......Quantidade de cavidades máxima com relação à capacidade de fechamento
Ff (inj) .......Capacidade de fechamento da injetora
Ff (1peça)..Força de fechamento necessária para uma peça (calculado antes)

No exemplo:

Cav (Ff) = 500 / 30,4 ......... =~ 16 cavidades

Nesta conta não estamos com o fator de segurança, podemos usar um multiplicador, exemplo 0,8. Eu prefiro arredondar para baixo levando em conta os lay outs para balanceamento do molde (4, 8, 16... cavidades).

O mais seguro num primeiro momento é fazer todos os cálculos de 
força de fechamento, capacidade de injeção e de plastificação para ganhar experiência.

quarta-feira, 11 de julho de 2012

FORÇA DE FECHAMENTO

Como Calcular a Força de Fechamento

Sem dúvida um item muito importante, pois se não houver força suficiente para manter o molde fechado durante a injeção teremos rebarbas.
Força de fechamento é a força que o sistema de fechamento de uma máquina injetora faz para manter o molde fechado durante a injeção. Porque? Por que durante a injeção existe a pressão de injeção forçando o material a entrar no molde e atuando nas paredes das cavidades, o que tende a abrir o molde. Portanto a força de fechamento deve ser maior que a pressão na cavidade.







Onde:
Ff.......Força de fechamento em kgf ou tf
Ap.....Área projetada em cm²
Pc......Pressão na cavidade em kgf/cm²
É prudente adicionar um coeficiente de segurança de 10 a 40% dependendo do tipo de molde e do material.

Como calcular a área projetada ?
Para obter a área projetada do molde é preciso visualizar a planta do molde (de frente para as cavidades) e, a partir desta vista, calcular a área que o produto ocupa descontando os vãos internos, se existirem.

















Como hoje a maioria esmagadora de projetos é feita com um sistema CAD, podemos solicitar este dado ao programa. Neste caso o CAD é o SolidWorks, fiz um corte no produto e pedi a área.


































Para o caso do molde acima são duas vezes a área do produto (medida acima) mais a área dos canais de alimentação. Então:

































Área projetada = (área da peça x a quantidade de peças) + área dos canais de alimentação
Ap = (37,73cm² x 2) + (0,5cm x 4,5cm x 2)
Ap = 75,46 + 4,5
Ap = 79,96cm² =~ 80cm²


Como calcular a Pressão na cavidade? Podemos encontrar a Pc por três métodos.
Método A
Pressão na cavidade é a força que o plástico excerce nas paredes do molde. Ela pode ser estimada por meio do gráfico abaixo que relaciona o máximo comprimento de fluxo (no eixo y) com as espessuras descritas pelas curvas.













































Ok, mas o produto apresenta várias espessuras, qual devo usar ?
Pense que você está no seu bairro e passa por várias ruas diferentes, umas largas e outras estreitas, quais a ruas serão mais difíceis de passar? As estreitas, correto? Portanto pense em espessura limitante quando for usar este gráfico. Assim:
A menor espessura do produto em questão é 1,5mm e seu máximo comprimento de fluxo é de 195mm, cruzando as informações no gráfico teremos que a pressão esperada na cavidade será de 250bar para materiais de baixa viscosidade, 380bar para materiais de média viscosidade e 500bar para materiais de alta viscosidade.

Vamos supor que nossa peça será de um material de média viscosidade, o POM (poliacetal):

Ff = Ap x Pc
Ff = 80cm² x 380kgf/cm²
Ff = 30400 x 1,2 (coef seg)
Ff = 36480kgf =~ 37tf

Chegamos finalmente à força de fechamento, à uma primeira vista parece difícil, mas praticando algumas vezes fica moleza.

Método B
A pressão na cavidade tem relação direta com a pressão de injeção, sendo em média 1/3 a 1/2 da pressão de injeção.
Então a título de uma maior aproximação podemos dizer que:









Sabemos que temos que usar sempre o pior caso, portanto:









Tá e como saber a pressão de injeção ?
A pressão de injeção deve ser estimada em função da experiência do projetista. Este é o método mais utilizado quando o processo de injeção é bem conhecido e as peças possuem características muito similares.

Método C
A Pc ainda pode ser melhor avaliada com um sistema CAE (Engenharia Auxiliada por Computador) que executa simulações baseadas nas condições de injeção.



Bibliografia:
RABUSKI, M. C.; Fundamentos de Projetos de Ferramentas. CEFET-RS. 2008.