Qual é o processo completo de embalagem termoformada do início ao fim?

A embalagem termoformada é um método de fabrico versátil e económico utilizado para criar uma vasta gama de produtos de embalagem de plástico, desde recipientes para alimentos a tabuleiros médicos. Este processo envolve o aquecimento de uma folha de plástico e a sua moldagem numa forma desejada utilizando moldes, vácuo e pressão. Compreender o processo completo embalagens termoformadas¹ é essencial para as indústrias que procuram otimizar as suas soluções de embalagem. Nesta publicação do blogue, iremos explorar todas as fases do processo, desde a seleção do material até à inspeção final do produto, ao mesmo tempo que discutimos as principais considerações, aplicações e comparações com outras tecnologias de embalagem.

As embalagens termoformadas envolvem o aquecimento de folhas de plástico e a sua moldagem com recurso a moldes, vácuo e pressão, sendo normalmente utilizadas para embalagens de produtos alimentares, farmacêuticos e de bens de consumo.

Aprofunde-se para descobrir como diferentes materiais, opções de design e parâmetros de processo afectam o produto final e as suas aplicações.

O que é a embalagem termoformada?

As embalagens termoformadas, normalmente conhecidas como termoformagem²O processo de fabrico do plástico é um processo em que uma folha de plástico é aquecida a uma temperatura maleável, moldada numa forma específica utilizando um molde e depois cortada para criar um produto utilizável. O processo é amplamente utilizado devido à sua capacidade de produzir soluções de embalagem leves, duradouras e económicas para várias indústrias.

Princípios fundamentais da termoformagem

O princípio fundamental da termoformagem reside na natureza termoplástica dos materiais utilizados. Os plásticos como o politereftalato de etileno (PET), o polipropileno (PP) e o poliestireno (PS) tornam-se maleáveis quando aquecidos e solidificam após o arrefecimento. Isto permite-lhes ser moldados em formas complexas, mantendo a integridade estrutural.

Tipos de termoformagem

Existem dois tipos principais de termoformagem:

• Formação de vácuo³: Utiliza a pressão de vácuo para puxar a folha de plástico aquecida para o molde.

• Moldagem por pressão: Utiliza pressão de ar positiva para empurrar a folha para o molde, permitindo detalhes mais complexos e caraterísticas mais nítidas.

Ambos os métodos fazem parte integrante da indústria de embalagens, sendo a moldagem por vácuo mais comum para formas mais simples e a moldagem por pressão para designs mais complexos.

Quais são as etapas do processo de embalagem termoformada?

O processo de embalagem termoformada⁴ é uma série de etapas cuidadosamente controladas que transformam uma folha de plástico plana num produto de embalagem funcional. Cada fase é fundamental para garantir que o produto final cumpre as normas de qualidade e desempenho.

O processo inclui seleção de materiais⁵O processo de moldagem é composto por: aquecimento, moldagem, arrefecimento, corte e inspeção, com variações como a moldagem por vácuo e por pressão.

1. Seleção de materiais

A escolha da folha de plástico correta é o primeiro e mais importante passo. O material deve estar de acordo com os requisitos do produto, como a transparência, a resistência ou as propriedades de barreira. Os materiais mais comuns incluem:

• PET: Utilizado em embalagens de alimentos devido à sua transparência e propriedades de barreira.

• PP: Preferido para embalagens médicas e alimentares devido à sua resistência química.

• PS: Barato e fácil de formar, ideal para artigos descartáveis.

• ABS: Forte e resistente ao impacto, utilizado para embalagens duradouras.

2. Aquecimento

A folha de plástico selecionada é aquecida até à sua temperatura de formação, normalmente entre 120°C e 170°C, dependendo do material. O processo de aquecimento deve ser uniforme para garantir uma moldagem consistente.

3. Formação

Uma vez aquecida, a folha de plástico é esticada sobre ou dentro de um molde. Na moldagem por vácuo, o vácuo puxa a folha para o molde, enquanto na moldagem por pressão, a pressão do ar empurra-a para dentro do molde para obter mais detalhes.

4. Arrefecimento

O plástico formado é arrefecido para solidificar a sua forma. O tempo de arrefecimento varia em função da espessura do material e do desenho do molde, mas é fundamental para evitar deformações.

5. Recorte

O material em excesso, conhecido como "flash", é aparado utilizando matrizes de corte ou aparadores robóticos. Este passo garante que o produto cumpre as especificações dimensionais exactas.

6. Inspeção e acabamento

O produto final é submetido a inspeção da qualidade⁶ para detetar defeitos, precisão dimensional e acabamento da superfície. Podem também ser aplicados processos de acabamento adicionais, como a impressão ou a etiquetagem.

Etapa	Considerações fundamentais	Notas
Seleção de materiais	Jogo propriedades dos materiais7 à aplicação	por exemplo, PET para segurança alimentar
Aquecimento	Temperatura uniforme para uma formação consistente	Tipicamente 120-170°C
Formação	Vácuo ou pressão com base na complexidade	Pressão para peças pormenorizadas
Arrefecimento	Evitar a deformação com um arrefecimento adequado	Varia consoante o material
Aparar	Corte de precisão para arestas limpas	Corte robótico para maior precisão
Inspeção	Garantir a qualidade e a exatidão dimensional	Inclui controlos visuais e dimensionais

Que materiais são habitualmente utilizados nas embalagens termoformadas?

A seleção de materiais é fundamental para embalagens termoformadas⁸pois tem um impacto direto no desempenho, no custo e na adequação do produto a aplicações específicas.

Os materiais mais comuns incluem o PET para clareza, o PP para resistência química, o PS para rentabilidade e o ABS para durabilidade, cada um escolhido com base nas necessidades da aplicação.

Tereftalato de polietileno (PET)

O PET é amplamente utilizado em embalagens alimentares devido às suas excelentes propriedades de transparência, resistência e barreira. É também reciclável, o que o torna uma escolha amiga do ambiente.

Polipropileno (PP)

O PP oferece uma resistência química superior e pode suportar temperaturas mais elevadas, o que o torna ideal para tabuleiros médicos e recipientes para alimentos que requerem esterilização.

Poliestireno (PS)

O PS é barato e fácil de moldar, sendo normalmente utilizado para embalagens descartáveis, como copos e tabuleiros. No entanto, é menos durável do que outras opções.

Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)

O ABS é conhecido pela sua força e resistência ao impacto, o que o torna adequado para embalagens duradouras em indústrias como a automóvel e a eletrónica.

Material	Propriedades	Aplicações
PET	Clareza, força, barreira	Embalagem de alimentos, embalagens blister
PP	Resistência química, alta temperatura	Tabuleiros médicos, recipientes para alimentos
PS	Económica, fácil de formar	Copos e tabuleiros descartáveis
ABS	Força, resistência ao impacto	Embalagens duradouras, sector automóvel

Quais são as principais considerações de design nas embalagens termoformadas?

A conceção de embalagens termoformadas requer uma atenção cuidadosa aos pormenores para garantir que o produto final é funcional, esteticamente agradável e fabricável.

Chave considerações de conceção⁹ incluem ângulos de tração, raios, espessura da parede e rácios de tração para garantir uma conformação bem sucedida e o desempenho do produto.

Ângulos de projeto

Os ângulos de inclinação são essenciais para facilitar a remoção da peça do molde. Um mínimo de ângulo de inclinação¹⁰ de 1-3 graus é recomendada para evitar a colagem e danos.

Raios e filetes

Os cantos afiados devem ser evitados para reduzir as concentrações de tensão. Normalmente, aconselha-se um raio mínimo de 1/32 polegadas para os filetes.

Espessura da parede

Espessura uniforme da parede¹¹ é crucial para evitar pontos fracos e garantir um arrefecimento uniforme. As variações de espessura podem levar a deformações ou a uma formação incompleta.

Rácio de tração

A relação de tração, ou a relação entre a profundidade e a largura da peça formada, afecta o desbaste do material. Uma relação de tração de 1:1 é comum, mas relações mais elevadas podem exigir considerações especiais.

Elemento de conceção	Valor recomendado	Notas
Ângulo de inclinação	1-3 graus	Facilita a libertação do molde
Raios	Mínimo de 1/32 polegadas	Reduz as concentrações de tensão
Espessura da parede	Uniforme em toda a peça	Evita a deformação
Rácio de tração12	1:1 (profundidade:largura)	Rácios mais elevados podem diluir o material

Quais são as aplicações das embalagens termoformadas?

As embalagens termoformadas são utilizadas em vários sectores devido à sua versatilidade, rentabilidade e capacidade de produzir produtos descartáveis e duradouros.

As aplicações típicas incluem embalagens de alimentos, tabuleiros médicos, proteção eletrónica e embalagens de bens de consumo.

Embalagem de alimentos

Os tabuleiros, conchas e recipientes termoformados são amplamente utilizados para produtos frescos, produtos de pastelaria e refeições prontas a consumir, oferecendo proteção e visibilidade.

Embalagem médica

Os tabuleiros estéreis e as embalagens blister para produtos farmacêuticos e dispositivos médicos garantem a segurança dos produtos e a conformidade com as normas regulamentares.

Embalagem de produtos electrónicos

As embalagens de proteção para produtos electrónicos, tais como tabuleiros e conchas, protegem os componentes delicados durante o transporte e o manuseamento.

Bens de consumo

As embalagens blister e as embalagens expositoras para brinquedos, cosméticos e ferragens proporcionam uma apresentação e proteção atractivas.

Como é que a embalagem termoformada se compara a outras tecnologias de embalagem?

Compreender as vantagens e limitações das embalagens termoformadas em comparação com outros métodos, como a moldagem por injeção, é crucial para tomar decisões informadas.

A termoformagem oferece custos de ferramentas mais baixos e prototipagem mais rápida em comparação com a moldagem por injeção, tornando-a ideal para pequenas e médias séries de produção.

Vantagens da termoformagem

• Custos de ferramentas mais baixos¹³: Os moldes são menos dispendiosos do que os da moldagem por injeção, o que torna a termoformagem rentável para volumes de produção mais pequenos.

• Prototipagem mais rápida¹⁴: Prazos de entrega mais curtos para a criação de moldes permitem iterações e lançamentos de produtos mais rápidos.

• Capacidade para peças grandes: A termoformagem pode produzir peças maiores do que muitos outros métodos de moldagem de plástico.

• Versatilidade de materiais: Pode ser utilizada uma vasta gama de plásticos, com diferentes propriedades e acabamentos.

Desvantagens da termoformagem

• Custo por peça mais elevado para grandes séries: Para uma produção de grande volume, a moldagem por injeção pode ser mais económica.

• Limitado a geometrias mais simples: Enquanto a moldagem por pressão permite mais pormenores, a termoformagem é geralmente menos adequada para formas muito complexas.

• Potencial para espessuras irregulares: O desbaste do material pode ocorrer em tracções profundas, afectando a resistência da peça.

Aspeto	Termoformagem	Moldagem por injeção
Custo das ferramentas	Inferior	Mais alto
Volume de produção	Ideal para pequenas e médias tiragens	Ideal para grandes tiragens
Complexidade da peça	Formas mais simples	Formas altamente complexas
Resíduos de materiais	Acabamento mínimo e reciclável	Maior devido aos sprues e runners
Prazo de execução	Mais curto para protótipos	Mais tempo para a criação de moldes

Conclusão

A embalagem termoformada é um processo de fabrico altamente adaptável e eficiente que serve uma vasta gama de indústrias, desde a alimentar e médica à eletrónica e bens de consumo. Ao compreender todo o processo - desde a seleção de materiais e aquecimento até à moldagem, arrefecimento e corte - as empresas podem tomar decisões informadas sobre quando e como utilizar a termoformagem para as suas necessidades de embalagem. Com os seus custos de ferramentas mais baixos, capacidades de prototipagem mais rápidas e adequação a pequenas e médias séries de produção, a termoformagem continua a ser uma escolha popular para criar soluções de embalagem leves, duradouras e económicas.

À medida que as indústrias continuam a dar prioridade à sustentabilidade, espera-se que a utilização de materiais recicláveis como o PET na termoformagem aumente. Além disso, os avanços na tecnologia de moldes e na automatização de processos irão aumentar ainda mais a precisão e a eficiência das embalagens termoformadas.