Que tipos de produtos ou formas são adequados para o processo de termoformagem?

A termoformagem é uma técnica de fabrico versátil que aquece folhas termoplásticas e as molda numa variedade de produtos através da aplicação de vácuo ou pressão, seguida de arrefecimento para definir a forma. Este processo é celebrado pela sua relação custo-eficácia e eficiência, tornando-o um elemento básico em indústrias como a das embalagens, automóvel e electrodomésticos. No entanto, a sua adequação depende muito dos tipos de produtos e formas que pode efetivamente produzir.

A termoformagem é ideal para produtos como tabuleiros de embalagem¹, painéis para automóveis²e revestimentos de electrodomésticos, com formas relativamente superficiais, curvas suaves e que evitem cantos afiados ou cortes inferiores.

Nesta publicação do blogue, vamos analisar os produtos e formas comuns que prosperam com termoformagem³Explore as principais considerações de design e compare-a com outros métodos de fabrico. Quer esteja a conceber um novo produto ou a otimizar a produção, este guia irá esclarecer quando é que a termoformagem brilha.

Quais são os produtos mais comuns fabricados com termoformagem?

A termoformagem é excelente na produção de artigos leves e duráveis com grandes áreas de superfície, servindo uma vasta gama de indústrias. A sua adaptabilidade a materiais de calibre fino e pesado torna-a numa opção para aplicações em que o custo e a velocidade ultrapassam a necessidade de tolerâncias ultra-precisas.

Os produtos termoformados mais comuns incluem tabuleiros de embalagem, painéis interiores para automóveis⁴, revestimentos de frigoríficos e invólucros de dispositivos médicos, todos eles beneficiando da capacidade do processo para lidar eficazmente com desenhos grandes e pouco profundos.

Tipo de produto	Indústria	Notas
Tabuleiros de embalagem	Alimentação, Eletrónica	De calibre fino, descartável
Painéis para automóveis	Transporte	Calibre pesado, durável
Revestimentos para electrodomésticos	Electrodomésticos	Resistente ao calor, grande
Invólucros médicos	Cuidados de saúde	Estéril, preciso

Tabuleiros de embalagem

A termoformagem domina a produção de tabuleiros de embalagem, embalagens blister e clamshells, utilizando normalmente folhas de calibre fino (menos de 0,060 polegadas). Estes artigos são perfeitos para aplicações de grande volume e de utilização única nos sectores alimentar e eletrónico, oferecendo uma produção rápida e uma utilização mínima de material. Empresas como Amcor aproveite a termoformagem para soluções de embalagem personalizadas e protectoras.

Painéis interiores para automóveis

No sector automóvel, a termoformagem produz componentes interiores, como painéis de portas e painéis de instrumentos, a partir de chapas de alta resistência⁵ (mais de 0,060 polegadas). Estas peças exigem durabilidade e estética, muitas vezes reforçadas por moldagem por pressão⁶ para texturas pormenorizadas. Faurecia utiliza este processo para criar painéis leves e robustos que cumprem normas rigorosas.

Revestimentos para electrodomésticos

A termoformagem produz revestimentos sem costura para frigoríficos e fornos, utilizando materiais como o ABS para resistência ao calor e isolamento. A sua capacidade de formar componentes grandes e de peça única de forma económica é uma vantagem fundamental. Banheira de hidromassagem baseia-se neste método para o fabrico eficiente de aparelhos.

Invólucros para dispositivos médicos

Para os cuidados de saúde, a termoformagem cria invólucros e tabuleiros precisos e estéreis utilizando materiais como o PETG. A sua compatibilidade com os processos de esterilização torna-a inestimável. Tek Pak é especializada neste tipo de soluções, garantindo funcionalidade e segurança.

Que formas são adequadas para a termoformagem?

As formas mais adequadas para a termoformagem estão alinhadas com a dependência do processo de esticar uma folha plana sobre ou dentro de um molde. As restrições geométricas, como a profundidade, os ângulos e a curvatura, desempenham um papel fundamental na determinação da viabilidade.

As formas adequadas para a termoformagem são relativamente pouco profundas, com curvas suaves, uma rácio de tração até 3:1⁷e ângulos de inclinação de 1,5 a 5 graus⁸ para garantir uma fácil libertação do molde.

Rácio de tração

O rácio de desenho - área da superfície do molde dividida pela área da folha original - não deve, idealmente, exceder 3:1. Isto significa que a profundidade de uma peça não deve ser superior a três vezes a sua largura para evitar um desbaste excessivo. Por exemplo, um tabuleiro com 6 polegadas de profundidade deve ter pelo menos 2 polegadas de largura.

Ângulos de projeto

Os ângulos de inclinação (1,5-5 graus) afunilam as paredes laterais para facilitar a remoção da peça do molde. As peças mais profundas necessitam de ângulos maiores - por exemplo, uma peça com 4 polegadas de profundidade pode necessitar de 3 graus, enquanto uma peça pouco profunda pode utilizar 1,5 graus.

Evitar cantos afiados e cortes inferiores

Os cantos afiados diluem o material de forma desigual e os cortes inferiores complicam a libertação do molde. São preferíveis raios generosos e desenhos simplificados, embora as peças móveis do molde possam lidar com cortes inferiores a um custo acrescido. Um tabuleiro com arestas arredondadas forma-se melhor do que um com cantos afiados.

Formas complexas com moldagem por pressão

Enquanto a moldagem a vácuo é adequada para formas simples, a enformação por pressão utiliza uma pressão mais elevada⁹ para peças detalhadas e texturadas, como painéis de automóveis com desenhos complexos. Produtos Ray apresenta esta capacidade de forma eficaz.

Quais são as considerações de design para a termoformagem?

Uma termoformagem bem sucedida depende de uma conceção cuidadosa para equilibrar a capacidade de fabrico e o desempenho. Os parâmetros-chave orientam este processo.

As principais considerações de design para a termoformagem incluem a manutenção de um rácio de tração até 3:1, incorporando ângulos de tração de 1,5-5 graus, e evitar cantos afiados e cortes inferiores¹⁰.

Parâmetro de projeto	Valor recomendado	Notas
Rácio de tração	Até 3:1	Evitar o desbaste excessivo
Ângulos de projeto	1,5-5 graus	Maior para caraterísticas mais profundas
Raio de canto	≥ Espessura do material	Garante uma distribuição homogénea
Cortes inferiores	Evitar ou utilizar núcleos móveis	Aumenta o custo e a complexidade

Seleção de materiais

Materiais como o PET (para clareza da embalagem), ABS (para resistência ao impacto) e PP (para resistência ao calor) ditam a formabilidade e as propriedades. A escolha do material correto está em conformidade com as necessidades do produto.

Espessura da parede

A diluição ocorre em áreas esticadas, pelo que começar com uma chapa mais espessa (por exemplo, 0,125 polegadas para uma espessura final de 0,060 polegadas) ou adicionar nervuras assegura a resistência sem excesso de material.

Tolerâncias

Com tolerâncias de cerca de ±0,020 polegadas, a termoformagem adequa-se a aplicações menos precisas. Especificações mais rigorosas podem exigir maquinagem secundária, como se verifica em alguns invólucros médicos.

Como é que a termoformagem se compara a outros processos de fabrico?

Os pontos fortes e as limitações da termoformagem tornam-se claros quando comparados com alternativas como a moldagem por injeção e a moldagem por sopro.

A termoformagem oferece custos de ferramentas mais baixos¹¹ e prazos de entrega mais rápidos¹² do que a moldagem por injeção, mas é menos precisa e não é adequada para peças muito complexas ou ocas.

Termoformagem vs. Moldagem por Injeção

• Custos de ferramentas: As ferramentas de termoformagem são 50-90% mais baratas - $10.000 contra $100.000 para um painel grande.

• Tempos de espera: Semanas em vez de meses para a criação de ferramentas.

• Precisão: A moldagem por injeção ganha para tolerâncias apertadas e complexidade.

• Utilização do material: A termoformagem é excelente para peças de grandes dimensões e de paredes finas.

Termoformagem vs. Moldagem por sopro

• Geometria: A moldagem por sopro adapta-se a artigos ocos (por exemplo, garrafas); a termoformação adapta-se a peças abertas e pouco profundas.

• Eficiência: A termoformagem processa melhor as peças maiores.

• Velocidade: Ambas são rápidas, mas a termoformagem é mais eficiente para desenhos planos.

Conclusão

A termoformagem brilha na produção peças grandes e leves¹³ como tabuleiros de embalagem, painéis para automóveis e revestimentos para electrodomésticos, especialmente em volumes baixos a médios. A sua relação custo-eficácia e velocidade fazem com que se destaque, embora seja menos adequado para designs complexos, precisos ou ocos. Ao dominar os produtos, formas e considerações de design adequados, pode aproveitar todo o seu potencial.