Que tipos de moldes de termoformagem existem?

A termoformagem é um processo de fabrico versátil em que uma folha de plástico é aquecida a uma temperatura de formação maleável, moldada utilizando um molde e aparada para criar um produto utilizável. Esta técnica é amplamente adoptada em indústrias como a da embalagem, automóvel, médica e de bens de consumo, devido à sua rentabilidade e flexibilidade. O molde é um elemento fundamental na termoformagem, ditando a forma, a qualidade e a funcionalidade do produto final. Neste post do blogue, vamos mergulhar nos diferentes tipos de moldes de termoformagem¹As tecnologias de fabrico são uma das mais importantes, as suas aplicações e a sua comparação com outras tecnologias de fabrico.

Quais são os tipos mais comuns de moldes de termoformagem?

Os moldes de termoformagem moldam folhas de plástico aquecidas em formas precisas e variam consoante o método de moldagem, a aplicação e o resultado pretendido. Os três tipos principais são formação de vácuo²moldes de moldagem por pressão e moldagem mecânica, cada um adaptado às necessidades específicas de produção.

Os moldes de termoformagem incluem a formação de vácuo, moldagem por pressão³e tipos de conformação mecânica, cada um deles excelente em aplicações que vão desde simples embalagens a peças automóveis complexas.

Moldes para formação de vácuo

Os moldes de moldagem a vácuo utilizam a pressão de vácuo para puxar uma folha de plástico aquecida para a superfície do molde, formando a forma desejada. Este método destaca-se na criação de peças pouco profundas com designs simples, tais como tabuleiros de embalagens, copos descartáveis e tampas. A sua acessibilidade e eficiência tornam-no numa opção para a produção em grande escala.

Moldes de conformação por pressão

Os moldes de conformação por pressão utilizam a pressão do ar para pressionar a folha de plástico aquecida para dentro do molde, permitindo formas mais detalhadas e complexas. Ideal para peças que necessitam de um acabamento superficial superior - como painéis de instrumentos de automóveis, caixas de aparelhos e componentes de dispositivos médicos - este método oferece tolerâncias mais apertadas e uma melhor definição das caraterísticas em comparação com a moldagem por vácuo.

Moldes de conformação mecânica

Os moldes de conformação mecânica baseiam-se na força física, muitas vezes através de tampões ou matrizes combinadas, para moldar a folha de plástico. Esta abordagem adequa-se a aplicações que requerem um controlo preciso, tais como peças de desenho profundo ou geometrias complexas. Pode ser combinada com a moldagem a vácuo ou a pressão para obter resultados óptimos.

Que materiais são utilizados nos moldes de termoformagem?

O material escolhido para um molde de termoformagem tem um impacto significativo no seu desempenho, longevidade e custo. A seleção depende do volume de produção, da complexidade da peça e das restrições orçamentais.

Os materiais de molde mais comuns incluem o alumínio para maior durabilidade, o uretano para prototipagem e as resinas impressas em 3D para projectos rápidos e complexos.

• Alumínio: Favorecido para grandes volumes de produção devido à sua excelente condutividade térmica, garantindo um arrefecimento uniforme e estabilidade dimensional.

• Uretano: Uma escolha económica para a criação de protótipos ou pequenas séries, oferecendo uma boa resistência ao desgaste para ciclos limitados.

• Resinas impressas em 3D: Perfeito para prototipagem rápida e geometrias complexas, especialmente na produção de pequenos lotes.

Quais são as aplicações dos moldes de termoformagem?

Os moldes de termoformagem servem um vasto espetro de indústrias, tirando partido da sua adaptabilidade e eficiência para produzir diversos produtos.

Os moldes de termoformagem são parte integrante das embalagens, do sector automóvel, da medicina e dos bens de consumo, fornecendo soluções leves, duradouras e económicas.

• Embalagem: Utilizada para embalagens blister, clamshells e tabuleiros para alimentos, tirando partido da escalabilidade e do preço acessível.

• Automóvel: Produz guarnições interiores, painéis de instrumentos e caixas de luz, que exigem durabilidade e estética.

• Médico: Cria tabuleiros cirúrgicos e estojos de proteção, dando prioridade à precisão e à esterilidade.

• Bens de consumo: Dá forma a brinquedos, caixas de electrodomésticos e sinalética, beneficiando de flexibilidade de design e de baixos custos de ferramentas.

Como é que a termoformagem se compara a outras tecnologias?

A termoformagem destaca-se de alternativas como a moldagem por injeção, oferecendo vantagens e desvantagens únicas, dependendo das necessidades do projeto.

A termoformagem proporciona custos de ferramentas mais baixos⁵ e configuração mais rápida⁶ do que a moldagem por injeção, embora possa ser mais lento na produção de geometrias altamente complexas.

• Prós da termoformagem:

  • Custos de ferramentas mais baixos

  • Tempos de configuração mais rápidos

  • Ideal para peças grandes e volumes mais pequenos

  • Alterações flexíveis de material

• Contras da termoformagem:

  • Complexidade limitada na conceção de peças

  • Maior desperdício de material resultante do corte

  • Potencial para maior variação de peças

A decisão entre termoformagem e moldagem por injeção depende de factores como a escala de produção, a complexidade do design e o orçamento.

Quais são as principais etapas do processo de termoformagem?

O processo de termoformagem⁷ é uma sequência estruturada de etapas, cada uma delas fundamental para a produção de peças de alta qualidade.

A termoformagem envolve o aquecimento de uma folha de plástico, a sua modelação com um molde e o seu acabamento através do arrefecimento e do corte, sendo fundamental a precisão da temperatura e da pressão.

1. Seleção de materiais: Escolher um chapa termoplástica⁸ adequado às necessidades da aplicação.

2. Aquecimento: Aquecer a folha à temperatura de formação até ficar maleável.

3. Formação: Utilizar vácuo, pressão ou força mecânica para moldar a folha.

4. Arrefecimento: Deixar a peça solidificar no molde.

5. Aparar: Retirar o excesso de material para a forma final.

6. Acabamento: Acrescentar processos secundários como a impressão ou a montagem.

Quais são os materiais mais comuns utilizados na termoformagem?

A escolha de termoplástico⁹ influencia o processo de termoformagem e o desempenho da peça, com cada material a oferecer propriedades distintas.

Comum termoformagem¹⁰ Os materiais incluem ABS, PET, PVC, PP, PS, PC e HDPE, selecionados pela sua força, clareza ou resistência.

Quais são as melhores práticas para a conceção de moldes de termoformagem?

Eficaz conceção do molde¹¹ melhora a qualidade das peças e a eficiência da produção, exigindo atenção a vários factores-chave.

As considerações relativas à conceção do molde incluem o tipo, o material, os ângulos de inclinação, os raios, o arrefecimento e as tolerâncias para um desempenho ótimo.

• Tipo de molde: Optar por moldes macho ou fêmea em função das prioridades dimensionais.

• Material: Utilizar o alumínio para a produção, o uretano para os protótipos ou as resinas 3D para os desenhos complexos.

• Ângulos de projeto: Incorporar pelo menos um ângulo de 2 graus nos moldes macho para facilitar a libertação.

• Raios: Aumentar os raios nas zonas de tração profunda para evitar o desbaste.

• Sistemas de arrefecimento: Integrar um arrefecimento eficiente para uniformidade e rapidez.

• Tolerâncias: Planear tolerâncias precisas para garantir a exatidão.

Conclusão

Os moldes de termoformagem são vitais para a criação de uma vasta gama de produtos em todas as indústrias, desde embalagens a dispositivos médicos. A compreensão dos tipos - vácuo, pressão e mecânico - juntamente com as suas aplicações e considerações de design, permite aos fabricantes otimizar os seus processos. Quer esteja a produzir tabuleiros económicos ou componentes automóveis detalhados, a termoformagem oferece uma solução flexível e eficiente.