SHELLMOULD: Novo molde para vidro que garante arrefecimento mais célere e uniforme

Jorge Ferreira, sócio-gerente da Intermold conversou com o COMPETE 2020 sobre o projeto ShellMould:

Um novo conceito de molde integrador para maximizar a produção de embalagens de vidro e a sua afirmação no mercado internacional. Este foi o principal objetivo a atingir no âmbito do Projeto Shellmould, que teve a Intermolde como promotor líder do consórcio e no qual participaram a vidreira BA Glass, a Universidade de Coimbra e o Instituto Pedro Nunes (IPN). Com a duração de três anos e um apurado trabalho de investigação e desenvolvimento, este projeto resultou na criação de um novo tipo de molde para vidro que garante um arrefecimento mais célere e, com isso, melhores ciclos de produção e maior qualidade da peça.

O projeto Shellmould teve início em outubro de 2019, surgiu na sequência de outros projetos de consórcio, com resultados bastante positivos, que a Intermolde, juntamente com a vidreira BA Glass (end user) e o Instituto Pedro Nunes desenvolveram. No decorrer dos anteriores projetos, o consórcio foi-se mantendo, sensivelmente, com os mesmos elementos, tendo estudado e investigado questões relacionadas com a melhoria do desempenho dos moldes para a indústria vidreira.

Neste caso em particular, o objetivo foi encontrar um novo conceito de molde que permitisse maximizar a produção de embalagens de vidro, melhorando o arrefecimento, através da criação de novos canais. Conta Jorge Ferreira, sócio-gerente da Intermolde que além do objectivo de produtividade para o cliente e parceiro BA Glass, para a Intermolde seria fundamental que a solução encontrada fosse em simultâneo competitiva. Apoiado por um sistema de incentivo à investigação e desenvolvimento tecnológico, foi financiado no âmbito do Compete2020/PT2020 e FEDER.

O projeto cumpriu o seu objetivo: um novo tipo de molde foi desenvolvido, estando em fase de registo de patente. Jorge Ferreira acrescenta que a Intermolde com estes projetos I&DT procura estar na vanguarda do desenvolvimento e inovação, sempre com objectivo final de acrescentar valor ao cliente, seja pela componente técnica, seja pela competitividade financeira, e numa lógica contínua.

Conforme já referido, o Shellmould tinha como principal objetivo produzir uma tipologia de molde para vidro, que  não existia no mercado. Estabeleceu um paralelo com a indústria de moldes para plásticos, explicando que, aí, “é bastante frequente falar-se no arrefecimento conformal (conformal cooling) que se consegue por processos aditivos”.

O caminho do projeto foi encontrar um sistema a preço competitivo que permitisse melhorar o arrefecimento. E isso, sublinha, foi encontrado, inovando, mas mantendo a aposta na tecnologia subtrativa, com maquinação, corte e arranque da apara.

Calor uniforme

“Tentámos, numa primeira fase, escolher um caso típico do parceiro end-user, a vidreira BA Glass, ou seja, uma peça que fosse problemática em termos de distribuição de calor”, explicando que no caso do vidro quando essa distribuição não é uniforme, surgem irregularidades nas paredes, ficando mais frágeis, e que podem ser pontos de rotura. Por isso, acrescenta, “é de extrema importância a garantia da uniformização da temperatura nos moldes”.

O desafio, conta ainda, “foi perceber o que alterar de forma a assegurar essa melhoria, tendo em conta que os canais de ventilação dos moldes são verticais, ou seja, basicamente furos longitudinais a passar de uma extremidade à outra do molde, com diferentes distâncias da zona moldante”. Foi precisamente nesta questão que o consórcio se debruçou, procurando uma solução.

Para tal, conta Jorge Ferreira, foi encontrada uma solução de molde modular, de duas peças, constituído por um núcleo e uma casca, com excelente colaboração da Universidade de Coimbra ao nível dos canais refrigeradores e do Instituto Pedro Nunes, ao nível do revestimento dos materiais.

No decorrer do processo, o consórcio desenvolveu vários moldes modulares, com diferentes tipos de canais de refrigeração e de revestimentos. Estes revestimentos, adianta, “tinham presente, não só o escoamento de calor, mas também outras propriedades que procurávamos, nomeadamente desmoldagem facilitada e autolubrificação”.

Novo molde

E no final, o sucesso. O trabalho permitiu encontrar e desenvolver um novo tipo de molde. “Depois de todos os testes, de escolhermos os melhores revestimentos, os materiais adequados, produzimos um molde-piloto que foi necessário testar para assegurar que era funcional em máquina”, conta Jorge Ferreira. Os ensaios foram realizados na vidreira BA, que validou o molde, até porque este provou trazer melhorias nos tempos de produção.

Este tipo de ensaios, salienta, “nem sempre é fácil, mesmo a vidreira sendo parceira e um elemento do consórcio, as peças de vidro que são produzidas têm de ser todas rejeitadas, uma vez que não é seguro aproveitar e colocar no mercado um produto resultante de um teste com uma nova ferramenta”. Mas, neste caso, os ensaios foram realizados e o molde provou ser eficaz, tendo sido notórias as melhorias. No caso da temperatura, refere Jorge Ferreira, essas melhorias ascenderam a valores na ordem dos 10% a 15%.

Isto significa que a cadência das máquinas, que é muito rápida, e obtida à custa do arrefecimento, pode registar melhoramentos. “Uma redução de temperatura no molde vai permitir ou cadências mais altas, se a vidreira estiver interessada nisso – porque pode estar já a produzir no ponto ‘ótimo’ -, ou baixar a potência do ventilador e, com isso, reduzir os custos energéticos”, explica.

Para além disso, acrescenta, “verificámos que além de ter baixado a temperatura geral do molde, também equilibrámos a temperatura em todo o perfil, o que permitiu produzir – frascos, neste caso – com melhor qualidade, com uma espessura mais uniforme”.

Jorge Ferreira salienta, que um dos aspetos positivos do trabalho foi perceber a fiabilidade das simulações desenvolvidas pela Universidade de Coimbra. “Foi curioso ver que os resultados da simulação vieram a comprovar-se em fabrico”, destaca. E, com isto, acrescenta, “chegámos ao molde ideal”: fabricado como os demais para a indústria vidreira em ferro fundido, mas com um desempenho bastante melhor.

Agora, sublinha, todo este sistema está em fase de registo de patente. No entanto, adverte, “o seu custo é ainda um pouco mais elevado do que os moldes convencionais, devido, sobretudo, ao valor da maquinação dos canais conformais e, por isso, poderá não ser ainda muito atrativo para as vidreiras”. No entanto, enfatiza, o resultado já alcançado permite ao consórcio continuar a trabalhar neste molde, otimizando o seu fabrico tanto quanto possível, de forma a tornar o seu valor mais competitivo.

“Este projeto pode ser o ponto de partida para trabalhar num molde  de custos mais contidos e com as mesmas características”, admite, salientando que “conseguimos um processo bastante otimizado, mas começando a produzir os moldes a outra escala, conseguimos sempre otimizar algo mais”.

Jorge Ferreira adianta, ainda, que a participação neste tipo de projetos de investigação e desenvolvimento é, sempre, positiva para a empresa. “Reforça a parceria entre as empresas e as entidades sistema científico tecnológico nacional, ganhamos competências noutras áreas, ficando, por exemplo, a saber mais sobre materiais e revestimentos, através destas ligações quer à Universidade de Coimbra, quer ao IPN”, salienta.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto conta com o apoio do COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico em Copromoção, envolvendo um investimento elegível de 825 mil euros o que resultou num incentivo FEDER de cerca de 545 mil euros.

Links

Intermolde | Website

BA Glass | Website

IPN | Website

Universidade de Coimbra | Website