PLUNGETEC - Processos Avançados de Revestimento e Acabamento de Punções para Industria Vidreira

Entidade Promotora

A INTERMOLDE – Moldes Vidreiros Internacionais Lda. tem como atividade principal o fabrico e comercialização de moldes metálicos para a indústria vidreira, fundamentalmente para o subsector da embalagem.

A empresa possui uma posição de liderança na produção de moldes para vidros, posição assente na sua capacidade de apoiar os seus clientes no desenvolvimento do produto e de lhes fornecer, no prazo solicitado, os produtos e a assistência técnica necessária e adequada.

A INTERMOLDE localiza-se no concelho da Marinha Grande, região onde se concentra a esmagadora maioria das empresas de vidro nacionais, quer de embalagem quer de cristalaria, o que lhe confere uma vantagem competitiva importante.

A Intermolde foi fundada  em 13 de Setembro de 1973. Os esforços de investimento dirigiram-se desde sempre para a qualidade pelo que a empresa é certificada desde 1997.

 

Consórcio

Este projeto é liderado pela empresa INTERMOLDE em consórcio com a TEandM e BA Vidro, em estreita articulação com o SCT, designadamente através do Instituto Pedro Nunes.

Enquadramento

O projeto PLUNGETEC visou, o desenvolvimento de competências na área engenharia de superfícies e dos processos de fabrico com aplicação direta nos moldes para vidro. A engenharia de Superfícies é uma das áreas de intervenção que atualmente mais impacto tem no desempenho dos moldes, uma vez que influencia diretamente a sua durabilidade e fiabilidade. A aplicabilidade dos resultados deste projeto tem potencial para se estender aos restantes indústrias clientes do sector “Engineering & Tooling” de alta precisão, sendo a disseminação dos resultados uma preocupação deste consórcio.

 

Projeto PLUNGETEC

O projeto PLUNGETEC – Processos Avançados de Revestimento e Acabamento de Moldes para a Indústria Vidreira, teve como objetivo o estudo, desenvolvimento, implementação e validação da aplicação de técnicas de revestimentos para componentes de moldes para a indústria vidreira.

Estes componentes são submetidos durante a utilização a condições de serviço extremamente severas, tais como a erosão, oxidação e corrosão e temperaturas elevadas. Assim fez-se a seleção e estudo de aplicação das tecnologias de revestimento e acabamento por maquinação adequadas, visando o aumento de vida das peças e a redução dos custos de produção.

Foi identificado um produto objeto de estudo (Punção) e a investigação no projeto foi orientada para desenvolvimento e produção deste componente. Foram estudadas em particular algumas tecnologias de revestimento identificadas como as mais promissoras para este tipo de aplicação.

O sucesso industrial da aplicação destas tecnologias permite antever ganhos de produtividade e de agilidade fundamentais para a melhoria da competitividade internacional da empresa e para o sector de moldes e ferramentas especiais em particular.

 

Descrição

A Tecnologia de moldação de garrafas de boca estreita através do processo Prensado-Soprado é utilizada tipicamente em garrafas de grande consumo tais como as cervejas sem retorno, às quais é possível reduzir o peso de vidro de forma inalcançável pelo processo tradicional soprado-soprado.

Nos processos de produção de vidro de embalagem, nomeadamente no processo “prensado-soprado”, são necessárias altas velocidades de produção nas máquinas e certos elementos dos moldes são muito sujeitos à abrasão e a temperaturas extremamente elevadas, originando desgaste, deformações ou a própria ruptura destes componentes comprometendo a qualidade do produto e custos elevados no processo produtivo.

Um dos grandes problemas na indústria de vidro de embalagem em grande escala, é o desgaste dos componentes moldantes que intervêm no processo de moldação. Para além das temperaturas elevadas que os materiais têm de suportar (estão em contacto com o vidro a temperaturas superiores a 1000°C) a ação de desgaste provocada pela passagem do vidro no estado líquido leva à ocorrência de defeitos nas peças e intervalos de manutenção mais curtos que se refletem na eficiência e rentabilidade do processo. Torna-se por isso essencial controlar muito bem o mecanismo de desgaste nos componentes moldantes, tal como os punções.

O punção é o elemento que molda todo o pré-molde juntamente com a marisa (gargalo da garrafa), possui normalmente uma elevada relação comprimento/diâmetro e um furo interior para arrefecimento definindo uma parede de espessura bastante fina (cerca de 2mm), com cotas e tolerâncias apertadas. Normalmente a geometria dos punções para fabrico das garrafas, não ultrapassa os 160mm de altura.

As condições muito severas de abrasão, corrosão e fadiga térmica a temperaturas elevadas a que os componentes moldantes estão sujeitos em serviço, têm obrigado à procura de novas soluções que passam invariavelmente pelo seu revestimento com materiais mais duros e resistentes ao desgaste, com o objetivo final de aumentar o seu tempo de vida útil.

Assim, a superfície da moldação deve ser analisada sistematicamente, tendo em consideração os processos subtrativos e aditivos (soluções híbridas) usados no seu fabrico, Neste estudo, são determinados os fatores e avaliados aqueles que afetam o comportamento do molde, em particular do fluxo de matéria-prima, sendo dado especial relevo à interação entre o material fluído e a qualidade superficial do molde, e consequentemente ao seu efeito nos produtos moldados.

Os moldes são a charneira da maior parte dos processos de fabrico, no entanto, para cumprirem imposições de projeto e diminuir custos dos componentes, qualquer desenvolvimento nas áreas de Engenharia de Superfícies e das Tecnologias de Processamento é de extrema importância - redução do prazo de entrega e, ao mesmo tempo, o melhoramento da qualidade das peças resultantes de processos designados como subtrativos.

Qualquer desenvolvimento nas áreas de engenharia e das tecnologias de processamento para reduzir o prazo de entrega e, ao mesmo tempo, melhorar a qualidade das peças maquinadas deve, obviamente, ser levada em consideração pelos fabricantes de moldes.

Em conclusão, o compromisso entre as dificuldades de maquinação, a obtenção de elevada qualidade superficial e o revestimento exterior do punção apresentam-se como os grandes desafios a enfrentar no desenvolvimento de punções com tempos de vida acrescidos, melhor desempenho e custos de produção mais baixos face à concorrência.

Estas são algumas das características que levaram a seleção deste componente (Punção) como “caso de estudo” no âmbito deste projeto. Por outro lado estes componentes em Portugal são importados a 100% pois não existe capacidade e know how instalado para o fabrico dos mesmos. Importa assim à indústria dominar o conhecimento tecnológico que permita um posicionamento diferenciado perante a concorrência e a possível abertura de novos mercados.

A solução para obtenção da melhor qualidade nos Punções nesta área, passará pela seleção adequada dos materiais e/ou dos revestimentos, e processos de maquinação que possam assegurar o prolongamento da vida dos acessórios de forma económica. Para além destes fatores são necessárias soluções que garantam o acabamento e o rigor dimensional que cumpram com as especificações do cliente.

 

Assim importa investigar e desenvolver as tecnologias avançadas de fabrico, que possibilitam a demonstração dos efeitos qualitativo e quantitativo, da introdução dessas tecnologias na produtividade e qualidade.

Toda esta investigação tem como metas a reengenharia dos processos, a melhoria e a eficiência técnica e tecnológica e a garantia da qualidade dos componentes produzidos, bem como o aumento da produtividade num contexto da eco-eficiência das cadeias produtivas e do desenvolvimento sustentável.

Como objetivos específicos podem-se identificar:

> Modificação das características e das propriedades superficiais dos componentes através da aplicação de revestimentos, tendo em conta os conceitos de redução e reciclagem de resíduos, e da ecoeficiência dos processos de revestimento e de acabamento;

> Estudo, desenvolvimento e aplicação das tecnologias identificadas como mais promissoras, ao caso de estudo identificado por forma a determinar os melhores resultados técnico-económicos, ajudando, assim, a definir as cadeias adequadas de produção;

> Melhoria das superfícies dos componentes e das suas propriedades através da utilização de tecnologias e estratégias adequadas de maquinação e ferramentas otimizadas;

> Redução do tempo de produção e das tarefas sem valor acrescentado, através da agilização da produção dos componentes atendendo aos aspetos tecnológicos;

> Demonstração das soluções resultantes da investigação em ambiente industrial.    

Finalmente será realizada a análise económica do processo de fabrico, incluindo um modelo de custos que permitirá analisar o processo industrial baseado na utilização de diferentes soluções tecnológicas que poderá ser utilizado para apoio à decisão na fabricação.

 

Apoio

O projeto PLUNGETEC, apoiado pelo Programa Operacional Fatores de Competitividade, no âmbito do Sistema de Incentivos à investigação e Desenvolvimento Tecnológico (SI I&DT) na vertente co-promoção envolveu um investimento elegível de 1.042 mil euros correspondendo a um incentivo FEDER de 710 mil euros.

 

Testemunho

Segundo Jorge Ferreira, Director do Projecto Plungetec, a excelente cooperação entre as entidades do consórcio, representou uma mais valia importante para que a realização do projecto fosse bem sucedida.

A participação da Intermolde no projecto, permitiu aumentar e consolidar as suas capacidades internas de I&DT e inovação tecnológica permitindo diferenciar-se pela excelência na oferta de serviços aos seus clientes. Isto permitirá à empresa manter uma posição de liderança na produção de moldes para vidros, assente na sua capacidade de apoiar os seus clientes no desenvolvimento e fornecimento de produtos com melhor desempenho e com prazos e custos competitivos, associados a um serviço de assistência técnica adequada.