0,3 microns que fazem a diferença na vida útil das ferramentas
0,3 microns que fazem a diferença na vida útil das ferramentas
BALINIT MAYURA aumenta a durabilidade das ferramentas de 8 para 36 horas e reduz os tempos de inatividade nos moldes de injeção de plástico progressivos
Na moldagem por injeção progressiva, os componentes híbridos de metal e plástico podem ser estampados e injetados simultaneamente numa única ferramenta. No entanto, esse processo altamente eficiente pode ser rapidamente desacelerado pela soldagem a frio. Diante desse desafio, os especialistas em moldagem por injeção da FWB Kunststofftechnik encontraram uma solução confiável: um revestimento protetor microscopicamente fino que restaurou a produtividade para um importante cliente do setor automóvel — o revestimento à base de carbono BALINIT MAYURA da Oerlikon Balzers.
Os rotores do tamanho de uma moeda para os sensores do pedal do acelerador são estampados em alumínio e depois sobremoldados com plástico por meio de moldagem por injeção progressiva na FWB Kunststofftechnik. Imagem: Oerlikon Balzers
Às vezes, os menores detalhes fazem a maior diferença. Nos veículos modernos, ao pressionar o acelerador, não se aciona diretamente um mecanismo, mas sim é enviado um sinal eletrónico de um sensor compacto para a unidade de controlo do motor. Esses sensores indutivos do pedal do acelerador contêm rotores feitos de laços condutores metálicos embutidos em suportes plásticos. A FWB Kunststofftechnik, com sede em Pirmasens, Alemanha, fabrica esses componentes híbridos do tamanho de uma moeda por meio de um processo altamente eficiente de bobina a bobina.
Esse método automatizado de moldagem por injeção progressiva combina duas etapas de produção numa única máquina: processar uma tira fina de alumínio e sobremoldá-la parcialmente para criar a peça final. Durante a produção, a tira de alumínio com rotores pré-estampados passa por uma ferramenta de múltiplas etapas. Primeiro, oito rotores são perfurados numa única etapa utilizando núcleos móveis e punções de corte. Em seguida, as peças estampadas são transferidas para uma segunda etapa e sobremoldadas com plástico.
Com 45 anos de experiência, a FWB Kunststofftechnik é especialista no design e fabricação de ferramentas para processos de moldagem progressiva complexos e económicos. “O objetivo principal é a precisão dimensional e o posicionamento exato das peças dentro da ferramenta para garantir estampagem e sobremoldagem limpas”, explica Regis Marseu, especialista sénior em ferramentas da FWB Kunststofftechnik. Por exemplo, as rebarbas do processo de estampagem do alumínio não devem ser transferidas para o componente plástico.
Adeus à soldagem a frio: o revestimento dos componentes das ferramentas com o revestimento de carbono BALINIT MAYURA em cores de arco-íris da Oerlikon Balzers garante uma produção contínua e confiável na FWB Kunststofftechnik.. Imagem: Oerlikon Balzers
Soldagem a frio e suas consequências: desperdício, tempos de inatividade, atrasos nas entregas
O alumínio, no entanto, apresentou um desafio diferente. Os ciclos rápidos e a alta pressão de estampagem exigida por esse material adesivo aumentaram a fadiga termomecânica nas ferramentas. O resultado foi a soldagem a frio nos componentes da ferramenta: os núcleos começaram a travar e a produção contínua tornou-se cada vez mais difícil.
“A cada oito horas, precisávamos interromper a produção para limpar os núcleos e matrizes — um processo que levava entre 30 e 60 minutos. Uma vez por semana, desmontávamos completamente a ferramenta para limpá-la”, lembra Marseu. As consequências foram altas taxas de desperdício, frequentes paragens de produção e atrasos nas entregas. Era urgentemente necessária uma solução precisa — não apenas para a FWB, mas também para sua empresa-mãe, a Forvia Hella, fornecedora automóvel de sensores de pedal do acelerador reconhecida mundialmente.
Oito suportes de rotores acabados saem do molde multicavidade a cada ciclo. As peças móveis do lado do ejetor são revestidas com o revestimento de carbono preto BALINIT DYLYN da Oerlikon Balzers para resistência ideal ao desgaste. Imagem: Oerlikon Balzers
Para resolver o problema, a FWB recorreu à especialista em superfícies Oerlikon Balzers como parceira técnica. Michael Bilo, gerente de contas-chave para plásticos, recomendou o revestimento ta-C à base de carbono BALINIT® MAYURA. Com sua dureza excepcional (60–70 GPa) e seu coeficiente de atrito extremamente baixo (a seco contra aço: 0,1–0,2), esse revestimento previne de forma eficaz a adesão de materiais e minimiza a soldagem a frio.
Os resultados foram imediatos. O tratamento dos núcleos e o ajuste da folga de corte entre núcleos e insertos eliminaram completamente a soldagem a frio. Com base nesse sucesso, a FWB também revestiu insertos, matrizes e buchas-guia com BALINIT® MAYURA. Além disso, as peças móveis do lado do ejetor da ferramenta foram tratadas com o revestimento DLC BALINIT® DYLYN para melhorar ainda mais o desempenho.
Produção contínua durante meses graças ao BALINIT MAYURA
Regis Marseu (à direita), especialista sénior em ferramentas na FWB Kunststofftechnik, valoriza a recomendação técnica precisa fornecida por Michael Bilo, gerente de contas-chave para plásticos na Oerlikon Balzers. Imagem: Oerlikon Balzers
Desde a aplicação do novo revestimento, a produção tem funcionado sem interrupções durante vários meses. Já foram fabricadas cerca de 360.000 peças em operação contínua em três turnos. A limpeza agora se limita a uma escovação rápida com escova de latão a cada 36 horas — com planos para estender o intervalo para 48 horas.
“Estamos considerando estender ainda mais o intervalo de limpeza”, diz Regis Marseu, que valoriza a experiência técnica confiável da Oerlikon Balzers em aplicações de ferramentas complexas. Hoje, a FWB Kunststofftechnik está entre os principais especialistas da Alemanha em tecnologia de ferramentas para estampagem e moldagem por injeção. A empresa produz peças plásticas com pesos de injeção que variam de 2 a 650 gramas, algumas das quais são até pré-montadas antes da entrega.
No centro de atendimento ao cliente da Oerlikon Balzers em Bielefeld, outro conjunto de ferramentas da FWB para a produção de rotores já está a ser tratado. O revestimento BALINIT® MAYURA aplicado aqui tem apenas 0,3 microns de espessura — mas garante uma produção contínua e sem interrupções. Este exemplo demonstra que, na fabricação avançada, às vezes os menores detalhes podem fazer a maior diferença.
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0,3 microns que fazem a diferença na vida útil das ferramentas
