Evolução industrial
Há alguns séculos e com aceleração exponencial de crescimento, a demanda por bens de consumo pela nossa sociedade moderna impulsiona a evolução tecnológica industrial. Além do aumento de demanda destes bens relacionado ao crescimento populacional, existem outros fatores como, por exemplo, classificações de qualidade, competitividade comercial, desempenho e exigências técnicas de entidades regulatórias que, exercem considerável influência sobre o desenvolvimento dos processos industriais.
Indústria de peças plásticas
No setor industrial de fabricação de peças plásticas, o qual iniciou seu desenvolvimento mais expressivo no início do século passado, impulsionado por demandas relacionadas à segunda guerra mundial, atualmente justifica seu desenvolvimento tecnológico vertiginoso através da enorme competitividade a nível mundial entre as empresas deste setor e, obviamente, à necessidade de adequação de seus produtos e processos em relação às exigências implacáveis do mercado.
Parque fabril
Para que um produto constituído de material plástico possa ser produzido de maneira que atenda todas as exigências mencionadas, são necessários recursos tecnológicos como, por exemplo, máquinas, matrizes (moldes), periféricos, mão de obra qualificada, insumos e matéria prima. Contudo, devido à complexidade inerente a este setor, a qual demanda por elevado investimento monetário para construção de fábricas, faz-se necessário que a empresa fabricante de produtos plásticos também invista em desenvolvimento de seus produtos e processos de maneira a prevenir eventuais problemas que possam afetar tanto a qualidade do produto como também a viabilidade econômica e comercial da operação.
Moldes de injeção
Além de investimentos em máquinas e periféricos, os quais podem ser consideravelmente onerosos, a utilização de moldes para fabricação de produtos plásticos através do processo de injeção de plástico geralmente exige considerável esforço em termos de desenvolvimento de moldes, os quais precisam apresentar capacidade de moldar os produtos plásticos com ideais níveis de produtividade e de qualidade. Moldes para injeção de plásticos são instrumentos constituídos em sua maioria por materiais metálicos, geralmente ligas especiais de aço. Sua construção geralmente demanda meses de trabalho e o investimento monetário pode-se equiparar com o preço de uma máquina injetora. Portanto, equívocos relacionados ao desenvolvimento e fabricação destes moldes precisam ser evitados sob risco de ocorrer perda financeira irreparável.
Simulação de injeção
Com o objetivo de prevenir problemas relacionados ao mau funcionamento dos moldes de injeção, foram desenvolvidos programas de computador capazes de simular o processo de injeção de peças plásticas, possibilitando ao projetista de molde identificar previamente à construção dos moldes, eventuais problemas com potencial de comprometer tanto o desempenho produtivo do molde como também o desempenho do produto plástico. Esta tecnologia conhecida como Computer Aided Engineering – CAE, surgiu em meados do século passado e apresentou expansão com o início da popularização do computador portátil que ocorreu por volta do ano de 1990. Além do processo de injeção, esta tecnologia é utilizada em diversos setores como, por exemplo, Industrial metal mecânica, construção civil, aeroespacial entre outras, cada qual com sua versão específica de programa CAE.
Vantagens da tecnologia CAE no processo de injeção
- Relacionada ao molde de injeção: Conforme mencionado anteriormente, moldes de injeção podem ser extremamente onerosos, portanto, é necessário que o projetista do molde possa validar seu projeto através da tecnologia CAE. Neste sentido, é possível verificar se a peça plástica será moldada sem a ocorrência de problemas como, por exemplo, falhas no preenchimento da cavidade, formação de rebarbas na peça, formação de marcas que comprometam a estética, eventual degradação do material plástico que possa influenciar na resistência da peça, problemas relacionados ao dimensional da peça, entre vários outros problemas que podem ser previstos;
- Relacionados à injetora: Na análise CAE também é possível dimensionar a máquina injetora ideal para cada tipo e tamanho de molde. Em geral, as empresas fabricantes de peças plásticas possuem um número limitado de máquinas injetoras em seu parque fabril. Cada máquina possui uma determinada capacidade, a qual deve ser compatível com as características únicas de cada molde. Neste sentido, o projetista deve desenvolver o projeto do molde respeitando a capacidade das injetoras disponíveis na fábrica. Nos casos em que a máquina injetora seja incompatível com as características do molde que está sendo desenvolvido, o projetista e sua equipe possuem a oportunidade de rever tanto o projeto do molde, o design de produto ou até mesmo prever a necessidade de aquisição de uma nova injetora. Também é comum identificar durante a análise CAE a inviabilidade do projeto, a qual pode ser justificada por questões técnicas, econômicas ou monetárias. O essencial é que todas estas informações sejam conhecidas previamente à construção do molde, evitando desta maneira desperdício de recursos;
- Relacionados ao desenvolvimento de produto: O desenvolvimento de produtos plásticos possui várias etapas. Inicia com a concepção do design a partir de uma demanda de mercado, segue com a construção de protótipos e testes de desempenho funcional, passa por uma análise de viabilidade técnica e econômica, e finalmente é enviado para o setor ou empresa designada para desenvolver e executar o projeto de fabricação do produto em larga escala. Porém, existem algumas destas etapas que precisam submeter seus conteúdos a uma validação técnica de compatibilidade com a etapa seguinte, evitando desta maneira que potenciais e ocultos problemas técnicos possam ser descobertos apenas em fases avançadas do desenvolvimento do produto, originando, portanto, prejuízo financeiro e atrasos no cronograma de lançamento do produto no mercado. Um exemplo deste tipo de problema está relacionado ao design do produto, no qual precisa ser submetido à uma análise de simulação de injeção, verificando a existência de problemas relacionados ao preenchimento da peça, deformações de geometria, resistência mecânica, entre outros. Tais problemas podem estar relacionado à geometria da peça e, devem ser identificados ainda na etapa de concepção de produto, caso contrário, pode-se onerar a resolução do problema a níveis que comprometam tanto o custo de desenvolvimento quanto a qualidade do produto.
