0,3 Microns que Fazem a Diferença na Vida ÚItil 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, onde componentes híbridos de metal e plástico são estampados e injetados simultaneamente numa única ferramenta. Contudo, este processo, altamente eficaz, pode ser rapidamente comprometido pela soldadura a frio. Diante deste desafio, os especialistas em moldagem por injeção da FWB Kunststofftechnik encontraram uma solução fiável: um revestimento protetor microscopicamente fino, o BALINIT® MAYURA da Oerlikon Balzers, que restaurou a produtividade para um importante cliente do setor automóvel.

Por vezes, os mais ínfimos detalhes fazem a maior diferença. Nos veículos modernos, ao pressionar o acelerador, não se aciona diretamente um mecanismo, mas sim se envia um sinal eletrónico de um sensor compacto para a unidade de controlo do motor. Estes sensores indutivos do pedal do acelerador contêm rotores, constituídos por circuitos condutores metálicos embutidos em suportes plásticos. A FWB Kunststofftechnik, com sede em Pirmasens, Alemanha, fabrica estes componentes híbridos, do tamanho de uma moeda, através de um processo de bobina a bobina de elevada eficiência.

Este 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. Primeiramente, oito rotores são perfurados numa única fase, 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 fabrico 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 uma estampagem e sobremoldagem limpas”, explica Regis Marseu, especialista sénior em ferramentas da FWB Kunststofftechnik. Por exemplo, as rebarbas resultantes do processo de estampagem do alumínio não devem ser transferidas para o componente plástico.

Soldagem a Frio e suas Consequências: Desperdício, Tempos de Inatividade, Atrasos nas Entregas

O alumínio, contudo, apresentou um desafio particular. Os ciclos rápidos e a alta pressão de estampagem exigida por este material adesivo aumentaram a fadiga termomecânica nas ferramentas. O resultado foi a soldadura a frio nos componentes da ferramenta: os núcleos começaram a encravar e a produção contínua tornou-se progressivamente mais difícil.

“A cada oito horas, tínhamos de interromper a produção para limpar os núcleos e as matrizes — um processo que demorava entre 30 a 60 minutos. Uma vez por semana, desmontávamos completamente a ferramenta para a limpar”, recorda Marseu. As consequências eram elevadas taxas de desperdício, paragens de produção frequentes e atrasos nas entregas. Uma solução precisa era urgentemente necessária — não só para a FWB, mas também para a sua empresa-mãe, a Forvia Hella, fornecedor automóvel de sensores de pedal do acelerador reconhecida mundialmente.

Para resolver o problema, a FWB recorreu à especialista em superfícies Oerlikon Balzers como parceira técnica. Michael Bilo, gestor de contas-chave para plásticos, recomendou o revestimento ta-C à base de carbono BALINIT® MAYURA. Com a sua dureza excecional (60–70 GPa) e um coeficiente de atrito extremamente baixo (a seco contra aço: 0,1–0,2), este revestimento previne eficazmente a adesão de materiais e minimiza a soldadura a frio.

Os resultados foram imediatos. O tratamento dos núcleos e o ajuste da folga de corte entre núcleos e insertos eliminaram completamente a soldadura a frio. Com base neste sucesso, a FWB também revestiu insertos, matrizes e buchas-guia com BALINIT® MAYURA. Adicionalmente, 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 devido ao BALINIT® MAYURA

Desde a aplicação do novo revestimento, a produção tem funcionado sem interrupções durante vários meses. Foram já fabricadas aproximadamente 360.000 peças em operação contínua, em três turnos. A limpeza agora limita-se a uma escovagem rápida com escova de latão a cada 36 horas — com planos para estender o intervalo para 48 horas.

“Estamos a considerar prolongar ainda mais o intervalo de limpeza”, afirma Regis Marseu, que valoriza a experiência técnica fiável da Oerlikon Balzers em aplicações de ferramentas complexas. Atualmente, 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 inclusive pré-montadas antes da entrega.

No centro de atendimento ao cliente da Oerlikon Balzers em Bielefeld, um novo conjunto de ferramentas da FWB para a produção de rotores já está em processo. 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, os mais pequenos detalhes podem fazer, de facto, a maior diferença.

Sobre a Oerlikon Balzers

A Oerlikon Balzers é um dos principais fornecedores mundiais de tecnologias de superfície, que melhoram significativamente o desempenho e a durabilidade de componentes de precisão, bem como de ferramentas para as indústrias de processamento de metais e plásticos.

Os seus revestimentos extremamente finos e excecionalmente duros, comercializados sob as marcas BALINIT e BALIQ, reduzem o atrito e o desgaste. A linha BALDIA de revestimentos de diamante permite um desempenho superior mesmo na maquinação de materiais altamente exigentes. A marca BALITHERM oferece uma vasta gama de serviços de tratamento térmico, enquanto a BALTONE inclui revestimentos disponíveis numa paleta completa de cores elegantes, ideais para aplicações decorativas. A BALORA proporciona proteção eficaz contra a oxidação e a corrosão em ambientes de temperaturas extremamente elevadas. Os revestimentos BALIMED ThinFilm, resistentes ao desgaste, biocompatíveis, antimicrobianos e quimicamente inertes, foram desenvolvidos especialmente para aplicações médicas. Sob a marca tecnológica BALIFOR, a empresa introduziu tecnologias que oferecem soluções personalizadas para o mercado automóvel.

Globalmente, mais de 1.300 sistemas de revestimento estão em operação nas instalações da Oerlikon Balzers e nos seus clientes. A engenharia e a montagem dos sistemas Balzers são realizadas no Liechtenstein e em Bergisch Gladbach (Alemanha). A Oerlikon Balzers opera com uma rede em constante expansão, com mais de 110 centros de revestimento em 35 países da Europa, América e Ásia. A Oerlikon Balzers faz parte do Grupo Oerlikon, com sede na Suíça, juntamente com a Oerlikon Metco, Oerlikon AM, Oerlikon HRSflow, Oerlikon Riri e Oerlikon Fineparts.

Sobre a Oerlikon

A Oerlikon (SIX: OERL) é líder mundial em tecnologias de superfícies e materiais avançados. Com um portfólio único que abrange engenharia de superfícies, materiais de alto desempenho, equipamentos de revestimento e componentes, a empresa melhora os produtos ao aumentar o seu desempenho, eficiência e sustentabilidade. A Oerlikon serve uma vasta gama de indústrias, incluindo a aeroespacial, automóvel, defesa, energia, medicina, luxo e semicondutores.

Com sede em Pfäffikon, Suíça, a Oerlikon opera em 38 países, em conjunto com a sua subsidiária Barmag, contando com mais de 12.000 colaboradores em 199 locais, e alcançando vendas de 2,4 mil milhões de francos suíços em 2024.