Denomina-se de termoformação o conjunto de processos que consistem essencialmente no aquecimento de uma folha de material termoplástico que, quando flexível é forçado contra os contornos de um molde. Mantém-se depois o material em contacto com o molde frio até que recupere a rigidez inicial, obtendo-se assim o produto com a forma desejada. Produzem-se deste modo contentores, tampas, tabuleiros etc…A termoformação vulgarizou-se por volta de 1950, preenchendo uma lacuna no espectro dos processos transformativos: é não só difícil, mas caro e lento fabricar contentores de paredes finas pelo processo de moldação por injecção, em especial peças com grande superfície exigem máquinas de injecção de grandes proporções.
O equipamento de termoformação é de baixo custo permitindo o fabrico simultâneo de centenas de itens, dependendo do tamanho de cada artigo e das dimensões da máquina. Este equipamento é em geral de dimensões reduzidas, sendo a sua implantação feita na própria zona onde o produto a embalar é fabricado.
A principal desvantagem do processo é a sua limitação a geometrias simples; a obtenção de formas mais complexas exige o uso de variantes que atrasam bastante o processo.
PRINCIPAIS APLICAÇÕES
Produtos de grande consumo |
Embalagens alimentares | |
Embalagens de pequenos componentes eléctricos electrónicos | |
Utilidades domésticas |
Peças técnicas |
Painéis interiores de aviões e automóveis | |
Cockpits | |
Interiores de frigoríficos e congeladores | |
Painéis de comando | |
Monitores de computador |
Componentes para a Indústria de Construção Civil |
Painéis e tectos falsos | |
Corpos de iluminação | |
Cúpulas | |
Acessórios de casa de banho |
Outros |
Sinais de trânsito | |
Painéis publicitários |
O PROCESSO
As técnicas de termoformação consistem, essencialmente num ciclo de operações caracterizado por:
Montagem da folha | |
Aquecimento da folha | |
Enformação | |
Arrefecimento das peças | |
Remoção das peças | |
Acabamento |
Este processo contempla três métodos de termoformação:
Enformação com molde fêmea e vácuo | |
Enformação por pressão | |
Enformação por moldes correspondentes |
Em todos estes métodos, o material é aquecido ligeiramente acima da sua temperatura de amolecimento, mas abaixo da sua temperatura de fusão, no caso de materiais cristalinos.
Enformação com Molde Fêmea e Vácuo
O princípio de funcionamento deste método é ilustrado na figura 1, apresentando-se na figura 2 a distribuição de espessuras tipicamente obtidas.
O equipamento consiste num recipiente para vácuo com bomba, um molde, uma fonte de calor e um dispositivo de fecho para a folha.
É notório que durante o processo de enformação a folha toca primeiro a base do molde antes de cobrir completamente as laterais, sendo nesse instante arrefecida a uma temperatura que não permitirá a continuação do processo de enformação.
Para que se possa ir preenchendo a restante superfície do molde terão de existir áreas de folha que serão progressivamente deformadas até tocarem por sua vez a superfície do molde.
É pois aparente que as últimas porções de folha a contactarem o molde terão sofrido quantidades elevadas de deformação, sendo a peça bastante fina nessas regiões. Como consequência, apesar deste método ser o mais simples, não envolvendo a pré deformação da folha, a sua utilização é limitada devido à má distribuição de espessuras conseguida, encontrando apenas aplicação em casos onde se deseje um acabamento detalhado na superfície convexa da peça e quando a profundidade do molde não seja tão grande que cause demasiado adelgaçamento do material.
Figura 1 | Enformação com molde fêmea e vácuo |
Figura 2 | Distribuição de espessuras com o processo representado na figura anterior |
Espessuras:
a – 1.02 mm b – 1.02 mm c – 0.65 mm
d – 0.50 mm e – 0.50 mm f – 0.65 mm
Enformação por Pressão
Trata-se de um processo semelhante ao anterior, simplesmente sobre a superfície livre da folha aplica-se uma pressão mais elevada, o que vai obrigar a folha a entrar em contacto com o molde, obtendo-se desta forma uma distribuição de espessuras mais uniforme.
Enformação por Pressão |
Enformação por Moldes Correspondentes
Neste método a folha pré aquecida toma a forma pretendida ao ser apertada entre os moldes macho e fêmea. Deste modo conseguem-se satisfazer as tolerâncias mais apertadas. No entanto, este é um método mais caro devido ao elevado grau de precisão que é exigido aos moldes.
Figura 4 | Enformação por moldes correspondentes |