No âmbito de serem evitadas algumas desvantagens particulares, respeitantes a cada método, foram desenvolvidas inúmeras variantes combinando num mesmo processo vantagens de diferentes métodos.
Estas variantes são:
Enformação com pistão auxiliar | |
Enformação por cortina | |
Embalagem de película | |
Enformação com bolha | |
Topformer | |
Enformação sem aparas |
Em que medida é que estas variantes trazem vantagens para estes processos?
Na variante do processo de Enformação com Pistão Auxiliar ,com molde fêmea e vácuo, a folha é empurrada para dentro do molde com um pistão antes de ser aplicado o vácuo, o pistão é geralmente 10 – 15% mais pequeno que a cavidade e segue grosseiramente os contornos desta, a redução de espessuras que é verificada, principalmente nos cantos, vem desta forma minimizada.
De notar também que variando o grau de facilidade com que o material agarra no punção e a profundidade a que este é levado a descer na cavidade, se consegue controlar a distribuição da espessura da peça.
Esta variante é largamente utilizada na obtenção de peças fundas e de geometria mais complexa.
Enformação com pistão auxiliar |
Na Enformação por Cortina, ao contrário dos outros métodos anteriores, utiliza-se um molde macho que é colocado no recipiente de vácuo. Na sua forma mais simples esta técnica denomina-se enformação em caixa, obtendo-se já uma distribuição de espessuras mais uniforme relativamente à conseguida por enformação com molde fêmea e vácuo.
Figura 2 | Enformação em caixa |
Figura 3 | Distribuição de espessuras com o processo representado na figura anterior |
Espessuras:
a – 1.27 mm b – 0.65 mm c – 0.25 mm
d – 0.40 mm e – 0.50 mm f – 1.27 mm
g – 1.27 mm
A fim de melhorar ainda a distribuição de espessuras e obter-se moldações mais fundas, a mesa porta moldes é feita mover-se verticalmente em geral através de um cilindro pneumático.
Após o aquecimento da folha, até à sua temperatura de enformação, a mesa sobe empurrando o molde contra o material e formando uma bolsa de ar que será posteriormente evacuada por aplicação de vácuo, de modo a obter-se a forma pretendida para o produto.
À medida que o molde sobe, a folha por ele arrastada só se deforma antes de arrefecer para uma temperatura que possibilitaria a enformação. No entanto, apesar da maior parte da deformação ocorrer consequentemente nas paredes laterais da moldação, consegue-se uma distribuição de espessuras mais uniforme.
Figura 4 | Enformação por cortina |
Figura 5 | Distribuição de espessuras conseguida com o processo representado na figura anterior |
Espessuras:
a – 1.02 mm b – 0.43 mm c – 0.23 mm
d – 0.43 mm e – 0.60 mm f – 0.87 mm
g – 0.87 mm
A técnica da Embalagem por Película trabalha um filme em vez de folha, e o artigo a embalar funciona como molde. O produto juntamente com o substracto da futura embalagem é depositado sobre o recipiente de vácuo; o filme proveniente de uma bobina, depois de aquecido desce, rodeando o artigo e sendo posteriormente separado da bobina. Ao fazer-se vácuo o filme acaba por tomar completamente a forma do artigo, já que se eliminam possíveis bolsas de ar resultantes do processo anterior.
Figura 6 | Embalagem de película (Skin Packaging) |
Na Enformação com Bolha, consegue-se obter um perfil de espessuras praticamente uniforme.
O molde é montado na mesa porta-moldes móvel e a folha é fixa ao topo da mesa após o aquecimento da folha, esta é soprada por ar comprimido formando uma bolha livre. O molde sobe até contactar a bolha, sendo o ar preso finalmente evacuado a fim de completar a enformação.
Figura 7 | Enformação com bolha |
Figura 8 | Distribuição de espessuras com o processo representado na figura anterior |
Espessuras:
a – 1.02 mm b – 0.43 mm c – 0.36 mm
d – 0.60 mm e – 0.60 mm f – 0.60 mm
g – 0.60 mm
Topformer, é uma máquina que elimina a necessidade de uma linha de extrusão para o fornecimento da folha a enformar. Isto é conseguido através da incorporação de uma unidade de injecção que produz um disco de material no molde colocado na primeira estação da máquina. O semi produto é subsequentemente enviado para a fase seguinte onde o contentor é obtido pelo método convencional de enformação com pistão auxiliar.
A cadência de produção destas máquinas pode atingir as 1250 unidades/hora para peças cujo peso é de 3 gr. Não existem praticamente desperdícios já que a quantidade de material a injectar é controlável.
Quer a espessura do perfil quer a geometria da pré-forma podem variar. Pelo facto da máquina conseguir transformar grânulos em produtos finais existe economia de energia, nomeadamente, na fase de aquecimento da folha de material antes da enformação.
Figura 9 | Ciclo de produção da máquina Topformer |
A Enformação sem Aparas é um processo que começa pela obtenção de quadrados de material, cortados a partir de folha extrudida e com peso igual ao do produto a obter.
Após lubrificação especial e aquecimento até à sua temperatura de termoformação os quadrados são alimentados numa máquina de três estações que efectua operações semelhantes à topformer:
Forjamento por compressão dos quadrados em pré formas dentro de um molde | |
Enformação da pré-forma com pistão auxiliar | |
Ejecção da peça após arrefecimento |
Normalmente o processo não produz aparas/desperdícios e a fase de forjagem, orientando o material melhora as suas propriedades mecânicas. O ciclo de produção pode ir até 2-3 segundos.
Para além das técnicas de dar forma a filme ou folha é vulgar incluirem-se também, nos processos de termoformação, as operações de enchimento e selagem.
Para a enformação de embalagens para artigos alimentares como natas, salsichas, queijos, etc…, após a enformação da folha termoplástica na primeira estação da máquina, esta passa sob uma cabeça de enchimento onde os seus diversos compartimentos são cheios com o artigo. Na terceira estação é-lhe colada, por aquecimento, uma bobina de material que servirá de tampa aos contentores, sendo estes posteriormente separados da folha.
Para grandes séries de artigos de consumo corrente (algodão, lâminas de barbear…), na primeira estação da máquina formam-se os invólucros de perfil similar aos produtos a embalar.
Estes são colocados dentro dos primeiros e o conjunto é selado com uma bobina da papel revestido, termoplástico ou folha de alumínio, sendo os pacotes individuais cortados e separados.
Enformação com molde fêmea e vácuo | Equipamento simples Podem usar-se moldes multi-impressão |
Controlo de espessuras ineficiente Limitada a peças pouco fundas |
Enformação com pistão auxiliar | Obtém-se peças fundas Controlo de espessuras apertado Podem usar-se moldes multi-impressão |
Técnica complexa |
Enformação por cortina | Bom controlo de espessuras | Limitada a peças pouco fundas |
Enformação com bolha | Bom controlo de espessuras Possibilidade de obtenção de peças fundas |
Técnica complexa |