Transforme Sua Produção de Moldagem por Injeção: Liberte-se das Defeas dos Máquinas e Aumente a Qualidade com Estratégias Eficazes!

Stop Controlling Your Injection Molding Process with Machine-Only Settings

Você acabou de estabelecer um processo estável — e agora? Certamente você registra os pontos de ajuste da máquina em uma folha de configuração, certo? Contudo, é fácil cair na armadilha de validar seu processo apenas com base nesses pontos de ajuste. Mas uma coisa é certa: esses números nem sempre refletem a produção real. Para ilustrar isso, vamos usar uma analogia: você pode ter o controle de cruzeiro ajustado para 55 mph, mas, caso desça uma ladeira íngreme, sua velocidade pode atingir 70 mph. Um policial pode te parar nessa situação — ele se importará se seu controle de cruzeiro estava ajustado para 55? Provavelmente não. O que importa é a velocidade que você realmente estava. Em outras palavras, o ponto de ajuste é irrelevante; o que importa é a saída.

Máquinas se desgastam, pontos de ajuste se tornam obsoletos

A máquina de moldagem por injeção é um equipamento que tem a finalidade de produzir peças plásticas de boa qualidade, dentro da tolerância e do ciclo de tempo previsto. A palavra-chave aqui é “máquina”. O que acontece com qualquer peça de maquinaria, seja mecânica, hidráulica ou elétrica? Todas são suscetíveis ao desgaste ao longo do tempo, e se você não tiver um planejamento robusto de manutenção preventiva em ação, o desgaste pode ocorrer até mais rapidamente do que o esperado. Uma vez que essas máquinas começam a se desgastar, você sabe se estão sendo capazes de atingir os pontos de ajuste que você definiu no controlador? Algumas máquinas possuem centenas de pontos de ajuste, por isso, vamos focar em alguns que podem impactar a qualidade da peça.

Teste de Linearidade de Velocidade de Injeção

Nos cursos de treinamento da RJG, ensinamos sobre o teste de linearidade de velocidade de injeção. Este é um dos testes mais importantes que os processadores podem realizar em suas máquinas de moldagem para verificar quão precisão a velocidade real de injeção da máquina se compara com seus pontos de ajuste de velocidade de injeção. Há alguns fatores relevantes que podem influenciar a capacidade da sua máquina de atingir esses pontos de ajuste. Um fator chave é o tamanho do disparo. Se o tamanho do disparo for inferior a 20% do tamanho máximo da máquina, há uma boa chance de que ela não esteja atingindo o ponto de ajuste de velocidade de injeção que você definiu.

Vamos considerar outra analogia: se você tivesse a oportunidade de escolher qualquer carro gratuitamente, mas precisasse atingir 100 mph em 10 pés para recebê-lo, conseguiria? Certamente não. Você não teria distância suficiente para alcançar a velocidade necessária. A mesma regra se aplica às máquinas de moldagem por injeção. Se não houver deslocamento de disparo suficiente, a máquina não terá a oportunidade de atingir a velocidade de injeção que você está tentando alcançar.

Jogando Dardos

Surpreendentemente, ainda encontramos muitos moldadores que registram pressão de injeção, pressão de preenchimento e pressão de retenção em psi hidráulico. Esses pontos de pressão nem sempre produzem a mesma peça de máquina para máquina. Isso se deve, em grande parte, às diferenças na razão de intensificação — entre a área do cilindro de injeção e a área do parafuso — entre diferentes máquinas. Além disso, você perde a capacidade de monitorar as variações de viscosidade que poderia observar ao acompanhar a pressão específica durante a fase de preenchimento do processo.

Para ajudar as pessoas a entender isso melhor, gosto de usar a analogia de jogar dardos. Se você estiver a uma certa distância da linha de arremesso, como é difícil acertar o centro do alvo a cada lançamento? Para a maioria de nós, isso pode ser bastante complicado. Isso é semelhante a medir a pressão hidráulica na parte traseira da unidade de injeção. Esses pontos de ajuste não garantem que a máquina esteja produzindo a mesma peça de disparo para disparo, dia após dia ou ano após ano. No entanto, se colocarmos sensores de pressão de cavidade dentro do molde e analisarmos a pressão após o portão e a pressão ao final do preenchimento, isso é como estar diretamente na frente do alvo.

Acertando o Alvo em Cada Ciclo

Desde que os sensores sejam colocados nas localizações corretas, um moldador tem dados que podem detectar disparos curtos, variações dimensionais, taxa de empacotamento, taxa de resfriamento e vedação do portão (para citar apenas alguns parâmetros). Todos esses aspectos são considerados saídas que podem ser monitoradas e que podem ter limites de alarme ajustados para garantir que você acerte o alvo em cada ciclo. Isso também torna mais fácil igualar seu processo de uma máquina para outra. Duas máquinas podem não desempenhar exatamente da mesma maneira, mesmo que sejam da mesma marca e tenham especificações idênticas. Isso significa que, se você tentar igualar um processo baseado apenas nos pontos de ajuste, poderá acabar com duas peças completamente diferentes.

Em outra situação, ao considerar as temperaturas da máquina, raramente elas funcionam exatamente nos pontos de ajuste. Para simplificar, se você definir todas as zonas de temperatura do barril para 460 °F, quantas dessas zonas estariam exatamente nesse valor? Se você checar o controlador em um momento qualquer, pode encontrar uma ou duas zonas nessa temperatura, mas, com o tempo, elas vão subir ou descer em relação ao ponto de ajuste. O quanto isso varia depende do controlador de temperatura da máquina, dos loops PID, da colocação do termopar e dos aquecedores em si.

Controladores Diferentes, Pontos de Ajuste Diferentes

Alguns controladores de máquina lêem certos pontos de ajuste do processo em porcentagens. Se você registrar apenas o ponto de ajuste em porcentagem, isso pode te colocar em uma situação complicada no futuro se não registrar também o valor real. Não há nada de errado com uma máquina que fornece esses dados em porcentagens, mas, durante a operação, dois fatores importantes devem ser considerados: o máximo para esse ponto de ajuste e a saída real.

Além disso, a figura que mostra o controlador da máquina que lê a taxa de fluxo de injeção em porcentagem indica que, se você não souber qual é a taxa máxima de injeção da máquina, como saberá o que significa 60%? Se você possui uma máquina que é capaz de 10 in./seg e outra que só consegue 8 in./seg, esse 60% pode representar uma diferença significativa na taxa de fluxo de injeção. Não significa que uma máquina não seja capaz de produzir boas peças, mas esse 60% pode não ser o mesmo entre as duas máquinas.

Conclusão: Foque nas Saídas e Não Apenas nos Pontos de Ajuste

Os moldadores frequentemente precisam revalidar processos, pois os pontos de ajuste que eles validaram não produzem mais partes com a mesma qualidade. Hoje, no mercado, os moldadores têm que ser o mais econômicos possível para serem competitivos, e se você está continuamente revalidando seu processo, isso consome seus lucros. No final do dia, você terá mais sucesso se monitorar e registrar as saídas do processo em vez dos pontos de ajuste da máquina. Isso lhe dá a capacidade de igualar o processo validado, independentemente de qualquer desgaste da máquina, variações de viscosidade ou mudanças na máquina.

Nota do Editor: O autor faleceu logo após contribuir com este artigo, e ele é publicado como uma homenagem às suas contribuições à indústria.

Sobre o Autor: Jim Clifford era consultor/treinador da RJG. Com quase 30 anos de experiência na indústria de moldagem por injeção, foi um Treinador Qualificado da RJG desde 2012. Suas competências principais incluíam desenvolvimento de processos, solução de problemas, liderança e práticas de melhoria contínua de processos. Antes de seu falecimento, ele havia acumulado experiência no lançamento de novas ferramentas, na solução de problemas de ferramentas existentes e na realização de trocas de moldes seguras e eficientes.