Aplicações
As máquinas de termoformagem transformam folhas ou filmes plásticos aquecidos em embalagens rígidas, bandejas, componentes técnicos e peças estruturais de médio a grande volume.
O processo típico inclui o pré-aquecimento do material, a deformação por meio de um molde,a aplicação de vácuo ou pressão e o resfriamento até a solidificação da forma final. A versatilidade do processo permite o uso de vários polímeros (ABS, PP, PET, PVC) e geometrias complexas em tempos de ciclo competitivos, desde que cada fase seja rigorosamente controlada.
Necessidades:
Medição das forças de moldagem e fechamento
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Controle dos circuitos de aquecimento
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Controle do processo de termoformagem
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Monitoramento da pressão do ar do circuito de moldagem
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Necessidade:
Medição das forças de moldagem e fechamento
Durante a termoformagem, o controle das forças de fechamento e moldagem é fundamental para evitar deformações indesejadas e garantir a distribuição correta do material no molde. A pressão exercida sobre a folha plástica deve ser constante e adaptada ao tipo de polímero e ao desenho do molde. Forças excessivas podem gerar rachaduras ou amassados, enquanto uma pressão insuficiente compromete a definição dos detalhes e a qualidade da superfície. A medição precisa permite otimizar o ciclo, mantendo parâmetros constantes e reduzindo o desperdício.
- Construção em aço inoxidável para elevada robustez;
- Compensação térmica para estabilidade de medição mesmo com variações de temperatura;
- Alta precisão na detecção das forças aplicadas;
- Confiabilidade em ambientes adversos, típicos dos processos de termoformagem.
Necessidade:
Controle dos circuitos de aquecimento
Na termoformagem, o aquecimento da folha plástica deve ser uniforme e repetível para permitir uma deformação controlada. Diferenças de temperatura entre as zonas podem causar espessuras não homogêneas e defeitos visuais.
Os relés eletromecânicos tradicionais, sujeitos ao desgaste dos contatos, não oferecem a repetibilidade exigida em ciclos de alta frequência. Portanto, é essencial utilizar dispositivos de estado sólido que garantam comutações rápidas, precisas e sem manutenção, com diagnóstico integrado para monitoramento de cargas e prevenção de falhas.
Solução:
- Arquitetura compacta com dissipador integrado para instalação direta no painel;
- Função zero-cross para uma comutação estável e precisa;
- Diagnóstico IO-Link para controle contínuo e manutenção preditiva;
- Aquecimento mais uniforme e tempos de ciclo reduzidos;
- Maior durabilidade dos elementos de aquecimento.
Necessidade:
Controle do processo de termoformagem
O processo de termoformagem envolve várias etapas que devem funcionar de forma perfeitamente sincronizada: pré-aquecimento da folha, deformação no molde, manutenção da pressão ou do vácuo e resfriamento controlado. Cada fase requer ajustes precisos de temperatura, tempos e movimentos para garantir espessura uniforme e ausência de defeitos.
Uma gestão não integrada pode gerar instabilidade, tempos de ciclo não otimizados ou variações de qualidade entre os lotes. Um controle centralizado e flexível do processo permite, ao contrário, adaptar rapidamente os parâmetros aos diferentes tipos de materiais e produtos, reduzindo o desperdício e os tempos de configuração.
Solução:
- PID internos para controle das zonas térmicas;
- Módulos de E/S remotos para gerenciamento em tempo real de atuadores e sensores;
- Arquitetura aberta compatível com aplicações Docker;
- Integração com sistemas MES e funcionalidades de manutenção preditiva;
- Melhoria da qualidade e da OEE geral.
Necessidade:
Monitoramento da pressão do ar do circuito de moldagem
Durante a moldagem por pressão, o ar comprimido é o principal meio para moldar o material contra o molde e garantir uma reprodução fiel do perfil. A pressão deve ser controlada de forma dinâmica: um valor demasiado elevado pode deformar ou perfurar a folha, enquanto uma pressão insuficiente provoca defeitos dimensionais ou moldagem incompleta. A estabilidade da pressão influencia diretamente a qualidade do produto, a repetibilidade do ciclo e a durabilidade dos moldes. Portanto, é indispensável dispor de um sistema de medição robusto e preciso, capaz de fornecer feedback constante ao controle da máquina.
- Estrutura compacta em aço inoxidável para alta robustez e fácil integração;
- Versão KS-I com IO-Link para diagnóstico avançado e monitoramento de status;
- Compatibilidade com circuitos de segurança graças à certificação SIL2.
O Princípio de Funcionamento:
O ciclo de termoformagem começa com o pré-aquecimento da folha plástica, que é levada a uma temperatura próxima do ponto de transição vítrea do material, tornando-a maleável, mas não fundida. A folha aquecida é então transferida para a estação de moldagem, onde assume a forma do molde graças à ação combinada de vácuo,pressão e, em alguns casos, impulso mecânico. Nesta fase, a distribuição da temperatura e o controle da deformação são determinantes para garantir uma espessura homogênea e evitar defeitos como dobras,colapsos ou afinamentos localizados. O sistema de moldagem pode ser a vácuo, no qual o ar é removido do molde para fazer com que o material se adere às paredes, ou a pressão, no qual o ar comprimido empurra a folha para dentro do molde, garantindo uma maior definição dos detalhes. Algumas máquinas combinam ambas as técnicas, utilizando também um pistão ou uma contra-matriz para pré-esticar o material e melhorar a distribuição do polímero. Uma vez formada a peça, o resfriamento controlado do molde estabiliza a geometria e permite a separação da peça, que pode ser posteriormente aparada ou perfurada. Todo o processo é cíclico e automatizado, exigindo um controle preciso da temperatura, pressão, vácuo e movimento dos eixos para garantir produtividade e qualidade constantes.
Requisitos e Tecnologia:
As máquinas de termoformagem exigem um controle preciso e coordenado de todas as variáveis do processo para garantir qualidade constante e máxima produtividade. É fundamental medir com precisão as forças de fechamento e moldagem para manter espessura uniforme, reduzir desperdício e evitar defeitos estruturais.
O controle térmico deve assegurar um aquecimento homogêneo das folhas, evitando diferenças de temperatura que possam comprometer a distribuição do material e a qualidade da superfície das peças.
Um controle centralizado do processo permite sincronizar as fases de aquecimento, conformação, resfriamento e corte, adaptando-se rapidamente a diferentes materiais e geometrias, otimizando tempos de ciclo e eficiência energética. Da mesma forma, a pressão do ar de conformação deve ser constante e estável para evitar deformações ou imperfeições nos produtos acabados.
As tecnologias Gefran — plataforma G-Mation, células de carga LDK, relés de estado sólido GRS-H e sensores de pressão KS — oferecem soluções integradas, escaláveis e confiáveis. Graças ao diagnóstico avançado e à manutenção preditiva, é possível garantir maior eficiência, segurança e qualidade constante no processo de termoformagem.
A Gefran oferece também uma linha completa de plataformas de controle, sensores de pressão e posição e soluções modulares facilmente integráveis em qualquer instalação industrial, garantindo continuidade operacional e qualidade constante ao longo do tempo.
