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Os moldes s?o cascas fictícias de uma pe?a prevista. Quando materiais como o plástico fundido s?o injectados na cavidade do molde e pressionados, assumem a forma da cavidade, criando o produto desejado à medida que arrefecem e solidificam. Isto permite que uma linha de produ??o produza em massa produtos idênticos. Quando um molde é feito com uma liga de alumínio, é designado por molde de alumínio. No entanto, os fabricantes também podem usar outros materiais para fazer moldes. O nome do material utilizado vem frequentemente antes do molde, por exemplo

• molde de a?o
• molde de areia
• molde de cer?mica
• molde de gesso, etc.

O tipo de material utilizado para criar um molde dependerá normalmente da utiliza??o pretendida. Os moldes descartáveis que utilizam areia, cer?mica e gesso s?o utilizados para a cria??o de produtos únicos ou quando o molde precisa de ser ajustado frequentemente. Consequentemente, podem ser utilizados para criar diferentes produtos ou pe?as de diferentes formas e tamanhos. Normalmente, também s?o relativamente económicos e s?o ideais para volumes de produ??o reduzidos.

Os moldes de alumínio, por outro lado, oferecem uma condutividade térmica superior e um peso mais leve e s?o utilizados para moldar pe?as de plástico de baixo a médio volume. Por vezes chamados de a?o macio, os moldes de alumínio podem ser utilizados numa linha que cria 5.000 a 10.000 pe?as de produtos de plástico. Na maioria dos casos, servem como uma solu??o temporária enquanto a fábrica aguarda a conclus?o dos moldes de a?o para a sua linha de produ??o. ? importante mencionar que alguns moldes de alumínio têm pegas de a?o para os tornar mais resistentes. No entanto, o núcleo e a cavidade, onde o plástico fundido é injetado, s?o sempre feitos de alumínio.

A evolu??o tecnológica e o ritmo acelerado de fornecimento de produtos em certas indústrias, incluindo a eletrónica e a automóvel, levaram a um aumento da procura de linhas de produ??o ad hoc que fabricam produtos de precis?o. Estas instala??es de produ??o s?o concebidas para criar rapidamente um grande volume de produtos de nicho num curto espa?o de tempo. ? aqui que os moldes feitos de alumínio brilham.

As principais vantagens dos moldes de alumínio em rela??o aos moldes de a?o

Os moldes feitos de alumínio têm várias vantagens a curto e médio prazo em compara??o com os moldes de a?o. S?o normalmente escolhidos pela sua melhor condutividade térmica e maquinabilidade, o que ajuda a acelerar o processo de moldagem. A tabela abaixo mostra como os moldes de alumínio e de a?o se comparam entre si.

Uma tabela que compara as vantagens do molde de a?o e do molde de alumínio

Aplica??o industrial de moldes de alumínio

Os moldes feitos de alumínio est?o a tornar-se cada vez mais a primeira escolha para fabricantes de diferentes sectores para a cria??o de protótipos de pe?as de plástico (particularmente aquelas com geometrias complexas) ou ciclos de produ??o de baixo volume. A sua rela??o custo-eficácia e maquinabilidade tornam-nos excelentes nestes cenários. Algumas das indústrias onde encontrará ferramentas de moldagem de alumínio em utiliza??o incluem.

1. Fabrico de eletrónica de consumo: As capas de plástico para telemóveis, tablets e computadores portáteis s?o, na sua maioria, fabricadas com ferramentas de moldagem feitas de liga de alumínio. A dissipa??o de calor mais rápida deste material garante uma maior consistência na qualidade do produto e reduz o aparecimento de cicatrizes de queimaduras e marcas de afundamento.
2. Indústria automóvel e aeroespacial: Várias pe?as de um automóvel (como a consola central e o painel de instrumentos) e de um avi?o (como as barras e as tampas do acelerador) s?o fabricadas com moldes de alumínio. 
3. Indústria de equipamentos médicos: útil tanto para dispositivos médicos simples, como o monitor eletrónico de tens?o arterial, como para dispositivos fixos complexos, como as máquinas de resson?ncia magnética. A moldagem do invólucro externo de plástico de grau médico de dispositivos médicos utilizando ferramentas de alumínio garante consistência, mesmo quando se trata de formas complexas.
4. Indústria de brinquedos para o fabrico de bonecas: As empresas utilizam a técnica de moldagem por inje??o para fabricar as populares bonecas Barbie e vários outros brinquedos de plástico. O alumínio é normalmente a escolha de molde para a eficiência de custos e ciclos de produ??o mais rápidos. Em alguns casos, os fabricantes utilizam a técnica de moldagem por inje??o para criar o corpo e a técnica de moldagem por rota??o para criar os membros e as cabe?as antes de os montar.

Como fazer moldes de alumínio

O processo de fabrico das ferramentas de alumínio para moldagem por inje??o requer competências de precis?o. Isto porque um erro de um milímetro na cria??o do molde produzirá produtos que n?o corresponder?o à inten??o desejada. Existem três passos fundamentais para dar vida a moldes feitos de alumínio.

Etapa #1: Confe??o de moldes

Tal como o seu molde de alumínio forma o modelo para moldar produtos de plástico, precisa de outro material para ser o modelo para fazer a pe?a de alumínio desejada para a cavidade do molde. Espuma, madeira, cera ou plástico s?o normalmente a escolha do material para fazer o modelo. No passado, trabalhadores qualificados moldavam cuidadosamente os modelos. Gra?as à impress?o 3D, os fabricantes podem agora criar modelos com precis?o nanométrica, imprimindo diretamente a partir dos desenhos CAD.  

Etapa #2: Fundi??o

O processo de fundi??o pode ser efectuado em areia ou em a?o. No caso da areia:

1. Colocar o modelo num frasco (uma caixa com dois lados)
2. Encha o frasco com areia de moldagem e pressione-o para baixo para apertar a areia à volta do padr?o.
3. Retire cuidadosamente o molde, deixando para trás a cavidade vazia na areia
4. Verter o alumínio derretido na cavidade vazia até esta ficar cheia
5. Deixar arrefecer e solidificar
6. Abrir o frasco e retirar o alumínio moldado

Na produ??o em grande escala, a utiliza??o de areia pode ser morosa. Defeitos como a distor??o do molde ou a inclus?o de areia podem ocorrer durante a remo??o do padr?o, levando a um molde de alumínio defeituoso. Em vez disso, fundi??o injectada A utiliza??o do a?o é mais adequada. O molde aqui é feito de a?o devido ao seu elevado ponto de fus?o e resistência. A inje??o de alumínio liquefeito na cavidade do molde ocorre a alta press?o. Deixa-se arrefecer e o alumínio moldado é retirado.

Etapa #3: Maquina??o

O produto final apresenta-se frequentemente com manchas e rugoso no exterior. Por isso, tem de ser refinado até à perfei??o. O processo de refina??o pode envolver a fresagem, a perfura??o ou a retifica??o das arestas rugosas e de quaisquer restos de alumínio para obter um acabamento polido. Este é um processo muito importante no fabrico de moldes de alumínio porque quaisquer erros deixados no molde ser?o transferidos para o produto final.

Quando escolher moldes de alumínio

Sempre que existem duas alternativas, a pergunta que vem sempre à mente é quando é que se deve escolher uma em vez da outra. Entre moldes feitos de alumínio e a?o, a resposta nem sempre é t?o clara como o dia. No entanto, pode querer considerar a utiliza??o de moldes de alumínio se:

• Está a executar uma produ??o de baixo volume entre 3.000 e 10.000 pe?as
• Está a criar um protótipo de produtos para avalia??o regulamentar ou do investidor
• Necessita de flexibilidade no design, o que requer ferramentas rápidas. Saiba mais sobre ferramentas rápidas aqui.
• Tem limita??es de tempo e precisa de entregar produtos rapidamente
• A produ??o está a decorrer com um or?amento apertado que n?o pode acomodar um molde de a?o
• Necessita de uma solu??o temporária enquanto aguarda a entrega do seu molde de a?o

Note-se que os moldes de alumínio têm uma vida útil mais curta e podem ter de ser substituídos após 5.000-8.000 ciclos de produ??o ou menos. Isto deve-se ao facto de o alumínio ter uma menor resistência ao desgaste, particularmente em condi??es de moldagem a alta temperatura e press?o. Os moldes de a?o podem continuar a produzir produtos durante mais de 100.000 ciclos.

Assim, teria de substituir o seu molde de alumínio várias vezes antes de um molde de a?o ter cumprido o seu ciclo de vida. O custo dessa substitui??o n?o tardará a aumentar. Se estiver numa produ??o a longo prazo em que n?o s?o necessárias modifica??es, um molde de a?o fará mais sentido em termos económicos ao longo do tempo.

Como selecionar uma boa fábrica de fabrico de moldes de alumínio

Há um ditado popular que diz: "? por aquilo que pagas que recebes". Isto vai para além do dinheiro que sai do seu bolso. Se escolher um fabricante de moldes de alumínio ao acaso, pode acabar por se arrepender. N?o tem a certeza do que deve procurar quando procura um parceiro? Aqui est?o as caixas importantes que o fabricante certo deve verificar.

1. Experiência: O fabricante deve ter uma equipa com vasta experiência em fundi??o de alumínio utilizando técnicas como a fundi??o em areia e a fundi??o sob press?o.
2. Experiência: O nível de experiência deve ser comprovado através de um catálogo de entregas bem sucedidas.
3. Tecnologia: Os fabricantes que adoptam os avan?os tecnológicos na sua área, como a utiliza??o de impress?o 3D e técnicas CAD/CAM, reduzir?o o tempo de execu??o e fornecer?o moldes de alumínio com maior precis?o.
4. Controlo de qualidade: A empresa deve ter um processo de controlo de qualidade sólido que garanta uma produ??o e um desempenho precisos e consistentes. Informe-se sobre os seus procedimentos de ensaio e certifica??es (incluindo a ISO 9001).
5. Comunica??o: Escolha um fabricante que lhe dê actualiza??es constantes ao longo da dura??o do projeto. Isto ajuda a resolver quaisquer preocupa??es que possam surgir ao longo do processo.
6. Rela??o qualidade-pre?o: O fabricante de moldes de alumínio mais caro pode n?o ser o melhor, e vice-versa. Os fabricantes que aconselham sobre o melhor material para o seu molde com base nas suas necessidades de produ??o, s?o transparentes nos prazos de entrega e oferecem apoio pós-venda ser?o mais valiosos a longo prazo do que aqueles que o abandonam à sua sorte.

O futuro do molde de alumínio

Atualmente, os moldes feitos de alumínio n?o s?o sustentáveis para ciclos de produ??o de grandes volumes a longo prazo. Os investigadores est?o continuamente a inovar em formas de tornar a produ??o e a aplica??o de moldes de alumínio mais sustentáveis e eficientes. A ado??o da tecnologia de impress?o 3D para o fabrico de ferramentas de alumínio é uma das formas pelas quais os investigadores est?o a superar as probabilidades. 

A utiliza??o da tecnologia de impress?o 3D reduzirá rapidamente os prazos de entrega e ajudará os fabricantes a criar moldes com geometrias ultra-complexas para além das capacidades de maquinagem convencionais, tais como canais de arrefecimento conformes internos. Os fabricantes conseguem a impress?o 3D de moldes de alumínio através dos seguintes passos:

1. Conce??o de um modelo CAD 3D inverso do molde utilizando um software especial
2. Impress?o 3D do seu desenho utilizando estereolitografia ou modela??o por deposi??o fundida (FDM)
3. Retirar as estruturas de suporte adicionadas pela impressora durante o processo de impress?o.

Digitaliza??o e engenharia de superfícies

Há também uma tendência crescente para a digitaliza??o e a automatiza??o. A digitaliza??o de todo o processo de moldagem reduzirá o tempo de ciclo e melhorará a precis?o. A utiliza??o de ferramentas digitais para a conce??o e o controlo eliminará o erro humano e garantirá uma produ??o mais consistente.

Os fabricantes também têm feito esfor?os para tornar o alumínio mais resistente ao desgaste através do tratamento da superfície. Por exemplo, o tratamento de superfície de moldes de alumínio utilizando deposi??o física de vapor (PVD) ou anodiza??o é eficaz para melhorar a sua vida útil.

Alguns dos revestimentos PVD mais populares s?o o carbono tipo diamante (DLC), o nitreto de tit?nio e alumínio (TiAIN) e o nitreto de tit?nio (TiN). Os fabricantes cobrem a superfície do molde com o material preferido utilizando PVD para criar uma camada dura que é resistente à água. Isto protege a superfície do molde das for?as abrasivas durante o processo de moldagem por inje??o.

A anodiza??o, por outro lado, é um processo eletroquímico que cria uma camada de peróxido na superfície do molde de alumínio. Este material aumenta a dureza da superfície e melhora a capacidade da ferramenta de resistir à corros?o. Estes tratamentos ajudam o fabricante a usufruir de todos os benefícios do molde de alumínio com a vantagem adicional de exceder a vida útil de 10.000 ciclos de produ??o.