MOLDE N.º 139

SMARTRACKINGFAB Nº ISSN 1647-6557

DESTAQUE /

AÇOS:

QUALIDADE E DESEMPENHO

FÓRUM TECH-19

PROJETO ADD.COMPFIBER

Periodicidade Trimestral

ANO 34 . N 139 . €4,50

CEFAMOL ASSOCIAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA DE MOLDES

10.2023

ANO 34 . 10 2023 . N 139

ÍNDICE

03

Editorial

04

Notícias CEFAMOL

18

Novos Associados

20

Aniversário dos Associados

26

Notícias dos Associados

34

A Indústria à Lupa

39

Aço: a essência para assegurar a qualidade dos moldes

QUALIDADE E DESEMENHO

42

Fornecedores apostam na inovação para impulsionar qualidade e fiabilidade

DESTAQUE

45

Fabricantes de moldes condicionados pela decisão do cliente

47

Soldadura de moldes pelo processo TIG

57

Desenvolvimento de metodologia de valorização de resíduos termoplásticos

59

In-Mould Electronics para a produção de uma solução funcional mais verde

61

Projeto ADD.COMPFIBER

78

Inovação para a sustentabilidade na indústria de plásticos

80

SmartTrackingFab: sistema de monitorização e previsão de processos de fabricação de moldes

86

O papel do molde no aspeto estético da superfície de peças poliméricas injetadas

89

Poder da maquinação com múltiplos apertos

91

Plano de produção nas indústrias de moldes e injeção de plásticos: quais as informações necessárias e como criá-lo?

96 NEGÓCIOS

97

O fim do milagre chinês e o crescimento das autocracias

99 GESTÃO DE PESSOAS

100

A importância da gestão de pessoas nas empresas industriais

38 AÇOS:

56 INOVAÇÃO O QUE AS EMPRESAS CONCEBEM DE FORMA SINGULAR E INOVADORA

88 TECNOLOGIA EQUIPAMENTOS . PROCESSOS . CONHECIMENTO

ECONOMIA . MERCADOS . ESTATÍSTICAS

FICHA TÉCNICA PROPRIEDADE CEFAMOL - Associação Nacional da Indústria de Moldes • CONTRIBUINTE 500330212 • SEDE DO EDITOR, REDAÇÃO E ADMINISTRAÇÃO Centro Empresarial da Marinha Grande - Rua de Portugal, Lt. 18 - Fração A / 2430-028 MARINHA GRANDE - PORTUGAL / T: 244 575 150 / F: 244 575 159 / E: revista_omolde@cefamol.pt / www.cefamol.pt • FUNDADOR Fernando Pedro • DIRETOR Manuel Oliveira • CONSELHO EDITORIAL António Rato, Eduardo Pedro, Luís Abreu e Sousa, Manuel Oliveira, Maria Arminda • TEXTOS Alberto Gil, Alexandre Batista, Ana Machado, António Alves, António Baptista, António Pontes, A. P. Duarte, Artur Ferraz, Artur Mateus, B. Branco, Bernardo Figueiredo, Carlos Ferreira, Carlos Grilo, Catarina Faria, Catarina Batista, Cátia Araújo, Cyril dos Santos, Daniel Rodrigues, Diana Dias, Francisco Cruz, Helena Silva, Hugo Gomes, J. F. Silva, João Ribeiro, Lino Ferreira, Luís Maurício, M. A. Coutinho, Maria Rodrigues, Matheus Martins, Mihail Fontul, M. L. Silva, Nânci Alves, Nuno Morgado, Pedro Bernardo, P. Carreira, Pedro Costa, P. Esfan-diari, P. G. Martinho, P. J. Novo, Olga Carneiro, Pedro Rodrigues, P. C. e Silva, Ricardo Martinho, Rúben Silva, Rui Rijo, Sérgio Silva, Sílvia Cruz, Teresa Vieira, Vítor Ferreira • PUBLICIDADE Rui Joaquim • PRODUÇÃO GRÁFICA Colorestúdio – Artes Gráficas, Lda / Zona Industrial Casal da Azeiteira, Pav. 3 - Quintas do Sirol - 2420-345 St.ª Eufémia - Leiria / T: 244 813 685 / E: colorestudio.lda@gmail.com • PERIODICIDADE Trimestral • TIRAGEM 500 exemplares • DEPÓSITO LEGAL 22499/88 • REGISTO ERC 113 153 • Nº ISSN 1647-6557 • Estatuto Editorial encontra-se disponível em www.cefamol.pt

ANUNCIANTES TTO 2 / Hasco 7 / Arburg 9 / Open Mind 11 / HPS 13 / SB Molde 15 / Maq Center 17 / Plasdan 19 / Hotel Mar & Sol 21 / Universal Afir 23 / GrandeSoft 27 / FerrolMarinha 29 / Market Days 31 / Gecim 33 / Inovatools 35 / Fluxoterm 37 / Moldino 41 / Metalcobre 43 / Rerom 47 / Ramada 49 / Fuchs 51 / Isicom 53 / Eurocumsa 55 / Knarr 57 / Millutensil 59 / Cadsolid 61; 85 / DNC Técnica 63 / Makino 65 / AM Tools 67 / Codi 69 / HRS Flow 71 / Cheto 73 / Schunk 75 / Sew Eurodrive 77 / Simulflow 81 / Norelem 89 / Sigmasoft 91 / Newserve 93 / Ibermática 95 / Balzers 97 / S3D capa interior / AHP Merkle contracapa interior / Tebis contracapa CAPA: Imagem gentilmente cedida pela empresa Moldene

REVISTA MOLDE CEFAMOL

EDITORIAL Manuel Oliveira Secretário-geral da CEFAMOL

03

ECONOMIA VERDE, SUSTENTABILIDADE E A COMPETITIVIDADE DA INDÚSTRIA DE MOLDES Assistimos, hoje em dia, a uma transformação global da sociedade com um foco muito concreto na sustentabilidade e na consolidação de práticas ambientalmente conscientes. Esta situação revela aos diferentes sectores industriais grandes desafios, mas também oportunidades claras para inovar, valorizar a oferta e aumentar os seus níveis de eficiência e produtividade.

A “ascensão” da economia verde, tem levado o mercado e os clientes a exercerem uma maior pressão sobre os seus fornecedores para que adiram a práticas sustentáveis e descarbonizem os processos de fabrico, seja pela utilização de novos materiais e/ou matérias-primas, fontes de energia renováveis, ou pela promoção da circularidade e eficiência dos produtos.

Tal tendência estende-se à indústria de moldes, onde se espera não só que os fabricantes promovam a mitigação da sua pegada de carbono, como alinhem as suas operações com os objetivos e metas dos clientes. É verdade que ao satisfazer estas exigências se promove a responsabilidade social como uma mudança de mentalidades e práticas empresariais para as quais devemos estar atentos e preparados para agir rápida e proativamente, mas há também que precaver que tal seja valorizado e reconhecido pelo mercado, de forma a permitir a própria sustentabilidade económica e financeira das organizações.

Este é um sector que acreditamos estar preparado para abraçar a mudança. Sendo uma indústria “limpa” na sua essência, o seu alinhamento com os princípios da economia verde e com a descarbonização das cadeias de fornecimento que integra, pressupõe tais políticas como um desígnio para a sua competitividade e diferenciação no mercado internacional.

“Inovar” voltará a ser, neste contexto, uma palavra-chave. Há que conceber e produzir moldes e soluções mais eficientes, que utilizem menos recursos, que ofereçam melhor desempenho, mas há também que saber comunicá-lo e demonstrar aos nossos clientes, pois este será, sem dúvida, um novo argumento de venda que estará (ou que já está) em cima da mesa.

A título de exemplo, vejamos a questão do aço. Sendo esta a principal matéria-prima do sector, os aços apresentam-se como uma pedra angular para o fabrico de moldes, mas também para a definição de estratégia de descarbonização das empresas. Historicamente, a indústria siderúrgica tem sido associada a emissões de carbono significativas devido aos métodos de produção que consomem muita energia e recursos. No entanto, o surgimento do chamado “aço verde” poderá estar a transformar esta narrativa.

O aço verde, produzido utilizando fontes de energia renováveis e processos inovadores como a utilização do hidrogénio, reduz significativamente as emissões de carbono em comparação com os métodos tradicionais. A sua incorporação no processo de fabrico dos moldes pode levar a eficiências operacionais ao longo da cadeia de valor, salientando-se a redução de resíduos, o menor consumo de energia ou a utilização otimizada de recursos, contribuindo desta forma para a descarbonização global das cadeias de fornecimento dos nossos clientes, ajudando-os a atingir os seus objetivos de sustentabilidade e a reduzir a sua pegada de carbono.

No entanto, os custos de aquisição dos mesmos são também mais elevados. Estarão os clientes disponíveis para suportar este diferencial em nome das suas políticas ecológicas, consciência ambiental e de sustentabilidade que comunicam junto do público em geral? Ou, no final, o que conta é mesmo o preço e adjudica-se em qualquer parte do mundo desde que este seja mais barato?

Segundo os livros, as empresas que dão prioridade à descarbonização da cadeia de fornecimento e demonstram o seu compromisso com práticas sustentáveis posicionam-se como parceiros preferenciais para clientes com consciência ambiental, abrindo portas a novos mercados e impulsionando o crescimento do negócio. No entanto, vemos regularmente o sector ser confrontado com práticas que contrariam esta definição. Conseguiremos invertê-la e demonstrar o valor da sustentabilidade junto dos nossos clientes? Que conseguimos contribuir para os objetivos que apregoam? Este será, sem dúvida, um novo desafio para as nossas empresas e as suas áreas comerciais.

A economia verde e a descarbonização não são tendências passageiras, mas sim imperativos de médio e longo prazo. À medida que as empresas do sector reconhecem o poder transformador destes elementos, na sua própria organização, promovem a sua eficiência e competitividade, posicionando-se como líderes e inovadores. Ao traçar um caminho em direção a um futuro mais sustentável, não só asseguram o seu próprio sucesso, como também contribuem significativamente para o crescimento dos negócios dos seus clientes e para a melhoria do nosso planeta.

A jornada em direção a um futuro mais verde e sustentável não é apenas uma necessidade. Será, efetivamente, uma oportunidade para a indústria de moldes, assim que consigamos demonstrar e valorizar no mercado o nosso empenho em moldar um mundo melhor.

N 139 OUTUBRO 2023

/ NOTÍCIAS CEFAMOL

PROJETO ENGINEERING & TOOLING FROM PORTUGAL 2023/2024 APROVADO 04

Dando continuidade à sua missão de apoio à promoção internacional da indústria de moldes, a CEFAMOL viu aprovada a candidatura para um novo Projeto Conjunto de Internacionalização, apresentado ao abrigo do Aviso n.º 04/SI/2022 do COMPETE. Este é um projeto com um orçamento global de 2.367mil euros, cujo encerramento está previsto para o final do mês de dezembro de 2024, e que visa apoiar a promoção e internacionalização do sector e da sua cadeia de valor em mercados estratégicos e de alto valor acrescentado. Pretende-se, desta forma, consolidar o posicionamento e notoriedade da indústria, dinamizando o alargamento da sua base exportadora para novos mercados, regiões e áreas de atividade.

O Engineering & Tooling from Portugal 2023/2024 vem reforçar a dinâmica internacional do sector, apoiando as empresas, nomeadamente as PME, a integrar novas áreas de negócio, bem como a identificar novos clientes e/ou mercados, através da implementação de ações de promoção e marketing, quer de cariz físico, quer digital.

Ao valorizar a presença nacional e ao potenciar a identificação de novas oportunidades de negócio e cooperação, ajudará as empresas e o sector a diferenciar a sua oferta, promovendo a sua competitividade alicerçada em novos fatores, como sejam a sustentabilidade, a relocalização das cadeias de fornecimento e o nearshoring ou a dupla transição (digital e energética). Tal será fundamental para manter o incremento das exportações nacionais e relançar o sector numa nova fase de crescimento e desenvolvimento.

O plano de ação deste novo projeto apresenta características inovadoras, principalmente ao nível da componente digital, em que se destaca a realização de ações virtuais e intervenções complementares às presenças físicas em certames internacionais, permitindo promover as empresas participantes e até mesmo antecipar contatos ou agendar reuniões.

Outra das iniciativas inovadoras será a promoção e realização dos Portuguese Toolmaking Days a desenvolver junto de OEM e first tiers da indústria automóvel alemã e norte-americana, através dos quais se pretende apresentar soluções inovadoras, competitivas e tecnológicas promovidas e dinamizadas pelas empresas nacionais.

A presença em certames físicos e o contacto direto em reuniões bilaterais continuarão a ser o foco primordial de intervenção promocional do sector. No entanto, o surgimento e implementação progressiva de ferramentas digitais irá alavancar essa presença no mercado global, atingindo novos públicos, reduzindo distâncias e permitindo, de forma contínua, uma maior ligação e interação com potenciais clientes.

Em termos gerais, é contemplada a abordagem em diferentes mercados geográficos, incluindo os tradicionais (Alemanha, França e Espanha), os de oportunidade (México, EUA, Polónia, Finlândia

e Roménia) e os não tradicionais (Marrocos, África do Sul, Brasil, Turquia ou Argentina e Chile). Em termos sectoriais, destacam-se as abordagens à indústria automóvel e de dispositivos médicos.

Ao nível dos certames internacionais contemplados, destaca-se a organização da presença coletiva de empresas nos seguintes eventos: • Plastic Meetings Lyon (França – setembro 2023) • FAKUMA (Alemanha – outubro 2023 / 2024) • Industry Expo & B2B Meetings (Roménia – outubro 2024) • PLASTIMAGEN (México – novembro 2023) • Automotive Meetings Queretaro (México – fevereiro 2024) • FIP (França – abril 2024) • NPE (EUA – maio 2024) • PLASTPOL (Polónia – maio 2024) • MEDTEC & T4M (Alemanha – maio 2024) • PLASTEC SOUTH (EUA – junho 2024) • INJECTION MOLDING EXPO (EUA – setembro 2024) • GLASSTEC (Alemanha – setembro 2024) Em paralelo, prevêem-se organizar, em território nacional, diversas missões inversas e sessões de contactos bilaterais que permitam gerar interações com empresas de diferentes países.

Sendo o marketing digital uma área que assume uma maior preponderância na promoção de empresas a nível global, pretende-se, no âmbito deste projeto, partilhar uma maior utilização e rentabilização de ferramentas com estas caraterísticas, reforçando a sua visibilidade, reconhecimento e interação com o mercado.

Para este efeito, a CEFAMOL irá possibilitar, através de parceiros especializados, a realização de auditorias à utilização de meios digitais pela empresa, as quais serão complementadas por sessões de Coaching Digital, que permitam a apresentação e implementação de propostas de melhoria, realizadas à medida de cada participante.

Também a vertente da capacitação, por via de análise de tendências e mercados, será um foco de intervenção, estando previstas diversas conferências, webinares e masterclasses, que apoiem os técnicos da indústria a reforçar o seu conhecimento e interação com o mercado e as empresas a definir as suas estratégias e planos de ação.

Para mais informações sobre as ações a desenvolver e como participar nas mesmas, contacte a CEFAMOL através do email: cefamol@cefamol.pt

NOTÍCIAS CEFAMOL /

REVISTA MOLDE CEFAMOL

LOW-CARB - ROTEIRO PARA A NEUTRALIDADE CARBÓNICA E CAPACITAÇÃO DA INDÚSTRIA DE MOLDES

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A CEFAMOL e o CENTIMFE viram aprovado o projeto Low-Carb Roteiro para a neutralidade carbónica e capacitação da indústria de moldes, submetido na Componente 11 do PRR, na dimensão Transição Climática e componente de Descarbonização da Indústria.

Com um valor total de 294.3 mil euros, prevê-se o seu arranque em setembro de 2023 e as atividades irão decorrer ao longo dos próximos 24 meses.

O projeto Low-Carb pretende desenvolver um roteiro para a descarbonização das empresas de moldes, com recurso e suporte às tecnologias de informação. A sua implementação nas empresas será feita quer através da sensibilização e capacitação dos seus quadros técnicos, quer através do desenvolvimento de uma plataforma de informação que permitirá conceber planos de ação à medida de cada organização, quer ainda pela abordagem às tecnologias digitais disponíveis para a descarbonização que possuem um enorme potencial para serem aplicadas na indústria de moldes. É com base neste modelo que o projeto irá contribuir para a twin transition definida em dois pilares do PRR.

/ / Fig. 1 - Estrutura do projeto.

Estas ações, de participação gratuita, irão permitir aos técnicos do sector alargar competências e conhecimentos nas vertentes da descarbonização e da sustentabilidade e, serão conduzidas por especialistas provenientes tanto do meio empresarial, como do meio académico.

Em paralelo, irá decorrer um ciclo de workshops sobre "Descarbonização e Competitividade”, cujo objetivo é facilitar não só a partilha e discussão da temática, como também a análise de boas práticas já implementadas, a saber: • Descarbonização e a indústria de moldes;

Foi delineado, pelo consórcio, um plano de comunicação e envolvimento de stakeholders com o objetivo de alargar a disseminação de resultados que consiste na seguinte tipologia de atividades:

• Planos de sustentabilidade empresarial;

• Promoção e sensibilização das empresas do sector para os temas da Descarbonização, Transição Energética e Sustentabilidade através de fóruns, grupos de trabalho e publicação de artigos e reportagens;

• Marketing ambiental na indústria de moldes;

• Conceção de um glossário sobre descarbonização dirigido ao sector;

Pretende-se, com estas ações, o reforço da cooperação entre empresas e entidades do Sistema Científico e Tecnológico em torno dos temas da Descarbonização e Sustentabilidade de toda a cadeia de valor.

• Criação de uma plataforma online de partilha de informação e boas práticas; • Dinamização de ações de capacitação e formação, direcionada para gestores e quadros técnicos das empresas, abrangendo os seguintes temas: • Descarbonização: metas e processos; • Elaborar o report de sustentabilidade empresarial; • Ferramentas de TI para a descarbonização; • Gestão energética na otimização de processos; • Marketing ambiental: certificações e rótulos; • Princípios da economia circular na indústria de moldes; • Design para a circularidade; • Eco-eficiência e lean manufacturing.

• Gestão de recursos e otimização de processos; • Impacto da digitalização na descarbonização;

• Economia circular na indústria de moldes; • Green Deal e novos modelos de negócio.

O projeto Low-Carb irá contribuir para o sector a alcançar as metas traçadas pela União Europeia e pelo Governo Português, fortalecendo competências nesta área, potenciando o desenvolvimento e sustentabilidade do tecido empresarial e, consequentemente, o aumento da competitividade internacional da indústria de moldes.

Para mais informações, contacte através dos endereços inovacao@ centimfe.com ou cefamol@cefamol.pt

/ NOTÍCIAS CEFAMOL

N 139 OUTUBRO 2023

MISSÃO À IRLANDA REVELA OPORTUNIDADES DO MERCADO DOS DISPOSITIVOS MÉDICOS 06

A CEFAMOL, a Pool-Net e o CENTIMFE fizeram-se acompanhar por um grupo de empresas de moldes, numa Missão Empresarial realizada na Irlanda, com o objetivo de identificar as oportunidades na indústria de dispositivos médicos nesse país.

Celoplás, MD Group, SET, Socem, SteelPLUS e UEPro tiveram oportunidade, no decorrer da ação, de visitar entidades e empresas num mercado que, nos últimos anos, tem demonstrado níveis assinaláveis de crescimento, figurando atualmente entre os principais mercados no que aos dispositivos médicos diz respeito.

Manuel Oliveira, secretário-geral da CEFAMOL, conta que se tratou da primeira abordagem conjunta feita naquele mercado, inserida numa estratégia de intensificar a aposta dos moldes portugueses na área de dispositivos médicos. A maioria das ações teve lugar nas regiões de Dublin, Athlone e Belfast. E aí, relata, foi possível constatar que a Irlanda se apresenta como um mercado que apresenta “uma dinâmica muito interessante, centrada sobretudo na área dos dispositivos médicos, mas também da indústria farmacêutica”, acentuou.

A missão centrou-se num conjunto de visitas e reuniões ‘cirúrgicas’ com empresas e instituições locais, de forma a adquirir informação detalhada sobre o mercado, as suas tendências de desenvolvimento e o modo de funcionamento do sector, que mantém uma trajetória crescente naquele país. Foram visitados ainda centros tecnológicos e universidades com laboratórios de apoio a empresas, no âmbito da investigação e desenvolvimento de produto.

A missão contemplou também a realização de várias reuniões B2B, nas quais as empresas e as diferentes entidades que integraram esta missão tiveram a oportunidade de se apresentar

e procurar estabelecer pontos de sinergia. Algumas das empresas nacionais têm, já, algum trabalhado realizado naquele país; para outras, tratou-se de uma primeira abordagem que revelaram ter considerado interessante e com possibilidade de vir a desenvolver negócios no futuro. Foi, no entender de Manuel Oliveira, “um promissor primeiro passo no sentido de vir a estabelecer um processo de ligação, de conhecimento e interação com as empresas daquele país, no sentido de, progressivamente, virem a considerar os fabricantes portugueses nas suas cadeias de fornecimento”, sustentou.

Esta ação, integrada no projeto Engineering & Tooling From Portugal, contou com a colaboração local do cluster irlandês ATIM (Advanced Technologies in Manufacturing) e a associação de polímeros da Irlanda do Norte (NIPA), com os quais a indústria de moldes nacional procura estreitar os laços.

A CEFAMOL, juntamente com o CENTIMFE e a Pool-net, adiantou Manuel Oliveira, estão já a preparar outras iniciativas com agentes deste mercado, procurando identificar novas linhas de ação que se venham a traduzir como oportunidades para as empresas nacionais.

O foco, salientou, estará sempre muito centrado no sector dos dispositivos médicos, no entanto, e no decorrer desta visita, revelou, foi possível contactar com empresas de outras áreas de negócio e, portanto, em termos de futuro, as ações a realizar poderão ter um leque de contactos mais diversificado.

/ NOTÍCIAS CEFAMOL

N 139 OUTUBRO 2023

FÓRUM TECH-I9

CAPACITAR A INDÚSTRIA PARA OS DESAFIOS DA PRODUÇÃO SUSTENTÁVEL 08

Equilíbrio. A palavra-chave para o que se afigura como sendo hoje um dos grandes desafios que enfrenta a indústria de moldes. As empresas procuram as melhores respostas para a necessidade de adotar práticas sustentáveis em todas as suas vertentes: ambiental, económica e social. Conscientes da importância de reduzir o impacto ambiental, promover a eficiência económica e contribuir para o bem-estar social, buscam a resposta para enfrentar essa grande transformação, seja apostando na digitalização, seja enveredando por estratégias que privilegiem diferentes formas de organização, valorizando mais as pessoas e o seu imprescindível papel. À medida que cresce a preocupação com a sustentabilidade, surge a necessidade de repensar processos e adotar medidas que minimizem o impacto ambiental. A redução do consumo de energia, a gestão eficiente de resíduos e o uso de materiais sustentáveis estão entre as prioridades das empresas.

Porém, além da vertente ambiental, a sustentabilidade económica é outro desafio para as empresas do sector, cada vez mais conscientes

da importância de otimizar processos, reduzir custos e promover a eficiência energética. Investimentos em tecnologias avançadas, como a automação e a digitalização, têm sido a aposta para garantir a competitividade e a viabilidade económica das empresas a longo prazo.

A vertente social também é considerada essencial. E nesta matéria, as empresas estão comprometidas em promover condições de trabalho seguras e saudáveis, bem como em garantir o respeito pelos direitos dos trabalhadores. Ações de formação e capacitação profissional são levadas a cabo para melhorar as competências dos colaboradores e promover o desenvolvimento pessoal.

Para enfrentar este desafio, a indústria de moldes portuguesa está a adotar várias estratégias, entre as quais se incluem também as parcerias com entidades de investigação e desenvolvimento para impulsionar a inovação e a dinamização de soluções sustentáveis.

O sector está, sem dúvida, a abraçar o desafio da sustentabilidade com estratégia e determinação.

NOTÍCIAS CEFAMOL /

REVISTA MOLDE CEFAMOL

Pela sua importância, este é o tema em destaque na mais recente edição da Revista TECH-i9. Editada pela CEFAMOL, foi lançada em julho, no decorrer de mais um Fórum TECH-i9, que reuniu cerca mais de oito dezenas de profissionais do sector no Centro Empresarial da Marinha Grande.

COOPERAÇÃO

09

“Operando o sector no mercado global, altamente competitivo e com condições de negócio em constante evolução, o tema da sustentabilidade apresenta tanto desafios, como oportunidades para as empresas. Por um lado, a procura dos consumidores por novos produtos ecológicos e amigos do ambiente, por outro, o interesse em processos de fabrico otimizados e eficientes que utilizam menos recursos e impulsionam a inovação e a diferenciação no mercado”, defende, no editorial, Manuel Oliveira, secretário-geral da CEFAMOL. Para este responsável, “estas exigências implicam investimentos em I&D, bem como a adoção e integração de novas tecnologias e competências ou a adaptação das organizações a novos requisitos e regulamentações, resultando em mudanças estruturais nas empresas”. É por isso que, salienta, “a cooperação interempresarial irá assumir, nesta vertente, um papel essencial para atingir ganhos de escala, dimensão e massa crítica que permitam reforçar a intervenção e posicionamento no mercado internacional”.

“De igual modo, serão necessárias uma gestão ativa e dinâmica e a promoção de uma cultura de inovação, a qual se irá refletir na capacitação de gestores e colaboradores, não só para uma mudança de mentalidades, mas também para a aquisição de novos saberes multidisciplinares”, defende ainda no editorial da revista.

O principal desafio é, afinal, garantir a sustentabilidade atual da indústria para que as empresas possam fazer este caminho, uma vez que a sustentabilidade deixou de ser uma opção para ser uma necessidade competitiva das empresas.

/ NOTÍCIAS CEFAMOL

N 139 OUTUBRO 2023

FÓRUM TECH-I9

SIMULAÇÕES PERMITEM ASSEGURAR MAIOR RAPIDEZ E QUALIDADE 10

‘Engenharia assistida por computador no projeto de moldes: otimização estrutural e térmica’ foi o tema do primeiro painel de debate que, integrado no Fórum TECH-i9, decorreu em julho, organizado pela CEFAMOL. De uma maneira geral, os oradores concordaram que a simulação é uma forte aliada no caminho da sustentabilidade, ajudando as empresas a ganhar tempo e a reduzir erros no processo produtivo.

“A sustentabilidade é, neste momento, um dos desafios que se coloca ao nosso sector”, considerou João Faustino, presidente da CEFAMOL, na abertura do evento que tem, nas suas várias edições, procurado ser um espaço de reflexão técnico e centrado nos principais desafios que se colocam às empresas.

Para o responsável, é necessário olhar para a sustentabilidade em todas as suas vertentes: seja na tecnologia, nas pessoas, nas finanças e também no impacto ambiental. E, num momento de grande incerteza que caracteriza os mercados e economias globais, João Faustino salientou que “temos de conseguir adaptar-nos e tentar tornar as nossas empresas mais competitivas, sob pena de não conseguirem subsistir”.

de construir protótipos. Com isso, enfatizou, as empresas reduzem tempos de fabrico e diminuem o erro, assegurando maior controlo dos custos de produção. Ora, lembrou, “isso é fundamental, numa altura em que estas são questões críticas para a sustentabilidade das empresas”.

A simulação, considerou, já é adotada pela generalidade das empresas, mas, sublinhou, “é possível fazer mais, de forma a compreender, com maior abrangência, o comportamento dos moldes e também da peça final”. Como exemplo, apontou as fases de moldação, demonstrando que a simulação permite analisar vários fatores críticos, seja no enchimento, arrefecimento e extração. Este processo tem, a seu ver, diversas vantagens e, atempadamente, possibilita alterar a peça, a escolha do material, prevenir falhas e diminuir custos.

ELIMINAR DESPERDÍCIO Seguiu-se um painel de debate, tendo como moderador António Pontes, da Universidade do Minho. Este recordou a indústria há 30 anos, lembrando a forma como a simulação era então encarada, mas também a sua rápida evolução e importância até aos dias de hoje.

Afirmando-se “esperançado” num futuro positivo, considerou que “este é um desafio grande e atual que temos pela frente”.

E a tecnologia é um dos principais temas quando se pensa no futuro.

Por isso, o presidente da CEFAMOL lançou o mote para a intervenção de Lourenço Bastos, do Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros (PIEP), que abordou o tema ‘Engenharia assistida por computador no projeto de moldes: otimização estrutural e térmica’.

No seu entender, a simulação numérica “é vital” para o desenvolvimento do produto, permitindo ensaios sem a necessidade

/ / António Pontes - Universidade do Minho

Júlio Grilo, do Grupo Simoldes, considerou que uma das grandes vantagens da engenharia assistida por computador “é a possibilidade de eliminar o desperdício”, uma vez que, afirmou, “com a simulação, é possível assegurar que fazemos bem à primeira”. No entanto, o grande desafio é conseguir integrar esta análise no processo, atendendo a que o tempo de execução é cada vez mais curto, com prazos de grande exigência dos clientes.

/ / Lourenço Bastos - PIEP

“A integração destas ferramentas nem sempre é feita ou consegue ser feita atempadamente”, advertiu. Por isso, considerou ser fundamental alcançar outro dos desafios que se coloca às empresas: automatizar algumas tarefas.

NOTÍCIAS CEFAMOL /

/ / Júlio Grilo - Simoldes

Isto não desvaloriza o papel das pessoas. Pelo contrário. Defendeu a sua importância, classificando-as como um elemento fundamental do processo produtivo. Considerou sentir-se um gap, neste momento, entre a realidade das escolas e a realidade das empresas, defendendo que os alunos têm de contactar mais com a indústria, de forma que a sua integração possa ser mais rápida. Mas salientou que um dos principais papéis que as universidades têm tido, constituindo-se como um grande apoio às empresas, diz respeito ao seu envolvimento em projetos. “O que as empresas esperam é que a Universidade ou o Centro Tecnológico tenham meios para as ajudar a resolver os problemas que não conseguem solucionar”, afirmou. É que, enfatizou, “a qualidade do serviço é o mais importante numa empresa, porque é isso que atrai ou fixa os clientes, indispensáveis para as empresas conseguirem sobreviver”.

Essa sobrevivência é assegurada também pelo investimento na tecnologia. No seu entender, “a sustentabilidade económica é a chave da digitalização”. As tecnologias são fundamentais para assegurar a sustentabilidade das empresas, no entanto, só faz sentido apostar nelas se o seu valor for reconhecido pela valorização dos projetos, por parte dos clientes.

“O nível de exigência que o mercado pede atualmente é ‘a exigência plena’. Por isso, é tão importante a questão da simulação, mas também dos gémeos digitais e todas as tecnologias que possam dar resposta a esta exigência”, sublinhou.

OFERECER MAIS PELO MESMO VALOR Leonel Calças, da Cadmold, chamou a atenção para o que considerou ser um dos grandes desafios das empresas: “temos de ter mais conhecimento e mais ferramentas e oferecer tudo isso aos nossos clientes, mas pelo mesmo valor de antes”.

Um exercício que, considerou, é difícil de colocar em prática e que obriga a grande ponderação e planeamento no momento de decidir pela aquisição de novas soluções. Contudo, salientou, a engenharia assistida por computador apresenta “benefícios evidentes” no que diz respeito à sua atividade: o projeto de moldes.

Outro dos desafios, considerou, diz respeito à dificuldade de atrair jovens para a indústria. Os softwares, na sua opinião, têm constituído um apoio importante, permitindo integrar ferramentas

N 139 OUTUBRO 2023

/ NOTÍCIAS CEFAMOL

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/ / Leonel Calças - Cadmold

/ / Marco Ruivo - Sigmasoft

e ganhar qualidade, mas as pessoas são fundamentais. Considerou que as universidades fazem o seu papel na formação dos jovens quadros, mas a ligação com a indústria “ainda está muito longe de acontecer ao ritmo que seria desejável”.

acentuou, de uma maneira geral, as empresas confiam porque sentem as vantagens que a tecnologia tem.

É que, enfatizou, “a indústria - cá fora - anda mais depressa do que a escola, em termos de evolução tecnológica”. Por isso, “é sempre necessário apostar em formação na empresa”, considerando que integrar os jovens cada vez mais cedo nas empresas seria “um passo fundamental” para apoiar as mesmas.

Já Lourenço Bastos, do PIEP, revelou que, nos últimos tempos, se tem “verificado um considerável aumento dos serviços de simulação numérica”, o que evidencia a importância que as empresas dão a essa tecnologia. Referiu-se também às pessoas, destacando a importância da formação ministrada pelas universidades, mas defendeu que, em alguns casos, “seria desejável que as escolas introduzissem temas como a simulação numérica, de forma a preparar melhor os recursos humanos para esta área”.

Num momento extra debate, Teresa Neves da Simulflow, especializada na realização de simulações, destacou ter sido pioneira nesta área, a nível europeu, lembrando que, no início, “havia, sobretudo, um grande desconhecimento e colocava-se em causa a fiabilidade desta ferramenta”.

Com o passar dos anos, a simulação foi ganhando importância no processo e a fiabilidade, salientou, “é uma das questões que preocupa sempre quem desenvolve o software”. Contudo,

Em relação à formação, considera que as universidades “não têm de formar analistas em simulação”, mas é importante que os jovens, durante a sua formação, “tenham conhecimento que existem estes processos”. Para que isso aconteça, defendeu, “é preciso estreitar a ligação entre as empresas e as escolas”. E no caso das empresas, considerou ainda, “é preciso que apostem mais na formação das suas pessoas”.

O primeiro tema terminou com a intervenção de duas empresas fornecedoras de soluções à indústria de moldes.

Marco Ruivo, da Sigmasoft, apresentou a empresa e a solução que esta disponibiliza e que visa dinamizar os sectores de moldes e plásticos, apostando em softwares que, pelas suas características, constituem respostas para tornar mais eficiente o processo de produção do molde. No caso da empresa que representa, destacou que facilita a interligação da informação dentro da empresa, bem como do processo produtivo, melhora a tomada de decisão e simplifica o processo.

João Ferreira, da S3D, classificou a sustentabilidade empresarial como um “equilíbrio difícil, mas imprescindível” que, no seu entender, está dependente de quatro fatores: a gestão (no que diz respeito à tomada da decisão), as pessoas (que devem ser valorizadas), os clientes e a tecnologia.

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NOTÍCIAS CEFAMOL /

REVISTA MOLDE CEFAMOL

FÓRUM TECH-I9

PLANEAR PARA ASSEGURAR EFICIÊNCIA PRODUTIVA

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Assegurar a eficiência é a ambição. Para lá chegar, as empresas têm de apostar no planeamento, analisando em pormenor cada uma das etapas do processo, desde o momento da encomenda à peça final. Só controlando o processo é possível eliminar atempadamente as falhas e encontrar rápidas soluções para os imprevistos. Planear garante sustentabilidade.

O tema do segundo painel do Fórum TECH-i9 foi ‘Planeamento e eficiência produtiva’. E este serviu de mote a que o primeiro orador, Armando Bastos, da AS Bastos Consultoria, centrasse a sua intervenção na “incrível semelhança que existe entre o equipamento CNC e o carro do (seu) primo João”. E afinal, quais as semelhanças?

São, no entender do orador, bastantes, mas podem resumir-se numa frase: “tanto no carro como no equipamento CNC há paragens não planeadas e, logo à partida, o tempo definido e os custos definidos acabam por ‘derrapar’, com prejuízo evidente”.

/ / António Bastos - AS Bastos Consultoria

Para que tal não aconteça, é fundamental que as empresas olhem com maior atenção para a questão do planeamento. E planear implica dominar o conhecimento de tudo o que se passa numa empresa. Como exemplo, destacou duas áreas no fabrico de moldes - a engenharia e a produção – que “têm de trabalhar muito próximas

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/ NOTÍCIAS CEFAMOL

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para ter sucesso e fazê-lo de forma colaborativa”. Se tal não acontecer, o resultado “vê-se mais tarde nas peças maquinadas”, defendeu.

Salientou a importância de analisar os factos e as oportunidades de melhoria, lembrando ainda que, na produção, “é muito vulgar encontrar, em muitas empresas, o ‘fator empurra para a frente’, ou seja, a desresponsabilização. E esta acaba por afetar a eficiência e a rentabilidade”.

Para acautelar isso, defendeu, é necessário melhorar a eficiência produtiva. Por um lado, definindo o valor que tem o cliente para a empresa; por outro, mapeando o fluxo e criando um fluxo contínuo; depois priorizar a produção ‘puxada’ pelo cliente; e, por último, perseguir a perfeição.

à quantidade de vezes que é preciso voltar atrás no processo”. No seu entender, “é algo muito importante, de forma a compreender as razões que levam a isso, mas as empresas, muitas vezes, não o fazem”. E não o fazendo, não previnem essa situação e alimentam um processo que “consome muitas horas” na produção.

E essa é uma questão que não se resolve apenas com a aquisição de ferramentas e soluções digitais. “É muito frequente ver as fábricas adquirirem equipamentos, sobretudo softwares, comprando vários e testando soluções. Mas o problema é que, muitas vezes, essas soluções não comunicam entre si. Ou seja, as áreas produtivas estão repletas de ‘ilhas’, que deviam ser abolidas porque os softwares deviam comunicar todos”, explicou.

A análise, salientou, é fulcral para que as empresas aprendam, sobretudo com as experiências passadas. Mas assegura também que a empresa consegue olhar as suas pessoas e criar formas de as motivar para implementar a melhoria contínua. Trata-se de um processo que, no seu entender, tem de partir do topo das organizações; ou seja, implica envolver a gestão, medir a operação e trabalhar em pilares técnicos como a logística, a qualidade, a manutenção, a melhoria focada e a qualidade.

O resultado será a ambicionada eficiência: redução de tempos, de erros e assegurando maior envolvimento das pessoas. No caminho, é preciso criar uma estratégia transversal às equipas que seja transmitida a toda a empresa e que tenha o foco orientado para o cliente. Dessa forma, a empresa conseguirá atingir novos padrões de sucesso. E estes, salientou, devem ser auditados e, sempre que possível, padronizados.

COMUNICAÇÃO No painel de debate, tendo como moderador Nuno Fidélis, do CENTIMFE, Dulce Alves, da Moliporex, defendeu que o planeamento deve começar o mais cedo possível no processo de fabrico. No seu ponto de vista, logo na área comercial. É que, lembrou, a quantidade de informação a ser processada é imensa e quanto mais cedo começarem a ser tratados os dados, mais rápido se torna depois o processo.

Destacou que, atualmente, todo este processo de planeamento está muito assente nas soluções tecnológicas, mas, no seu entender, “a chave para o sucesso são as pessoas: são elas a gerir aquilo que o software lhes fornece”. Por isso, o planeamento é um sector fulcral numa empresa: “é o local onde as pessoas mais têm de relacionar-se e saber comunicar com todos os outros sectores da produção”, sublinhou.

Um dos desafios que lançou, considerando que, em algumas empresas, devia ser uma questão mais aprofundada é “a análise

/ / Dulce Alves - Moliporex

/ / António Pina - Aníbal H. Abrantes

António Pina, da Aníbal H. Abrantes, defendeu que, para ganhar sustentabilidade, é preciso elaborar standards para ir ao encontro dos objetivos definidos. Um dos mais importantes, considerou, “é produzir mais rápido”. E isso, explicou, “obriga a mudar o processo produtivo, de forma a tentar evitar perdas de tempo e diminuir o erro e tendo o processo encadeado”. Ora, a seu ver, estas questões têm de ficar definidas na fase do projeto. “É fundamental standardizar tudo o que seja possível e que permita, até, ter menos ferramentas”, considera, salientando que são questões que contribuem para a produção ser mais sustentável.

Lembrando que no fabrico do molde “há sempre questões que não são, nem podem ser planeadas, como por exemplo as alterações solicitadas pelos clientes ou os moldes que surgem para reparação”, enfatizou a importância que têm as pessoas, na forma como asseguram a necessária flexibilidade para dar resposta a estas situações.

INTEGRAÇÃO Por isso, defende a necessidade de criar condições que consigam envolver as pessoas no processo e nos objetivos. “Hoje, as pessoas que chegam à empresa têm mais capacidades, mas também esperam outros desafios e querem uma evolução mais rápida. Por isso, temos de fazer um acompanhamento mais presencial e lançar constantemente novos desafios e dar-lhes conhecimento do que se espera e do que se pretende”, explicou.

Para Paulo Fernandes, da TJ Moldes, a standardização é fundamental para assegurar a sustentabilidade. É que, lembra, independentemente da sua complexidade, o molde passa por um processo no qual alguns passos podem ser padronizados. E isso, defendeu, é uma questão mais centrada na decisão da empresa e não tanto nos equipamentos. “As empresas têm feito investimentos avultados em equipamentos, ao longo dos anos, que só fazem

NOTÍCIAS CEFAMOL /

/ / Paulo Fernandes - TJ

sentido se todos os fatores tiverem sido planeados de forma a justificar essas compras”, considerou, salientando que “é preciso planeamento”.

No caso da empresa que representa, explicou que “temos vindo a desenvolver um software que inclui desde o planeamento à produção, e integra as várias fases. Desta forma, a pessoa que pega no trabalho para fazer, sabe automaticamente quais os passos porque já está planeado”, explica.

Deixou ainda uma advertência em relação às pessoas nas organizações. Na sua perspetiva, além de trabalharem no sentido de atrair os jovens, as empresas não podem descurar a experiência dos mais antigos. “Há um lado bom no ‘sempre se fez assim’ e que temos que saber aproveitar”, enfatizou. Adiantou ainda que “os recém-chegados à indústria vêm mais preparados do que antigamente, mas as empresas também já estão mais preparadas para ser mais atrativas e integrá-los mais rapidamente”.

Na plateia, João Ferreira, da S3D defendeu a necessidade de as empresas estudarem o ‘retrabalho’ no processo produtivo, mas também a motivação das suas pessoas. Considerou ainda que o planeamento é fundamental para abarcar tudo isso e é essencial que se estenda por todas as fases da produção.

/ / João Ferreira - S3D

Já David Vieira, da Tebis, lembrou a importância de os fornecedores da indústria assegurarem às empresas ferramentas que permitem uma maior organização do trabalho; algo que considera fundamental para garantir a sustentabilidade.

Carlos Vicente, da Moldino, destacou a importância que tem a digitalização, lembrando o quanto é fulcral a informação que existe, analisar os erros e, para colmatar questões como a falta de mão de obra, analisar e investir em sistemas, desde que se retire deles o devido partido.

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/ NOTÍCIAS CEFAMOL

FÓRUM TECH-I9

O CAMINHO DA SUSTENTABILIDADE 16

“CONSEGUIR ANTECIPAR ANTES DE ACONTECER É CONTRIBUIR PARA A SUSTENTABILIDADE”

“É EVIDENTE QUE AS EMPRESAS ESTÃO TODAS A TRABALHAR NA SUA SUSTENTABILIDADE”

António Pontes Universidade do Minho

Nuno Fidélis CENTIMFE

Os meios digitais para fazer o desenvolvimento, como seja a utilização da engenharia assistida por computador, são um contributo importante para a sustentabilidade. Por um lado, sabemos que tudo o que seja a área de desenvolvimento de produto, tudo o que seja design ou, de outra forma, tudo o que seja prever antes de acontecer, tem um impacto no futuro: na reutilização dos próprios produtos, na sua montagem ou final de vida, a escolha dos materiais mais adequados, etc.

A sustentabilidade foi sempre um tema crítico. É um facto: se não formos sustentáveis não conseguimos existir. Temos no sector empresas que são exemplo do quanto a sustentabilidade tem sido uma prioridade. Tanto assim que têm décadas de atividade. É certo que hoje existem dimensões ligadas à sustentabilidade que têm ganho mais peso, como a questão das pessoas e a ecologia.

Mas é evidente que as empresas estão todas a trabalhar na sua sustentabilidade e na competitividade que lhe é intrínseca.

O que nos auxilie a conseguir antecipar antes de acontecer assegura que estamos a contribuir para a sustentabilidade.

Este é um sector importante pela abrangência que tem e vive uma lógica de sustentabilidade a longo prazo. Apesar de defendermos a necessidade de incrementar a padronização, este é um sector flexível, que se adapta, e que tem a sorte de trabalhar com ferramentas e soluções que, rapidamente, podem ser reconvertidas para equipamentos mais eficientes e mais produtivos. As empresas apostam em projetos de I&D que priorizam a questão da sustentabilidade, procurando melhorar o processo produtivo e, com isso, assegurar maior sustentabilidade.

A nível ambiental, estamos a detetar os erros antes deles acontecerem e podemos evitá-los, selecionando, por exemplo, os recursos mais adequados e percebendo o impacto que isso terá no futuro e reduzindo os desperdícios. Do ponto de vista económico, quanto maior for a quantidade de erros, mais consequências económicas vamos ter no processo. Se os evitarmos, não necessitaremos de repetir, de voltar atrás para corrigir.

Depois, isto reflete-se também nas pessoas. Prevendo antecipadamente, conseguimos exigir menos às pessoas, porque evitamos a repetição do ciclo ‘tentativa – erro – nova tentativa’ até conseguir os resultados desejáveis. Prever antecipadamente é, por isso, vantajoso para a questão da sustentabilidade.

E esta é uma questão que deve ser transversal na indústria a todas as pessoas. Não defendo que tenhamos de ter especialistas em sustentabilidade. Todos nós devemos ser o veículo para a sustentabilidade, porque todos temos de contribuir e fazer o nosso papel, tendo sempre presente que qualquer decisão que tomemos tem impactos que podem ser negativos, ou não. Depende de cada um de nós.

A digitalização assume um papel importante neste processo.

Mas o sector já é digital há muito tempo. Foi um dos primeiros a implementar algumas das tecnologias consideradas atualmente como de vanguarda. Por exemplo, o fabrico aditivo e a impressão 3D já estão na indústria de moldes há quase 30 anos. O desafio que se coloca, e no qual as empresas estão empenhadas, é na integração de todas estas tecnologias, de modo a ter uma informação centralizada e não repartida por ‘pequenas ilhas’, procurando, com isso, incrementar a sua sustentabilidade.

/ NOVOS ASSOCIADOS

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PLASDAN

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INOVAÇÃO EM AUTOMAÇÃO E SISTEMAS DE INJEÇÃO IMPULSIONA SECTOR RUMO À SUSTENTABILIDADE

remonta ao final da década de 1980, começou por dedicar-se à venda de máquinas de injeção e equipamentos associados às indústrias de moldes e plásticos. À medida que o negócio foi crescendo, estendeu a sua ação às áreas da engenharia de moldes e gestão de projetos, desenvolvendo a sua própria gama de equipamentos termoplásticos.

Na vanguarda da indústria de moldes e plásticos há mais de três

No início do milénio, a Plasdan apostou no fabrico de uma gama

décadas, a Plasdan aposta na investigação e desenvolvimento

completa de sistemas de injeção multi-shot. Desde então, esta

de soluções, de forma a assumir-se como uma empresa-líder na

área tem vindo a crescer, constituindo atualmente a sua principal

construção de um futuro mais sustentável para o sector.

atividade.

A empresa - um projeto que resulta de uma parceria entre um

Com sede na Ordem (Marinha Grande), e com cerca de meia

empreendedor português e um outro dinamarquês -, cuja origem

centena de colaboradores, a empresa tem vindo, na última

década, a desenvolver tecnologias inovadoras e métodos de produção alternativos, como os seus sistemas de multi-injeção e células de produção, de forma a assegurar a redução de consumo energético e a reutilização de plásticos reciclados. Tais soluções são passíveis de serem incorporadas nos moldes ou em máquinas de injeção existentes, com ganhos de produtividade, na indústria de plásticos.

A perspetiva é assegurar a redução da pegada de carbono, de forma a alcançar (ou mesmo suplantar) as metas definidas para a indústria mundial.

A Plasdan é parte integrante de um grupo empresarial, liderado pela DanHolding, que tem como principal foco a criação de soluções para economia circular em dois sectores da economia, a injeção de termoplásticos e a construção modular (paredes modulares). Integram este grupo, a PCTS (Espaços Inteligentes), que opera na engenharia na área da construção e paredes móveis; a Walls & More (Design e Construção de Interiores), que se dedica à investigação e desenvolvimento de sistemas flexíveis para a habitação; e a Replast que aposta na criação de soluções para utilização do plástico reciclado.

Com mais de três décadas de experiência, a Plasdan tem-se afirmado como um pilar de excelência na indústria de moldes e plásticos, reafirmando agora o seu compromisso com a inovação e sustentabilidade, de forma a direcionar os seus recursos e conhecimentos para desenvolver soluções pioneiras que respondam às necessidades da indústria por uma produção ambientalmente mais sustentável.

/ ANIVERSÁRIO DOS ASSOCIADOS

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MOLDATA

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25 ANOS DE EXCELÊNCIA E COMPROMISSO COM O RIGOR

A Moldata assinala este ano 25 anos de atividade. Um quarto de século que se traduz num percurso pautado pela capacidade de adaptação, qualidade e compromisso com o sucesso.

Desde a sua fundação que a empresa aposta na prestação do melhor serviço aos seus clientes, no exigente sector de moldes.

Rigor, qualidade e cumprimento de prazos são as principais características que se têm traduzido num crescimento contínuo até ao lugar de destaque que hoje ocupa na indústria. Com uma equipa constituída por seis dezenas de colaboradores, tem a Europa, nomeadamente Espanha e Alemanha, como principal mercado e projeta alargar a sua ação a outras áreas do globo.

A Moldata foi fundada em setembro de 1998. No ano em que Portugal era notícia mundial devido à Expo98, três jovens, colegas de profissão, mas com conhecimentos diferentes na área dos moldes, juntaram-se e, destemidamente, avançaram para a criação de um projeto empresarial.

A empresa foi, inicialmente, um gabinete de projeto e programação, com sede num pequeno escritório, em Casal Galego, Marinha Grande, prestando serviços aos fabricantes de moldes da região.

A qualidade e rigor que colocavam no seu trabalho levou a que, rapidamente, fossem reconhecidos e escolhidos. A empresa começou a crescer.

Quatro anos volvidos, com a entrada de um outro sócio, adicionaram à sua atividade a prestação de serviços de maquinação. Para tal, mudaram de instalações para um pequeno armazém, na zona industrial da Barosa. Ali estiveram até 2011, mantendo-se numa rota de crescimento contínuo, mas também de algumas alterações.

Em 2007, passou por uma reestruturação da sociedade, desde então, assegurada por António Gameiro e Ricardo Caseiro. Foi neste ano que teve lugar também um dos principais marcos da empresa: a internacionalização. A Moldata iniciou o seu percurso de busca por clientes fora de Portugal, reduzindo a dependência dos produtores nacionais e estendendo a sua ação ao exterior. A aposta na diferenciação e qualidade foram essenciais para que, em pouco tempo, a empresa começasse a conquistar novos clientes na Europa.

Este passo contribuiu para um novo e grande impulso na atividade e a empresa teve necessidade de expansão. Por isso, em 2011, mudou para instalações próprias, na Zona Industrial de Vieira de Leiria. O novo espaço permitiu corresponder às necessidades que já tinha e que vieram a aumentar passado pouco tempo. Com a mudança, a Moldata começou a distinguir-se enquanto fornecedor de serviços de maquinação e estruturas. Desde o primeiro dia, estabeleceu padrões de qualidade elevados para o serviço que prestava, investindo constantemente em tecnologia de vanguarda e numa equipa altamente qualificada.

E foi, paulatinamente, tendo necessidade de aumentar a capacidade e o leque de serviços, uma vez que o sector estava, então, muito pujante e a empresa tinha perspetivas muito boas. Em 2013, decidiu avançar para o fabrico de moldes, adquirindo uma nova nave, localizada em frente à sua sede, onde iniciou uma unidade especializada na produção de moldes até 25 toneladas. Nasceu, assim, a MDTForm.

Em paralelo, os dois responsáveis da empresa estabeleceram uma parceria com um profissional da área da fresagem, adquirindo a Golpimol, que, associada à unidade de moldes, lhes permitiu alargar a oferta de serviços aos seus clientes.

A nível sectorial, a indústria automóvel representa cerca de 80 %.

Reduzir a dependência desta área é, tal como para muitas outras, o objetivo da empresa, que tem crescido, gradualmente, em mercados como a aeronáutica e a metalomecânica de precisão.

“A diversificação é a prioridade”, salienta António Gameiro, adiantando que um dos próximos objetivos, que está já a ser preparado, é a entrada da empresa no mercado norte-americano. No entanto, face à situação da economia a nível mundial, caracterizada por um arrefecimento da atividade empresarial, António Gameiro admite olhar para o futuro “com bastante apreensão”.

Olhando em redor, conta, preocupa-o a quantidade de empresas que, nos últimos tempos, têm visto a sua situação financeira complicar-se. Algumas tiveram, até, de fechar portas. Mas isto é algo que “terá de acontecer, porque face à indefinição que caracteriza o mercado, algumas empresas irão ficar pelo caminho porque não há lugar para todas”. No seu entender, “vão manter-se, apenas, as mais competitivas”.

INTERNACIONALIZAÇÃO Quando, em 2011, mudou para a Vieira, a empresa tinha dez colaboradores. Atualmente, a equipa é constituída por seis dezenas de pessoas, repartidas entre as empresas que constituem o grupo.

Trata-se de uma equipa jovem, com uma média de idades a situar-se nos 35 anos.

A internacionalização mantém-se como uma das principais apostas da empresa, que tem como principais clientes fabricantes de moldes localizados na quase totalidade dos países da Europa, com destaque para Espanha e Alemanha. Portugal representa hoje para a empresa cerca de 30 % do total que produz.

“Manter este rácio ou, até, aumentar a percentagem de mercados internacionais é o objetivo da empresa, em termos de futuro”, explica António Gameiro.

Tal, considera, “pode acontecer de forma injusta em algumas situações” porque, enfatiza, “sente-se uma concorrência, por vezes pouco leal, ditada, em muitos casos, pelo desespero da situação financeira de algumas empresas”. No caso da Moldata, revela, “a situação está estabilizada, apesar de alguns clientes importantes, em Espanha e França, terem encerrado”.

“Vivemos uma situação de grande incerteza. Se não houver medidas urgentes de apoio ao tecido empresarial, a Europa vai perder muita da sua capacidade industrial”, defende.

O receio em relação ao futuro não condiciona os objetivos da empresa que, explica, “quando o mercado regressar ao ativo, pondera avançar para outras áreas de negócio, como a injeção de plástico ou o fabrico aditivo”.

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ANIVERSÁRIO DOS ASSOCIADOS /

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/ ANIVERSÁRIO DOS ASSOCIADOS

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MOLDENE

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COMEMORA 40 ANOS DE EXCELÊNCIA E SUCESSO NO FABRICO DE MOLDES

Quatro décadas de compromisso com a qualidade, dedicação ao cliente e constante evolução tecnológica, conduziram a Moldene ao lugar de destaque que hoje ocupa na indústria de moldes. Fundada com determinação e visão por um grupo de empreendedores, a empresa é hoje sinónimo de excelência, oferecendo ao mercado não apenas os moldes que fabrica, mas tendo estendido a sua ação também à área da injeção de plásticos, apostando, até, no desenvolvimento de produtos próprios.

Agosto de 1983. Era fundada, por um grupo de profissionais da indústria de moldes, a Moldene. Iniciou a sua atividade em janeiro de 1984, num pequeno pavilhão, a escassos 200 metros do local onde está hoje instalada, em Ferraria, Pataias. Os sócios detinham conhecimento e especialização em diversas áreas do fabrico de moldes, conseguindo, entre si, desenvolver um trabalho de complementaridade no processo. Isso foi determinante para assegurar uma resposta eficaz e, com isso, conquistar a confiança dos clientes.

Com o tempo, parte dos fundadores foi deixando a empresa que, atualmente, mantém como sócios elementos de três famílias fundadoras: Mário Rui Grácio (responsável pela área comercial), Fábio Mourato (responsável pela produção) e Gildo Silva (responsável pelas infraestruturas e IT).

Ao longo da sua história, a Moldene manteve uma rota de constante inovação e crescimento, fruto da dedicação da equipa e da sua aposta constante em primar pela excelência. Hoje, a empresa conta com 80 colaboradores e produz moldes para diversos pontos do globo.

Mário Rui Grácio, atual gerente, conta que, no início da atividade, a empresa conquistou clientes através de parcerias com intermediários. Os clientes eram, principalmente, fabricantes de moldes portugueses, mas tinham como destino final o estrangeiro, sobretudo a América do Norte. Foi para ali que, nos primeiros tempos, a Moldene fabricou moldes para a indústria dos brinquedos.

A qualidade do trabalho levou a que, rapidamente, a empresa conquistasse novos clientes e crescesse e, dois anos após o início, foram construídas as atuais instalações, para as quais se mudou, ocupando uma das duas naves do edifício.

Contudo, foi mantendo a senda de crescimento, apostando em tecnologias e equipamentos de vanguarda, como as CNC. Tal aposta permitiu ganhar novas competências e entrar em mercados mais exigentes, como a eletrónica, eletricidade, embalagem e utilidades domésticas.

INTERNACIONALIZAÇÃO A Moldene começou também, gradualmente, a reforçar a aposta na área comercial. Com isso, iniciou o processo de internacionalização, primeiro em França e Espanha, e depois expandindo para outros pontos do globo.

Mário Rui Grácio ingressou na empresa em 2000. Começou por gerir a área da qualidade, gerindo a certificação pela norma ISO 9001. Em 2005 passou, depois, para a área comercial.

Em 2009, assumiu a gerência da empresa. A Moldene, alargou a área comercial, integrando mais profissionais e foi a partir dessa época que começaram a crescer os clientes internacionais em mercados tais como a Bélgica, Croácia, Alemanha, Polónia, Chéquia e Suíça.

Neste percurso de crescimento, conquistou clientes também no norte de África e Rússia, permitindo um crescimento exponencial do volume de negócios. Esta dinâmica comercial permitiu reforçar a presença em áreas, tais como a indústria automóvel que representa, hoje, cerca de 65 % do total que a empresa produz.

INJEÇÃO Em 2000, a empresa deu um passo que viria a representar um marco na sua história: inaugurou uma área de injeção de plástico, com duas máquinas, que se destinavam a realizar os ensaios dos seus moldes. Tratou-se de um serviço que complementou a sua

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oferta aos clientes, para o qual foi criada uma área exclusiva para a injeção, fora da zona de produção de moldes.

Atualmente, e desde 2012, a separação foi ainda mais notória, com a criação de uma empresa – com os mesmos sócios – dedicada exclusivamente à injeção de plásticos. Nasceu, assim, a Stipo.

Esta unidade tem dez colaboradores e tem vindo a crescer de forma sustentada, com a conquista de clientes (sobretudo nacionais), mas com o mercado internacional em desenvolvimento. Este representa atualmente cerca de 20 %. A Stipo produz para as áreas da jardinagem, eletrónica, embalagem e automóvel, apostando também no desenvolvimento dos seus próprios produtos. Criou e comercializa uma linha de copos de plástico inquebráveis, além de alguns consumíveis para a indústria de moldes e utilidades domésticas, entre outros.

Em 2019, conta Mário Rui Grácio, a Moldene reforçou o investimento na componente técnica, ao adquirir novas máquinas (de erosão, CNC de cinco eixos e medição tridimensional). A prioridade, após esse investimento, tem sido, conta, “aumentar a rentabilização da produção e dos equipamentos”, e isso tem permitido à empresa continuar a manter os seus níveis de crescimento.

Ano após ano, tem reforçado os seus resultados. Exceto em 2021, no pós-covid, quando o volume de negócios registou uma quebra. Contudo, no ano seguinte, recuperou e, para este ano, “as expectativas são de resultados ainda melhores”, acrescenta o gerente.

FUTURO Mário Rui Grácio conta que o presente não tem sido muito favorável à indústria de moldes. Pelo contrário, adianta, considerando que o sector passa por um período bastante conturbado.

“Tem sido uma luta muito grande devido aos preços (dos moldes) esmagados. Temos de olhar para as oportunidades e analisar bem, por isso um bom planeamento é fundamental”, defende. A aposta da empresa, salienta, “é fazer sempre melhor e em menor tempo”. Por tudo isto, Mário Rui Grácio olha o futuro com “moderado otimismo”, afirmando não ter dúvidas de que a empresa manterá a sua rota de crescimento.

Em relação ao sector, considera que “o futuro terá de passar pela união entre empresas”. “É preciso criar grupos que reforcem as parcerias que, nalguns casos, já existem; e criar parcerias novas. A confiança é fundamental para isto ser alcançado e só desta forma os moldes nacionais conseguirão ganhar escala e competitividade no contexto internacional”, defende.

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INTERMOLDE

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HÁ 50 ANOS A MOLDAR O FUTURO DO VIDRO COM INOVAÇÃO E QUALIDADE

Com um percurso de meio século pautado pela excelência, a Intermolde tem contribuído para acrescentar qualidade ao futuro do vidro de embalagem, através da sua dedicação contínua à inovação e ao investimento em equipamentos de vanguarda. Criada em 1973, a empresa, que se tornou num grupo constituído por quatro unidades com atividades distintas, tem mantido, ao longo da sua história, um trilho consistente de crescimento, expandindo capacidades e conhecimentos, e colaborando com os líderes da indústria do vidro em Portugal e no mundo.

Foi em setembro de 1973 que nasceu, na Marinha Grande, aquela que viria a assumir-se como a principal empresa nacional de fabrico de moldes para vidro: a Intermolde.

A localização, escolhida pelos três sócios fundadores – as empresas Belchior, Emimolde e a italiana Officine Stampi Corsico – teve em conta a forte tradição vidreira que, então, existia na região. Foi com a entrada de José Germano Martins Ferreira, um então jovem engenheiro convidado para assumir a gestão, que a empresa iniciou a sua senda de crescimento contínuo, fruto de uma estratégia inovadora e de rigor. Esta manteve-se ao longo do percurso da empresa.

As primeiras instalações da Intermolde situavam-se na zona da Embra, na Marinha Grande. Os primeiros equipamentos foram

escolhidos pelos sócios italianos, que detinham maior know how do processo. Foi também com os italianos que os primeiros encarregados da empresa – e também o gestor - receberam formação técnica.

Com o passar dos anos, Martins Ferreira foi adquirindo as quotas aos fundadores e a Intermolde passou a ser uma empresa familiar, tendo como principal imagem de marca a constante aposta em inovação e desenvolvimento de soluções focadas na melhoria da performance dos seus clientes. E esta transitou, como uma herança genética, para a nova geração de gestores: Jorge e Ricardo Ferreira, os dois filhos de Martins Ferreira, que são, hoje, os responsáveis pela Intermolde.

Os dois começaram desde muito cedo a contactar com o ambiente fabril, trabalhando ali durante vários anos, antes de assumirem a liderança. Por coincidência, o ano em que a Intermolde celebra os 50 anos é também o ano em que Martins Ferreira comemora oito décadas de vida. E, contam os filhos, nunca perdeu a ligação à empresa, onde ainda vai com grande regularidade, contagiando todos com a sua energia e integrando todas as reuniões estratégicas da empresa.

Para Jorge e Ricardo Ferreira, com a sua presença, o pai continua a partilhar os seus ensinamentos resultantes da experiência de uma vida inteira dedicada à empresa. “Não nos conformarmos com

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aquilo que temos ou já tivemos e procurarmos sempre algo que nos faça melhorar e crescer: este foi um dos principais ensinamentos do nosso pai”, contam, acrescentando que esta forma de ver permite-lhes pensar o futuro com otimismo.

“Mesmo quando não existia a internet, nem as tecnologias que hoje existem, o nosso pai conseguiu estar sempre à frente, de forma a antecipar as necessidades dos clientes e assegurar as melhores respostas”, acrescentam.

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Hoje, a equipa da Intermolde é constituída por 134 pessoas. O número tem vindo a crescer – eram cerca de seis dezenas antes da mudança para as atuais instalações – ao mesmo tempo que crescem, também, os resultados da empresa e a sua aposta nas tecnologias de produção.

INOVAÇÃO E INTERNACIONALIZAÇÃO A aposta nas tecnologias de vanguarda, com a aquisição constante de máquinas que fossem dando as melhores respostas de precisão, rigor e qualidade, permitiu à empresa crescer. Nos primeiros anos, os seus moldes destinavam-se às grandes vidreiras nacionais.

Contudo, em pouco tempo, e devido a esta forma de trabalhar, a Intermolde começou o seu processo de internacionalização.

Primeiro, exportando para Espanha (na década de 1980) e, depois da década de 1990, para as maiores garrafeiras de nível europeu.

Apesar de, no início, estar praticamente sozinha no mercado nacional, a empresa foi conseguindo satisfazer as necessidades das vidreiras portuguesas. Um dos marcos importantes da história da empresa foi a mudança de instalações para a Zona Industrial da Marinha Grande, o que aconteceu em 2014. Isso permitiu uma aposta mais concertada nas novas tecnologias, num espaço com maior capacidade. Todo o processo de mudança foi pensado e executado faseadamente, de forma a acautelar a manutenção do volume de negócios e a capacidade produtiva.

Ao mesmo tempo, a empresa dava passos maiores na internacionalização, estendendo a sua ação à América Latina (para países como a Venezuela, Argentina, Panamá, Costa Rica, Guatemala ou República Dominicana). Na época, o mercado português representava a maior fatia da produção da empresa.

Hoje, cerca de 70 % do que a Intermolde produz é para exportação e os seus moldes estão presentes em diversas zonas do globo.

O mercado mais relevante é o ibérico que, por si só, representa cerca de 30 % do total das exportações. Alemanha e Polónia são também mercados em crescimento. E, explicam os dois gestores, “o objetivo é manter a estratégia de diversificação de mercados”.

Por exemplo, contam, entre 2000 e 2010, a empresa trabalhou para África ou para o Médio Oriente, exportando para países como o Egito e Angola. Esta assumiu, em determinado momento, bastante importância para a empresa, o mesmo acontecendo com, por exemplo, o mercado russo.

“A Intermolde sempre procurou mercados emergentes, assentando a sua estratégia no crescimento nesses locais, afirmando-se pela qualidade”, contam, adiantando que, hoje, a aposta consiste em “manter os mercados que temos, mas estar atentos às oportunidades de crescimento a nível internacional, de forma a conseguir combater o esmagamento dos preços que sentimos no mercado nacional”.

A Ásia, alguns países do Leste da Europa e, mais recentemente, a Turquia são os principais concorrentes da Intermolde.

/ / Ricardo Ferreira, Martins Ferreira, Jorge Ferreira

O GRUPO O crescimento da Intermolde, ao longo do tempo, acabou por revelar-se mais eficaz com uma estratégia de grupo; ou seja, a individualização de determinadas áreas específicas (dentro do processo de fabrico do molde para vidro), através da constituição de novas empresas. Assim, o grupo é hoje composto por quatro unidades distintas (mas localizadas contiguamente), e produz todo o tipo de moldes e acessórios.

Além da Intermolde, integra a Vidrimolde, criada em 1985, com o objetivo de alargar a oferta de moldes para o sector da cristalaria e que, com a perda de importância dessa área de negócio, se voltou também para os moldes destinados às garrafeiras. Uma outra é a Mego, que se dedica ao serviço pós-venda e reparação dos moldes, trabalhando essencialmente para o mercado nacional. Repara não apenas os moldes fabricados no grupo, mas também prestando serviços a outras empresas. Existe ainda uma outra unidade, especializada no fabrico de boquilhas, e que, por enquanto, está integrada nas instalações da Intermolde. Um dos objetivos de futuro passa pela sua individualização.

Nesta celebração dos 50 anos, a empresa prepara-se para apostar numa nova área de produção, tendo adquirido uma unidade, próxima das demais, que se dedicará ao fabrico de punções. Esta área, contam os dois gestores, tem estado integrada na Mego, mas a expectativa é que venha a mudar no decorrer de 2024.

Para Jorge e Ricardo Ferreira, “uma das grandes vantagens que toda esta diversidade de oferta proporciona é um produto integrado, o que permite à Intermolde assegurar uma resposta única e exclusiva”.

Desde há alguns anos que a empresa vem mantendo uma aposta no desenvolvimento e investigação de produtos e processos, com o intuito de melhorar o processo produtivo, assegurando a inovação.

Para isso, tem trabalhado de forma muito próxima com diversos parceiros empresariais e, sobretudo, com escolas, universidades e centros tecnológicos.

“Inovando e trabalhando em soluções diferentes temos, ao longo dos vários projetos em que participamos, conseguido desenvolver soluções que reduzem tempos e aumentam a qualidade, assegurando a preparação da empresa para o futuro”, salientam os gestores.

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/ NOTÍCIAS DOS ASSOCIADOS

LEOMÁVEL SUCESSÃO E CONTINUIDADE 26

A Leomável é uma empresa de fabricação de moldes para a indústria de plásticos, fundada em 1984 por Leonel e Fátima Caetano. É considerada uma referência no mercado, devido ao seu compromisso com a qualidade e precisão do seu trabalho exigente.

Como muitas outras empresas na região, a Leomável enfrentou um desafio relacionado com a sucessão organizacional — a falta de um plano de sucessão, ameaçava a gestão e a continuidade do negócio.

O grupo alemão MAGENWIRTH Technologies Group, do qual faz parte a empresa Magura, cliente da Leomável há mais de uma década, demonstrou interesse em adquirir a totalidade das ações da empresa. Para a Magura, essa aquisição apresentava vantagens significativas, uma vez que a cooperação entre Leomável e Magura já representava confiança, qualidade e rigor técnico há muito.

A existência de uma cooperação de longa data entre ambas as empresas e o facto de serem da mesma área de negócio, tornou a aquisição num grande potencial de sucesso. O comprador garantiu o seu fornecedor de qualidade, do qual necessita imperativamente, e o vendedor reteve a empresa com continuidade e sustentabilidade.

Além disso, foram proporcionados investimentos, tanto a nível de novos postos de trabalho como a nível de tecnologias, e o projeto de desenvolvimento irá prosperar continuamente.

Criou-se uma sinergia entre Portugal e Alemanha, a Leomável conseguiu manter a sua filosofia e a sua ética de trabalho, e conta agora com orientação e suporte de uma empresa forte estruturalmente.

No que diz respeito à gestão de topo, liderada agora por Fátima Caetano, que assumiu o cargo de CEO, reflete a confiança e cooperação que existe entre ambas as empresas.

Retrospetivamente, o caso de sucessão da Leomável está a ser um exemplo de sucesso e promete grande desenvolvimento para o futuro, tanto a nível tecnológico como de expansão de negócio.

“Na hora da escolha de sucessão da empresa devemos ter a responsabilidade e visão para garantir a sustentabilidade e continuidade da empresa. Garantir que a nova gestão não desintegra a alma da empresa. Não é só um projeto de vida que entregamos, mas sim todo o know how e vidas que se dedicaram décadas à empresa”.

Fátima Caetano – CEO

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FERROLMARINHA CELEBRA 35 ANOS 28

Sempre atenta à realidade que a envolve e que a obriga a adaptar-se às novas necessidades dos clientes.

A Ferrolmarinha celebra 35 anos de existência em 2023. Iniciou a atividade numa pequena loja, com cerca de 100 m², a comercializar ferramentas e acessórios para a indústria de moldes de plástico e vidro. Há 20 anos, expandiu o negócio para a venda de aço e atualmente as instalações somam 5.000 m² de área coberta.

Do mercado local (Marinha Grande), que servia em 1988, passou a servir o território nacional. Este crescimento deve-se ao trabalho, dedicação e conhecimento dos recursos e capacidades disponíveis da empresa em cada momento, ao longo dos anos.

As parcerias estabelecidas com marcas internacionais, das quais a Ferrolmarinha é distribuidora, assentam no compromisso e responsabilidade em providenciar o melhor serviço no mercado.

Ao longo de 35 anos, a Ferrolmarinha tem respondido a novos desafios. Ano após ano, continuará a trabalhar para melhorar a indústria que serve e elevar o nível de qualidade do tecido empresarial português, contando com a dedicação e empenho dos seus colaboradores e com a parceria de cada um dos seus clientes e fornecedores

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NECKMOLDE APRESENTA DOCUMENTÁRIO 30

A Neckmolde, para a celebração dos seus 20 anos, decidiu elaborar um pequeno documentário que conta, não só os primeiros 20 anos da sua existência, mas também alguma da história do seu fundador.

Devido à pandemia COVID-19, as filmagens acabaram por decorrer durante três anos, acabando por dar um sabor especial ao trabalho.

Para aproveitar o aniversário do seu fundador, a empresa fez a apresentação do mesmo num evento privado, para colaboradores e alguns amigos do presente e passado, tendo o fundador sido surpreendido por uma sala com mais de 80 pessoas, que homenagearam os seus 50 anos de carreira.

De carácter privado até agora, esta reportagem tem sido apresentada apenas na empresa a clientes, fornecedores, parceiros e amigos. Contudo, a empresa decidiu que irá disponibilizar o documentário online, nas suas redes sociais, no dia do aniversário da sua fundação, a 17 de outubro.

Um documentário digno de ser visto, que demonstra a raiz de uma empresa que espelha o tecido industrial português, uma fonte de dedicação e empenho a uma causa com um cariz de responsabilidade social muito forte.

A Neckmolde deixa a todos o convite para desfrutarem desta peça que conta uma história diferente.

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ANÍBAL H. ABRANTES 32

COMEMORA 78.º ANIVERSÁRIO COM A OBTENÇÃO DO RECONHECIMENTO “QUALIFIED BY EFQM” DA EUROPEAN FOUNDATION FOR QUALITY MANAGEMENT

A mais antiga empresa de moldes portuguesa, a Aníbal H. Abrantes, que integra o Grupo IBEROMOLDES, foi distinguida com o Reconhecimento “Qualified by EFQM” da European Foundation for Quality Management, entregue pelo Presidente da APQ (Associação Portuguesa para a Qualidade), Prof. Doutor Pedro Saraiva.

A entrega formal do Reconhecimento ocorreu no dia do aniversário da Aníbal H. Abrantes, e contou com a presença não só da equipa envolvida no projeto, mas, também, do Presidente da CEFAMOL e de vários dirigentes do Grupo IBEROMOLDES, em particular do seu Presidente, Eng. Joaquim Menezes.

O “Qualified by EFQM” reconhece o desempenho da organização, a excelência da sua gestão e o empenhamento dos seus trabalhadores, possibilitando a aprendizagem e partilha com outras organizações, ao mesmo tempo que proporciona visibilidade e acesso a uma rede internacional de empresas de sucesso.

O Modelo de Excelência da EFQM, originalmente criado pelos CEO das maiores empresas europeias para incrementar a competitividade das organizações europeias e suportar o desenvolvimento sustentado das economias europeias, é, hoje, utilizado em todo o mundo, nomeadamente nos países em maior desenvolvimento como é o caso da China, da Arábia Saudita, do Dubai, entre outros.

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GECIM:

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DEDICAÇÃO AOS CLIENTES, VALORIZAÇÃO DOS SEUS QUADROS E RESPEITO PELOS SEUS PARCEIROS DE NEGÓCIO SÃO FATORES-CHAVE PARA 35 ANOS DE CRESCIMENTO

Desde 1988 que a Gecim vem mantendo um rumo orientado para o sucesso, num percurso pautado pelo crescimento sustentado ao longo dos anos, sustentado pelo seu compromisso inabalável com a qualidade e a inovação. Um dos fatores-chave de sucesso tem sido a abordagem que a empresa, que disponibiliza soluções de engenharia, desenvolveu desde o início: um modelo de negócio único e inovador, baseado na solução somente depois no produto: as empresas de moldes e plásticos. Com sede na Marinha Grande, a Gecim tem cerca de 30 colaboradores.

A Gecim foi criada em 1988. 35 anos volvidos, nenhum dos fundadores se mantém na empresa que é, hoje, administrada por Acácio Moleirinho que entrou para a empresa pouco tempo depois da sua fundação, 1991, tendo hoje como único sócio João Carlos Ferreira.

Desde a sua fundação que a empresa representa a marca Mold-Masters em exclusivo para Portugal. Esta era e é uma das principais marcas de canais quentes (de origem canadiana) que, ao longo dos anos, tem vindo a adaptar-se às mudanças no mercado e a criar soluções diversas, no segmento da injeção de polímeros.

Esta parceria com uma marca de excelência permitiu à Gecim, ao longo da sua história, ser um farol de qualidade no mercado da engenharia. Ao longo dos anos, a empresa consolidou a sua posição ao adotar uma abordagem única e inovadora no seu modelo de negócios, focada na entrega de soluções completas e personalizadas aos seus clientes: as empresas de moldes e plásticos em Portugal.

Esse compromisso inabalável com a qualidade e a inovação, levou a que a empresa fosse apostando, ao longo do tempo, noutras soluções, asseguradas por outras marcas que representa em exclusivo, como a VEGA, a DME a Ferromatik ou a Ultra System.

“Desde muito cedo, e ao longo do tempo, inovámos na forma de trabalhar, desenvolvendo um conceito de venda sustentado na solução”, o sucesso do nosso cliente é o nosso sucesso, explica Acácio Moleirinho, adiantando que “o nosso objetivo foi sempre responder aos desafios do cliente, levar o nosso produto e fornecer a melhor solução”. Isso, no seu entender, permitiu que, desde muito cedo, a empresa construísse “uma reputação associada ao bom serviço que presta aos seus clientes”.

Em 1997, identificou como novas oportunidades as áreas da hidráulica e automação nos moldes, adaptando-se para encontrar as melhores soluções, iniciando a parceria com a marca Italiana VEGA. Com a aquisição da Mold-Masters pela Milacron, tornou-se parceiro da DME em 2013 como distribuidor de excelência de acessórios e componentes normalizados e da Ferromatik em 2016, ambas pertencentes ao mesmo grupo económico, Milacron, passando em 2019 a ser distribuidora de material de limpeza dos canais quentes e máquinas de injeção Ultra System. Trata-se, segundo conta o responsável, de um complemento no serviço que presta e, com isso, tem desenvolvido também novas valências.

EVOLUÇÃO A capacidade de se adaptar às necessidades e constante evolução dos seus clientes, tem sido fulcral para assegurar o crescimento.

Com um olhar permanente e atento às tendências do mercado, e uma equipa altamente qualificada, que ascende a cerca de três dezenas de pessoas, a empresa tem mantido o seu foco em acompanhar a evolução tecnológica do mercado, que privilegia não apenas os requisitos técnicos, mas também as questões ambientais e de sustentabilidade. Esta sua abordagem holística tem resultado em parcerias duradouras.

Todo o percurso, acentua Acácio Moleirinho, tem sido feito através de passos ponderados e seguros. A Gecim teve o seu início numa

resultados que fomos conquistando ao longo do tempo”, adianta, contando que, atualmente, a empresa acolhe alguns colaboradores com mais de 25 anos de casa e, ao mesmo tempo, procura as melhores condições para integrar jovens. “Essa integração é, hoje, desafiante, porque as pessoas mudaram muito nestes últimos anos.

Por isso, procuramos juntar a experiência com a irreverência que chega agora ao mercado de trabalho”, conta.

Os três pilares fundamentais da estratégia da Gecim são: a nossa equipa, os fornecedores e os nossos clientes, isto é, os nossos principais pilares parceiros de negócio. Este é o nosso equilíbrio onde todos são importantes para a confiança e o respetivo sucesso mútuo. pequena cave, no Casal da Formiga (Marinha Grande) e, depois de ter mudado para espaços de maior dimensão em função das necessidades, tem, desde 2006, as suas instalações atuais, criadas de raiz, no lugar do Engenho (Marinha Grande), na antiga ‘fábrica das lâmpadas’.

Um dos principais desafios com que a empresa se depara, revela, é conseguir acompanhar o ritmo de mudança que hoje caracteriza o mercado. “Os que ficam são aqueles que se adaptam melhor; por isso, temos que ter uma enorme perspicácia, estar atentos todos os dias aos riscos e às oportunidades, e ir ajustando a nossa linha”, explica.

Um outro desafio, considera, são as pessoas. “As nossas pessoas são a nossa mais-valia. É a equipa que tem permitido alcançar os

Acácio Moleirinho conta, ainda, estar a olhar com alguma apreensão para a indústria de moldes, considerando que, com os investimentos que algumas das empresas realizaram nos últimos anos e as mudanças que se estão a verificar no mercado internacional, esta estará sobredimensionada.

“Penso que o mercado acabará por fazer uma seleção: as empresas mais equilibradas vão manter-se em atividade sem grandes problemas; mas outras possivelmente ficarão pelo caminho”, sustenta. Apesar disso, afirma-se otimista em relação ao futuro, mas olha para ele com “alguma prudência”, devido às grandes indefinições que continuam a caracterizar os principais mercados mundiais.

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INOGRAVE: VISÃO DE FUTURO E APOSTA NA TECNOLOGIA IMPULSIONAM EMPRESA DE TEXTURAS A LASER 36

A Inograve, empresa de texturas a laser e gravações para a indústria, tem desempenhado um papel relevante nesta área, graças a uma visão direcionada para a tecnologia e inovação, que se tem traduzido num percurso de crescimento e sucesso. Tem, desde sempre, demonstrado um compromisso inabalável com a melhoria dos seus processos, de forma a assumir-se como um parceiro de excelência para os seus clientes. Com uma equipa de nove pessoas, tem Portugal e Espanha como principais mercados, disponibilizando os seus serviços, na sua maioria, à indústria utilizadora do aço, da qual faz parte o sector dos moldes para plásticos.

A Inograve foi fundada em 2004, em Travanca, surgindo como resposta àquela que era, então, uma carência na região: as texturas e gravações para a indústria. António Pereira, que leva mais de três décadas de experiência nesta área, juntou-se com outro profissional e avançaram com o projeto. O sócio veio, mais tarde, a deixar a sociedade, permanecendo como funcionário, tendo falecido há cerca de dois anos.

“Decidimos arriscar porque víamos que no mercado havia falta de empresas que tivessem estas soluções”, explica. Havia, então, uma grande procura a nível das texturas – mais do que nas gravações que era (e é) outra das suas apostas -, o que impulsionou rapidamente

o negócio da empresa. “Na altura, tínhamos muito que fazer porque não havia, praticamente, concorrência”, recorda.

O crescimento, explica, foi sempre sustentado numa visão de futuro, assente numa aposta crescente nas tecnologias de vanguarda. Por isso, muito rapidamente começaram a oferecer texturas e gravações a laser (quando o habitual eram as texturas e gravações químicas).

Para tal, e com uma atitude visionária – que tem sido uma das principais características da empresa – a Inograve adquiriu uma máquina a laser. Desde então, tem apostado em várias tecnologias e equipamentos inovadores.

António Pereira defende que, para oferecer as melhores soluções aos seus clientes, é necessário “estar disposto a desbravar novos caminhos, arriscar” e, por isso, abraçar as tecnologias emergentes, transformando desafios em oportunidades.

“Para ter futuro, é preciso estar constantemente a inovar”, afirma. E foi o que fez. Uma das apostas foi a aquisição de uma máquina de texturas a cinco eixos, há quatro anos, que revolucionou o processo produtivo da empresa.

AS PESSOAS A equipa da Inograve é jovem, constituída por nove pessoas (entre as quais, o fundador). Ao contrário do que sucedeu no início da atividade, em que o calçado era o principal cliente, hoje o aço, que integra a indústria de moldes para plástico, representa a maior fatia

A aposta da empresa tem passado pela sua capacidade de atrair, reter e desenvolver profissionais especializados. “A dificuldade não é encontrar a tecnologia: essa existe e está disponível no mercado. A dificuldade é encontrar pessoas”, enfatiza, acrescentando que “por sorte, tenho uma equipa muito bem orientada, muito profissional e dedicada”. E, adianta, “eu passo o dia todo com eles, a trabalhar ao seu lado, tentando perceber as suas dúvidas e ajudá-los a desenvolverem-se”.

FUTURO da produção, representando cerca de 70 %. As texturas ocupam a maior fatia desta produção.

Quanto às gravações, conta, têm hoje um valor praticamente residual porque há tecnologias que se tornaram muito acessíveis e as empresas começaram a apostar nas suas próprias soluções. A Inograve assegura um tipo de gravação mais complexa e rigorosa.

António Pereira conta que, atualmente, a empresa tem 470 clientes, a maioria oriunda do mercado português, mas tem também um número interessante de clientes no mercado espanhol.

“Os nossos clientes mantêm-se há bastante tempo connosco”, conta, assegurando que, “uma parte até já consideramos mais amigos do que clientes”.

No entanto, à medida que a empresa continua a sua trajetória ascendente, enfrenta um desafio que preocupa o seu líder: a dificuldade de encontrar mão de obra especializada.

Apesar deste desafio, a empresa mantém a sua visão e determinação, mantendo-se sempre alerta e vigilante em relação a novas tecnologias e soluções que permitam dar a melhor resposta aos seus clientes.

“Acredito que, com a nossa qualidade e rigor, sobretudo no cumprimento de prazos, teremos sempre trabalho. A diversidade de clientes, parte deles ainda da indústria do calçado, também nos permite ter otimismo em relação ao futuro”, explica.

No entanto, afirma-se algo apreensivo com a situação das empresas de moldes, considerando que este arrefecimento no mercado tem feito com que “andem muitas empresas a competir e a praticar preços muito baixos e isso pode vir a comprometer a qualidade. Preocupam-me essencialmente as empresas de moldes mais pequenas porque acho que vai ser complicado ter de competir com as maiores”, sublinha.

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AÇOS:

QUALIDADE E DESEMPENHO

AÇO: A ESSÊNCIA PARA ASSEGURAR A QUALIDADE DOS MOLDES FORNECEDORES APOSTAM NA INOVAÇÃO PARA IMPULSIONAR QUALIDADE E FIABILIDADE FABRICANTES DE MOLDES CONDICIONADOS PELA DECISÃO DO CLIENTE SOLDADURA DE MOLDES PELO PROCESSO TIG

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DESTAQUE /

AÇO: A ESSÊNCIA PARA ASSEGURAR A QUALIDADE DOS MOLDES

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Helena Silva Revista Molde

a matéria-prima essencial para o fabrico do molde”. E a sua escolha é determinante para a qualidade.

A maquinabilidade, ou seja, a sua capacidade de ser maquinado ou trabalhado, é uma das suas principais características e o que faz a diferença. Mas não apenas na indústria de moldes: esta propriedade é essencial para este material ser a escolha de outras áreas de atividade.

Contudo, para a qualidade de um molde não basta esta característica, é necessário um olhar mais micro e centrado noutras particularidades dos aços, como “uma boa aptidão ao polimento e/ou à textura química”, que faz muita diferença nos moldes, sendo também necessário atender à “sua condutibilidade térmica”.

/ / Domingos Granja

Quando pensamos no fabrico de um molde, o aço é o material de eleição, uma escolha incontestável, como forma de assegurar a qualidade do produto final. A isso se devem as suas características de durabilidade e resistência a temperatura e pressões, a sua versatilidade, entre outras. Numa indústria onde a precisão faz a diferença, a escolha do aço é um passo fundamental.

Domingos Granja, profissional com décadas de experiência neste material, dá-nos conta de algumas das principais questões a ter em conta quando lidamos com os aços.

Desempenha um papel central na indústria de moldes para plásticos. Por isso, quando o tema é o molde, é impossível não falar do aço. Representa cerca de 30 % do total de matéria-prima necessária para o fabrico do molde, devido a algumas das suas principais características, como a durabilidade, a precisão e a capacidade de suportar condições extremas.

Domingos Granja dedicou a maior parte da sua vida profissional ao trabalho com o aço, sobretudo nas últimas décadas, ao serviço da Thyssenkrupp. Hoje, aos 70 anos, continua a estudar, pesquisar e acompanhar o desenvolvimento deste material de eleição para a indústria de moldes. É que, enfatiza, “inquestionavelmente, o aço é

Apesar de considerar estas como “fundamentais” para assegurar a qualidade do molde, destaca ainda uma outra: “quer as pessoas gostem ou não de o referir – porque se trata de um método corretivo na indústria de moldes -, é muito importante que o aço tenha também uma boa aptidão à soldadura”. Lembra, até, a importância de usar a solda, frisando que, se essa técnica fosse abolida, “possivelmente, deixaríamos de ter pontes, aviões ou satélites, entre muitos outros produtos”.

Domingos Granja considera que, pela sua elevadíssima especialização, a indústria de moldes “conhece bem este conjunto de características” e os fabricantes “sabem selecionar quais as tipologias de aços mais adequadas ao tipo de molde que têm pela frente”.

O processo de seleção, enfatiza, é um passo crucial, porque “se falhamos uma destas propriedades, o resultado pode ser mau e, com isso, perder negócios e clientes. Exemplifica com o caso da aptidão ao polimento. “Não é qualquer aço que pode ser usado para, por exemplo, alcançar o alto brilho”. Ou seja, “ao oferecer um tipo de serviço, tem de se ter em conta se, efetivamente, o material tem essa aptidão”.

Os processos de obtenção do aço, salienta, “não são todos iguais” porque “o processo passa por várias fases até chegar ao aço final”. “Cada passo que se intercala no processo melhora as características do aço, mas, de uma maneira geral, também incrementa o seu custo, no final”. Mas os fabricantes de moldes têm de optar sempre pelos melhores aços, cujas características assegurem o melhor desempenho, porque “esta indústria não pode usar um aço qualquer”.

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AS NOVAS LIGAS Ao longo da sua história, os fabricantes têm investido na investigação de processos de desenvolvimento de aços, dotando-os de características que melhoram o seu desempenho. Domingos Granja conta que, na Europa, houve um período longo em que esta investigação esteve praticamente estagnada. “Só nas últimas duas décadas é que se começou a notar diferença: começaram a surgir aços e ligas com novas composições químicas e a otimizar-se as existentes, como resposta às necessidades, apostando no desenvolvimento das propriedades e características como a maquinabilidade, a maior aptidão ao polimento, entre outras”, conta, acentuando que “a abertura a soluções específicas foi maior quando se introduziram os aços de pulverometalurgia”.

Ou seja, os aços produzidos a partir de pós metálicos. “Aí, temos aços que têm uma excelente condutibilidade, como temos materiais que têm uma excelente resistência à abrasão, sendo possível escolher em função das necessidades”. Nos aços de pulverometalurgia estão a surgir constantemente novidades. A sua aplicação é em pequenas peças ou postiços, sublinha.

Uma outra técnica que começa a ser cada vez mais utilizada são os pós metálicos para, por exemplo, o fabrico aditivo, relata, explicando que se tratam de “aços/ligas de endurecimento por precipitação que têm uma composição química totalmente diferente dos tradicionais, tendo a sua aplicação, no caso dos moldes, por exemplo, nos pequenos postiços ou em moldes de pequena dimensão”.

Um fabricante de moldes, sustenta, tem a noção das características de cada aço. Para assegurar que assim acontece, os fornecedores realizam, com periodicidade, ações de formação, dando a conhecer as novas soluções e as respetivas vantagens. “A seleção é feita em função da matéria plástica a moldar e do número de peças, mas também tendo em conta se o material a moldar é mais ou menos agressivo ou corrosivo para o metal”, explica.

O destino das peças em plástico é também um elemento a ter em conta. Se, por exemplo, o molde se destina à indústria alimentar ou médica, a escolha terá de recair num aço inoxidável. Mas trabalhar com este tipo de aços, adverte, requer alguns cuidados adicionais para evitar, por exemplo, microfissuras.

“De uma maneira geral, os profissionais da indústria sabem isto, mas há muitas coisas que as pessoas sabem, mas depois, na prática, não as usam. Ou seja, ignoram certos procedimentos que têm de ser feitos”, alerta, explicando que, muitas vezes, a razão disso acontecer prende-se com os custos mais elevados. “Não podemos ver, apenas, os custos do processo, mas também quanto nos custa o insucesso e a falta de confiança de um cliente devido a isso”, enfatiza.

A indústria, no seu entender, tem de agir de “uma forma mais pragmática”. Com isso, considera, os produtores de moldes poderiam passar a ter uma palavra a dizer em relação à escolha do aço, que de uma maneira generalizada, é feita, desde há muito, pelo cliente, na encomenda do molde.

Para se chegar aí, defende, uma possibilidade é que os fabricantes de moldes se consigam articular de forma mais estreita com os fornecedores de aço, no sentido de conseguirem ‘convencer’ os clientes a mudar, sempre que exista uma alternativa mais vantajosa à escolha inicial. Esta ligação entre ambos já existe. No entanto, defende, poderia ser mais incrementada, sobretudo na fase de negociação dos projetos.

AÇO VERDE Para Domingos Granja, apesar de, nos últimos tempos, se ouvir falar, com frequência, do termo ‘aço verde’, a verdade é que o fabrico do aço pouco tem de amigo do ambiente. “Mas isso é intrínseco ao carvão utilizado para remover o oxigénio”, afirma. “O minério de ferro é composto por ferro e oxigénio, sendo este removido por reação com o carvão, causando dióxido de carbono (CO2) e ferro/gusa”, explica, lembrando que para desenvolver esse processo é preciso energia que aqueça os altos fornos das siderurgias.

Para se tornar ‘verde’, afirma, terão de ser introduzidas energias alternativas no processo, como a fotovoltaica, a eólica ou outras igualmente sustentáveis, para se fazer a eletrólise da água e obter o hidrogénio verde necessário para a redução do oxigénio do minério de ferro. Contudo, acredita, essa mudança “levará o seu tempo”. Até porque, uma alteração desse tipo implicará “a remodelação dos fornos”.

No entanto, salienta, há alguns projetos em curso e algumas empresas estão, já, a apostar em novos métodos e alteração dos processos de fabrico.

“Neste momento, é prematuro dizer se o processo avançará desta ou daquela maneira ou se a mudança tornará o aço mais caro ou não. Uma coisa é certa: a mudança tem de ser feita porque, no meu entender, é insustentável a forma como produzimos CO2”, considera, sublinhando que “temos mesmo de criar caminhos alternativos”.

Como exemplo, refere que, em média e na maior parte dos casos, a obtenção de um quilo de aço implica a produção de dois quilos de CO2. Isto significa que cerca de 8 % da produção de CO2 mundial é feita pelas siderurgias. Mas uma vez colocado na indústria, o aço é totalmente reciclável. E quase metade do que é usado na Europa, conta, tem como origem as sucatas, ou seja, é recuperado no final do seu ciclo de vida e reutilizado, mantendo as suas características.

Uma outra questão, diz respeito à evolução dos materiais a injetar que, nos últimos tempos, caminha para novas soluções, tendo como objetivo uma maior sustentabilidade.

No seu entender, “os fabricantes de aços têm de estar muito atentos aos novos produtos. Há polímeros novos e em função disso, têm de encontrar as melhores soluções”.

Para Domingos Granja, “o aço vai continuar a ser o elemento-chave para fazer o molde”. O grande desafio que se coloca a esta indústria é “caminhar para um processo de fabrico mais amigo do ambiente, o aço verde”.

/ DESTAQUE

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FORNECEDORES APOSTAM NA INOVAÇÃO PARA IMPULSIONAR QUALIDADE E FIABILIDADE 42

Os fornecedores de aço desempenham um papel relevante na indústria de moldes, assegurando aquela que é a sua principal matéria-prima. A qualidade do aço assume uma importância enorme, dela dependendo o desempenho do molde e o resultado do produto final. Durabilidade, segurança e eficiência são alguns dos principais requisitos a alcançar. Por isso, este sector aposta na inovação de forma a introduzir constantes melhorias e alcançar os maiores padrões de qualidade.

Qualidade e fiabilidade. São duas das características mais valorizadas no aço. De forma a corresponder às necessidades da indústria de moldes, um dos principais clientes do sector dos aços em Portugal, os fornecedores apostam na investigação, introduzindo inovações que incrementam algumas das características, de forma a melhorar o desempenho. Com o foco que atualmente se centra na proteção ambiental, uma das grandes ambições é fabricar o ‘aço verde’.

RAMADA: “CONSIDERANDO A APLICAÇÃO, A SELEÇÃO DO AÇO-FERRAMENTA TEM UM PAPEL DETERMINANTE” “De forma a cumprir as exigências de qualidade da peça plástica e assegurar a produção necessária, é preciso a correta seleção do aço de acordo com a aplicação final e com todas as respostas que se espera do aço e do molde”.

Quem o afirma é Ângela Martins, Gestora de Produto da Ramada, acrescentando que “existe uma grande diversidade de aços e ligas, cada um com um conjunto de características e propriedades diferentes e que por isso os tornam mais adequados para cada aplicação”. Como exemplo, refere que “as exigências da indústria médica, automóvel e alimentar são distintas, e mesmo dentro de cada sector, dependendo do tipo de peça que se pretende produzir, as necessidades são diferentes”.

O mercado português, “apesar de ter uma componente predominantemente direcionada para a indústria automóvel, é

muito rico no que diz respeito à diversidade de moldes de injeção de plástico que produz”, citando, a título de exemplo e entre outros, os projetos para “peças óticas ou com textura, para plásticos com agentes corrosivos na injeção (p.e. PVC), para plástico altamente reforçado com fibra de vidro ou para peças de pequena a grande dimensão (desde cateteres para a indústria médica a bumpers para automóveis)”.

“A seleção do aço e ligas influencia severamente a performance e longevidade do molde, a qualidade da peça produzida e, consequentemente, os custos associados.”

Falando especificamente do sector de moldes, conta que, “em muitos projetos vemos o end user (p.e OEM) ou tool user (empresa de injeção) a especificarem o aço e ligas que pretendem para o projeto.

Esta especificação pode ser abrangente (em que apenas indicam a norma do aço a usar) ou bastante detalhada (mencionando marcas de determinados produtores)”. Mas, adianta, “os tool makers ou moldistas, em alguns projetos, determinam o tipo de material a usar, ou dentro do indicado pelo cliente, aconselhando-se com os fornecedores de aço sobre a melhor opção para o projeto em questão”.

Esta forma de atuar é importante, no seu entender, uma vez que “o know how e a experiência são fatores-chave na seleção do melhor material e tratamento térmico para uma determinada aplicação”. Por isso, sublinha, “acreditamos que a formação técnica é determinante para quem trabalha o aço nas diferentes fases do processo” tendo a Ramada, por isso, desenvolvido, há cerca de sete anos, a Academia Ramada.

Neste projeto, conta, “desenvolvemos ações de formação para a nossa comunidade cliente, de forma a prestarmos o nosso apoio técnico e know how quer sobre o produto, quer sobre o tratamento térmico. Paralelamente, vamos também promovendo seminários técnicos e diversas reuniões de discussão técnica nas fases preliminares dos projetos”.

“Acreditamos que é essencial trabalhar de perto com o cliente desde o início do projeto e dar-lhe meios para essa cooperação, na medida em que o aço e o tratamento influenciam significativamente a performance do molde”.

EXIGÊNCIA

/ / Ângela Martins - Ramada

“A exigência do mercado e dos consumidores está em constante evolução, pelo que toda a cadeia também tem de acompanhar estas tendências”, defende Ângela Martins, afirmando que, “por um lado, vemos plásticos cada vez mais aditivados, com elevadas percentagens de fibra de vidro, retardadores de chama, entre outros.

Por outro lado, as exigências ao nível do polimento, textura, tempos de ciclo também são mais elevadas”.

Neste contexto, “a seleção do aço e tratamento térmico são determinantes”, por isso, explica que “a Ramada trabalha com fornecedores que produzem materiais mais avançados e soluções diversificadas de forma a garantirem alternativas com uma melhor temperabilidade, capacidade de polimento e textura, e menor risco de defeito, o que é essencial onde a gestão de tempo adquiriu um papel preponderante na nossa atividade”.

Um outro aspeto da indústria de moldes diz respeito ao fabrico aditivo. Neste caso, considera que “o fabrico aditivo com pós metálicos tem como principal aplicação o tooling, permitindo entregar soluções únicas no mercado (com aumentos de produtividade e eficiência consideráveis)” e, “apesar de não ser ainda uma área no foco da inovação e desenvolvimento, estas soluções já são bastantes percetíveis no mercado português”. “A tendência será claramente um investimento neste sector”, defende.

Mas não só. Um outro aspeto que tem assumido grande protagonismo nos últimos tempos diz respeito à redução da pegada carbónica. Ou o designado ‘aço verde’. Para Ângela Martins, “a verdade é que muitas siderurgias estão ainda a iniciar o seu caminho no que diz respeito à sustentabilidade ambiental, contudo será um percurso inevitável na Europa”.

“A Europa está a desenvolver ações de forma a incentivar e direcionar neste sentido”, mas adverte que “é importante destacar que já existem algumas siderurgias que vinham a apostar na produção com neutralidade climática”. Aponta como exemplo a Uddeholm.

“Parceira do Ramada desde 1945, tem, neste momento, 100 % da

eletricidade livre de emissões de CO2, e os seus produtos possuem entre 84-98 % de material reciclado”. Ângela Martins refere ainda que “na Ramada, face à nossa experiência, acreditamos que o conhecimento sobre os produtos e os serviços é determinante em todas as equipas. Apostamos na nossa equipa, e importa destacar que quando dizemos ‘nossa’ referimo-nos não só à equipa técnica da Ramada, mas também aos nossos clientes. Somos todos uma equipa e por isso é determinante esta colaboração e partilha.”

METALCOBRE: “NOVAS LIGAS GARANTEM GANHOS DE TEMPO E BENEFICIAR O CLIENTE FINAL” A indústria de moldes já representou cerca de 80 % do total das vendas da Metalcobre. Contudo, atualmente, situa-se em cerca de 40 %. Marco Domingues justifica esta redução devido à dependência de uma indústria que, ciclicamente, passa por momentos de menor produção. Por isso, a aposta tem-se centrado na diversidade.

No caso da indústria de moldes, e lembrando que os aços não são todos iguais, Marco Domingues explica que há alguns de características especiais mais direcionados a determinados tipos de moldes, que vão servir indústrias como a automóvel, médica, farmacêutica ou alimentar.

“A indústria de moldes é a que, normalmente, usa mais tipos de aços, dada a enorme variedade de sectores que serve”, afirma. Contudo, salienta, muitas vezes o aço a usar nos moldes é escolhido pelo cliente final. “Por vezes, mesmo tendo conhecimento de que há melhores

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soluções, os fabricantes de moldes não conseguem convencer os seus clientes a mudar a escolha que, em alguns casos, se centra num tipo de aço mais económico”, conta.

A QUALIDADE Tendo em conta que a maioria das empresas de moldes aposta na qualidade, mesmo na seleção de aço mais ‘corrente’, outras há que “se centram efetivamente apenas no preço, comprometendo o desempenho do molde e acabando por prestar um mau serviço, resultando, por vezes, na perda de clientes”.

Uma forma de ultrapassar esta questão seria que a indústria de moldes trabalhasse mais em parceria com os seus fornecedores, de forma a encontrarem, em conjunto, as melhores soluções, favorecendo a qualidade do produto (molde) e uma maior satisfação do cliente final, sustenta.

“Não estou a dizer que os moldistas não conhecem os aços: pelo contrário, são das indústrias que melhor os conhecem e sabem que tipo de aço utilizar para alcançar os objetivos que necessitam”, considera. Mas, adianta, “como os fabricantes de aço vão apostando na inovação, os moldistas recorrem, por vezes, a nós, procurando apoio técnico sobre essas soluções”, acentuando que “estes são os que procuram dar mais qualidade ao seu cliente e não estão focados apenas no preço”. E a quantidade de empresas que agem desta forma tem, na sua opinião, vindo a crescer.

A qualidade dos aços, devido à aposta na investigação, também tem melhorado, salienta. Têm surgido novas ligas que garantem melhores resultados, explica. Mas lembra, logo de seguida, que “para muitas empresas de moldes, isso pouco significa porque mantêm aquela ideia de que o que sempre usaram garante confiança e têm medo de arriscar. Mas o que é certo é que as novas ligas garantem ganhos de tempo e de máquina e quem vai retirar partido disso é o cliente final”, frisa, adiantando que, “mesmo que essa aposta vá encarecer um pouco o aço, a verdade é que aumenta a rentabilidade”. No caso da empresa que representa, explica, estes aços especiais “garantem a melhor condutibilidade térmica e resistência ao desgaste”.

Em relação ao ‘aço verde’, Marco Domingues considera que ainda é uma questão para o futuro. “Até hoje, nunca ninguém me questionou acerca do assunto, nem manifestou preocupação com essa questão”, explica, considerando que, por isso, será um tema apenas “teórico” no futuro mais próximo. No entanto, defende que, a par da sustentabilidade ambiental, deveria haver uma preocupação maior em torno da sustentabilidade financeira.

UNIVERSAL AFIR: “NOVAS SOLUÇÕES DE AÇOS PERMITEM AOS FABRICANTES DIFERENCIAREM-SE DOS CONCORRENTES” A aposta nos aços com características específicas e especiais que asseguram maior produtividade é, no entender de Dinis Miranda, da Universal Afir, a solução que as empresas de moldes devem adotar, de forma a assegurar a competitividade.

“Estes são aços com características diferentes dos aços comuns.

Permitem, por exemplo, maior produtividade, sobretudo quando estamos perante o aparecimento de novos materiais, como plásticos reforçados”, explica, sublinhando que, no caso da indústria automóvel, por exemplo, “toda a cadeia de abastecimento evoluiu,

incluindo os produtos finais.

Por isso, é crucial que os fabricantes de moldes entendam que não podem continuar a apostar nas mesmas soluções de há 50 anos”.

DIFERENCIAÇÃO É que, salienta, “trabalhar / / Dinis Miranda - Universal Afir com estes materiais novos, significa ter maior produtividade”. E tratando-se de soluções com características especiais que asseguram melhor desempenho, admite que “há diferenças em termos de preços porque também as há – e são enormes – no resultado final”.

Todas estas mais-valias são do conhecimento da indústria de moldes, enfatiza, lembrando que, logo após a pandemia de Covid-19, a empresa voltou a realizar formação e seminários técnicos para as empresas do sector. Adianta que a diferença na forma de valorizar as novidades já começa a notar-se, junto de algumas empresas, mas a uma velocidade muito reduzida. “Temos um leque de clientes que olha, cada vez mais e com mais interesse, para estas soluções e isso é bom. É bom para nós, mas é, sobretudo, bom para eles porque faz com que subam na cadeia de valor e com que sejam capazes de, junto dos seus clientes, apresentarem soluções diferentes daquelas dos concorrentes convencionais”, defende.

Na sua perspetiva, o mercado está, atualmente, dividido em dois: os moldes convencionais para a indústria automóvel e, afirma, “esse segmento é muito difícil de demover da resistência à mudança”, e os fabricantes mais virados para a tecnologia, “que produzem, não apenas para o sector automóvel, mas apostam na diversidade e que têm maior abertura para acolher as novas soluções e ver os seus benefícios”.

No seu entender, a indústria carece de mais formação. “O nosso sector caracteriza-se por uma grande rotatividade de quadros entre as empresas e, por isso, devia apostar-se em formação mais sistematizada”, explica. Mas, destaca, um dos maiores desafios com que os fornecedores de aços se debatem neste momento, prende-se com “a falta de atividade na indústria de moldes”. No caso da empresa que representa, explica, a dependência desta indústria ascende a cerca de 60 %.

O futuro, sublinha, apresenta-se como uma grande incógnita. “Os fabricantes de moldes com quem falamos estão apreensivos face à incerteza em relação à retoma dos mercados”, esclarece.

Em relação ao impacto ambiental do fabrico do aço e, em particular, ao ‘aço verde’, considera que “isso é ainda apenas uma teoria que está a começar agora”. Talvez daqui a 20 anos se possa discutir a questão mais a sério, pois embora as indústrias produtoras de aço europeias, como a sua representada Bohler, estejam já a adotar políticas de proteção ambiental e descarbonização, só esperam atingir a neutralidade carbónica em 2050 e, portanto, há ainda um processo de evolução tecnológica que tem um longo caminho a percorrer. Quanto à empresa que representa, a Universal Afir S.A., já se encontra certificada através da norma 14001 que obriga à gestão e a adotar normas de proteção ambiental.

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FABRICANTES DE MOLDES CONDICIONADOS PELA DECISÃO DO CLIENTE

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O uso do aço no fabrico de moldes remonta aos primórdios desta indústria. Foi neste material que recaiu a escolha, devido às suas propriedades de resistência, durabilidade e capacidade de suportar condições extremas. Seria de esperar que a decisão sobre a escolha do tipo de aço fosse feita por quem produz o molde. Contudo, de acordo com os fabricantes, na esmagadora maioria dos casos, a escolha é feita pelo cliente, logo na fase de negociação. Desta forma, consideram, as empresas de moldes têm um papel pouco interventivo - defendendo que este devia ter mais peso – sobre uma matéria-prima que é, afinal, primordial para a qualidade do molde.

VL MOLDES: O CLIENTE É PREPONDERANTE NA ESCOLHA DO AÇO É uma questão que reúne a quase unanimidade entre os fabricantes de moldes: só raramente é confiada a quem produz o molde, a decisão sobre o tipo de aço a utilizar.

Vítor Cardoso, da VL Moldes, é um dos exemplos. Conta que essa decisão do cliente acontece na maioria das negociações do molde.

Contudo, acrescenta, no seu caso e para o modelo de moldes que fabrica, o tipo de aço utilizado acaba por não ter grande variabilidade.

“De uma maneira geral, quando se trabalha quase exclusivamente para uma indústria – no nosso caso, a automóvel – a escolha incide praticamente nos mesmos tipos de aço na maior parte dos moldes produzidos”, afirma.

O papel do fabricante do molde, adianta, passa por “genericamente, aconselhar o tipo de aço que, na sua opinião, será o mais apropriado.

Mas a decisão fica sempre nas mãos do cliente que, na maioria das vezes, já tem definido o tipo de aço a utilizar, exigindo ao fabricante

a utilização dos materiais indicados nos cadernos de encargo, previamente estipulados nos pedidos de orçamentação.

Vítor Cardoso é perentório em considerar que, atualmente, “a oferta de aços é bastante variada, com ligas diferentes para cada tipo de molde e para cada tipo de polímero a injetar”.

No caso da VL Moldes, os moldes fabricados são “muito técnicos com cadências de produção muito elevadas”. O aço, diz, “tem de ser de boa qualidade para assegurar a durabilidade da produção, com alta resistência à corrosão, boas condutibilidades térmicas, resistência extremamente alta ao desgaste, alta tenacidade, boa resistência a vibrações e impactos mecânicos, baixa instabilidade dimensional”.

A indústria de moldes vai acompanhando o desenvolvimento dos aços e está bem informada acerca das suas inovações. Isso é garantido pelos fornecedores dos aços que, conta, asseguram formação com bastante regularidade. “Esta é uma questão fundamental para irmos conhecendo novas ligas e novos produtos”, conta, exemplificando que, recentemente, técnicos da sua empresa receberam formação na Áustria, num fornecedor conceituado de produção de aços especiais. “É verdade que conhecemos bem as características dos aços, mas a palavra final sobre a escolha é sempre do cliente”, enfatiza.

E, apesar dessa escolha residir, com frequência, em “aços mais comuns e correntes”, isso não significa que não tenham qualidade.

“Temos de respeitar as normas ISO exigidas pelo cliente e usar aços certificados. Não podemos – nem queremos - descurar a qualidade”, adianta, contando que no processo, muitas vezes, o cliente escolhe, até, a marca e fornecedor do aço que pretende para o seu molde.

Uma das dificuldades que diz sentir, por vezes, prende-se com a disponibilidade dos aços especiais que necessita. Nem sempre, explica, determinados tipos de ligas especiais estão disponíveis em quantidade para responder às necessidades. E, em grande parte dos moldes, é esse o aço que os clientes preferem.

AMBIENTE No seu entender, uma das questões que deveria ser revista diz respeito ao preço do aço que, no caso dos moldes, “representa, consoante os casos, entre 15 a 30 % da matéria-prima usada”.

/ / Vítor Cardoso - VL Moldes

“Tem de haver um esforço grande para que os preços baixem porque, cada vez mais, é difícil fazer passar esse custo para o cliente.

O fabricante tem de reduzir as suas margens, mas estas já estão muito esmagadas”, defende. “Nestes últimos anos, esse preço disparou devido à inflação, ao valor das matérias-primas e aos

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custos da energia. E se falarmos de aços especiais, os valores são sempre mais altos”, acrescenta.

E se no que diz respeito às ligas especiais, o sector conhece-as e aplica-as sempre que vê vantagens nisso (e se tem a anuência do cliente), o mesmo não acontece, por exemplo, no designado ‘aço verde’. Até porque, acentua, este é um tema sobre o qual há ainda grande indefinição, apesar da premência que a indústria tem em torno da necessidade de apostar num tipo de produção mais protetora do ambiente.

“Fala-se bastante no aço verde. Mas na prática creio que não se percebeu ainda como será esse processo. Imagino que esteja dependente do tipo de energia utilizada no fabrico do aço e não tanto no processo propriamente dito”, considera. Por enquanto, conta, nenhum dos seus clientes o questionou sobre isso. No entanto, não tem dúvidas de que “quando houver uma solução para tornar o aço verde, a indústria automóvel, que dá tanta importância à questão da sustentabilidade, lhe dará prioridade. Por isso, esse tipo de aço terá valor acrescentado”.

O desafio que o sector enfrenta neste momento é, na sua opinião, a dimensão: “O problema dos fabricantes de moldes em Portugal é serem, na sua esmagadora maioria, empresas pequenas. Falta-nos escala para ter capacidade negocial. Se conseguíssemos juntar-nos para comprar, em conjunto, as matérias-primas e tivéssemos dimensão – garantida, por exemplo, com as empresas a associarem-se – conseguiríamos impor algumas alterações. Os aços poderiam ser uma dessas questões”, considera.

JDD: AÇO VERDE LONGE DE FAZER PARTE DA REALIDADE DO SECTOR Apesar da prioridade que, de forma transversal, está a ser colocada em todas as áreas industriais, Hugo Pinto, da JDD, defende que a “decisão sobre o aço verde não está, neste momento, em cima da mesa”. Ainda por cima, acrescenta, a decisão sobre o tipo de aço a utilizar no molde é feita, maioritariamente, pelo cliente.

“O cliente tem todo o poder de decisão sobre o tipo de aço a utilizar, e neste momento não coloca objeções na origem do mesmo”.

Considerando que a possibilidade de ecologia nos aços não venha a ser colocada a curto prazo.

Defende que a questão do ‘aço verde’ vai centrar-se “mais no modo de fabrico do aço e não tanto no aço propriamente dito”. Ou seja, no recurso a energias mais ecológicas para assegurar esse fabrico.

Contudo, adverte, “se tivermos em conta que o maior produtor de aço está na Ásia, chegamos rapidamente à conclusão que dificilmente se preocupará, nos próximos tempos, com as questões ambientais que, hoje, já preocupam a Europa”.

Enfatiza que, “quando o maior produtor do mundo não tem regras, dificilmente se conseguirá introduzir uma mudança”. De qualquer forma, ressalva, “é muito importante que se faça investigação e se aposte no aço mais amigo do ambiente”. Menciona também que a “Comissão Europeia, que se preocupa tanto com as questões ecológicas, deveria apoiar os fabricantes de aço europeus, de forma a evitar a dependência em relação ao resto do mundo e, assim, reduzir toda a pegada ecológica e emissão de CO2 que provoca com a circulação de transportes de aço vindo de todo o mundo.

NOVAS LIGAS Recorda que a investigação, nos últimos anos, tem resultado em melhorias nos aços, asseguradas por novas ligas que, por sua vez, asseguram melhores resultados.

Entende que a escolha deste tipo de aços reforçados pode ser uma mais-valia para quem fabrica moldes. Exemplifica com o caso dos moldes para as indústrias médica e alimentar. No entanto, defende, “essa informação sobre as potencialidades das novas ligas nem sempre chegam ao cliente e, na maior parte das vezes, não conseguimos convencê-los das vantagens devido ao seu custo mais elevado”. Por isso, considera que “a utilização desses aços só se tornará mais frequente quando o preço for mais acessível”.

No caso da indústria de moldes, explica, a ligação com os fornecedores de aço é de grande proximidade, considerando, até, que essas empresas “têm uma grande preocupação em manter os fabricantes informados sobre as inovações”. As formações, diz, acontecem com muita regularidade. “Nós, fabricantes, estamos bem informados, sabemos o que poderíamos escolher, mas depois temos de nos cingir à vontade do cliente”, salienta.

No seu entender, esta situação dificilmente mudará. Até porque “o cliente está hoje, muito centrado no preço, naquilo que vai pagar, e estamos a falar de diferenças, em muitos casos, muito significativas”.

A única exceção a esta regra que diz já notar prende-se com o fabrico aditivo. “Existe o interesse dos clientes, porque já veem vantagem na sua utilização e estão cientes dos custos”, explica.

O aço, no seu ponto de vista, não é dos piores amigos do ambiente.

Até porque é sempre reaproveitado e regressa à cadeia de valor.

“O ideal seria conseguir uma solução que permitisse que o seu fabrico envolvesse mais energias renováveis, que se continuassem a desenvolver soluções que melhorassem ainda mais a eficiência – até porque estão a surgir novos materiais na injeção - e tudo isto a um preço competitivo”, defende.

Um dos passos que acredita que poderia ser dado atualmente, passa por “reduzir a dependência da Ásia e apostar, efetivamente, na reindustrialização da Europa”.

/ / Hugo Pinto - JDD

SOLDADURA DE MOLDES PELO PROCESSO TIG

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B. Branco 1; P. C. e Silva 1; A. P. Duarte 2 1 - Laboratório Ramada Aços; 2. - Metalsolvus Lda

RESUMO No processo de produção de moldes é comum a realização de soldadura TIG ou laser, para introduzir correções de última hora, pedidas pelo cliente ou derivadas de erros de maquinação. Esta operação de soldadura implica a deposição de material que produz heterogeneidade da superfície dos moldes e poderá conduzir a problemas de polimento ou texturização, nomeadamente levar ao aparecimento de manchas devido às diferenças de coloração e que se transferem para as peças plásticas injetadas, conduzindo à rejeição das peças finais produzidas.

Neste trabalho experimental, realizado sobre os vários aços de moldes, mostra-se, através dos ensaios realizados com materiais comuns de adição e de aços vulgarmente utilizados nos moldes, como é possível corrigir as peças moldantes por soldadura, obtendo-se bons resultados finais de polimento e textura.

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Este trabalho apresenta boas práticas de soldadura TIG e de tratamentos térmicos associados, no sentido de reduzir a heterogeneidade microestrutural introduzida pela operação de soldadura e, assim, ser permitido atingir excelentes níveis de polimento e de textura no acabamento final das zonas moldantes sujeitas a soldadura.

INTRODUÇÃO Os moldes são soldados com frequência por soldadura laser, no sentido de depositar material de adição que preenche as zonas maquinadas em excesso (removidas) por erro de fabrico, impedindo assim que as peças dos moldes com várias horas de trabalho (peças com valor acrescentado) sejam rejeitadas e produzidas peças novas para a sua substituição.

A soldadura TIG é a mais utilizada para situações de correção de erros de fabrico maiores, através do enchimento dos defeitos, ou,

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/ / Fig. 1 - Diferentes zonas produzidas por soldadura sobre os aços: a) identificação e localização das zonas de soldadura do aço 1.2311; ZF- Zona de fusão; ZTA – Zona afetada termicamente, MB – material base [1]; b) perfil de dureza de uma soldadura com adição macia (0,09%C, 1,3%Cr, 0,5%Ni) sobre o aço 1.2311[1]; c) perfis de dureza na soldadura do aço 1.2344 soldado com diferentes parâmetros de soldadura [2]; d) variação de dureza da ZTA com o carbono equivalente. [3]

mais habitualmente, de modo a introduzir correções de última hora ao desenho, solicitadas pelo cliente.

Estes dois processos de soldadura, laser ou TIG, introduzem na superfície material de adição que solidifica sobre esta, alterando o material base em zonas adjacentes à deposição e produzindo diferentes estruturas internas e durezas face ao material base (ver figura 1). Nesta zona termicamente afetada do material base (ZTA), irão produzir-se dois fenómenos: • Têmpera do aço base, devido a este ter sido aquecido a alta temperatura (domínio austenítico) e arrefecido rapidamente.

Este efeito produz-se na zona do material base localizada imediatamente após a zona de fusão (ZF).

• Amaciamento do material base nos limites da zona termicamente afetada, devido a partes do molde terem sido aquecidas a temperaturas superiores às do revenido utilizado no tratamento térmico do aço base.

O material de adição usado para moldes sofre ainda endurecimento após soldadura devido ao facto de os materiais que os constituem serem ligados e com médio/alto carbono, produzindo-se desta forma também a têmpera do aço na zona de fusão durante o arrefecimento após soldadura.

Estas heterogeneidades de dureza e também de estrutura interna (grãos alongados na zona de fusão; microconstituintes duros; e

carbonetos grosseiros na zona termicamente afetada) levam a que o aço durante o acabamento por polimento de alto brilho ou por textura tenha reações diferentes.

As reações ao desbaste introduzido pelo polimento (diferença de dureza) ou ao ataque químico pelos ácidos (diferença de estrutura interna) levam ao surgimento de manchas sobre as superfícies acabadas, que são transpostas para a peça plástica injetada, razão pela qual importa definir uma estratégia de eliminação destes defeitos introduzidos pela soldadura e revelados durante o acabamento dos moldes.

Os aços habitualmente soldados, contemplados nestas condicionantes de soldadura, correspondem aos típicos materiais usados para moldes: • Aços pré-tratados comuns das famílias 1.2311 e 1.2378 com 300HB, de temperabilidade mais reduzida, mas mesmo assim suficiente para endurecer significativamente por soldadura, tal como é o caso do aço refinado Impax Supreme.

• Aços pré-tratados de maior dureza (400HB) do tipo 1.2714 ou de composições protegidas pelas siderurgias, onde se insere o Aço Nimax ESR. • Aços de trabalho a quente de têmpera para polimento de alto brilho ou fundição injetada de ligas leves, das famílias, 1.2343, 1.2344 ou patentes siderúrgicas nas versões de produção convencional ou refundidas (aços Orvar Supreme e Vidar Supreme).

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Na técnica de soldadura laser, a mais utilizada na correção de moldes, são utilizados finos fios de adição localmente fundidos sobre a superfície a corrigir, produzindo assim uma muito reduzida deposição de aço sobre a superfície do molde, de forma a compensar o material removido em excesso por maquinação e com baixa entrega térmica.

Na soldadura TIG são utilizadas varetas de maior diâmetro para o fornecimento de metal fundido sobre a superfície das peças do molde. Este processo tem uma maior entrega térmica levando a que seja atingida uma maior taxa de fusão e de deposição sobre a superfície do aço, face ao processo laser, originando assim um maior enchimento de cada passagem do cordão de soldadura sobre a zona a preencher no molde.

Os vários aços apresentam diferentes soldabilidades, isto é, revelam distintas capacidades em atingir maior ou menor endurecimento (facilidade em temperar) por soldadura, ou poder apresentar fissuração a frio (durante o arrefecimento após soldadura). A soldabilidade dos materiais é definida pelo teor de carbono equivalente de acordo com a seguinte equação:[3]

De uma forma geral, aumentando o teor em carbono do fio ou da vareta de adição, bem como do teor dos elementos químicos nela contidos, leva a que um maior endurecimento seja produzido após soldadura. O mesmo raciocínio deve ser feito para a própria composição do material base.

De forma a reduzir o risco de fissuração a frio após soldadura (surgimento na estrutura de martensite frágil por revenir), a superfície do molde deverá ser pré-aquecida, em especial no caso de passes únicos por TIG (uma vez que várias passagens produzem o pré-aquecimento da zona a soldar a cada passagem, reduzindo assim o risco de fissuração). O pré-aquecimento funciona como forma de reduzir a velocidade de arrefecimento das diferentes zonas de soldadura, devido a existir uma maior quantidade de calor a remover do molde e dessa forma ser mais lento o seu arrefecimento, atingindo assim uma menor dureza após soldadura e consequentemente uma menor tendência à fragilização pelo não aparecimento de martensite não revenida).

Dado que os vários aços para moldes acima indicados e suas respetivas adições por soldadura apresentam um teor em carbono equivalente (CEQ - fórmula 1) elevado, origina que seja fácil a têmpera destes materiais após soldadura, mesmo com o pré-aquecimento realizado, criando a necessidade em realizar um revenido após soldadura, no sentido de reduzir a dureza obtida após arrefecimento da soldadura e também de reduzir a fragilidade da martensite produzida nas zonas de fusão e termicamente afetadas, eliminando assim o posterior aparecimento de fissuras durante o funcionamento do molde, especialmente no caso dos aços para fundição injetada.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL De forma a definir boas práticas de soldadura de enchimento de moldes (processo TIG) foi realizado o seguinte procedimento experimental.

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1. Análise da heterogeneidade da soldadura

RESULTADOS

• Soldadura TIG de pequenos blocos de diferentes aços com diferentes materiais de adição (ver tabelas 1 e 2)

A. Aço Impax Supreme

• Corte transversal dos cordões de soldadura realizados • Polimento a espelho das secções transversais obtidas

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• Análise microestrutural e de microdureza sobre as secções polidas 2. Definição de procedimentos de tratamento térmico • Tratamento térmico dos cordões soldados a diferentes temperaturas (tabela 3) • Corte transversal dos cordões tratados termicamente • Análise microestrutural e de microdureza sobre as secções polidas 3. Comprovação do comportamento ao polimento e texturização • Maquinagem superficial dos cordões de soldadura • Tratamento térmico dos blocos de aço maquinados nas condições opimas encontradas

Conforme se observa na figura 3, a soldadura produz o endurecimento da zona de fusão e da zona termicamente afetada, resultando na obtenção de valores elevados de dureza, compreendidos entre os 550 e os 700HV. O revenido posterior à soldadura reduz significativamente a dureza da zona de soldadura (figura 4), atingindo valores aceitáveis de dureza (dentro da especificação do aço) usando um revenido realizado a temperaturas entre os 620 e os 650ºC. Esta última temperatura, mais elevada conduz a um ligeiro abaixamento de dureza do material base, pelo que não deverá ser utilizada, bem como a de 560ºC que não produz suficiente amaciamento ao cordão de soldadura e consequente redução da fragilidade e da maquinabilidade das zonas de soldadura. Como se observa na figura 5, o revenido reduz a heterogeneidade que se verifica após soldadura, tornando esbatido o contraste que se verifica entre as várias zonas provocadas pela soldadura, no entanto este revenido não elimina em absoluto a heterogeneidade microestrutural e de dureza.

• Polimento e texturização das superfícies maquinadas

/ / Fig. 3 - Perfil de dureza da amostra de aço impax supreme após soldadura. / / Tabela 1 - Lista de materiais utilizados.

/ / Tabela 2- Composição química nominal dos materiais de adição.

/ / Tabela 3 - Tratamentos térmicos realizados.

A soldadura dos aços foi precedida de pré-aquecimento a 250 °C durante 2 horas e seguida da deposição do material de adição por fusão, com passagem simples ou múltipla de um cordão longitudinal, com uma corrente de 90 - 120 A e uma velocidade de 7 - 15 cm/min.

As amostras dos vários aços foram analisadas em termos de macroestrutura e microdureza, de acordo com o indicado na figura 2.

/ / Fig. 2 - Localização dos cordões de soldadura e dos perfis de microdureza: a) Localização dos cordões de soldadura; b) localização dos perfis horizontais e verticais de microdureza sobre a macroestrutura de soldadura.

/ / Fig. 4 - Perfis de dureza obtidos na soldadura no aço Impax Supreme, tratado termicamente a diferentes temperaturas: a) 560ºC; b) 620ºC; c) 650ºC

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/ / Fig. 5 - acroestrutura da zona soldada das amostras de aço Impax Supreme: a) após soldadura; b) 560ºC; c) 620ºC

B. Nimax ESR´ A figura 6 mostra o perfil de dureza obtido após soldadura TIG do aço Nimax. Conforme se observa nesta figura, a zona soldada apresenta um ligeiro aumento de dureza, no entanto, este aumento não é expressivo, dado o teor em carbono do aço e o facto de o material ser tratado na siderurgia para níveis próximos da dureza máxima por processo de autotêmpera (têmpera do aço e revenido simultâneo pelo calor latente que se liberta do núcleo durante o seu arrefecimento e após têmpera da superfície). Por este motivo, o aço após soldadura apresenta propriedades próximas das do estado siderúrgico de fornecimento, podendo assim ser usado após soldadura sem grandes inconvenientes.

A macroestrutura do aço Nimax após soldadura é revelada na figura 7, podendo observar-se o escurecimento das zonas de fusão e termicamente afetadas, facto que origina que a sua textura não

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/ / Fig. 6 - Perfil de dureza obtido após soldadura do aço Nimax ESR. Adição: Nimax.

/ / Fig. 7 - Macrografia da zona soldada da amostra do aço Nimax ESR.

venha a apresentar problemas nocivos de brilho e que no polimento a diferença de dureza ocorrida não possua amplitude suficiente, para causar problemas de brilho, responsáveis pelo aparecimento de defeitos de polimento dos moldes.

C. Orvar Supreme O aço Orvar Supreme revela, após soldadura, diferentes comportamentos, conforme é soldado com diferente adição (figuras 8a e 8b) ou por passe único ou multipasse com a mesma adição (figuras 8a e 8c). Quando se realiza a soldadura deste tipo de aços com materiais de adição de composição próxima produz-se o endurecimento da zona de fusão e da zona termicamente afetada (adição de QRO90- CEQ de 1,8). Ao utilizarem-se adições mais pobres em termos de elementos de liga e também de carbono (adição CrMo1 – CEQ de 0,6), obtêm-se o amaciamento da zona de fusão e o aumento de dureza da zona termicamente afetada.

Este comportamento resulta do facto de a têmpera do aço ocorrer durante o arrefecimento do cordão até à temperatura ambiente e, assim, produzir diferente dureza conforme o teor de carbono equivalente do metal de adição em causa.

Quando se realiza a soldadura em passe único (figura 8c), o valor máximo de dureza obtido é superior ao de multipasse, uma vez que as passagens múltiplas vão conduzindo ao aquecimento das zonas anteriormente temperadas, produzindo algum abaixamento da dureza máxima obtida após soldadura, fazendo baixar a dureza dos 750 HV, em passe único, para os 550 HV, em operações multipasse (figura 8a).

O revenido feito a 690ºC após soldadura (figura 9) faz baixar a dureza na globalidade das localizações para os níveis esperados de um material temperado e revenido, quer nas zonas de fusão, quer nas termicamente afetadas, e reduz ainda algo mais os limites previamente amaciados das zonas onde anteriormente foram atingidas temperaturas superiores às do revenido prévio de 590ºC e que tinham causado abaixamento de dureza para cerca dos 400HV.

/ / Fig. 8 - Perfil de dureza da amostra de aço Orvar Supreme após soldadura: a) adição QRO90 – soldadura multipasse - material base temperado e revenido; b) adição CrMo1, soldura multipasse - material base temperado e revenido; c) QRO 90 material base recozido adição QRO90.

/ / Fig. 9 - Perfis de dureza obtidos para soldadura no aço Orvar Supreme, tratado termicamente por duplo revenido a 590ºC. Adição QRO90.

D. Polimento - Aço Vidar Superior O aço Vidar Superior utilizado em moldes para óticas (polimento a espelho) foi submetido a soldadura, seguida da aplicação do tratamento térmico encontrado como ótimo para atenuar as diferenças de dureza e heterogeneidade microestrutural, resultando no desaparecimento das manchas de polimento fruto do cordão de soldadura, nomeadamente devidas ao endurecimento e formação de diferente microestrutura nas zonas de fusão e termicamente afetadas (figura 10a). Após revenido duplo a 590ºC, o desaparecimento destas manchas ocorre conforme mostrado

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a)

b)

/ / Fig. 10 - Defeitos de diferença de brilho no polimento do aço Vidar Superior: após soldadura; b) isenta de defeito por aplicação de revenido após soldadura.

na figura 10b fruto do amaciamento do aço e da aproximação da microestrutura de todas as zonas (martensite revenida).

E. Texturização – Aço Impax Supreme O aço Impax Supreme foi ainda sujeito ao tratamento de texturização química nas condições após soldadura, da qual resultou uma mancha bem visível na textura. O revenido desta amostra traduziu-se no desaparecimento desta mancha, fruto da redução da dispersão de dureza e na atenuação das diferenças de microestrutura. Os resultados dos ensaios de texturização feitos sobre o aço Impax Supreme são mostrados na figura 11.

a)

b)

/ / Fig. 11 - Defeitos de diferença de brilho numa textura química do aço Impax Supreme: a) após soldadura; b) isenta de defeito por aplicação de revenido após soldadura.

Tal como mostrado na figura 1c, verifica-se neste trabalho que a dureza é função do teor em carbono equivalente, sendo as zonas de fusão para a adição CrMo1 (com CEQ de 0,6) de menor dureza do que as da adição de Impax Supreme (CEQ 0,8), por sua vez não tão dura quanto a adição de QRO90 (CEQ 1,8) quando produzidas nas mesmas condições de passe único de enchimento.

O pré-aquecimento é recomendado dos materiais base previamente à soldadura, no sentido de evitar o aparecimento de fissuras durante o arrefecimento e de reduzir a dureza máxima obtida, De forma a poder atenuar diferenças de dureza e de estrutura, torna-se recomendável a utilização de adições de composição química idêntica às do material base, de modo a poder, durante o revenido posterior à soldadura, esbater estas diferenças e produzir superfícies de boa performance. Caso contrário, a soldadura com adição mais macia nunca poderá ser atenuada em termos de

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/ DESTAQUE

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defeitos traduzidos em problemas práticos por tratamento posterior à soldadura.

O revestimento dos cordões de soldadura com materiais depositados por processos galvânicos ou sem aplicação de corrente (electroless ou PVD) conduz à cobertura dos defeitos de brilho e das manchas por outros materiais, podendo resolver os problemas enunciados com o acabamento dos moldes, contudo, implicarão um custo acrescido face à realização de tratamentos térmicos e não eliminam a fragilização decorrente do aumento de dureza, verificado pela têmpera local dos aços para moldes.

CONCLUSÕES A realização deste trabalho mostra um conjunto de fenómenos ocorridos na soldadura de moldes, que estão na base do seu insucesso em aplicações como a fundição injetada (fissuração e arranque das correções por soldadura em serviço); polimento de moldes óticos (aparecimento de diferenças de brilho, traduzidas nas peças injetadas); e texturização (aparecimento de mancha após realização da textura). Estes defeitos e falhas são causadas pela têmpera superficial das zonas de fusão e termicamente afetadas, causando o aparecimento de martensite por revenir, responsável pelo aumento de dureza destas zonas, e nas diferenças de comportamento ao desgaste por polimento, a um ataque químico heterogéneo e à fragilização mecânica destas zonas.

O trabalho demonstra ainda boas práticas de soldadura e de tratamento térmico, com vista a ultrapassar os problemas acima enunciados e que no seu essencial se resumem aos seguintes pontos: • Aços pré-tratados para moldes de injeção de plástico (Impax Supreme) – Realização de pré-aquecimento a 250-300ºC, seguido de soldadura com adição do mesmo tipo de composição química (mesma liga) e posterior tratamento térmico de 2 horas a 620ºC; • Aços de trabalho a quente para fundição injetada e polimento de alto brilho (produzidos em vidar superior) – Realização de pré-aquecimento a 250-300ºC, soldadura com adição do mesmo tipo de liga e realização final de revenido duplo, idêntico ao tratamento térmico prévio (mesma temperatura de revenido usada anteriormente durante o processo de endurecimento do aço);

• A realização destes procedimentos faz com que os problemas com a soldadura de moldes sejam ultrapassados, resultando na eliminação dos defeitos de brilho e das manchas em texturização; • O revenido eleva necessariamente a tenacidade dos aços, retirando a sua fragilização, pelo que é igualmente recomendado como forma de resolver problemas de fissuração nos moldes de trabalho a quente (produzidos em vidar superior) usados para fundição injectada de ligas leves; • O caso do uso de aços de baixo carbono autotemperados para o máximo da dureza, leva a que, após soldadura, as zonas de fusão e termicamente afetada não atinjam um aumento significativo da dureza, pelo que não são exigidos os constrangimentos e as soluções acima apresentadas, uma vez que não existe risco de fissuração decorrente do ato de soldadura (pelo baixo teor em carbono do aço), nem se torna necessária a operação de revenido posterior à soldadura, dadas as muito pequenas diferenças de dureza e de estrutura encontradas entre o material siderúrgico e o soldado, uma vez que ambos resultam de idênticos procedimentos metalúrgicos de autotêmpera.

AGRADECIMENTOS Os autores agradecem ao conjunto de empresas e de pessoas que, fornecendo materiais, serviços e apoio na soldadura de todos os aços ensaiados, tornaram este trabalho possível de ser concretizado.

O agradecimento é feito nomeadamente às entidades e às pessoas abaixo indicadas: - Fornecedores de materiais de adição: Universal Afir, e Paljor - Serviços de soldadura: Laser TIG - Soldador: Rui Almeida - Dicas e parâmetros de soldadura: Raposo Teixeira

REFERÊNCIAS [1] Alexci Suarez, Albert Miyer Suarez, Wilson Tafur Preciado, Arc Welding Procedures on Steels for Molds and Dies, Procedia Engineering 100 ( 2015 ) 584 – 591 [2] B. Silva, I. Pires, L. Quintino, R. Miranda, NEW WELDING PROCEDURES FOR REPAIRING H13 AND P20 TOOL STEELS, [3] https://www.kobelco-welding.jp/portuguese/education-center/medium/ medium02.html

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/ INOVAÇÃO

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INOVAÇÃO

O QUE AS EMPRESAS CONCEBEM DE FORMA SINGULAR E INOVADORA

DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA DE VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS TERMOPLÁSTICOS IN-MOULD ELECTRONICS PARA A PRODUÇÃO DE UMA SOLUÇÃO FUNCIONAL MAIS VERDE PROJETO ADD.COMPFIBER INOVAÇÃO PARA A SUSTENTABILIDADE NA INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS SMARTTRACKINGFAB: SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO E PREVISÃO DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE MOLDES O PAPEL DO MOLDE NO ASPETO ESTÉTICO DA SUPERFÍCIE DE PEÇAS POLIMÉRICAS INJETADAS

INOVAÇÃO /

Pedro Rodrigues 1, Olga Carneiro 1, Ana Machado 1 , Mihail Fontul 2, António Alves 3 1 - IPC – Instituto de Polímeros e Compósitos, Universidade do Minho; 2 - IBER-OLEFF; 3 - Cabopol

As condicionantes ambientais e de sustentabilidade têm promovido as medidas de aumento da reciclabilidade dos produtos/materiais, e prescrevem uma revalorização de resíduos resultantes de processos industriais diversos. Frequentemente, apesar de não apresentarem as características de reintegração direta, podem ser reintegrados noutros processos paralelos no fabrico de produtos diferenciados, resultando numa poupança de recursos naturais e até no reforço das características do novo produto.

Ao longo dos anos, o foco da reciclabilidade na área automóvel estava apenas centrado nos materiais metálicos, contrastando com a atenção dada à reciclagem dos plásticos, principalmente devido aos grandes desafios que alguns dos materiais plásticos e compósitos levantam em termos tecnológicos ou económicos. Por outro lado, quer as empresas quer o governo, estão a desenvolver muitos esforços no sentido de incorporar cada vez maior quantidade de plástico reciclado nos componentes dos novos automóveis,

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DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA DE VALORIZAÇÃO DE RESÍDUOS TERMOPLÁSTICOS

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numa perspetiva de reduzir o desperdício e o consumo de recursos naturais, sendo que para isso é necessário saber que materiais poderão ser alvo de reutilização e de que forma isto poderá ocorrer.

A este nível, algumas empresas transformadoras de plásticos portuguesas defrontam-se com enormes quantidades de materiais armazenados resultantes dos seus processos de transformação, problema partilhado pelo promotor líder e demais empresas transformadoras de plásticos. Como exemplo apresenta-se o caso do copromotor OLI, que produz e desenvolve autoclismos em termoplástico e componentes termoplásticos para autoclismos cerâmicos.

Este panorama pode ser estendido a grande parte das empresas de injeção, pelo que a valorização de resíduos provenientes da atividade industrial de injeção é premente, trazendo vantagens económicas e ambientais. Valorizar os resíduos para poderem ser reutilizados

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na injeção do mesmo tipo de componentes que os originaram, satisfazendo as especificações existentes para os produzidos com material virgem, será, portanto, a via mais eficaz de resolver este problema. No entanto, os materiais que não podem ser reintegrados diretamente na produção podem ser encaminhados para empresas especializadas, que os transformarão em novas matérias-primas.

Por outro lado, há uma franja de materiais mais complicados, que possuem formulações mais complexas, contendo fibras ou aditivos especiais, e que não são atualmente encaminhados por não serem de fácil tratamento. Por esta razão, o projeto S4PLAST pretende desenvolver soluções de simbiose industrial, suportada na reintrodução de resíduos resultantes do processo de injeção de peças técnicas em materiais de elevada performance com propriedades especiais, e que podem constituir-se como matéria-prima para novos componentes em sectores diferenciados. Será, portanto, necessário investigar as soluções que permitam essa reutilização, e definir as condições em que isso poderá ser feito cumprindo os requisitos legais e de sustentabilidade. Uma solução que foi investigada foi a valorização de poliamida 66 reforçada com fibra de vidro (PA66-FV).

Com o resíduo foram preparados três sistemas diferentes, um apenas com adição de PA66 virgem (amostra 1) e dois (amostras 2 e 3) com adição de diferentes percentagens de PA66 virgem e fibras de vidro (nestes últimos utilizaram-se quantidades de fibra de vidro de modo a manter a mesma proporção de fibra que existia no PP66-FV virgem).

As composições foram preparadas numa extrusora duplo-fuso e posteriormente foram produzidos provetes por moldação por injeção.

Caracterizaram-se as propriedades mecânicas, bem como o índice de fluidez e a distribuição de comprimentos das fibras.

Os resultados obtidos nos ensaios de tração, Figura 1(a) e (b), mostram que a abordagem adotada permitiu recuperar estas propriedades, especialmente o módulo elástico, na amostra em que foi adicionada maior quantidade de fibra de vidro.

/ / Fig. 2 - Avaliação do tamanho das fibras de vidro.

A caracterização do tamanho das fibras, Figura 2, mostra que a adição de novas fibras em maior quantidade explica a recuperação das propriedades mecânicas.

O índice fluidez da amostra 3 é próximo do material virgem. Contudo, a poliamida virgem adicionada não era exatamente a mesma, o que pode explicar a diferença observada.

Esta abordagem mostrou ser uma solução promissora para recuperar os resíduos de PA66-FV, e o material valorizado poderá ter diferentes aplicações dependendo da composição (percentagem dos diferentes componentes e tamanho/tipo de fibra de vidro).

/ / Fig. 3 - Índice de fluidez.

Este texto foi realizado no âmbito das atividades de disseminação do projeto S4Plast | Sustainable Plastics Advanced Solutions, projeto mobilizador Nº46089.

/ / Fig. 1 - Propriedades à tração.

INOVAÇÃO /

Catarina Faria, Cátia Araújo, Diana Dias, Sílvia Cruz PIEP- Pólo de Inovação em Engenharia de Polímeros

Nos últimos anos tem-se assistido a uma evolução tecnológica que é transversal a diversos sectores, nomeadamente o sector automóvel. O interior dos automóveis possui cada vez mais componentes com superfícies funcionais, ou seja, superfícies táteis com feedback, promovendo, assim, a adoção da tecnologia que visa a sensorização e monitorização para um comando tátil - In-Mould Electronics (IME). Paralelamente, a pretensão de criar um impacto positivo ao nível da sustentabilidade ambiental e económica, aumentando, assim, a competitividade, visa a adoção de tecnologias mais ecológicas.

A procura por uma economia mais verde baseada em matérias-primas mais limpas e processos mais sustentáveis tem impulsionado o desenvolvimento de materiais com novas propriedades e funcionalidades [1]. Esta evolução visa a adaptação de tecnologias e métodos de processamento tradicionais, de

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IN-MOULD ELECTRONICS PARA A PRODUÇÃO DE UMA SOLUÇÃO FUNCIONAL MAIS VERDE

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forma a irem ao encontro do paradigma atual e assentarem no desenvolvimento da engenharia sustentável.

Nesse sentido, surgiu a linha de investigação Green Plastics Electronic, que integra a agenda de investigação, desenvolvimento (I&D) e inovação tecnológica do PIEP no âmbito do projeto POLARISE. O projeto POLARISE enverga numa estratégia de desenvolvimento de competências de forma a capacitar recursos e organizações através da transferência de know how, contribuindo para a progressão no sector de Investigação, Desenvolvimento Tecnológico, Inovação e Engenharia.

Esta linha combina a produção de uma solução polimérica altamente integrada, funcional, de baixo peso e a complexidade associada ao processo IME. Este processo é uma evolução dos processos de decoração convencionais, cuja finalidade é

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/ INOVAÇÃO

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a produção de um componente com características estéticas e funcionais, obtido pela combinação da eletrónica impressa, criando uma camada funcional. Esta solução permite, através da inclusão da eletrónica diretamente no processo de injeção, propiciar a substituição dos botões convencionais e reduzir o número de componentes, bem como o peso total da peça sendo, por isso, mais vantajosa aquando da comparação com as soluções convencionais. Incorporando o circuito elétrico num componente plástico, produzido por impressão de tinta funcional de prata em filme de suporte, termoformação do filme e sobremoldação de polímero fundido sobre o filme termoformado, foi possível a obtenção de uma peça final com diferentes decorações, aliada à sua capacidade funcional (Figura 1).

a)

b) / / Fig. 2 A) - Interruptor com superfícies táteis para controlo de funções (modelo 3D); B) Primeiro modelo de protótipo resultante da implementação de IME para a produção de uma solução mais sustentável (TRL 6).

energético. Assim, por meio deste projeto, no que concerne à adoção de soluções mais ecológicas, o PIEP adquirirá competências no âmbito da eletrónica impressa verde através da adoção de materiais com menor impacto ambiental em alternativa à produção do interruptor tradicional de matriz fóssil. / / Fig. 1 - Integração de camada decorativa e funcional em filme de suporte.

Atualmente, os substratos poliméricos mais utilizados na eletrónica impressa são baseados em fontes não renováveis, o que contribui para um aumento do impacto ambiental. Já as tintas funcionais mais usuais atualmente baseiam-se em formulações com partículas de prata e, embora sejam uma opção quando comparadas com os PCB eletrónicos convencionais, possuem ainda um certo grau de impacto ambiental.

Dessa forma, a utilização de substratos flexíveis provenientes de fontes biológicas, recicláveis e/ou compostáveis, bem como tintas funcionais com menor pegada ambiental através da substituição da prata por outros metais como o cobre, o alumínio, ou preferivelmente à base de carbono, representam uma alternativa, apesar das limitações envolventes, aos materiais atualmente usados para a produção de uma solução mais sustentável [2].

Este projeto, que pretende desenvolver um interruptor que integra funcionalidades táteis para controlar funções (Figura 2A), tem como foco a implementação de soluções com uma maior sustentabilidade, tais como a seleção de materiais mais sustentáveis e a obtenção de processos mais eficientes a nível

AGRADECIMENTOS Trabalho realizado no âmbito do Projeto POLARISE – apresentado ao abrigo da Medida RE-C05-i02 – Missão Interface, cofinanciado pelo PRR – Plano de Recuperação e Resiliência pela União Europeia.

________________ [1] J. Sousa, “Os materiais avançados e a evolução tecnológica,” Sociedade Portuguesa dos Materiais, Jun. 30, 2021. https://spmateriais.pt/ site/2021/06/30/os-materiais-avancados-e-a-evolucao-tecnologica/.

[2] M. K. Välimäki et al., “Printed and hybrid integrated electronics using biobased andrecycled materials—increasing sustainability with greener materials andtechnologies,” The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, vol. 111, no. 1, pp. 325–339, 2020, doi: 10.1007/s00170-02006029-8.

INOVAÇÃO /

FABRICAÇÃO ADITIVA DE PEÇAS DE ELEVADAS DIMENSÕES COM MATERIAIS POLIMÉRICOS REFORÇADOS COM FIBRAS

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PROJETO ADD.COMPFIBER

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P. J. Novo1,2, Artur Mateus1,2, M. L. Silva2, M. A. Coutinho2, Rúben Silva2, P. Carreira2, P. G. Martinho1,2, Catarina Batista2, P. Esfandiari3, J. F. Silva3, Alberto Gil4, Daniel Rodrigues5, Cyril dos Santos6 1 - Dep. de Engenharia Mecânica, ESTG, Instituto Politécnico de Leiria; 2 - Centro para o Desenvolvimento Rápido e Sustentado de Produto, Instituto Politécnico de Leiria; 3 - Dep. de Engenharia Mecânica, ISEP; 4 - AGIX - Innovative Engineering; 5 - LCR- Luz Costa & Rodrigues Lda 6 - Dreamplas

RESUMO: A impressão 3D ou manufatura aditiva (AM) é o processo de imprimir peças tridimensionais camada a camada a partir de um modelo de Computer Aided Design (CAD).

O projeto ADD.CompFiber consiste no estudo da manufatura aditiva de peças de elevadas dimensões com materiais poliméricos reforçados com fibras. Para este fim, foi desenvolvida e validada, por um consórcio formado por entidades científicas e empresas nacionais, uma solução robótica modular que possibilita a integração de uma cabeça de deposição de fitas pré-impregnadas para fabricação de peças em material compósito ou a aplicação de uma cabeça de extrusão para a produção de componentes poliméricos

termoplásticos, podendo estes serem reforçados com fibras curtas recicláveis.

Neste âmbito, foram também desenvolvidos equipamentos para a produção de fitas pré-impregnadas em material compósito de matriz termoplástica, aplicadas na manufatura aditiva pelo processo de deposição automática de fitas (ATF).

Os compostos poliméricos termoplásticos e o material de reforço foram caracterizados, selecionados e adaptados aos processos de fabrico em que foram utilizados, tendo em conta as propriedades requeridas dos produtos finais.

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Por fim, foram desenvolvidas e aplicadas estruturas de moldes alternativas baseadas em cama de pinos (pinbed) na manufatura aditiva que permitem a deposição das fitas pré-impregnadas ou a extrusão de termoplásticos em superfícies cuja geometria pode ser programada e facilmente modificada.

Palavras-Chave: Compósitos de Matriz Termoplástica; Soluções Robóticas; Cabeças de Deposição; Colocação Automática de Fitas; Cama de Pinos; Extrusão de termoplásticos.

(Figura 1 e 2) ou de extrusão de polímeros termoplásticos, com ou sem reforço de fibras curtas recicláveis (Figura 3).

O objetivo principal deste projeto é a conceção, o desenvolvimento, a construção e a validação de um equipamento que permita a deposição, camada por camada, de fitas pré-impregnadas em material compósito de polímeros termoplásticos reforçados com fibras contínuas (Tapes), em superfícies de moldagem de elevada dimensão em estruturas de moldes tradicionais ou à base de pinos.

1 INTRODUÇÃO Durante as últimas décadas, os materiais compósitos têm vindo a substituir com êxito os materiais mais tradicionais em muitas aplicações de engenharia devido às suas excelentes propriedades, principalmente as propriedades mecânicas específicas [1-2].

Os compósitos com matrizes termoplásticas apresentam elevada tenacidade à fratura, maior tolerância ao dano, tempo de ciclo mais reduzido e excelente resistência em meios corrosivos. Estes compósitos são recicláveis, re-processáveis e podem ser facilmente ligados por soldadura.

A utilização de compósitos de matriz termoplástica reforçada com fibras longas ou contínuas envolve, no entanto, grandes desafios tecnológicos e científicos pois as matrizes termoplásticas apresentam muito maior viscosidade que as termoendurecíveis, tornando muito difícil e complexa a impregnação do reforço e as tarefas de consolidação [2,4-9].

/ / Fig. 1 - Esquema da solução robótica com a cabeça de deposição de fitas préimpregnadas

Os termoplásticos reforçados são utilizados pela indústria há muito tempo para solicitações específicas.

Normalmente esses materiais são utilizados em processos de injeção e extrusão, porém as suas possibilidades geométricas são limitadas pela natureza desses processos.

A Manufatura Aditiva (AM) pode desempenhar um papel fundamental na indústria de fabricação de compósitos, combinando a produção de peças com geometrias complexas, de grande dimensão e de reduzido peso, com o menor desperdício e a maior flexibilidade de design em termos de forma, distribuição e orientação da fibra.

Os processos de compósitos AM foram investigados de forma a permitir a produção de peças compósitas de matriz termoplástica com um desempenho mecânico comparável ao de componentes produzidos usando processos de fabricação tradicionais (por exemplos, o autoclave e a compressão a quente). No entanto, a sua implementação é limitada pelo custo de capital do equipamento, taxas de produção relativamente baixas e algumas restrições na fabricação de peças complexas [10].

/ / Fig. 2 - Principais componentes e mecanismos da cabeça de deposição de fitas pré-impregnadas

A deposição automatizada de fita (do inglês ATP – Automated Tape Placement) é um processo de produção de materiais compósitos pertencente à família da manufatura aditiva.

O fabrico com soluções robóticas ATP in-situ apresenta elevado interesse devido às suas vantagens únicas no fabrico de compósitos de matriz polimérica [11].

O projeto propõe-se a resolver os desafios associados à fabricação de materiais compósitos e poliméricos através do desenvolvimento de uma solução robótica com seis graus de liberdade que possibilite a integração de cabeças de deposição de materiais compósitos

/ / Fig. 3 - Esquema da solução robótica com a cabeça de extrusão de polímeros termoplásticos

No entanto, este tipo de tecnologias apresenta ainda algumas condicionantes nomeadamente na viabilidade de produzir peças de grande dimensão. Isto deve-se a diversos fatores, desde o tempo de construção das peças, o acabamento superficial e também a produção de uma grande quantidade de material de suporte.

INOVAÇÃO /

A estrutura de molde em cama de pinos, Pinbed, permite a deposição do material compósito ou a extrusão de termoplásticos em superfícies capazes de serem alteradas geometricamente por programação, reduzindo ou eliminando a necessidade de desenvolver estruturas de suporte de moldagem (Figura 4). Deste modo, geometrias complexas são uma realidade pois o equipamento ATP consegue depositar fitas em superfícies curvas, desde que não prejudique a distribuição da força de compactação do rolo. Estas superfícies curvas podem ser fixas (moldes convencionais) ou adaptáveis à geometria desejada (cama de pinos).

/ / Fig. 4 - Cama de Pinos

2 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 2.1 Produção de fitas pré-impregnadas (Tapes) Um material pré-impregnado consiste numa mistura primária de fibras e polímero que é utilizada para processamento. Os materiais pré-impregnados podem ser obtidos com diferentes combinações de fibras e polímeros, por diferentes métodos, e a sua utilização é vantajosa pois requer menos processos na produção de compósitos.

Os materiais pré-impregnados de matriz termoplástica podem ser classificados de acordo com o comprimento das fibras e divididos em três categorias, nomeadamente termoplásticos reforçados com fibras curtas, longas ou contínuas.

Atualmente, as duas principais tecnologias que estão a ser usadas para permitir a adesão do polímero termoplástico às fibras de reforço [6-9], são: i) a fusão direta do polímero e, ii) a mistura de fibras de reforço e de polímero termoplástico antes da fabricação do compósito final (Figura 5) [12-13].

/ / Fig. 5 - Materiais pré-impregados – commingled fibres (esquerda), tapes (centro) e towpregs (direita)

O contacto íntimo entre as fibras e o polímero é um método que consiste essencialmente na redução da distância a impregnar pelo polímero.

Estes métodos permitem uma impregnação completa sem necessidade de fusão do polímero, resultando num material pré-impregnado flexível.

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/ INOVAÇÃO

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Isto é claramente uma vantagem, uma vez que não há necessidade de consumir energia para que o polímero funda, e o risco de degradação do polímero é significativamente menor.

Nos pré-impregnados commingled fibres, as fibras contínuas de reforço e de polímero são misturadas e dispostas longitudinalmente e nos towpregs as fibras contínuas de reforço contêm partículas de pó termoplástico nos seus interstícios.

Ao produzir material pré-impregnado recorrendo ao polímero em estado fundido, o produto final é geralmente mais rígido do que o anterior, o que se deve ao ciclo de fusão e solidificação do polímero, apresentando o material pré-impregnado um maior nível de consolidação.

São normalmente utilizadas duas tecnologias para impregnar as fibras de reforço contínuas com termoplásticos fundidos. Uma das tecnologias é a extrusão (Figura 6), em que uma extrusora é utilizada para conduzir o termoplástico para o interior de uma fieira aquecida por onde passam as fibras de reforço. A impregnação total é conseguida através do espalhamento das fibras e do seu movimento, da aplicação de pressão ao polímero fundido através do parafuso da extrusora e da zona de pressurização e consolidação da fieira. Este processo permite obter materiais compósitos pré-impregnados de fibras contínuas impregnadas com matrizes termoplásticas a velocidades de fabrico elevadas.

compressão a quente, enrolamento de filamentar e consolidação in situ. Por se tratar de um processo não reativo, não há necessidade de utilização de solventes ou outros químicos para melhorar a impregnação. Através do processo de impregnação de fusão nãoreativa, o processamento do polímero apenas se faz com recurso ao seu aquecimento e aplicação de pressão.

Para a produção de fitas foram incorporadas fibras de carbono, com três matrizes distintas, polietileno tereftalato (PET), poliamida (PA) e policarbonato (PC).

Para a produção das tapes pré-impregnadas é necessária a seleção de rovings unidirecionais, uma vez que se trata de processamento de compósitos por processo contínuo. Tendo em conta a vasta gama de aplicações na indústria foram selecionados rovings com alta densidade de fibras de carbono (FC).

Para a seleção da fibra foram estudados aspetos como a densidade linear e as características dimensionais disponíveis no mercado. As fibras de carbono selecionadas foram fornecidas pelo Grupo SGL com a referência C30 T050 TP1 (Tabela 1).

/ / Tab. 1 - Propriedades das fibras de reforço [14-16]

/ / Fig. 6 - Fieira de extrusão aquecida

Na outra tecnologia, os feixes de fibras passam através de um banho de termoplástico fundido. Conjuntos de rolos cilíndricos (que podem ser aquecidos) são utilizados para separar os filamentos que formam os feixes e melhorar a impregnação (Figura 7). No final, as fibras já completamente impregnadas pelo termoplástico são conduzidas para uma fieira de consolidação para obtenção da forma final.

As dimensões das fibras de carbono utilizadas são vantajosas para o processamento de termoplásticos. Estas fibras são normalmente aplicadas em situações especiais, tais como na indústria automóvel onde há uma crescente procura. A sua aplicação nesta indústria permite reduzir o peso e manter a rigidez dos veículos [17-20].

Os materiais termoplásticos utilizados na produção das fitas pré-impregnadas foram utilizados em forma de grânulo. Três polímeros diferentes foram caracterizados e utilizados para avaliar a possibilidade de incorporação como matriz para os materiais pré-impregnados em estudo.

Na Tabela 2 estão descritas as propriedades dos polímeros utilizados.

/ / Fig. 7 - Estação de impregnação com um banho de termoplástico fundido e fieira aquecida acoplada

As fitas pré-impregnadas podem ser utilizadas no processo de injeção como insertos para reforçar mecanicamente a peça final. Por exemplo, as fitas podem ser previamente aquecidas e colocadas em determinada zona do molde para depois se proceder à injeção do polímero para o seu interior.

2.1.1 Produção de fitas pré-impreganadas por processo de impregnação de fusão não reativa A produção de materiais pré-impregnados por processo de impregnação de fusão não reativa possibilita versatilidade a diversas técnicas de processamento tais como pultrusão, moldagem por

/ / Tab. 2 - Propriedades dos polímeros PET, PA6 e PC [21-23]

INOVAÇÃO /

Para a melhor compreensão dos termoplásticos a serem processados foi realizada a caracterização reológica dos polímeros em estudo. O fluxo destes polímeros pode ser caracterizado através do ensaio Melt Flow Index (MFI), respeitando a norma ASTM D1238. O ensaio MFI permite a utilização de dois métodos de caracterização, nomeadamente o Melt Flow Rate (MFR) e o Melt Volume Rate (MVR).

Os resultados dos testes de MFR são apresentados na Tabela 3.

Para cada condição, foram realizados quatro testes, cada um com 5 gramas de termoplástico que está a ser fornecido ao equipamento.

O tempo de estabilização foi de 420 segundos.

/ / Tab. 3 - Resultados da medição do MFR.

Os testes da MVR foram efetuados para conhecer o volume do fluxo dos termoplásticos e a variação da massa volúmica quando sujeitos à temperatura de fusão. Os polímeros que apresentem menores viscosidades são os mais afetados pela perda de densidade.

A equação utilizada para a determinação da massa volúmica dos termoplásticos é a apresentada em (1): (1) onde pt é a massa volúmica do termoplástico à temperatura de fusão, mex é a massa expelida relativa ao volume entre os pontos 1 e 2 da haste do equipamento (V1-2).

O resultado do ensaio MVR é determinado pela Equação (2): (2) Os resultados dos testes de MVR podem ser visualizados na Tabela 4.

/ / Tab. 4 - Resultados da medição do MVR

A viscosidade dos termoplásticos foi determinada utilizando um modelo teórico, que consiste na determinação da viscosidade do polímero a uma dada temperatura através dos resultados obtidos em testes de MVR. A viscosidade foi determinada para cada polímero e os resultados obtidos são apresentados na Tabela 5.

/ INOVAÇÃO

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fieira de consolidação e a velocidade de puxo que apresentam grande influência na eficácia do processo e no grau de impregnação do polímero nas fibras.

Através do estudo das propriedades reológicas dos materiais é possível determinar a temperatura em que a viscosidade é ótima para a impregnação das fibras. Os parâmetros de processamento utilizados são apresentados na Tabela 6.

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/ / Tab. 5 - Estimativa dos valores de viscosidade através do MVR

/ / Tab. 6 - Parâmetros do processo de produção de fitas pré-impregnadas.

/ / Fig. 8 - Representação esquemática do equipamento de produção de fita pré-impregnada por fusão

De modo a produzir as fitas pré-impregnadas foi desenvolvido um equipamento protótipo laboratorial que se encontra representado na Figura 8.

Este conjunto de equipamentos permite realizar diversas etapas de processamento. Cada um desempenha uma função específica de modo a concretizar a produção de fitas pré-impregnadas por fusão. Em primeiro lugar encontra-se a estação de desenrolamento das fibras secas. As fibras são puxadas através de um sistema de guiamento de forma a orientar as fibras para a estação seguinte, estação de impregnação.

O sistema de guiamento é composto por um sistema de rolos de forma a permitir o espalhamento da fibra para que entre na estação de impregnação com a forma ótima para o processo. Este sistema pode ser adaptado consoante os parâmetros de processamento, o tipo de fibra utilizada e a geometria desejada [24].

A estação de impregnação é responsável pela impregnação do polímero nas fibras. É necessário ter em conta que o polímero tem de se encontrar fundido para que a impregnação seja eficaz.

Tal é possível através do aquecimento do polímero na câmara de impregnação. Além disto, a presença de pinos de impregnação nesta estação também condiciona o grau de impregnação de polímero nas fibras. Estes pinos impõem um maior percurso das fibras pelo banho de polímero aumentando assim o tempo de exposição das fibras ao polímero fundido.

No final da estação de impregnação é posicionada uma fieira aquecida de forma a pressurizar e consolidar o polímero nas fibras que estão a ser tracionadas. É nesta estação que é definida a geometria das fitas pré-impregnadas.

Por fim, o material produzido é enrolado numa bobine para armazenamento através de um motor. Esta estação também é responsável pela tração das fibras pelas diferentes estações.

Como parâmetros de controlo do processo é necessário ter em consideração as temperaturas da estação de impregnação e da

/ / Fig. 9 - Equipamento protótipo desenvolvido para a produção de fitas pré-impregnadas por fusão

Foi possível produzir as fitas no equipamento apresentado na Figura 9.

A temperatura da fieira de consolidação deve ser inferior à da câmara de impregnação, onde o polímero se encontra fundido, de forma que o processo de arrefecimento se inicie na moldação das fitas de pré-impregnado. A geometria das fitas produzidas foi concebida de modo a permitir o espalhamento e a impregnação mais eficaz das fibras.

A determinação do teor de fibras no material pré-impregnado é um método eficaz para o controlo de qualidade do processo e realiza-se através de um teste direto do teor de massa de fibras no material produzido.

Desta forma, procede-se ao corte de amostras de pré-impregnado com um metro e à medição da massa numa balança de alta precisão, de 0,1 mg. E, tendo em conta que o peso linear das fibras de carbono utilizadas na produção das fitas pré-impregnadas é de 3,28 g/m (3280 Tex) é possível determinar a fracção mássica de fibras.

Após a determinação do teor de humidade nos materiais pela norma ISO 3344, e considerando o peso linear das fibras, a fracção de massa, wf, pode ser calculada através da Equação (3).

(3)

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onde, mprepreg é a massa de um metro de material pré-impregnado e, mfibras, a massa de um metro de fibras. Para o cálculo da fracção de volume de fibras, vf, é aplicada a Equação (4). De referir que a fracção de volume de vazios, vv, é considerada nula.

(4)

onde pr é a massa volúmica das fibras e pp a massa volúmica do polímero.

Para cada material pré-impregnado, foram produzidas 10 bobinas, cada uma com 40 metros de comprimento. De cada uma das bobinas, foi retirada uma amostra com um metro, sendo os resultados apresentados na Tabela 7.

/ / Tab. 7 - Fracções mássica e volúmica das fitas pré-impregnadas

A microscopia aos compósitos reforçados com fibra de carbono foi realizada através do Microscópio Eletrônico de Varrimento (SEM), utilizando um FEI Quanta 400FEG ESEM. As imagens da superfície foram adquiridas em modo de eletrões secundários (SE) com uma tensão de aceleração de 15kV. Para garantir a condutividade elétrica das amostras, estas foram previamente revestidas por pulverização com película AuPd, com uma espessura de aproximadamente 15 nm. As amostras foram embutidas em resina epóxida e cortadas numa serra de disco arrefecida a água para permitir a análise da secção transversal dos compósitos.

A análise SEM foi realizada com o objetivo de conhecer a dispersão de fibras e polímeros nas fitas produzidas. Na Figura 10 estão representadas duas imagens de secções do material pré-impregnado obtidas através da análise SEM.

/ / Fig. 10 - Análise SEM das fitas pré-impregnadas CF/PET (esq. 500x; dir.

4000x)

A imagem à esquerda, na Figura 10, mostra uma impregnação eficaz do polímero. É possível verificar que as fibras se encontram embebidas por polímero e que o teor de vazios é reduzido. A imagem da direita da mesma figura mostra a dispersão típica de fibras e polímero no centro da secção transversal.

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2.2 Produção de fitas pré-impregnadas por processo de impregnação por extrusão O processo de impregnação de fibras por extrusão subdivide-se em várias fases, tendo sido desenvolvida uma linha protótipo laboratorial de fabrico de fitas pré-impregnadas, cujo esquema é apresentado na Figura 11.

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/ / Fig. 11 - Esquema da linha protótipo laboratorial de produção de fitas pré-impregnadas

O roving de fibra seca é armazenado numa bobine sendo desenrolado da mesma através de um desenrolador e é conduzido para um sistema de espalhamento das fibras, que consiste num dispositivo mecânico constituído por um conjunto de rolos que tensionam as fibras e promovem a sua abertura (Figura 12).

Por fim, a fita é enrolada com recurso a um enrolador para permitir o seu armazenamento. Este equipamento tem a função de exercer uma força de puxo sobre o roving e a fita ao longo de todo o processo.

A linha protótipo de fabrico foi projetada para a produção de fitas em FC/PA6. Outras fibras poderão ser futuramente utilizadas como as fibras sintéticas (vidro e aramídicas) ou mesmo naturais (cânhamo, linho, sisal, entre outras) e também é possível usar outros termoplásticos como o PET, PC, polyetheretherketone (PEEK), biopolímeros, entre outros.

Após a modelação da fieira, estabelecidas as matérias-primas, principais parâmetros de processo e requisitos da fita a produzir definiu-se as varáveis críticas e realizou-se diversas simulações do processo de impregnação em software específico para melhorar as características dimensionais e funcionais da fieira.

2.3 Desenvolvimento de uma solução robótica com cabeças de deposição de fitas pré-impregnadas O método de processamento de compósitos termoplásticos utilizado foi a deposição automatizada de fita (ATP), como se mostra na Figura 14.

/ / Fig. 12 - Sistema de espalhamento da linha de produção de fitas préimpregnadas

A fibra atravessa, opcionalmente, um forno de pré-aquecimento com o propósito de melhorar a impregnação das fibras que ocorre posteriormente numa fieira aquecida projetada para esta função com duas entradas de polímero e uma para o roving de fibra espalhada, permitindo a sua impregnação homogénea no interior da mesma. A alimentação de polímero da fieira é realizada através de uma extrusora que é conectada por meio de canais próprios (Figura 13). No interior da fieira na zona de pressurização e consolidação ocorre para além da impregnação total da fita a sua conformação em função do perfil geométrico que se pretende obter e necessário para a sua utilização em processos subsequentes.

/ / Fig. 13 - Fieira de aquecimento da linha de produção de fitas pré-impregnadas

A fita-pré-impregnada após sair da fieira de consolidação entra numa fieira de arrefecimento que apresenta uma cavidade com uma secção transversal igual à da fita que se pretende obter. Na fieira de arrefecimento, a fita é arrefecida com recurso a água até uma temperatura que assegure a estabilidade da sua forma até à saída da mesma.

/ / Fig. 14 - Esquema do processo típico ATP [25]

O processo ATP envolve a colocação contínua de fita pré-impregnada (normalmente 6-75 mm de largura), utilizando um pórtico ou, mais frequentemente, uma cabeça de processamento de fita montada num robot. Esta disposição flexível permite não só que o robô coloque o material numa ferramenta fixa, mas também que trabalhe em conjunto com uma mesa móvel (para várias orientações de camadas), um mandril rotativo (para enrolamento de tubos), ou outro robô que transporte uma ferramenta/mandril.

A ATP tem sido utilizada por empresas do sector aeroespacial há mais de duas décadas, e, recentemente, tornou-se de interesse noutros sectores, incluindo aplicações offshore e automóveis. Embora as estruturas compósitas termoendurecíveis de alta qualidade possam ser parcialmente processadas por ATP, requerem uma cura subsequente, dispendiosa e demorada, por autoclave.

Os compósitos termoplásticos, por outro lado, podem ser totalmente processados num único passo (a chamada consolidação in situ) utilizando uma cabeça ATP equipada com dispositivos para aplicar pressão e calor. Uma das principais vantagens do ATP é a capacidade de fabricar peças de tamanho ilimitado num processo rápido, fora da

autoclave, poupando potencialmente grandes custos de capital e de funcionamento associados a grandes autoclaves.

No entanto, até à data, a obtenção de propriedades mecânicas ao nível da autoclave através de ATP tem-se revelado difícil. A investigação prossegue, portanto, com o objetivo de melhorar o processo e os materiais. O problema é extremamente desafiador devido ao grande número de variáveis envolvidas, incluindo: variáveis de hardware (por exemplo, fonte de calor e material do rolo de consolidação), variáveis de processamento (por exemplo, entrada de calor e velocidade de colocação) e variáveis dos materiais (por exemplo, constituintes do pré-impregnado, rugosidade da superfície e teor de vazios). A disponibilidade relativamente recente de material pré-impregnado de alta qualidade, juntamente com cabeças de deposição de fita equipadas com fontes de calor mais eficientes (por exemplo, lasers) oferece um novo ímpeto e uma oportunidade de alcançar taxas de deposição de material mais elevadas e propriedades mecânicas melhoradas [25].

É importante ter um fluxo de calor adequado tanto para a fita de entrada como para a lâmina do substrato, de modo a obter um bom nível de difusão do polímero. Isto é conseguido direcionando a fonte de calor para o ponto de contacto (área de contacto fita-substrato) para assegurar que as duas interfaces atinjam a sua temperatura de amolecimento/fusão. Os sistemas de aquecimento típicos para fundir incluem os sistemas de laser, infravermelhos e tocha de gás quente [10, 26].

A cabeça de deposição de fita é um equipamento que permite a automatização deste processo e, para uma boa implementação desta tecnologia desde a sua fase de projeto, existem algumas características que têm de estar presentes, nomeadamente: • Equipamento compacto, contendo todos os elementos dentro do seu domínio, à exceção dos cabos elétricos e tubos pneumáticos; • Modular, para permitir a rotação sobre o seu eixo para o fabrico de componentes com deposição bidirecional sem entrelaçar as fitas;

O ATP é composto por uma cabeça de deposição de controlo numérico computorizado (CNC) que aquece e consolida automaticamente o material in situ.

• Removível e permutável, sendo exequível realizar intervenções de manutenção sem prejuízo da operacionalidade da linha de fabrico por ser possível ter equipamentos em standby para estas situações; podem operar diferentes larguras de fita, com simples alterações de componentes;

Durante o processo de colocação da fita, uma única fita é passada através de rolos de alimentação com uma tensão e velocidade de alimentação predefinidas. A temperatura da fita é incrementada até à fusão do termoplástico à medida que passa em frente do sistema de aquecimento antes de ser compactada pelo rolo de consolidação.

• Fácil acesso aos seus elementos para que operações rápidas de manutenção, como uma limpeza dos rolos e do percurso onde passa a fita, não necessitem de parar a linha de fabrico por grandes intervalos de tempo [27-28].

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Para o controlo e configuração automatizados do equipamento, que é instalado num manipulador cartesiano ou num braço robotizado, é possível configurar o sentido da deposição camada a camada, ou fita a fita, caso exista necessidade dessa customização. Sendo a orientação das fibras longitudinal a esta, a customização tem como objetivo retirar o máximo proveito das propriedades mecânicas da fita. Todo o processo é programado e simulado através de softwares desenvolvidos especificamente para estas funções. Esta abordagem permite uma maior união da fita em superfícies mais complexas pois permite uma pressão de compactação uniformizada [29].

gás quente pode normalmente atingir propriedades mecânicas próximas do nível de autoclave. Embora a obtenção dos 10 % finais se tenha revelado difícil, e as velocidades de colocação para obter as melhores propriedades mecânicas tendem a ser relativamente baixas (<5 m/min). As principais razões para estes problemas são a qualidade da fita pré-impregnada como discutido anteriormente, e a dificuldade em otimizar a cristalinidade e o teor de vazios in situ. Por exemplo, uma desvantagem da grande zona de processamento é que a formação de vazios e a recristalização podem ocorrer durante as várias passagens da cabeça, tornando o controlo complexo [25].

As máquinas ATP são capazes de produzir diferentes formas geométricas e estruturas complexas, de grande dimensão e de espessura variável, como laminados planos simples, painéis com curvaturas suaves e superfícies tridimensionais 3D, nomeadamente asas de aeronaves, estruturas, longarinas e caixas de asas, estruturas de fuselagem e submersíveis [10, 30].

Uma alternativa ao gás quente é o processo de ATP assistido por laser (LATP). No LATP, a temperatura elevada induzida pelo laser no ponto de contacto, juntamente com elevadas forças de corte dinâmicas (induzidas pelo rolo de consolidação a funcionar a velocidades de deposição relativamente rápidas) reduzem a viscosidade da matriz e a pressão aplicada pelo rolo promove a ligação entre as camadas.

Este processo apresenta um elevado potencial em termos de eficiência energética e de controlo preciso, quando comparado com fontes de calor alternativas, como o gás quente. Por exemplo, 94 % das propriedades de nível de autoclave foram alcançadas para CF/ PEEK utilizando uma cabeça de processamento a laser de díodo a 6 m/min com ferramentas aquecidas [25].

A constituição da fita é determinante para a adequada definição das variáveis do processo, sendo estas compostas por dois materiais com diferentes funções: as fibras contínuas de desempenho mecânico elevado (carbono, de vidro ou aramídicas) e a matriz polimérica termoplástica (PA, PEEK, PP, PET, PC, entre outras) [31]. Dependendo da matriz pode haver necessidade de haver um pré-aquecimento na fita, aumentando significativamente a complexidade do equipamento. Cada fita transforma-se assim num caso de estudo específico.

A fibra de carbono (FC) é o reforço preferido em compósitos nas aplicações mais avançadas devido à sua elevada resistência mecânica, leveza, rigidez superior, condutividade elétrica, baixa expansão térmica, elevada condutividade térmica e resistência à corrosão. As resinas termoplásticas de alto desempenho são caracterizadas pelas suas elevadas temperaturas de transição vítrea (Tg) que lhes permitem ter um bom comportamento mecânico a temperaturas muito superiores às dos termoplásticos convencionais [30].

Relativamente ao aquecimento, é importante a temperatura a que se aquece o material, pois é necessário considerar que temperaturas demasiado elevadas podem degradar o polímero, alterando assim as propriedades do produto final. Deste modo, o aquecimento da fita é realizado o mais próximo da sua posição final, sendo aplicado imediatamente antes do rolo compressor, salvo quando também é necessário implementar um pré-aquecimento, sendo este introduzido mais a montante no equipamento [29].

Existem vários métodos de aquecimento para conseguir este tipo de ligação, incluindo métodos estáticos ou descontínuos (por exemplo, soldadura por resistência), em que as placas são primeiro empilhadas e depois soldadas, bem como métodos dinâmicos ou contínuos (por exemplo, gás quente, infravermelhos (IR) ou aquecimento a laser) em que a consolidação ocorre enquanto a fita e/ou o laminado estão em movimento. Nas técnicas ATP, a fonte de calor desempenha um papel importante na eficiência do processo, na qualidade final das peças e nos custos de processamento. Os sistemas de aquecimento a laser, chama e tocha de gás quente devem ser tidos em conta se for construído um sistema de deposição de fita termoplástica [10, 27] O gás quente tem sido uma escolha popular. Com gás quente, ocorre a fusão de várias camadas, criando uma zona de processo relativamente grande. A adesão prossegue em várias camadas sob o rolo de consolidação em cada passagem. O processo de

A qualidade da ligação coesiva é determinada principalmente pela temperatura prevalecente no ponto de contacto; no entanto, o estado da superfície, a pressão e o tempo de consolidação também têm influência [32].

O rolo de compactação tem como principal objetivo a junção da fita a ser depositada ao laminado, ambos fundidos previamente, eliminando os vazios entre eles. O rolo poderá também ser aquecido para manter a temperatura de fusão do polímero na fita o maior tempo possível. Existem duas abordagens diferentes para estes rolos, sendo a primeira o conceito de rolo sólido, onde a sua superfície cilíndrica não é adaptável à superfície onde a fita está a ser aplicada, e a segunda é o desenvolvimento de um cilindro segmentado e conformável, onde cada segmento tem a possibilidade de se movimentar de forma independente relativamente ao seu veio [29].

A pressão de compactação do rolo é um dos parâmetros essenciais para um bom desempenho da cabeça de deposição, sendo que uma pressão demasiado elevada origina fitas mais finas e largas e, pressões inferiores às definidas podem levar a que não haja união entre a fita e o laminado já existente [33].

O material mais comum utilizado nos rolos de compactação é o aço.

Algumas melhorias no processo de colocação foram conseguidas através da introdução de rolos de borracha de silicone que podem ser utilizados em formas complexas devido à sua elevada deformabilidade. Nos últimos anos, os rolos de silicone são mais amplamente utilizados. O tamanho do rolo tem um efeito direto na produtividade do processo, uma vez que rolos maiores têm taxas de deposição mais elevadas [10, 27].

Um aumento da temperatura da ferramenta incrementa a resistência ao corte interlaminar (ILSS) e a força de ligação e o aumento na temperatura de processamento eleva as propriedades mecânicas, enquanto um aumento na velocidade de colocação das fitas deteriora o desempenho mecânico [10].

A taxa de arrefecimento dos laminados influencia fortemente o grau de cristalinidade dos polímeros semicristalinos. A consolidação

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é uma etapa fundamental durante o processo ATP. A pressão e a temperatura são aplicadas à fita de entrada e ao substrato para eliminar lacunas espaciais, libertar qualquer ar aprisionado e colocar a fita de entrada ao lado das fitas existentes, sem lacunas ou sobreposições, conduzindo a um laminado monolítico de baixa porosidade. [10].

As propriedades do pré-impregnado, tais como teor de vazios, nível de cristalinidade, tolerância dimensional e fração volúmica de fibra são críticas para a qualidade da peça final.

Outros fatores que influenciam a qualidade das peças ATP incluem: (a) fonte de calor, (b) parâmetros de processamento (que devem ser otimizados para um determinado material e cabeça de processamento, e (c) estratégia de colocação (por exemplo, a deslocação das pistas da fita de camada para camada reduz a aglomeração de pontos fracos).

Os principais defeitos que ocorrem neste processo são espaçamento entre ou sobreposição de fitas, fitas torcidas ou incompletas, sendo a ausência destas o pior cenário. Todos estes defeitos têm como consequência um desempenho mecânico inferior ao esperado [34], principalmente quando não são casos isolados [35].

Com o projeto ADD.CompFiber foi possível o desenvolvimento de uma solução robótica que permite a colocação de três cabeças de deposição, duas para fitas pré-impregnadas de materiais compósitos e outra para extrusão de polímeros termoplásticos, com a possibilidade de utilização de fibras curtas recicláveis. O robô utilizado na conceção da solução é da marca KUKA KR 50 R2500 e é um braço robótico de 6 eixos, oferece uma carga útil de 50 kg, 2500 mm de alcance e integra um controlador especial de código G.

/ / Fig. 15 - Modelação da solução robótica com cabeça de deposição de fitas pré-impregnadas (protótipo laboratorial)

/ / Fig. 16 - Modelação da cabeça de deposição de fitas-pré-impregnadas (protótipo laboratorial)

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principais funções compactar a fita contra o laminado para que as superfícies fundidas se unam e é também o responsável pela alimentação da fita durante o processo de deposição.

Os controlos de pressão e de temperatura de aquecimento constituem as variáveis de maior influência na qualidade do produto final.

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/ / Fig. 17 - Cabeça de deposição de fitas-pré-impregnadas (protótipo laboratorial)

A cabeça de deposição de fitas pré-impregnadas protótipo industrial foi concebida especificamente para permitir a aplicação da fita de forma a conseguir aceder a espaços mais reduzidos.

Permite garantir uma tensão da fita uniforme e também a aplicação de tiras de fita com comprimentos idênticos, dada a precisão do equipamento para efetuar o corte no momento desejado. Do ponto de vista de aplicação da fita, esta cabeça de deposição tem duas pinças que fazem a prisão da fita. Quando esta é aplicada, estas pinças avançam por meio de um cilindro pneumático, movendo-se assim a fita para se aproximar da zona de deposição.

No fim de realizar o movimento de aproximação, existe um rolete calcador com amortecimento que avança para fazer a compressão inicial da fita. A partir deste momento, as pinças que fazem a prisão da fita abrem por meio de um griper e recuam para a posição inicial, permitindo o deslizamento livre da fita, pelo trajeto programado.

/ / Fig. 18 -Modelação da cabeça (protótipo industrial)

de deposição de fitas-pré-impregnadas

Relativamente às cabeças protótipos de deposição de fitas préimpregnadas estas foram desenvolvidas a nível laboratorial e industrial (Figuras 15, 16 e 17).

A cabeça de deposição do protótipo laboratorial apresenta diferentes grupos funcionais que permitem a deposição da fita pré-impregnada no molde. Assim, a fita armazenada numa bobine é tracionada por um rolo de alimentação, acoplado a um motor de passo e acionado por um atuador, no início e no final do ciclo de deposição. Durante o ciclo de deposição a tração da fita é exercida pelo rolo de compressão. Uma vez que a bobine integra um sistema que exerce uma tensão permanente e contrária ao movimento da fita é necessário haver sempre algum elemento funcional em contacto com esta para evitar que se desenrole da bobine. Assim, o rolo de alimentação tensiona a fita durante o processo de corte e alimenta o rolo de compactação para que o ciclo se inicie.

O sistema de corte da fita é composto por uma lâmina acionada por um atuador e um sistema de guias que limita o movimento da lâmina e da fita, tendo a função de cortar a fita antes do fim de ciclo e de a guiar até ao rolo de compactação. O corte é realizado antes do fim do ciclo para reduzir a quantidade de material desperdiçado, pois este é realizado a montante do sistema de compactação.

O sistema de aquecimento é composto por um soprador de ar quente e tem como função fundir a superfície inferior da fita e a superior do laminado onde esta está a ser aplicada, de modo a possibilitar a união entre ambas. O ar aquecido é conduzido e orientado por um bocal existente na extremidade do tubo do soprador, permitindo concentrar o calor nas superfícies desejadas e evitar ao máximo o aquecimento dos sistemas funcionais vizinhos.

A compactação é o último conjunto do equipamento, sendo composta por um rolo compressor, sendo amortecido por um conjunto de molas de compressão, que também possibilitam um maior controlo na pressão de compactação exercida. Tem como

No momento da aproximação da zona de corte, existe um cilindro pneumático no exterior da cabeça que efetua a rotação de uma travessa de apoio ao corte da fita, que é rasgada na zona de passagem da lâmina de corte. A lâmina de corte tem uma geometria única, que permite um corte limpo da fita, quando utilizada em conjunto com a travessa de apoio ao corte.

Esta cabeça apresenta dois pontos de calor, essencial para a correta aplicação da fita. O ponto de calor mais recuado, o pré-aquecimento, que coloca a fita a uma temperatura ótima para se tornar ligeiramente mais maleável. Já o segundo ponto de calor, confere à fita a temperatura de aplicação, sendo que será calcada logo após a passagem desta zona de aquecimento, garantindo assim uma aplicação ideal desta tipologia de fitas.

A cabeça é munida também de uma fotocélula para deteção de passagem de fita ou não.

2.4 Desenvolvimento de uma solução robótica com cabeças de extrusão de polímero termoplástico, com ou sem reforço de fibra Os materiais poliméricos mais vulgarmente utilizadas neste tipo de processo de manufatura aditiva são os termoplásticos amorfos, sendo o acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) um dos mais comuns. Outros termoplásticos de estruturas semicristalinas como o poli(ácido lático) (PLA), o polietileno tereftalato de glicol (PETG) e diversos tipos de poliamidas são também amplamente utilizados.

Em termos de poliolefinas, favorecem-se o polietileno de alta densidade (HDPE) e o polipropileno (PP).

Embora com um acrescido nível de complexidade, a manufatura aditiva possibilita a impressão de peças poliméricas termoplásticas de grande dimensão.

Fused Deposition Modelling (FDM), é a tecnologia que mais facilmente se adapta à impressão deste tipo de peças. Além disto, porque o FDM é a tecnologia mais comum de impressão 3D e, porque depende de um processo comum de extrusão, existe uma

vasta gama de materiais disponíveis, desde plásticos altamente técnicos até aos mais sustentáveis O processo FDM pode ser aplicado com um sistema de gantry a três dimensões ou com um sistema de braço robótico de quatro até sete eixos. A escolha entre estes dois sistemas recai nos requisitos do projeto, como a sua flexibilidade, o seu preço e o tamanho e velocidade de impressão.

A extrusão de polímeros termoplásticos pode em impressão de peças de grandes dimensões ser feito de duas formas, pela extrusão de filamento ou por extrusão de granulado (pellet). As extrusoras de fuso funcionam com granulado termoplástico convencional, e, em comparação com as tecnologias de produção baseadas em filamentos, permitem o processamento de compostos plásticos muito mais diversos e altamente carregados a uma velocidade muito superior.

O elevado rendimento permite uma vantagem considerável em termos de custos no processamento, principalmente em materiais técnicos. Além disso, dependendo do material, o baixo preço do granulado (cerca de 1 €/Kg a 8 €/Kg) em comparação com o do filamento (cerca de 10 €/Kg a 100 €/Kg) resulta num potencial de redução de custos considerável.

O processo de impressão é um sistema complexo que depende de vários componentes que trabalham entre si como um todo: software de slicing, software CAM, software de interpretação do robô e controlo da extrusora, o próprio robô e a extrusora, a câmara de alimentação e a célula produtiva e componentes de controlo.

Neste processo, a extrusora aquece o material até à sua temperatura de fusão, e porque lhe é aplicado uma pressão, o material é depositado no estado líquido-viscoso a uma determinada velocidade de débito. O robô percorre então a trajetória anteriormente definida e a extrusora deposita o material até que a peça seja totalmente impressa.

Depois da impressão, a peça pode ainda sofrer um pós-processamento que pode ser polimento, pintura ou revestimento, de acordo com os seus requisitos estéticos.

Sendo a extrusão uma tecnologia já bastante explorada, os sistemas de extrusão para AM baseiam-se nas diferentes soluções já aplicadas há diversos anos nesta área.

A extrusora protótipo utilizada no projeto ADD.CompFiber é da marca Periplas e modelo Extrubot Ø 25 x 25 D (Figura 19) e foi otimizada para trabalhar com braços robóticos KUKA. A extrusora permite produzir peças poliméricas termoplásticas, com ou sem reforço de fibras curtas recicladas. A introdução destas fibras no polímero termoplástico até um determinado teor, origina o aumento da resistência mecânica das peças finais e promove a sustentabilidade dos materiais, no entanto dificulta o processamento deste pré-impregnado. Foram também selecionados os polímeros e as fibras mais adequadas para a produção dos pellets a processar por esta tecnologia.

O processo de manufatura aditiva por extrusão poderá ser combinado com o processo ATP, pois o material polimérico termoplástico, com

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2.5 Desenvolvimento de uma estrutura de molde em cama de pinos As cabeças de deposição das fitas pré-impregnadas ou do polímero termoplástico extrudido acopladas ao braço robótico devem ser capazes de colocar os materiais sobre uma superfície de moldagem de pinos adaptável para criar diferentes geometrias (Figura 20).

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A estrutura de molde em cama de pinos faz uso de uma plataforma ajustável formada por um conjunto de pinos com atuadores, acionados por servomotores, hidraulicamente ou pelo próprio robô através de um software específico, que acompanham a forma da peça e a deposição do material é assim realizada na superfície criada pelos pinos.

/ / Fig. 19 - Extrusora PERIPLAST Extrubot Ø 25 x 25 D acoplada ao braço robótico KUKA

Após definida a forma da peça, esta é introduzida no programa acionando os atuadores que elevam os pinos até que estes cumpram a geometria pretendida Esta solução apresenta algumas variações conforme a necessidade de acabamento da peça, sendo que, caso a peça não necessite de um acabamento superficial rigoroso na parte interior, esta poderá ser construída por cima dos pinos havendo um “efeito escada” no lado interior da peça. Caso seja necessário um acabamento superficial de qualidade no interior da peça, existem diversas soluções que variam em termos de complexidade e qualidade do acabamento superficial.

Este método de funcionamento permite que seja disfarçado o efeito escada com a deposição de pequenas quantidades de material de suporte, e esta deposição ocorre camada a camada tal como a deposição do material da peça.

Outra solução para maximizar a qualidade superficial no lado interior da peça é a aplicação de uma membrana por ação de vácuo por cima dos pinos. Isto permite que sejam disfarçadas as diferenças de altura entre os pinos aumentando a qualidade superficial da peça.

/ / Tab. 8 - Características técnicas do modelo de extrusora da PERIPLAST Extrubot Ø 25 x 25 D

No projeto ADD.CompFiber foram desenvolvidas duas estruturas de cama de pinos, uma de carácter laboratorial e outra de natureza industrial.

ou sem reforço, poderá ser depositado em zonas das peças em compósito que não necessitem de elevada resistência mecânica ou as fitas pré-impregnadas em compósito podem ser aplicadas em áreas de peças poliméricas como reforço.

Na cama de pinos protótipo laboratorial, os pinos são acionados pelo robô e é utilizada uma membrana, evitando a aplicação de estruturas de suporte.

A extrusora pode ser visualizada na Figura 18 e as suas características técnicas encontram-se descritas na Tabela 8.

O projeto da cama de pinos protótipo laboratorial, iniciou-se pela definição geométrica da peça e, consequentemente, modelou-se a membrana de suporte respetiva (Figura 21).

/ / Fig. 21 - Definição da peça (esquerda) e modelação da membrana de suporte (direita)

/ / Fig. 20 - Extrusora PERIPLAST Extrubot Ø 25 x 25 D acoplada ao braço robótico KUKA e a cama de pinos protótipo laboratorial

/ / Fig. 22 - Modelações da 2ª camada (esquerda) e das três camadas em conjunto (direita)

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Para se realizar a manufatura aditiva da peça pelo processo ATP, definiu-se que esta era fabricada pela deposição de 3 camadas de fitas pré-impregnadas de 5x0,5 mm2, com diferentes orientações, camada por camada, com a seguinte trajetória: 1.ª camada – deposição transversal (90º); 2.ª camada – deposição obliqua (45º); 3.ª camada – deposição longitudinal. Na Figura 22 são apresentadas as modelações da 2.ª camada e das três camadas em conjunto. / / Fig. 24 - Modelações da cama de pinos e da peça fabricada depositada sobre a mesma.

/ / Fig. 23 - Modelação da cama de pinos laboratorial da peça a fabricar (esquerda) e o posicionamento dos pinos (direita)

A cama de pinos protótipo industrial é caracterizada pela sua modularidade. Com pinos regulados por meio de eixos elétricos, é possível fabricar por manufatura aditiva pelos processos ATP para materiais compósitos e por extrusão para materiais poliméricos termoplásticos qualquer geometria da peça sem recurso a suportes,

Foi também necessário projetar a cama de pinos e o posicionamento dos mesmos para que seja possível produzir a peça com a geometria previamente estabelecida. Na Figura 23 é possível visualizar a modelação da cama de pinos da peça a fabricar e a distribuição dos pinos.

Na Figura 24 é possível observar as modelações da cama de pinos protótipo laboratorial e da peça a fabricar depositada sobre a mesma.

/ / Fig. 25 - Modelação da cama de pinos protótipo industrial

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desde que dentro do curso de 300 mm destes eixos. Para além disso, a área da cama de pinos pode ser facilmente expandida.

Esta estrutura foi concebida e desenvolvida de forma a permitir que o robô, fixado a um eixo linear, tenha a maior liberdade de movimento e consiga acompanhar a modularidade da cama de pinos. Desta forma foi possível apresentar um sistema modular com elevados gaus de liberdade para a aplicação a que se destina (Figura 25).

2.6 Fabrico de peças injetadas reforçadas com fitas pré-impregnadas As fitas pré-impregnadas podem ser utilizadas no processo de injeção como insertos para reforçar mecanicamente a peça final. Assim, as fitas previamente aquecidas são colocadas em determinada zona da cavidade do molde, manualmente ou por braço robótico. É possível também aplicar as fitas no molde com a cabeça de deposição de fitas pré-empregadas através de um braço robótico (Figura 26, esq.).

Posteriormente, procede-se à injeção do polímero termoplástico para a cavidade do molde (Figura 26, esq.), obtendo-se a peça final após o término do ciclo de injeção. No caso em estudo, a peça produzida foi uma anilha em PC reforçada com uma fita-pré-impregnada de FC e PC na zona sujeita a um maior esforço (Figura 27). A máquina de injeção utilizada é da marca Tederic de 200t e o braço robótico é da marca Whitman modelo 16Tp.

molde produzir peças de diferentes geometrias, aumentando assim a flexibilidade operacional, reduzindo os custos associadas à ferramenta, mas introduzindo novos desafios ao nível do processo e do cumprimento das especificações dos produtos finais.

As matérias-primas utilizadas nos processos estudados foram caracterizadas e selecionadas adequadamente e foram estabelecidas janelas de processamento no fabrico das peças.

Os resultados obtidos através da realização de diversos ensaios mecânicos e térmicos e da aplicação de técnicas de microscopia ótica, microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e microtomografia computadorizada dos pré-impregnados processados e dos produtos finais fabricados são promissores e permitem validar os equipamentos protótipos desenvolvidas.

No entanto, dado que estas tecnologias são utilizadas na manufatura aditiva de componentes compósitos termoplásticos de alta qualidade para sectores industriais de elevada exigência (aeroespacial, automóvel, entre outros) mais trabalho de otimização é necessário realizar ao nível dos materiais e dos processos de fabrico para que estes equipamentos possam ser constantemente aperfeiçoados e comercializados.

AGRADECIMENTOS Este trabalho foi apoiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia FCT/MCTES (PIDDAC) através dos seguintes projectos: UIDB/04044/2020; UIDP/04044/2020; Laboratório Associado ARISE LA/P/0112/2020; PAMI - ROTEIRO/0328/2013 (Nº 022158); PTCentroDiH - Digital Innovation Hub da Região Centro e foi financiado no âmbito do Projeto ANI Add.CompFiber, Additive manufacturing of big composite fiber parts POCI-01-0247FEDER-069603.

/ / Fig. 26 - Aplicação de fitas pré-impregnadas no molde com recurso à cabeça de deposição de fitas (esq.) e molde utilizado para a produção da peça em estudo (dir.)

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/ / Fig. 27 - Anilha em PC reforçada com fita pré-impregnada de FC e PC

3 CONCLUSÕES O projeto ADD.ComFiber permitiu desenvolver e validar um conjunto de equipamentos que permitem a manufatura aditiva de peças de grandes dimensões com polímeros reforçados com fibras, utilizando e combinando diferentes processos, nomeadamente a deposição automatizada de fitas pré-impregnadas e a extrusão de materiais poliméricos, com ou sem reforço de fibras curtas recicláveis. Neste âmbito, foram também projetados e produzidos equipamentos para a produção das fitas pré-impregnadas.

Foram também estudadas e construídas estruturas de moldes alternativas baseadas em camas de pinos, permitindo no mesmo

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INOVAÇÃO PARA A SUSTENTABILIDADE NA INDÚSTRIA DE PLÁSTICOS 78

Mihail Fontul 1, António Baptista 2, António Pontes 3 1 - IBER-OLEFF, 2 - CENTIMFE, 3 - Universidade do Minho

necessidade de se tornar mais digitalizada, automatizada, flexível, procurando técnicas e tecnologias mais verdes.

Na fase de candidatura, o consórcio de empresas e ENESII previa enormes desafios, incluindo incertezas científicas e tecnológicas, razão pela qual definiu linhas de desenvolvimento em torno de temas como “Design para a circularidade, sustentabilidade e valorização”, “Novos materiais poliméricos avançados e multifuncionais”, “Processos avançados de fabrico” e “Integração inteligente de processos e produtos”.

O projeto Mobilizador S4PLAST | Sustainable Plastics Advanced Solutions é um projeto mobilizador que juntou 16 copromotores, dos quais nove empresas (Iber-Oleff, OLI, Erofio Atlântico, Neutroplast, Cabopol, Edilásio, ITJ, 3Dtech, WeADD) e sete ENE - Entidades Não Empresariais (CENTIMFE, Universidade do Minho, Instituto Superior Técnico, Politécnico de Leiria, Universidade de Coimbra, Universidade de Aveiro, Pool.net).

O projeto S4PLAST decorreu durante 36 meses, entre julho de 2020 e junho 2023, com o objetivo de criar soluções inovadoras com impacto nas empresas transformadoras de plástico do cluster Engineering & Tooling. Estas soluções irão ajudar as empresas a endogeneizar as alterações que se verificam ao nível dos materiais plásticos, especialmente na forma como são gerados, na forma como são utilizados ao longo da sua vida útil, e no final de vida dos produtos, o que se reflete no modo como os bens são fabricados, nomeadamente nos materiais, nas tecnologias e nos processos que os produzem.

O projeto S4PLAST decorreu numa altura em que se observam enormes alterações tecnológicas, ambientais, sociais e políticas; alterações climáticas dramáticas que originam eventos trágicos com elevados custos ambientais, sociais e económicos; em que novos paradigmas económicos e industriais alteraram os modelos tradicionais com alteração da forma de atuação nos mercados; e numa altura em que a indústria tem

Com a resolução das incertezas, o projeto mobilizador S4PLAST procurou responder aos grandes desafios industriais do cluster, contribuir para a competitividade da indústria nacional e fomentar o equilíbrio entre os proveitos económicos, a sustentabilidade e a circularidade, e o alargamento e o reforço da cadeia de valor das empresas transformadoras de plástico nos domínios dos produtos, processos e serviços.

O projeto S4PLAST criou soluções inovadoras para apoio à indústria, das quais se destacam os guias: • Design para a circularidade, sustentabilidade e valorização: Guia de conceção e desenvolvimento de produto plástico; • Fim de vida do plástico e a transição para a Economia Circular:

/ / Fig. 1 - Página inicial da ferramenta InovDesign.

Guia para os setores automóvel, embalagem de medicamentos, equipamentos elétricos e eletrónicos e produtos de construção.

Estes guias foram apresentados e distribuídos às empresas, juntamente com uma ferramenta de diagnóstico: o InovDesign. Esta ferramenta permite aferir o nível de maturidade de uma empresa quanto às abordagens de design aplicadas nas suas atividades de conceção e desenvolvimento de novos produtos. É uma ferramenta de autodiagnóstico, que auxilia cada empresa a aferir o seu nível de acompanhamento do estado da arte, ao nível do design holístico, em seis áreas de atuação: • Processo organizacional; • Conceção de produto; • Design com foco no utilizador; • Design para a utilização;

virgens por recicladas (de origem PIR ou PCR). Refira-se que o projeto identificou dificuldades de implementação, destacando-se a dificuldade de obter reciclados PIR ou PCR com características técnicas homogéneas, e a dificuldade de manter as características técnicas e de funcionamento do composto final, usando os novos componentes mais sustentáveis.

O projeto S4PLAST conseguiu resultados muito satisfatórios na integração de material reciclado na produção de peças plásticas, observando os aspetos de resistência mecânica e de desempenho em serviço, e também a necessidade de desmantelamento em final de vida. Para tal, foi realizada uma investigação que envolveu processos sucessivos de injeção de peças, seguida de moagem, e regeneração em processo de extrusão com a adição de diferentes percentagens e composições de material virgem e a análise do valor da MFI.

• Design para a conceção, desenvolvimento, produção e operações; • Design para a sustentabilidade e circularidade.

O S4PLAST criou soluções sustentáveis para implementar na indústria transformadora de plástico, tendo como base de trabalho as empresas IBER-OLEFF, OLI, NEUTROPLAST e EROFIO ATLÂNTICO. Foi realizada a avaliação da sustentabilidade de ciclo de vida de vários produtos de plástico propostos por estas empresas, abordando aspetos ambientais e socioeconómicos para apoiar na decisão para o ecodesign, promovendo modelos de economia circular para a indústria dos plásticos, como a valorização de resíduos e incorporação de biomateriais.

O projeto criou compostos sustentáveis através da investigação dos componentes e do desenho da formulação, na perspetiva de substituir matérias-primas de origem fóssil por outras com características semelhantes de origem biológica “bio based”.

Por outro lado, substituir matérias-primas de origem fóssil por outras “bio attributed” (matéria-prima com características idênticas, mas produzida com reduzida pegada de carbono).

E, finalmente, substituir total ou parcialmente matérias-primas

O projeto S4PLAST criou sistemas inovadores para industrializar produto. No caso validado, um produto de aparência para o habitáculo automóvel, foi produzido com a máxima qualidade e minimização de recursos, de forma flexível e ágil, em pequena série, mas altamente customizável. Foi concebida uma célula-piloto de produção integrada, que envolve dois processos produtivos simultâneos: a injeção e a montagem, e equipamentos e acessórios para o controlo de qualidade a 100 %. O uso de sistemas digitais avançados foi validado na empresa transformadora através da célula de injeção digitalizada, com sensorização e gémeo digital.

INJEÇÃO

CONTROLO QUALIDADE

MONTAGEM

Matéria-prima

Célula Integrada Gabarito digital Inspeção visual superficial Rastreabilidade

Soldadura a laser por Transmissão Processamento

Processamento

/ / Fig. 3 - Imagem da célula produtiva piloto.

Os resultados deste projeto irão dotar as empresas do cluster de competências, metodologias tecnologias inovadoras e novos processos de fabrico mais ágeis, eficientes e sustentáveis para criar produtos sustentáveis com maior valor acrescentado, contribuindo para o equilíbrio entre a inovação industrial, a sustentabilidade e a viabilidade económica.

Este texto foi redigido no âmbito das atividades de disseminação do projeto S4Plast | Sustainable Plastics Advanced Solutions, projeto mobilizador Nº46089.

/ / Fig. 2 - Material reciclado e provetes injetados.

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SMARTTRACKINGFAB: SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO E PREVISÃO DE PROCESSOS DE FABRICAÇÃO DE MOLDES

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Alexandre Batista1,5, Bernardo Figueiredo5, Carlos Ferreira1, Carlos Grilo1,4, Hugo Gomes1, 2, Lino Ferreira1,2, Luís Maurício5, Maria Rodrigues1, Matheus Martins1, Nuno Morgado5, Ricardo Martinho1,3, Rui Rijo1,3 e Sérgio Silva1 1 - Politécnico de Leiria; 2 - Instituto de Telecomunicações Leiria; 3 - INESCC-DL, Politécnico de Leiria; 4 - CIIC, Politécnico de Leiria;

5 - DRT Advance

Resumo – O sistema proposto neste artigo utiliza tecnologia de rastreamento RFID e redes de comunicação sem fios LoRa e WiFi para monitorizar em tempo real o processo de fabricação de moldes de injeção. A monitorização é realizada por intermédio de dois módulos que se complementam, um de eletrónica e um de software. O módulo de eletrónica adquire, processa e envia os dados sensoriais da monitorização do processo da fabricação do molde para o módulo de software. O módulo de software, através de algoritmos específicos de inteligência artificial, permite monitorizar a fabricação, bem como efetuar previsões de tempos de término e de sequências de atividades, tendo como fator de ponderação o nível de atividade atual no chão de fábrica. Os testes efetuados com o protótipo desenvolvido permitiram validar o sistema como um todo ao nível da sua operacionalidade e aplicabilidade, permitindo concluir sobre a sua pertinência para a monitorização e previsão do processo de fabricação de moldes.

1. INTRODUÇÃO A monitorização e gestão do processo de fabricação de moldes de injeção revelam-se de extrema pertinência para assegurar a sua qualidade e eficiência e o cumprimento dos prazos de entrega aos clientes. Ao acompanhar-se em tempo real os fluxos das várias partes nas várias etapas de fabricação, é possível identificar potenciais problemas, prever desvios e agir de forma proativa.

Este rastreio meticuloso permite otimizar o fluxo de trabalho, a implementação de ações preditivas e preventivas que visam reduzir riscos de incumprimento, ajustar a programação, realocar recursos, minimizar possíveis engarrafamentos e otimizar continuamente o processo. Desta forma, poder-se-á ter uma fabricação eficiente e ágil e permitir que o cumprimento dos prazos de entrega aos clientes é assegurado, fortalecendo a confiança e a satisfação dos mesmos. O rastreio minucioso das várias partes constituintes do molde, ao longo das diferentes áreas de maquinação e fabricação, desempenha um papel fundamental nesse processo.

Atualmente, os sistemas mais comuns de rastreamento e a localização de objetos em unidades industriais são realizados pelas tecnologias Radio Frequency Identification (RFID) e a UltraWideband (UWB) [1]. A tecnologia RFID utiliza identificadores de radiofrequência (tags RFID) que, em conjunto com leitores, antenas e uma Unidade Central de Processamento (CPU) permitem a localização dos objetos, que possuem tags, num determinado espaço. A CPU recebe os dados da tag (a sua identificação tagID, a localização, a hora da deteção, entre outros) e guarda-os numa base de dados, sendo estes depois utilizados por sistemas de informação [2]. O rastreamento de objetos em tempo real baseado UWB utiliza pulsos de rádio de curta duração e largura de banda

muito ampla para determinar a distância e a direção de um objeto em relação a um recetor. A determinação da localização das tags no espaço é baseada no Time of Flight (TOF) dos sinais, ou seja, são medidos os tempos de propagação dos pulsos de rádio entre um transmissor e vários recetores, neste caso, entre as âncoras e as tags distribuídas num determinado espaço. Com base nos tempos de voo e em algoritmos de processamento de sinal, é possível calcular as distâncias entre os dispositivos. Tipicamente, os sistemas UWB são mais vocacionados para a deteção de pessoas, veículos (empilhadores ou sistemas de transporte) e de objetos de grande porte [3]. Os sistemas de rastreamento baseados em RFID são relativamente mais baratos, as suas tags são de dimensões mais reduzidas e são também mais simples de usar, comparativamente aos sistemas baseados na tecnologia UWB. Após a análise destas duas tecnologias de rastreamento optou-se pela utilização da tecnologia RFID. A informação do rastreamento e localização dos objetos é continuamente enviada para sistemas de informação através de redes de comunicação existentes nas unidades industriais. Como atualmente estas alteram com alguma frequência os seus layouts, as redes de comunicação cabladas deixam de ser pertinentes, dando lugar, cada vez mais, às redes sem fios, designadamente baseadas nas tecnologias Long Range (LoRa) e Wireless Fidelity (Wi-Fi).

O sistema desenvolvido é composto por dois módulos, um de eletrónica e um de software, com o objetivo de monitorizar em tempo real as atividades de fabricação de moldes de injeção, rastreando a localização das suas partes constituintes, e efetuando previsões da sequência de atividades para a sua finalização, bem como do seu tempo estimado de conclusão.

O módulo de eletrónica utiliza a tecnologia de rastreamento RFID em conjunto com tags anti-metal para registar as ações de fabricação de cada molde em diferentes vertentes, tais como as relacionadas com a localização das suas partes constituintes durante as várias fases de maquinação e as correspondentes sequências e temporizações. As tags utilizadas possuem características físicas de estanquicidade e robustez que suportam a imersão no líquido usado nos processos de eletroerosão e apresentam grande imunidade face a interferências eletromagnéticas originadas por máquinas de corte, desbaste e polimento dos materiais metálicos. O módulo de eletrónica foi desenvolvido para poder comunicar com o módulo de software através de redes sem fios Wi-Fi. O módulo de software destina-se à gestão da informação recebida do módulo de eletrónica, validando-a, registando-a numa base de dados e processando-a através de algoritmos específicos de Process Mining (PM) e de Machine Learning (ML), de modo a possibilitar a utilizadores credenciados a avaliação do estado de

fabricação de um molde, a previsão do término da sua fabricação, e indicações sobre as sequências de atividades mais otimizadas para a sua conclusão.

2. MÓDULO DE ELETRÓNICA O módulo de eletrónica incorpora vários módulos de aquisição (MA) de forma a monitorizar as várias áreas de produção e um módulo concentrador e encaminhador de dados, Gateway, ver Figura 1. Cada MA possui um microcontrolador da família do ESP32 com comunicação sem fios, um cartão memória flash não volátil Micro Secure Digital (microSD), que guarda localmente todos os dados adquiridos e as configurações de arranque do MA num ficheiro de texto (configfile.txt). Dispõe também de um Relógio em Tempo Real (RTC) que fornece uma referência temporal exata e precisa ao microcontrolador. Esta referência temporal é utilizada pelo microcontrolador para definir a data e hora em que uma determinada tag foi lida. O MA e Gateway são alimentados eletricamente por uma fonte de alimentação constituída por um conversor Direct Current to Direct Current (DC/DC) que suporta uma tensão de entrada máxima de 12VDC, o qual converte para uma tensão de saída de 3,3VDC e/ou 5VDC. Para reduzir o consumo energético foi desenvolvido um sistema de corte de energia que desativa o MA e Gateway sempre que a unidade de produção esteja parada como, por exemplo, durante a noite ou ao fim de semana. São ainda necessários dois conversores de comunicação série do tipo RS232-TTL, que fazem a interface entre os leitores/ antenas e o microcontrolador. Atendendo às características dos cenários de aplicação, foram desenvolvidas duas soluções de

comunicação alternativas para os módulos de aquisição: 1) MA Wi-Fi, que envia os dados adquiridos pelos leitores e antenas para os servidores através da rede sem fios Wi-Fi e 2) MA LoRa, que envia os dados para a Gateway através de tecnologia LoRa. A Gateway, que também se baseia num microcontrolador da família do ESP32 é responsável pelo encaminhamento dos dados, via LoRA e via Wi-Fi para os servidores. Com estas duas soluções de comunicação é possível tornar o sistema proposto escalável e ajustável aos vários cenários existentes na indústria do fabrico de moldes, nomeadamente porque as duas tecnologias se complementam, a rede de comunicação LoRa é mais adequada para aplicações que requerem longo alcance, baixo consumo de energia e transmissão de pequenas quantidades de dados, como é o caso dos dados das tags, enquanto a rede de comunicação Wi-Fi é adequada para a transferência rápida de grandes quantidades de dados, mas a mais curtas distâncias, [4-5].

As antenas, leitores e tags utilizados no sistema desenvolvido funcionam nas frequências dos 860 MHz a 960 MHz, denominada por Ultra High Frequency (UHF). Foram utilizadas antenas RFID com os leitores integrados da marca CHAFON alimentadas com uma fonte de alimentação 9VDC. Nesta solução, os leitores e as antenas RFID estão diretamente ligadas fisicamente ao microcontrolador através de uma porta de comunicação série. A cada MA poderão ser ligados, no máximo, dois leitores e duas antenas RFID. Esta opção é útil para determinar se uma tag está a entrar ou a sair de um local através de pórtico.

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3. MÓDULO DE SOFTWARE 3.1. Arquitetura Para a implementação do módulo de software, foi utilizado, como padrão arquitetural, o modelo das três camadas [6], tal como se pode observar na Figura 2. Este padrão pressupõe que os componentes do módulo de software se distribuam por três camadas distintas: 1) camada da lógica de apresentação (Presentation Logic Layer (PLL)), 2) camada da lógica de negócio (Business Logic Layer (BLL)), e 3) camada de acesso a dados (Data Access Layer (DAL)). As camadas são compostas por componentes isolados e as responsabilidades de cada uma estão bem definidas, sendo que cada camada apenas depende da seguinte, permitindo assim alterações em componentes de uma camada sem interferir com os componentes das restantes.

Permite ainda a especialização da equipa de desenvolvimento e facilidade de manutenção do código para uma melhor antecipação e adaptação à mudança e evolução.

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/ / Fig. 1 - Diagrama de blocos do módulo de eletrónica.

Na implementação do sistema foi necessário colocar as tags nos componentes do molde a monitorizar e distribuir estrategicamente os módulos de aquisição pela unidade fabril de forma a cobrir as áreas de fabricação. Foram utilizadas duas configurações para os módulos de aquisição, uma com duas antenas/leitores e outra só com uma antena/leitor. A configuração do MA com duas antenas/leitores monitoriza as entradas e as saídas de tags de grandes áreas de maquinação, como por exemplo a zona de fresagem Computer Numerical Control (CNC) ou a zona de erosão. A configuração do MA só com uma antena/leitor é utilizada para uma monitorização mais fina, isto é, para identificar a presença de tags e dos respetivos componentes de um molde numa determinada máquina ou num processo manual, como por exemplo na bancada de montagem.

Os MA estão constantemente a pesquisar tags na sua zona de ação e assim que uma tag é encontrada pela antena/leitor, o identificador único da tag (tagID) é enviado para o microcontrolador para ser processado. Os dados são organizados e guardados localmente da seguinte forma: tagID, identificador do módulo, data e hora em que a tag foi lida. Após a salvaguarda local, os dados obtidos são enviados em formato JavaScript Object Notation (JSON) para uma Application Programming Interface (API) localizada nos servidores. A API é responsável pela filtragem e tratamento destes dados, por forma a que fiquem armazenados na base de dados centralizada no formato de event log, para serem processados pelos algoritmos de PM e ML. Este formato inclui, entre outros campos, o identificador do molde ao qual está associado o registo do evento (também designado de case ID), as horas de início e fim de determinada atividade/operação no molde (correspondentes à hora de entrada e saída de uma determinada tag associada a determinada máquina ou da passagem tag por um pórtico), o nome da atividade, o recurso humano responsável e o recurso máquina (estação de maquinação ou outro) utilizado para a realização da atividade. No final, todos estes registos são guardados nas respetivas tabelas da base de dados à qual o módulo de software terá acesso.

A camada PLL foi coberta por uma aplicação web (de frontend) desenvolvida na tecnologia ASP .NET, enquanto as camadas BLL e DAL (backend) utilizaram como tecnologia a framework Java Enterprise Edition (Java EE). A comunicação entre estas duas aplicações principais de frontend (camada PLL) e backend (camadas BLL e DAL) foi promovida por uma camada de serviço do tipo REST. Esta camada expõe o conjunto de web services a serem usados pela aplicação de frontend, acessíveis através de endereços de URL (ou endpoints), que produzem e consomem dados em formato JSON.

/ / Fig. 2 - Módulo de software, implementando o padrão arquitetural das 3 camadas.

Por sua vez, os componentes desta camada de serviço comunicam com os Java Beans da camada BLL, que aplica a lógica de negócio. Estes componentes Beans recorrem, por sua vez, a Data Access Objects (DAO) da camada DAL para acederem aos dados que necessitam de manipular. Estes DAO fazem a ligação física à base de dados e utilizam a informação das entidades JPA. Estas entidades são classes Java que, em conjunto com o componente Entity Manager, representam na memória do servidor aplicacional a informação coletada da base de dados, de determinado registo.

Depois de o pedido ser processado por estas entidades, a respetiva resposta é devolvida para a aplicação web de frontend (camada PLL) em formato JSON, que por sua vez a renderiza e a mostra ao utilizador, através de um navegador (browser) da Internet.

3.2. Limpeza e tratamento dos dados A unidade base para execução de algoritmos de PM é o event log. No caso do sector dos moldes, cada uma destas unidades representa o registo de uma operação realizada num molde, no chão de fábrica da empresa de moldes. Tal como referido acima,

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/ / Fig. 3 - Preparação e correção de um event log, antes de ser processado por algoritmos de PM e de ML.

os dados provenientes do módulo de eletrónica passaram também por um processo de tratamento automático aplicado através de um script desenvolvido em Python. O script analisa os dados recebidos e realiza um conjunto de operações de correção representadas na Figura 3 e descritas de seguida.

Como se pode analisar na Figura 3, existem conjuntos de atividades, estações de trabalho e utilizadores que estão repetidos em eventos consecutivos. Esta análise sugere que houve algum tipo de não conformidade aquando do registo da operação, pois não seria suposto o fabrico do molde em questão ter saído e entrado intermitentemente da referida atividade. Esta recorrência é normalizada reduzindo as várias linhas consecutivas a uma só linha, com uma ocorrência cuja data de início passa a corresponder à da primeira linha e data de fim à da última linha. Além disto, em termos de completude, é definido um conjunto de atributos essenciais ao evento (atividade de fabricação do molde). Caso alguma linha não possua alguma destas características, a mesma é imediatamente descartada, pois não conseguiria ser processada pelos algoritmos de PM. Além destas operações, e como demonstra a Figura 4, de forma a derivar novos atributos significativos para a previsão (nomeadamente da próxima sequência de atividades), o script anteriormente mencionado também acrescenta para cada registo as N (sendo N definido pelo utilizador) atividades ocorridas antes

/ / Fig. 4 - Derivação dos atributos atividades anteriores e próxima atividade.

da atividade atual mencionada, bem como a próxima atividade a decorrer, considerando o que a base de dados apresenta. As atividades antecedentes à atividade atual funcionarão como atributos e a próxima atividade como label aquando da previsão da próxima sequência de atividades. Quando a sequência de atividades de certo molde termina, esse término é simbolizado com a atividade “none”.

Para a previsão do tempo de término de fabricação de um molde, bem como da sequência de atividades futura, aplicou-se uma abordagem que utiliza uma combinação de: 1) algoritmos de PM, para a descoberta do histórico de atividades de moldes semelhantes; 2) algoritmos de ML para o cálculo das próximas atividades a realizar no molde a prever; e 3) informação de contexto (nível de atividade atual no chão de fábrica, i.e., número de moldes em produção), para que possa ser ponderada sobretudo para o cálculo dos tempos de término do molde mais prováveis.

Esta abordagem encontra-se resumida esquematicamente na Figura 5.

Os componentes Java que tratam de todo este processamento incluem três funções principais, nomeadamente: 1. Função que executa o algoritmo de PM Heuristics Miner [7,8] de forma a obter as variantes de sequências de atividades de todos

/ / Fig. 5 - Esquema abordagem ML + PM + Contexto.

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os moldes da família daquele que queremos prever no momento.

A função escolhe as melhores sequências em termos de tempo de término e aplica-lhes um cálculo ponderado juntamente com o contexto; 2. Função de ML, que treina o modelo com o algoritmo Naive Bayes e processa/prevê a próxima atividade com base na sequência que já foi executada no molde até ao momento (nomeadamente com base nas X atividades que estão para trás); 3. Função cujo propósito é conciliar o PM com o ML. Para isso, esta função geral chama a função de PM enviando-lhe as atividades que já aconteceram até ao momento. Se, no histórico da produção de moldes, houver sequências de atividades correspondentes vindas da função de PM, sem repetições, estas serão utilizadas diretamente. Caso contrário, se não houver correspondências de sequências ou se em algum ponto do mesmo houver repetição de atividades (retrabalho), então a (restante) sequência irá ser processada pela função de ML. Cada próxima atividade prevista, quer seja resultado do PM ou do ML, irá por sua vez realimentar a sequência servindo para prever a atividade subsequente.

Finalmente, após se delinearem as melhores possíveis sequências de atividades, consegue-se prever o tempo de término somando os tempos médios para cada atividade prevista e somando os tempos médios de cada transição entre atividades.

O que se espera é que a utilização desta abordagem combinada permita que os processos ad hoc característicos da produção de moldes vão ficando cada vez mais alinhados (mais parecidos entre si) a cada fabrico de cada molde, e que fomentem uma maior capacidade de planeamento e previsibilidade, bem como estimativas de tempos de término de maior precisão.

A Figura 6 mostra a resposta gráfica na aplicação de frontend, aquando da intenção de prever a próxima sequência de atividades e tempo de término para um determinado molde (neste caso, o molde com a referência 9010). Nesta figura, todas as atividades e transições a azul representam as atividades que já ocorreram para o molde em questão. O caminho a verde (molde 9004) representa a melhor aposta de sequência de atividades a seguir, o amarelo (molde 9001) o segundo melhor e o vermelho (9003) o terceiro melhor (relembrando que apenas são realmente apresentados os três melhores caminhos), com base no desempenho e similaridade de contexto.

Do gráfico 6 representado resultam três potenciais opções de próxima sequência de atividade para o molde 9010 (o valor do contexto atual deste molde 9010 é 3), nomeadamente: 1. Molde 9001 – Potencial Próxima Atividade: CAM – tempo estimado de término: 56 dias – Contexto: 5; 2. Molde 9003 – Potencial Próxima Atividade: Erosão - tempo estimado de término: 75 dias – Contexto: 4; 3. Molde 9004 – Potencial Próxima Atividade: Erosão - tempo estimado de término: 62 dias – Contexto: 3.

Analisando as opções acima, concluem-se as seguintes pontuações (concebendo o gráfico da Figura 6): • Classificação ordenada para o tempo estimado de término: 9001 (56 dias), melhor do que 9004 (62 dias), melhor do que 9003 (75 dias); • Classificação ordenada para similaridade de contexto: 9004 (diferença de 0), melhor do que 9003 (diferença de 1), melhor do que 9001 (diferença de 2).

Considerando que quanto mais semelhante for o contexto, mais confiança se tem no tempo estimado de término, e apesar de o molde 9001 albergar uma estimativa de tempo de término mais favorável (de menor duração), o seu contexto é o mais fraco no geral, comparado, por exemplo, com o molde 9004 que tem o melhor contexto e, portanto, o maior grau de similaridade. Isto significa que se poderá ter mais confiança na estimativa do caminho verde (9004) de 70 dias do que na estimativa do caminho amarelo (9001) de 56 dias.

4. CONCLUSÃO Neste artigo é apresentado o sistema SmartTrackingFab, composto por dois módulos principais: eletrónica e software. O módulo de eletrónica é responsável pela aquisição, tratamento e envio de dados adquiridos em chão de fábrica para uma base de dados, respeitantes a atividades executadas em processos de fabricação de moldes. O módulo de software efetua a limpeza, tratamento e preparação destes dados, para depois aplicar-lhes algoritmos de PM e ML para estimar o tempo de término de fabricação de um molde, bem como a sua sequência de atividades futura mais provável. / / Fig. 6 - Representação gráfica dos 3 melhores caminhos previstos para um determinado molde.

O módulo de eletrónica do sistema proposto possui duas formas de comunicação de dados sem fios entre os MA aos servidores. Esta

característica torna o sistema capaz de se adaptar e expandir para responder às necessidades, requisitos ou solicitações específicas encontradas na indústria.

5. BIBLIOGRAFIA

Para o módulo de software foi utilizada uma arquitetura baseada no padrão arquitetural das três camadas, permitindo uma maior separação de componentes, evolução e escalabilidade. Foi ainda implementada uma abordagem combinada para as previsões do tempo de término e da sequência de atividades para a fabricação de um molde. Esta abordagem utiliza algoritmos de PM e de ML, bem como um valor de contexto referente ao nível de atividade atual do chão de fábrica, para aumentar a precisão da estimativa do tempo de término do molde.

[2] - Ahson, S. A., & Ilyas, M. (2017). RFID Handbook: Applications, Technology, Security, and Privacy. CRC press.

Derivada da utilização de algoritmos de PM, a abordagem combinada contribui para uma redução da variabilidade dos processos de fabricação de moldes semelhantes, fornecendo aos decisores melhores estimativas de tempo e de atividades restantes para a conclusão da fabricação de determinado molde. Esta redução de variabilidade neste processo conduz, por sua vez, a uma maior capacidade de otimização e de precisão de estimativas, tornando a produção de moldes mais previsível e planeável.

[6] - Fowler, M., Rice, D., Foemmel, M., Mee, R., e Stafford, R. (2002). Patterns of Enterprise Application Architecture. Addison-Wesley.

Agradecimento. Este trabalho foi desenvolvido e financiado no âmbito do projeto SMARTTRACKING – Solução integrada de monitorização e manutenção preditiva para moldes, com referência POCI-01-0247-FEDER-049311.

[1] - Karimi, H. A. (Ed.). (2015). Indoor Wayfinding and Navigation. CRC Press.

[3] - Alarifi, A., Al-Salman, A., Alsaleh, M., Alnafessah, A., Al-Hadhrami, S., AlAmmar, M. A., e Al-Khalifa, H. S. (2016). Ultra Wideband Indoor Positioning Technologies: Analysis and Recent Advances. Sensors, 16(5), 707.

[4] - Augustin, A., Yi, J., Clausen, T., e Townsley, W. (2016). A Study of LoRa: Long Range &amp; Low Power Networks for the Internet of Things. Sensors, vol. 16, no. 9, p. 1466.

[5] - Pahlavan, K., e Krishnamurthy, P. (2021). Evolution and Impact of WiFi Technology and Applications: A Historical Perspective. Int J Wireless Inf Networks 28, 3–19.

[7] - Weijters, A. J. M. M., Aalst, van der, W. M. P., & Alves De Medeiros, A. K. (2006). Process Mining with the HeuristicsMiner Algorithm. (BETA publicatie : working papers; Vol. 166). Technische Universiteit Eindhoven.

[8] - Kurniati, A. P., Kusuma, G., e Wisudiawan, G. (2016). Implementing Heuristic Miner for Different Types of Event Logs. International Journal of Applied Engineering Research, 11(8), 5523-5529.

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O PAPEL DO MOLDE NO ASPETO ESTÉTICO DA SUPERFÍCIE DE PEÇAS POLIMÉRICAS INJETADAS 86

Teresa Vieira 1, Francisco Cruz 1, Nânci Alves 2, António Baptista 3, Pedro Costa 4 1 - CEMMPRE, Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra; 2 - ITJ – Internacional Moldes 3 - Centimfe – Centro Tecnológico da Indústria de Moldes, Ferramentas Especiais e Plásticos; 4 - Ramada Aços

O aspeto visual de um objeto 3D polimérico é essencial para as decisões do consumidor sobre a qualidade e funcionalidade do produto. A aparência da superfície, na maior parte das vezes, governa a qualidade. Quando percecionada pelo utilizador é através das propriedades óticas da superfície (reflexão, refração…), propriedades geométricas (rugosidade, ondulação, etc.) e também, em alguns casos, nas propriedades químicas. O não cumprimento do expectável leva à rejeição de produtos com heterogeneidade no brilho da superfície, mesmo que não haja impacto na funcionalidade pretendida.

A procura de peças poliméricas com elevada qualidade estética continua a ser um dos objetivos prioritários a atingir para satisfazer as exigências do mercado. Cada vez mais se procuram polímeros com propriedades adequadas à sua aplicação, quer estrutural, quer funcional, e que, sobretudo, contribuam duma forma clara para o aspeto da superfície da peça, cuja qualidade se relaciona, ainda, com a interface entre a matriz de conformação e o polímero, durante o seu processo de fabrico.

Há vários anos que o acabamento de superfícies moldantes, normalmente por via manual, é um processo moroso, com uma preocupação permanente em maximizar o brilho da superfície do molde. A medição automatizada desta característica é, ainda hoje, difícil, especialmente para superfícies de geometria complexa.

Muitos componentes fabricados em materiais poliméricos destinam-se a interiores decorativos e exteriores, tais como peças para a indústria automóvel e outros dispositivos de mobilidade.

Devido à necessidade de elevada qualidade superficial e ao seu processamento eficiente, muitos destes produtos não possuem qualquer acabamento adicional.

Entre os processos de fabrico mais utilizados para o processamento de componentes poliméricos, o de injeção desempenha um papel primordial. Na verdade, a moldação por injeção é um processo de fabricação eficiente para produção em grande série de peças com geometria complexa, boa qualidade química, física e estética.

Ao longo do tempo, foi demonstrado que o polímero é essencial, mas o molde tem um papel determinante na qualidade estética da superfície da peça, em particular no seu brilho, e, nos últimos 30 anos, a melhoria da mesma tem sido uma das principais áreas de I&D. Vários fatores relacionados com as propriedades do material, o projeto do molde e a configuração do processo afetam a qualidade da superfície dos produtos moldados por injeção. Durante a moldação por injeção, os polímeros sofrem várias alterações

reológicas e térmicas devido à pressão de injeção e a rápidas mudanças de temperatura. A contração e o empenamento devido, essencialmente, à transferência de calor e ao campo de fluxo nos moldes, bem como ao material, contribuem para a estabilidade dimensional e para a qualidade da superfície.

A superfície da matriz de conformação sempre desempenhou um papel primordial, desde a adoção de novos sistemas de arrefecimento da superfície moldante e no seu tratamento, através de processos como a nitruração até à presença de revestimentos que permitam, não só proteger a superfície do desgaste por abrasão, como também evitar a adesão do polímero.

A qualidade da superfície do injetado é difícil de estabelecer, não só devido aos muitos fatores que a influenciam, como também às suas complexas interações. Contudo, realça-se a necessidade de manter na superfície moldante uma distribuição homogénea de temperatura, associada a um arrefecimento adequado e sem necessidade de modificar as condições de bombagem do fluido de arrefecimento.

Ao longo da última década, têm-se destacado os sistemas de arrefecimento que permitem, em particular nos insertos e nas buchas usadas nos moldes, atingir as condições enunciadas. A grande limitação têm sido, sem dúvida, os canais conformais de geometrias compatíveis com as técnicas de fabrico disponíveis e habituais, ou seja, processos de fabrico subtrativos e replicativos, que impedem a liberdade geométrica necessária à construção de canais de arrefecimento customizados. Só no decurso deste milénio foi possível, em particular para os materiais metálicos, concretizarem-se geometrias não convencionais, por recurso a processos aditivos, com ou sem ajuda de subtrativos mecânicos e químicos.

Com o acesso da indústria de moldes aos processos aditivos poderá assistir-se ao início do fabrico de moldes de injeção (insertos e buchas) com sistemas de arrefecimento inteligentes e adequados à forma dos componentes. Todavia, ainda se impõem alguns desafios.

Dos processos mais comuns de fabrico aditivo, os denominados por diretos, i.e. fusão em cama de pó (PBF – Powder Bed Fusion), em particular os de Fusão Seletiva por Laser (SLM -Seletive Laser Melting) têm tido grande utilização no fabrico de componentes para a indústria metalomecânica.

A presença de uma fase líquida nos processos SLM abre também novas oportunidades para modificações, não só geométricas, como ao nível da composição química dos componentes do molde. A possível adição aos pós iniciais de elementos reativos com os do pó matriz, sem alteração de parâmetros do processo, poderá contribuir para promover, durante o fabrico, a modificação da composição fásica / propriedades mecânicas, como a dureza nas camadas

dos objetos 3D fabricados, sem necessidade de recorrer a outros processos externos de modificação de superfície, com os custos inerentes.

Considerando o AISI H13 um dos aços mais comuns na indústria de componentes dos moldes, possuindo, após tratamento térmico de têmpera e revenido, características que são compatíveis com a sua aplicação, a sua superfície tem de ser, ainda assim, modificada, de forma a contribuir para um aspeto estético de excelente qualidade das peças injetadas. De notar que a relação dureza/tenacidade desejada nestes componentes resulta de o tratamento térmico promover a formação de carbonetos (vanádio, especificamente) de dimensão muito reduzida e que, por serem coerentes com a matriz em que se encontram dispersos, funcionam como nanoreforços em materiais nanocompósitos. O aumento desta percentagem de nanocarbonetos de vanádio nas camadas superficiais do objeto 3D pode ter um papel crucial no seu comportamento durante a fabricação: aumento significativo da dureza e, consequentemente, resistência à abrasão, além de promover superfícies com brilho extremo.

A Figura 2, resultante do tratamento SLM dos pós de H13 com pré-mistura com pó de vanádio, processado nas mesmas condições operatórias das usadas para o pó simples de H13, evidencia que, além de uma maior definição do grão sub- e micrométrico, há uma precipitação extensa de carbonetos, identificados como de vanádio.

O aumento de dureza foi significativo, similar ao de um aço rápido com teor de vanádio semelhante. É evidente que no caso do aço H13 há também necessidade de aumentar, além do vanádio, o teor de carbono na mistura, no caso presente pela adição de grafeno.

Pode ocorrer um aumento significativo de austenite residual, devido ao excesso de carbono e à elevada velocidade de arrefecimento no processo SLM, podendo obrigar a eliminar as últimas camadas depositadas, que não sofreram pós-tratamentos térmicos resultantes da deposição de camadas superiores (revenidos), capazes de promover a alteração da austenite em martensite revenida. Se, por um lado, tal parece ser um ponto fraco da solução encontrada, é, no entanto, uma vantagem, pois é um facilitador do tratamento (sempre necessário) de acabamento da superfície, após SLM, em particular no caso de zonas moldantes.

Na Figura 1 é possível, através da microscopia eletrónica de transmissão (TEM), observar a microestrutura típica de um aço AISI H13 convencional após têmpera (a) e após tratamento por SLM (b). A presença de maior número de defeitos é mais significativa no caso do aço AISI H13, tratado por SLM. Em ambos os casos, a presença de precipitados de carbonetos de vanádio não é evidente.

(a)

(b)

/ / Fig. 1 - Imagens TEM do aço AISI H13 (temperado a partir do aço convencional) * (a), após SLM dos pós (b).

*A Novel Heat Treatment Strategy Based on Quenching and Carbides Preprecipitation and Subsequent Critical Quenching to Improve the Thermal Fatigue Performance of AISI H13 Tool Steel, Junxuan Zhang, Mingliang Tang, Jingsong Yue, Han Guo, Jun Li, Hengyong Bu, Mengnie Li, and Shaohong Li, Steel Research Int. 2023, 94, 2200834, https://doi.org/10.1002/srin.202200834

/ / Fig. 3 - Aspetos da bucha e inserto modificados interna e externamente e da peça injetada.

A Figura 3 evidencia o papel da alteração das características superficiais na qualidade do acabamento dos constituintes do molde selecionados e da peça injetada.

Todos os aspetos estéticos das peças poliméricas podem ser significativamente melhorados com a interface entre o molde e o polímero (sistema de arrefecimento homogéneo e dureza da superfície metálica), durante o seu processo de fabrico.

Há a realçar que é possível, com uma só tecnologia aditiva (SLM), conseguir um multimaterial do interior para a superfície de um objeto 3D metálico, desde que se conheça a sua evolução microestrutural com pós-tratamentos sucessivos a que a zona em análise poderá estar sujeita durante o processo de fabrico aditivo e aplicação.

Este texto foi produzido no âmbito das atividades de disseminação do projeto Highlight - Novas soluções para moldes de injeção com ultra alto brilho, projeto IDT em copromoção Nº47156.

/ / Fig. 2 - Imagens TEM da mistura de aço AISI H13, com pós de vanádio.

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TECNOLOGIA

EQUIPAMENTOS . PROCESSOS . CONHECIMENTO

O PODER DA MAQUINAÇÃO COM MÚLTIPLOS APERTOS PLANO DE PRODUÇÃO NAS INDÚSTRIAS DE MOLDES E INJEÇÃO DE PLÁSTICOS: QUAIS AS INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS E COMO CRIÁ-LO?

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O PODER DA MAQUINAÇÃO COM MÚLTIPLOS APERTOS

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Pedro Bernardo * * Tebis Portugal

No acelerado mundo da indústria de moldes, a eficiência e a produtividade são fundamentais, pelo que a procura por estratégias que permitam uma maior otimização das operações deverá ser uma constante. Neste contexto, será que a maquinação com apertos múltiplos vale a pena?

Se tempo é dinheiro, uma área em que se pode ganhar dinheiro é no setup e na programação. Neste artigo, vou abordar alguns dos benefícios dos apertos múltiplos e como esta estratégia pode otimizar a dinâmica e os processos de produção CNC.

PORQUÊ PRODUZIR COM APERTOS MÚLTIPLOS? Os apertos múltiplos, aliados a um software CAD/CAM, permitem automatizar os processos de preparação e maquinação, para a produção de várias peças em simultâneo, com um único setup e total segurança.

Poderá ser feito com mesas com sistemas de auto-centramento, torres de aperto múltiplo ou sistemas de paletes, ou simplesmente colocando várias peças na mesa da máquina.

Com recurso a gémeos digitais no simulador do CAD/CAM, o processo é inteiramente controlado e automatizado para evitar colisões e garantir a máxima eficiência. As diferentes peças programadas são carregadas, posicionadas no sistema de aperto, processadas ao mesmo tempo e ordenadas em função da necessidade.

Independentemente do tipo de maquinação, é possível programar individualmente as peças, considerando os processos mais eficientes, com base nas definições estipuladas na empresa e guardadas no software CAD/CAM.

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REDUÇÃO DRÁSTICA DO TEMPO DE SETUP No cerne da maquinação com múltiplos apertos está a redução do tempo de setup e a maximização da produção. Isso é especialmente relevante para empresas com grandes volumes de produção, onde cada minuto conta e a poupança de tempo pode ir até aos 90 %.

Isso significa menos ajustes manuais, trocas mais rápidas entre setups e, em última análise, maior utilização da máquina. É incrível a quantidade de tempo e de esforço que esta simples abordagem pode representar. Mas os benefícios vão além da rapidez.

MAIOR FLEXIBILIDADE E COMPETITIVIDADE No atual cenário dinâmico da indústria de moldes, a flexibilidade é fundamental. O multisetup permite alternar rapidamente entre diferentes configurações, permitindo lidar com uma variedade maior de peças e responder às alterações exigidas pelos clientes. É uma solução que impõe uma maior versatilidade e agilidade ao negócio.

E recorde-se que processos mais flexíveis tornam as empresas mais competitivas.

UTILIZAÇÃO OTIMIZADA DE FERRAMENTAS Ao fabricar várias peças com um único setup, maximiza a utilização de ferramentas e reduz trocas desnecessárias, contribuindo para uma maior uniformização das mesmas e aumentando a eficiência geral. Produz assim mais peças em menos tempo, o que lhe permite aumentar a rentabilidade.

MELHOR QUALIDADE E PRECISÃO Com o processo CAD/CAM automatizado, é possível produzir peças com maior precisão e consistência. E ao reduzir o número de apertos

e ajustes necessários na produção, também reduz o risco de erros e inconsistências, resultando em peças de maior qualidade. De realçar que isso também é útil na produção de peças complexas e não necessariamente apenas em peças iguais ou semelhantes.

AUMENTO DA PRODUTIVIDADE E RENTABILIDADE Ao reduzir o tempo de setup e aumentar a eficiência, também reduz os custos de mão de obra e o tempo de execução global.

Com o setup múltiplo produz mais em menos tempo. Com este aumento da produção e com a redução do tempo de inatividade, naturalmente irá haver um impulso significativo na produtividade e, em última análise, na rentabilidade.

APESAR DAS VANTAGENS, SERÁ ADEQUADA PARA O SEU NEGÓCIO?

UMA

OPÇÃO

A maquinação com apertos múltiplos é mais adequada para fabricantes que precisam produzir um grande volume de peças de reduzida dimensão e que procuram uma produção em máquina mais rápida e eficiente. É ideal também para quem produz peças de alta precisão.

Quando associada a um software CAD/CAM com uma tecnologia avançada em termos de automatizações, a maquinação com múltiplos apertos é um elemento transformador que pode otimizar significativamente as operações de produção CNC. Com a capacidade de reduzir drasticamente o tempo de setup, aumentar a flexibilidade, otimizar a utilização de ferramentas e melhorar a qualidade, é uma estratégia altamente recomendada a empresas que procuram aumentar a sua capacidade de produção.

Finalizando, é importante analisar os tempos e os números para potencializar o uso das máquinas e agilizar os processos de preparação e programação da empresa e, assim, contribuir para alcançar a excelência operacional. Este é um desafio diário de inteligência organizacional, que deve envolver toda a estrutura da empresa.

PLANO DE PRODUÇÃO NAS INDÚSTRIAS DE MOLDES E INJEÇÃO DE PLÁSTICOS: QUAIS AS INFORMAÇÕES NECESSÁRIAS E COMO CRIÁ-LO?

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João Ribeiro * * Diretor Geral da Ibermática an Ayesa company - em Portugal

PLANEAMENTO – ONTEM E HOJE Hoje em dia, a generalidade da indústria transformadora rege-se por padrões de qualidade muito elevados, pressão pela redução de custos e prazos de entrega muito curtos.

E, neste sentido, a busca pela melhoria do desempenho e maximização da rentabilidade tornam-se fundamentais para garantir a competitividade no mercado – a que se acrescentam os desafios da própria redução de desperdícios e a eficiência energética.

Desde o início da era digital, a diversidade de soluções tecnológicas tem sido um fator primordial para a gestão das empresas – e, nomeadamente, para o planeamento de projetos.

De folhas de cálculo em Excel passaram a utilizar-se softwares

específicos para a melhoria da gestão de cada uma das áreas da empresa. E, assim, foi possível eliminar erros – ao mais ínfimo pormenor – e, consequentemente, aumentar a carteira de clientes, as encomendas e, naturalmente, as receitas.

E, quando nos referimos a planeamento de projetos, não podemos deixar de referir o planeamento de recursos – que é o que realmente permitirá planear melhor os projetos.

No âmbito geral do planeamento de recursos, as grandes problemáticas de gestão que impedem o crescimento qualitativo e quantitativo de uma empresa traduzem-se em: • stock em excesso ou falta de stock; • encomendas entregues com atraso;

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• aumento dos custos de produção; • problemas de qualidade – produtos ou processos.

Neste sentido, em todas as indústrias, será útil a implementação de uma ferramenta que seja capaz de gerir o plano de produção, para assim alcançar a meta da eficiência produtiva, tanto no que respeita à gestão de armazém e stocks, bem como aos recursos disponíveis na empresa - como um software ERP ou Enterprise Resources Management, incluindo um sistema MRP ou Material Requirements Planning.

Em concreto, o MRP II tem em conta as datas de entrega e organiza – a partir destas – todas as fases anteriores para cumprir esse objetivo. Inclusivamente, também pode incluir a capacidade de produção como um fator limitativo para a criação dos planos de produção (Teoria das Restrições/Planeamento a capacidade finita).

/ / Exemplo de uma estrutura de fabrico de uma peça injetada

COMO FUNCIONA UM MRP REQUIREMENTS PLANNING?

OU

MATERIAL

Um método será “empurrando” (push) a partir das matérias-primas, ou seja, lançando primeiro as encomendas relacionadas com as matérias-primas.

COMO CRIAR UM PLANO DE PRODUÇÃO EFICIENTE?

Outro modo de gerar um plano de produção é organizar as tarefas “puxando” (pull) a encomenda do cliente, como nos sistemas Kanban, com a redução de stocks, WIP (Work In Progress), e assim é possível dar uma resposta mais ágil e flexível ao cliente.

Um plano de produção diz respeito ao processo de separação de uma ordem de fabrico em operações individuais, que irão dar origem ao produto final – especificamente, definindo como fazer, quando fazer e os recursos necessários para cada operação.

Outra tendência importante é a Teoria das Restrições ou Planeamento a capacidade finita, na qual é dada importância à gestão de estrangulamentos ou à limitação de recursos.

O plano de produção é desenvolvido, habitualmente, através de um MRP ou Material Requirements Planning – um módulo que também faz parte de softwares ERP. Isto porque é nestes sistemas de gestão que se encontram a maior parte dos dados de entrada: encomendas de clientes, níveis de stock e estruturas de fabrico (BOM e planos de fabrico).

Dentro deste plano, é possível visualizar todas as “folgas” ou possibilidades de reorganização de tarefas. Por exemplo, em caso de sobrecarga, o MRP II alertará que será possível aguardar para iniciar a produção e agrupar tarefas para conseguir reutilizar as preparações ou alcançar uma certa poupança de tempo ou custos.

O que dará origem à oportunidade ou necessidade de melhorar e gerar um plano ótimo – ou, pelo menos, melhor.

/ / Exemplo de um plano de fabrico, no âmbito de uma produção por projeto

Para a criação de um plano de produção, antes de tudo, é necessário conhecer alguns dados e variáveis, como: • o que é necessário produzir (a diferença entre encomendas e stock);

O plano de produção ótimo conduziria a um problema complexo de programação linear. Pelo que, neste processo de criação do plano até ao último pormenor são utilizados, habitualmente, múltiplos critérios ou regras de sequenciação de operações, que têm objetivos diferentes:

• como pode ser produzido (em que máquinas, tempos, …).

• utilização das máquinas;

• o que é necessário comprar;

Uma vez definidos estes dados e seus detalhes - como sejam os tempos de preparação de cada fase, o processo produtivo ou os indicadores de performance, disponibilidade e qualidade (OEE), entre outros - é possível dar-se início à criação do plano de produção.

Este plano de produção deve cumprir os seguintes objetivos principais:

• redução de custos; • entrega de encomendas com a maior antecipação possível.

QUE REGRAS DE SEQUENCIAÇÃO EXISTEM? As regras de sequenciação podem ser as seguintes (ou uma combinação destas):

• alcançar o menor custo de produção possível;

• FCFS (First Come, First served) – por ordem de entrada da encomenda;

• atingir os níveis de stock mais baixos possível;

• SOT (Shortest Operating Time) – a operação mais curta primeiro;

• cumprir as datas de entrega acordadas com os clientes.

• LPT (Largest Processing Time) – a operação mais longa primeiro;

QUAIS AS FERRAMENTAS DISPONÍVEIS PARA CRIAR UM PLANO DE PRODUÇÃO EFICIENTE? De um ponto de vista teórico, uma das primeiras técnicas a ser desenvolvida para a criação de um plano de produção foi o MRP – e a respetiva evolução para o MRP II.

• EDD (Early Due Date) – a data de entrega mais cedo primeiro; • CR (Critical Proportion) – quociente entre a duração da operação e o tempo disponível até à entrega.

A aplicação destas regras dará origem a um plano de produção detalhado ou sequenciado por recurso produtivo, que deverá ser

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revisto (de preferência graficamente – por exemplo, do tipo Gantt), para se verificar se está correto ou se não cumpre alguma limitação, tal como a entrega de uma encomenda urgente. Adicionalmente, em algumas situações, também poderá ser necessário efetuar um replaneamento da produção.

/ / Visualização num gráfico de Gantt da carga dos recursos de produção de uma fábrica

PORQUÊ REPLANEAR O PLANO DE PRODUÇÃO? Do ponto de vista da execução, a operacionalização de um plano de produção pode iniciar-se quando os materiais, as máquinas e os operadores estiverem preparados.

Contudo, o atraso de um fornecedor, um problema de manutenção (paragens das máquinas) ou um problema numa operação anterior poderá impossibilitar a execução de uma operação planeada.

Ainda, é necessário considerar os parâmetros de execução, tais como os tempos de: • preparação; • processo; • medição; • controlo de qualidade.

Todos estes tempos são determinados na sequenciação – mas, na realidade, haverá variações devido a diversos fatores, nomeadamente: • matérias-primas; • máquinas; • operários; • contexto (temperatura, humidade, …).

Existe, ainda, um outro fator determinante de variação dos tempos: a qualidade. Ou seja, as operações que necessitam de reprocessamento ou não cumprem o objetivo e, desta forma, apenas geram desperdício e têm de ser repetidas.

Por outro lado, também podem surgir encomendas urgentes, sendo que, não existindo tempo suficiente para as planear, irão afetar e comprometer todo o plano de produção – para o qual é sempre uma tarefa bastante difícil encontrar e estabelecer um equilíbrio.

Daí que, o plano de produção detalhado é, em rigor, isso mesmo: um plano e não uma realidade.

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COMO SER MAIS EFICIENTE NO PLANEAMENTO DE RECURSOS DO PLANO DE PRODUÇÃO?

A IMPORTÂNCIA DE UM SISTEMA ERP PARA A GESTÃO DAS EMPRESAS E CRIAÇÃO DO PLANO DE PRODUÇÃO

Em primeiro lugar, é necessário um sistema de controlo de produção, que indique a cada recurso o que fazer, de acordo com o plano, e que monitorize o cumprimento do mesmo, para que possam ser tomadas as medidas adequadas – tais como, o replaneamento, se necessário.

Um sistema ERP é uma ferramenta fundamental para a gestão de uma empresa. Na realidade, é um sistema essencial para a melhoria do planeamento de projetos, devendo incluir módulos específicos que atuam nesse âmbito – tal como MRP e Scheduler.

E, em segundo lugar, é necessário que o sistema seja dinâmico: para replanear, é preciso conhecer as operações do plano de produção que foram executadas e as que não foram. E, em rigor, esta situação deverá ser comunicada aos recursos da forma mais ágil possível.

Desta forma, a questão essencial não diz respeito necessariamente a uma ferramenta de planeamento, mas a um software com capacidade de gestão de todos os recursos – o que permitirá, deste modo, um melhor planeamento desses recursos e dos projetos para a organização.

Neste sentido, os sistemas baseados em papel ou processos manuais de entrada ou transformação de informação entre sistemas serão passíveis de introduzir atrasos – o que poderá tornar inválido o plano de produção criado.

Em concreto, um MRP diz respeito a uma técnica de planeamento de recursos do processo produtivo. No fundo, é um sistema para planear eficazmente a utilização de recursos no processo de produção de um fabricante.

Ainda, em terceiro lugar, um outro fator importante é a análise da execução do plano e dos desvios. Muitas das entradas – tais como, os tempos de cada processo – podem necessitar ser revistas e alteradas, de modo a gerarem planos viáveis; e, daí, a importância dos dados históricos para a afinação de futuros planos de produção.

De facto, esta técnica permite às empresas desenvolverem um plano de produção preciso para o futuro, minimizando custos e maximizando a utilização dos recursos disponíveis.

QUAL O CONTRIBUTO DA DIGITALIZAÇÃO E INDÚSTRIA 4.0 PARA A OTIMIZAÇÃO DO PLANEAMENTO DA PRODUÇÃO? A transformação digital das empresas traz consigo inúmeras oportunidades para a otimização do planeamento da produção, através da integração digital ágil entre sistemas.

Ou seja, através da utilização de soluções tecnológicas inovadoras, adaptadas às novas exigências e requisitos das empresas da atualidade, as organizações passam a funcionar com uma única fonte de verdade - o dado único, independentemente do sistema; e o acesso aos dados ocorre em tempo real – mesmo quando estes são alterados (como por exemplo: os tempos de produção, a execução ou não execução de uma operação, uma nova encomenda, um atraso na entrega de um material, uma avaria, etc.).

Em concreto, a integração entre um sistema de gestão ERP, incluindo um MRP, e um sistema de controlo de execução MES (Manufacturing Execution System) é fundamental para planear de forma dinâmica.

Um Scheduler é um software que permite a programação da produção. Uma vez adaptado aos processos de produção, permite ao sistema de gestão coordenar e desenvolver planos de produção diários ou semanais, para cumprir os objetivos de produção estabelecidos com o cliente. Neste sentido, é possível efetuar-se um balanço dos níveis de stocks e facilitar-se o abastecimento de materiais e componentes necessários.

SISTEMAS ERP E MRP RUMO AO INCREMENTO DA COMPETITIVIDADE DAS INDÚSTRIAS DE MOLDES E INJEÇÃO DE PLÁSTICOS De uma forma global, podemos concluir que todas estas ferramentas são bastante importantes para a generalidade da indústria transformadora – e, em particular, tanto para a indústria de injeção de plásticos, como para a de fabrico de moldes, ainda que de forma distinta.

No caso da indústria de injeção de plásticos, a análise das necessidades de compra, considerando os tempos de aprovisionamento e as previsões e planos de produção, é bastante importante para garantir que não existem ruturas durante o processo produtivo e paralelamente para minimizar o valor em stock.

Já no caso do fabrico de moldes, por ser uma produção por projeto, o algoritmo de distribuição de carga é a função mais importante - já que o objetivo é maximizar a utilização dos recursos e prever estrangulamentos, para agir antecipadamente de forma a não comprometer os prazos das etapas do molde.

Em suma, as recentes inovações tecnológicas vêm trazer, mais uma vez, inúmeros benefícios às empresas das indústrias de moldes e injeção de plásticos, possibilitando-lhes incrementar, cada vez mais, os seus resultados, garantir a sua sustentabilidade e, inclusivamente, alavancar o seu crescimento e ser mais competitivas!

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NEGÓCIOS

ECONOMIA . MERCADOS . ESTATÍSTICAS

O FIM DO MILAGRE CHINÊS E O CRESCIMENTO DAS AUTOCRACIAS

REVISTA MOLDE CEFAMOL

NEGÓCIOS /

O FIM DO MILAGRE CHINÊS E O CRESCIMENTO DAS AUTOCRACIAS Vítor Ferreira * * Diretor Executivo da Startup Leiria e docente do Politécnico de Leiria

A economia chinesa debate-se com vários e intricados problemas: elevado desemprego, envelhecimento da população, deflação, crise imobiliária, etc. Este emaranhado parece sinalizar que a economia da China pode, finalmente, ter chegado ao fim de um percurso de 40 anos de crescimento elevado. Em julho, a segunda maior economia do mundo entrou oficialmente em deflação, com os preços no consumidor a caírem 0,3 por cento.

Paradoxalmente, embora os preços mais baixos possam parecer apelativos para o consumidor médio, os economistas consideram que a deflação tem um impacto negativo na economia – quando os preços caem durante um período prolongado, os consumidores reduzem as despesas e as empresas reduzem a produção - o que, por sua vez, pode resultar em despedimentos e crise. Após o levantamento das duras restrições associadas à política "zero COVID”, esperava-se uma franca recuperação da economia, mas vários bancos de investimento baixaram recentemente as

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perspetivas da China para 2023, pondo em causa a capacidade do governo chinês para atingir a meta de uma taxa de crescimento do PIB de 5 %. Quanto ao desemprego jovem, este é tão alto que as entidades deixaram de publicar os seus dados oficiais (o Serviço Nacional de Estatística (NBS) anunciou que as estatísticas atuais “precisam de ser melhoradas”).

A China enfrenta ainda uma crise imobiliária/financeira, desencadeada pelas dificuldades do Grupo Evergrande e de outros promotores imobiliários, na sequência de novos regulamentos chineses sobre os limites ao montante de dívida que estas empresas podem assumir. Estas e outras dificuldades económicas sentidas pela China levaram alguns observadores a recordar as complexidades enfrentadas pelo Japão, no início dos anos 90, quando o colapso de uma enorme bolha de ativos resultou num ciclo de décadas de deflação e crescimento estagnado (um fator adicional que ambas as economias partilham são as baixas taxas de natalidade).

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Embora possa ser demasiado cedo para preconizar uma “japonização” da economia chinesa, já que a China parece possuir mais margem para continuar a crescer do que o Japão tinha no início dos anos 90, a verdade é que os dados económicos e abordagem política das autoridades (mais focada em firmar uma ideologia do que em liberalizar os mercados, como se viu com casos como o da Alibaba), marcam o fim do milagre chinês.

IMPACTO NA INDÚSTRIA PORTUGUESA DE MOLDES E PLÁSTICOS A estagnação da economia chinesa tem implicações diretas na indústria portuguesa de moldes e plásticos. A China, sendo um dos maiores consumidores mundiais de plásticos, tem uma influência significativa nos preços e na procura global. Com a desaceleração da economia chinesa, a procura por plásticos e moldes pode diminuir, levando a uma queda nos preços e, consequentemente, a margens mais estreitas para os produtores portugueses.

Além disso, a China é também um dos maiores fornecedores de matérias-primas para a indústria de plásticos. Uma desaceleração na economia chinesa pode resultar em interrupções na cadeia de fornecimento, afetando a produção em Portugal.

Por outro lado, uma quebra da China e a escalada de confrontação com o ocidente, podem ser benéficas para algumas empresas nacionais, já que as cadeias de valor cada vez mais se afastam de fornecedores chineses.

PERSPETIVAS FUTURAS A longo prazo, países como a Índia e o Vietname podem emergir como alternativas à China, em termos de atração de investimento.

A configuração da competição global está a mudar, e as empresas portuguesas devem estar preparadas para se adaptar a esta nova realidade. A questão-chave é se o modelo autocrático chinês pode sobreviver a uma economia em desaceleração.

Na verdade, o mundo parece testemunhar uma reconfiguração significativa do equilíbrio de poder económico global, com as democracias liberais a encontrarem a oposição de uma liga de nações autocráticas. A China parece apostada em legitimar a ideia de um modelo alternativo à democracia, em que as nações criam modelos pragmáticos e autoritários (com alguma inveja de correntes norte-americanas, ligadas ao partido republicano, e com semelhanças ao que se passa hoje na Hungria e em parte na Polónia e Israel, onde o poder político parece controlar o judicial e os média). China, Rússia e países do Médio Oriente estão apostados na criação deste novo modelo (inspirando e legitimando movimentos autocráticos em África). Em última análise, o fim do milagre económico marca um período mais perigoso, dominado pela ideologia. Será sensato, a nível nacional, repensar algumas ligações e tipologias de Investimento Direto Estrangeiro, porque se aproximam anos em que a política se sobreporá à economia.

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GESTÃO DE PESSOAS /

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GESTÃO DE PESSOAS

A IMPORTÂNCIA DA GESTÃO DE PESSOAS NAS EMPRESAS INDUSTRIAIS

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/ GESTÃO DE PESSOAS

A IMPORTÂNCIA DA GESTÃO DE PESSOAS NAS EMPRESAS INDUSTRIAIS

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Artur Ferraz * * Consultor Internacional em Gestão de Pessoas

As pequenas e médias empresas (PME) representam um segmento crucial na economia portuguesa, particularmente no sector industrial. Estas empresas, pela sua dimensão e características, enfrentam desafios particulares que exigem estratégias de gestão adaptadas. Uma das áreas que muitas vezes é subestimada ou negligenciada nas PME é a gestão de pessoas. No entanto, esta é fundamental para a sustentabilidade e sucesso a longo prazo.

Apresentamos de seguida seis aspetos fundamentais para o desenvolvimento de uma área de gestão de pessoas numa organização industrial de média dimensão: 1. Capital humano como diferencial competitivo: Num mundo cada vez mais globalizado e competitivo, o diferencial das empresas não reside apenas nas suas tecnologias ou produtos, mas principalmente nas pessoas que as compõem. As PME industriais, que muitas vezes não conseguem competir em escala com grandes corporações, podem diferenciar-se através de equipas altamente qualificadas, motivadas e alinhadas com a visão da empresa.

2. Adaptação e Agilidade: As PME têm, por natureza, uma estrutura mais simples do que as grandes empresas, o que pode traduzir-se em maior agilidade. Uma gestão de pessoas eficaz permite que estas empresas se adaptem rapidamente às mudanças do mercado, formando e requalificando os seus colaboradores conforme necessário.

3. Retenção de talentos: Num mercado laboral em constante evolução, a capacidade de reter talentos é crucial. Ao dedicar uma área específica à gestão de pessoas, as PME industriais podem desenvolver estratégias de retenção, desde pacotes

de compensação atrativos a oportunidades de formação e crescimento dentro da empresa.

4. Cultura organizacional: As PME, pelo seu tamanho, têm a oportunidade única de criar culturas empresariais fortes e coesas.

Uma gestão de pessoas focada pode ajudar a definir e disseminar valores, missão e visão da empresa, garantindo que todos os colaboradores estejam alinhados e comprometidos.

5. Eficiência e Produtividade: Investir na gestão de pessoas é investir na eficiência da empresa. Equipas bem geridas e motivadas são mais produtivas, comprovando que o bem-estar dos colaboradores se traduz diretamente em resultados para a empresa.

6. Inovação: As PME industriais precisam de inovar para se manterem competitivas. A inovação não provém apenas de máquinas e processos, mas principalmente das pessoas. Ao promoverem ambientes de trabalho colaborativos e incentivarem a formação contínua, as empresas potenciam a criatividade e a inovação.

Em conclusão, a gestão de pessoas não é apenas um "luxo" para grandes empresas. Para as PME industriais em Portugal, dedicar uma área específica à gestão de recursos humanos é um investimento estratégico. As pessoas são, e sempre serão, o maior ativo de uma empresa. Ignorar essa realidade pode significar perder oportunidades de crescimento, inovação e consolidação no mercado. Em contrapartida, investir nas pessoas é apostar num futuro mais promissor e sustentável para qualquer empresa.

SMARTRACKINGFAB Nº ISSN 1647-6557

DESTAQUE /

AÇOS:

QUALIDADE E DESEMPENHO

FÓRUM TECH-19

PROJETO ADD.COMPFIBER

Periodicidade Trimestral

ANO 34 . N 139 . €4,50

CEFAMOL ASSOCIAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA DE MOLDES

10.2023

ANO 34 . 10 2023 . N 139