WP4 – MOLDE 5G

No setor da moldação por injeção, a fabricação aditiva surge essencialmente na produção dos insertos moldantes (componentes que dão forma ao produto), em diversos materiais (polímeros, metal). A tecnologia de fabricação aditiva como base para este projeto é a sinterização metálica em camada de pó. A qualidade desta tecnologia é muito similar aos processos atuais de maquinação, trazendo vantagens em tempos de produção, desperdícios de material e versatilidade de processos, como a reparação de ferramentas moldantes.

A abordagem de usar a fabricação aditiva como processo de fabrico para a ferramenta moldante representa um enorme progresso na otimização de recursos de matéria-prima, embora seja necessário projetar uma ferramenta moldante na sua totalidade para que essa otimização seja significativa e sustentável.

Esta abordagem permite uma maior liberdade na otimização dos recursos de material necessários ao fabrico da ferramenta, (por exemplo, reduzindo a energia utilizada no processo de produção, pois o peso da ferramenta é otimizado para ser apenas o necessário, ao contrário dos processos atualmente em uso); a diminuição do número de componentes da ferramenta moldante (redução de tempos de assemblagem, melhoria de performance); e a adoção de técnicas não convencionais (como os canais conformais, que só podem ser incorporados através de processos de fabricação aditiva, possibilitando uma liberdade geométrica não convencional).

Outra característica desta nova abordagem para uma ferramenta moldante é a incorporação de sensores de monitorização do processo (sensores de pressão, temperatura, entre outros), que fará com que a ferramenta moldante seja reconhecida como um produto inteligente, ao enviar feedback ao operador sobre o estado do processo e parâmetros que podem ser otimizados em tempo real. Adicionalmente, é possível fornecer feedback ao fabricante da ferramenta para evitar o desgaste de forma preventiva ou realizar retificação/afinação.

O desenvolvimento da ferramenta moldante será alcançado com recursos a softwares especializados de desenho para fabricação aditiva (como design generativo e otimização topológica, consistindo em softwares que otimizam a massa de material conforme o desempenho necessário), de forma a maximizar os benefícios dessas tecnologias e minimizar o impacto na produção final.

Além disso, será utilizado software de simulação estrutural e térmica para a avaliação e validação do desempenho mecânico e térmico da ferramenta, juntamente com softwares de previsão do processo de injeção. A interligação dessas três vertentes é essencial para o desenvolvimento da ferramenta validada em um ambiente digital.

O projeto da ferramenta moldante será complementado com a incorporação de componentes standard, permitindo a utilização da ferramenta moldante sem a necessidade de adaptações das máquinas de injeção.