A ideia deste projeto é criar uma ferramenta produtiva a partir da combinação de diferentes tecnologias e materiais, com o objetivo de obter peças poliméricas de uso diário.
Esta ferramenta é chamada de molde híbrido, pois consiste em uma estrutura convencional e insertos de moldação produzidos pela combinação de materiais tradicionais e de fabricação aditiva, utilizando tanto tecnologias convencionais quanto aditivas.
O molde híbrido pode ser usado como ferramenta de moldação, por exemplo, em injeção, termoformagem, sopro e outras tecnologias, para a produção de pequenas e médias séries, bem como para a confecção de protótipos injetados para validação de produtos ou sistemas antes da produção em larga escala. Com moldes híbridos, há a possibilidade de explorar novos mercados, como a produção de pequenas séries personalizadas, peças de reposição e peças de teste, acelerando o desenvolvimento de produtos. Com base nessa ideia, será desenvolvido o produto 1, consistindo em um molde híbrido com insertos de moldação para a produção de peças poliméricas por meio do processo de injeção.
Moldes híbridos com insertos de moldação produzidos por fabricação aditiva (FA) apresentam alguns desafios, incluindo: baixa durabilidade dos insertos; disponibilidade limitada de materiais poliméricos FA com as características necessárias; baixa transferência de calor dos materiais poliméricos existentes; probabilidade de adesão entre os materiais a serem injetados e os insertos de moldação (quando produzidos com materiais poliméricos); baixa qualidade superficial (dependendo da tecnologia FA); tolerância dimensional imprecisa; impossibilidade de incluir canais nos insertos para controle térmico (quando produzidos com materiais poliméricos); e limitações na injeção de peças com geometrias complexas.
Para enfrentar alguns desses desafios nos insertos de moldação produzidos por FA, o objetivo é estudar diferentes casos, como peças poliméricas com paredes finas e transparentes, e áreas que requerem peças metálicas no inserto de moldação. Além disso, está previsto o desenvolvimento do produto 2, baseado em um novo revestimento adequado para materiais poliméricos produzidos por FA, a ser aplicado no produto 1. Este novo revestimento irá melhorar o desempenho dos moldes híbridos e resolver algumas das questões identificadas. A aplicação deste revestimento aumentará a qualidade superficial dos insertos produzidos por fabricação aditiva e reduzirá a adesão entre o material do inserto (quando polimérico) e o material a ser injetado, facilitando a extração das peças poliméricas injetadas.
Ao final do processo, o molde híbrido será validado, facilitando o desenvolvimento de produtos poliméricos com geometria complexa para a indústria automotiva, por meio da aplicação de revestimentos superficiais e/ou peças metálicas nos insertos de moldação.