Injeção de Termoplásticos de Parede Fina: A Chave para Embalagens mais Leves e Sustentáveis
Num mercado cada vez mais exigente em termos de sustentabilidade, velocidade de produção e design eficiente, a injeção de parede fina posiciona-se como uma tecnologia-chave para transformar o setor da Embalagem. O que implica este processo? Que materiais e tecnologias o tornam possível?
Injeção de parede fina: O que é e em que consiste?
Uma peça injetada é considerada de “parede fina” quando a espessura do produto é inferior a 0,5 mm e a relação comprimento/espessura (L/t) ultrapassa 200:1. Este tipo de moldagem caracteriza-se por:
- Ciclos ultrarápidos (1,8–3 s)
- Velocidades de injeção muito elevadas
- Pressões de processo superiores a 2000 bar
- Moldes multicavidade com refrigeração/termorregulação muito eficiente.
Reduzir a espessura de parede em apenas 0,1 mm pode aumentar a pressão necessária em mais de 10 %, o que exige não só materiais de alta fluidez, mas também maquinaria e moldes perfeitamente sincronizados.
Tecnologias atuais em moldagem de parede fina
Atualmente, existem diferentes tipologias de equipamentos aplicados ao processo de injeção de termoplásticos para tentar alcançar espessuras de peça tão finas com materiais plásticos com alguma fluidez, capazes de preencher as peças sem que o material arrefeça prematuramente.
Estas tecnologias podem resumir-se nas seguintes:
Injeção a alta velocidade (acumuladores)
Ideal para embalagens de PP, tampas e aplicações alimentares. Alcançam velocidades de 1200 mm/s com rácios L/t superiores a 400. Os acumuladores com equipamentos auxiliares numa máquina de injeção permitem descarregar sobre o pistão hidráulico a energia suficiente para alcançar altas velocidades de injeção.
Injeção-compressão (coin mould)
Perfeita para tampas e peças discoidais. Reduz a pressão de injeção até 50 %, evita deformações e melhora o acabamento, além de aplicar a pressão de compressão de forma uniforme em toda a superfície em contacto com o molde.
HEAT & COOL
Utilizada em peças técnicas estéticas com acabamentos elevados. Controla dinamicamente a temperatura do molde para obter paredes finas com excelente superfície. Isto permite ao plástico introduzir-se e compactar-se a altas temperaturas de molde para permitir que se encha com facilidade e depois arrefecer muito rapidamente o molde para ganhar em produtividade.
Microinjeção
Concebida para peças pequenas de alta precisão com paredes inferiores a 0,3 mm. Este tipo de injeção adequa-se para introduzir materiais através de um pistão a alta velocidade e com moldes especiais para evitar um arrefecimento instantâneo. Nestes casos, o rácio muitas vezes não cumpre a relação de aspeto de peças de parede fina.
Materiais recomendados para paredes finas
Para adaptar a tecnologia de embalagens de parede fina, não só é necessário ter em conta o equipamento ou a metodologia de processo, o material também desempenha um papel crucial para alcançar espessuras de peça tão finas.
De facto, dependendo da natureza polimérica e da fluidez do material, poderão alcançar-se espessuras e rácios de relação de aspeto maiores, sobretudo quando o material tiver uma viscosidade menor, o que significará que não só poderá alcançar espessuras mais finas a maior percurso de injeção, mas também será menos afetado pelo cisalhamento sofrido na parede do molde quando o material percorre a cavidade.
Para tal, devem conhecer-se as características do material, a aplicação e o design da peça a injetar para adaptar a funcionalidade de melhorar a fluidez e as prestações do material para se adequar a estes requisitos. É por isso que a aditivação específica sobre certas matrizes poliméricas é primordial para conseguir aquelas propriedades que fazem com que o material polimérico se adeque a estas exigências de preencher espessuras tão finas.
Por exemplo, no caso do PET, trata-se de um material que é usado por excelência no setor da Embalagem, tanto no seu formato virgem como, mais frequentemente, no seu formato reciclado. Portanto, é um material que cada vez se está a aplicar mais neste tipo de aplicações, como são casos de frascos de pequenas dimensões, copos, boiões, algumas vezes com etiquetas integradas por IML para setores como lacticínios, iogurtes e outras aplicações de alimentação.
A problemática que o PET apresenta é a sua elevada viscosidade intrínseca para poder ser injetado em aplicações de parede fina, pelo que se deve adaptar o processo e o material para aumentar a fluidez e permitir um correto enchimento no molde sem que o material arrefeça prematuramente e dificulte a injeção.
Que benefícios oferece esta tecnologia para materiais como o rPET?
- Redução de peso
- Poupança em ciclos
- Menor consumo de energia e máquinas mais pequenas
- Maior compatibilidade com reciclados (rPET incluído)
- Melhor estética superficial e qualidade dimensional
- Sustentabilidade melhorada → menor pegada de carbono
Desde a AIMPLAS, apoiamos no desenvolvimento de soluções técnicas de parede fina:
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Autor: Víctor Sevilla · Packaging Group