Instituto Pedro Nunes
IPN     IPN Incubadora

EWG
Effi-WorldGlass - Novos conceitos e materiais para moldes para a produção eficiente de embalagens de vidro ? um salto na competitividade internacional

Desafio

Na indústria vidreira, para satisfazer as necessidades do mercado e produzir embalagens de vidro a preços competitivos são necessárias grandes velocidades de produção. Perante tal exigência os moldes são sujeitos a ciclos térmicos cada vez mais curtos que conduzem a tensões mecânicas mais elevadas e, eventualmente a deformação plástica nos moldes. Consequentemente, é cada vez mais frequente ocorrerem problemas de fadiga, oxidação, corrosão, desgaste, fissuração, dificuldade de desmoldação, que levam à falha prematura destes componentes em serviço. Além disso, estes fatores contribuem decisivamente para a instabilidade do processo de produção, a má qualidade dos produtos e ao aumento dos custos de manutenção. De forma a prevenir a ocorrência prematura de tais problemas, os moldes e/ou as superfícies moldantes são: i) produzidos em materiais com maior condutividade térmica, melhorada pela abertura de canais de arrefecimento a ar comprimido e alhetas; ii) revestidos com materiais mais resistentes às condições severas de uso e, finalmente, iii) lubrificados (usando lubrificantes líquidos) para facilitar a desmoldação das embalagens de vidro. Embora estas soluções permitam aumentar com sucesso a vida e o rendimento dos moldes, os problemas acima referidos continuam a ser recorrentes, quer devido às cada vez maiores solicitações mecânicas a que os materiais de base e revestimentos são submetidos, quer devido ao uso de lubrificantes líquidos que promovem a corrosão da superfície moldante, a deficiente desmoldação e a formação de embalagens defeituosas devido à incorporação de resíduos.

Solução

Este projeto visa selecionar e desenvolver uma nova gama de materiais que permitam ultrapassar os problemas dos moldes na indústria vidreira, promovidos pelas condições severas de serviço e pelo uso de lubrificantes líquidos. Os objetivos a atingir estão focados no aumento simultâneo da sua durabilidade e taxas de produção e também, na diminuição dos custos de manutenção. Três linhas de investigação distintas são propostas para atingir estes objetivos:
i) Em primeiro lugar, com base no intenso desenvolvimento que tem sido efetuado em ligas metálicas à base de cobre nos últimos anos, pretende estudar-se a possibilidade de substituição das atuais ligas de elevada condutividade térmica utilizadas para a fabricação dos moldes, por outras ligas que são agora “o estado da arte” neste domínio com melhores propriedades mecânicas e térmicas sem custos significativamente acrescidos;
ii) A segunda ideia visa desenvolver um novo conceito de molde que inclui novos materiais maciços com melhores condutividade térmica e propriedades mecânicas, em particular com carácter auto-lubrificante. O propósito é desenvolver materiais compósitos, incorporando partículas de diamante nanocristalino, e aplicá-los como uma casca adicional ao corpo do molde fabricado nos materiais desenvolvidos na investigação anterior.
iii) Finalmente, a terceira linha de investigação centra-se na aplicação de uma nova classe de revestimentos duros, com propriedades auto-lubrificantes a altas temperaturas, depositados por pulverização catódica sobre a superfície moldante dos moldes fabricados com as soluções já otimizadas nas linhas acima descritas.
Enquanto a primeira solução apontada se revela de carácter de aplicação imediata, as duas outras mostram uma mudança radicalmente inovadora que pode melhorar significativamente o desempenho das empresas não só a curto mas também a médio e longo prazo. O sucesso industrial da aplicação destes materiais permite antever ganhos de produtividade e de agilidade fundamentais para a melhoria da competitividade internacional das empresas quer na fabricação de moldes quer na produção de embalagens de vidro para a indústria vidreira.

Referência do projecto

POCI-01-0247-FEDER-003376

Financiamento

FEDER
FEDER

Localização

Nacional

Custo total

1.121.372,00

Custo IPN

244.021,54

Apoio financeiro da UE

183.016,16

Duração

3 anos

Consórcio

B.A Vidro S.A
Intermolde
IPN

Parceiros

 

Palavras-chave

Moldação de vidro, Engenharia de Superfícies, lubrificação, filmes finos.