CleanMould
Solução avançada de baixo atrito e revestimento diamantado resistente ao atrito

Desafio

O projeto CleanMould visa desenvolver uma nova solução de revestimento para ferramentas de moldação de plástico, abordando o desgaste por atrito, desgaste abrasivo e corrosão, bem como problemas de desgaste de cavidades e desmoldagem.

CleanMould combina as melhores propriedades dos revestimentos atuais de última geração para fornecer a melhor solução.

CleanMould pretende melhora significativamente a vida útil das ferramentas de moldação, ao mesmo tempo que reduz o tempo de paragem da produção, o número de ferramentas sucateadas, bem como a necessidade de manutenção. Estas propriedades resultarão num aumento da produtividade da indústria de moldação de plásticos e aumentarão a competitividade.

O CleanMould reduzirá o impacto ambiental da indústria, aumentando a vida útil das ferramentas de moldação. O aumento do tempo de vida útil resultará numa poupança de aço bruto de aproximadamente 200 kg por molde, o que equivale a aproximadamente 800 kg de CO2, apenas a partir do fabrico do aço. Em contraste, o processo de revestimento resulta numa libertação de CO2 de <10 kg. Além disso, o CleanMould pretende ainda reduzir a utilização de lubrificantes industriais na indústria, que são uma fonte pesada de poluição.

Solução / Objetivo Principal

Objetivo Principal:
Reforçar a investigação, o desenvolvimento tecnológico e a inovação.

O projeto tem como objetivo desenvolver soluções inovadoras que permitam melhorar na globalidade a eficiência do processo de injeção de plásticos técnicos, principalmente aqueles com propriedades mecânicas acrescidas e que requerem temperaturas de injeção elevadas, através do:

i) desenvolvimento e aplicação de revestimentos protetores de baixo atrito estático que possam evitar, por um lado, os problemas de escoamento e de adesão do polímero e, por outro, a oxidação, corrosão e desgaste das superfícies dos moldes; pretende-se, assim, diminuir os tempos de manutenção / intervenção / paragem de máquina e, simultaneamente, assegurar a produção de pecas com formas complexas sem defeitos, com rigor dimensional e acabamento superficial de grande qualidade;

ii) desenvolvimento e implementação de estratégias eficientes e automáticas de limpeza/remoção de polímero aderido as superfícies moldantes e do revestimento, com recurso a tecnologias laser, sem as alterar nem danificar, permitindo, consequentemente, reduzir os custos associados a operações de manutenção e aumentar a produtividade;

iii) valorizar políticas de Economia Circular, maximizando o tempo total de vida do molde, através do desenvolvimento e implementação de estratégias de remoção do revestimento desgastado, com recurso a tecnologias laser, que permitam, posteriormente, a aplicação de novo revestimento na superfície moldante (reutilização do molde).

Objetivos, Atividades e Resultados esperados / atingidos

Objetivos Esperados:
CleanMould teve como objectivo final de prolongar a vida útil dos moldes de injeção, melhorar o rendimento da produção, diminuir os tempos de manutenção e os custos de produção, tudo isto sem comprometer a qualidade das peças produzidas.

Para atingir esse objetivo, serão executadas as seguintes tarefas:
i) Análise dos processos de fabrico, materiais, defeitos, manutenção, e tempo de vida útil;

ii) Desenvolvimento de revestimentos de protecção com baixo atrito por PVD/HiPIMS;

iii) Limpeza de superfícies e remoção de revestimentos por tecnologia laser;

iv) Implementação de tecnologias PVD/HiPIMS e laser em superfícies de moldagem complexas;

v) Testes e validação em condições reais de serviço dos revestimentos optimizados e aplicação do tratamento laser sobre os moldes revestidos utilizados.

Objetivos Atingidos:
Neste projeto foram atingidos vários dos objetivos propostos:
i) O processo de fabrico, a manutenção e tempos de vida foram analisados e os moldes e as matérias-primas foram caraterizados;

ii) O desenvolvimento de um revestimento à base de carbono com silício com melhores propriedades tribológicas;

iii) O desenvolvimento de uma metodologia de limpeza a laser, com parâmetros adequados para as necessidades reais dos moldes;

iv) O estudo em vários parâmetros para a remoção do revestimento, viabilizando a segunda vida dos moldes;

No final o CleanMould contou com uma solução de revestimento testada em contexto industrial, através da aplicação do revestimento em postiços, e com a implementação na empresa de uma nova e inovadora metodologia de limpeza a laser.