Automatização de Processos na Indústria de Injeção de Plásticos

A injeção de plásticos é um dos processos mais críticos na indústria de transformação, permitindo a produção em larga escala de componentes que vão desde utensílios domésticos até peças específicas para os setores automóvel, eletrónico e médico.

Neste contexto, o material termoplástico, geralmente na forma de grânulos, é fundido e injetado em moldes projetados para criar produtos de diversos formatos, num processo que exige eficiência e precisão.

Com o aumento da competitividade global e a crescente exigência por qualidade, fiabilidade e sustentabilidade, as empresas de injeção de plásticos têm investido fortemente em automação e robótica, para aprimorar processos, reduzir custos e minimizar o desperdício.

O papel essencial da automação na indústria

A automação e a digitalização já demonstraram os seus papéis centrais na modernização dos processos produtivos.

Atualmente, máquinas de injeção cada vez mais sofisticadas incorporam sensores e softwares avançados que monitorizam e analisam dados em tempo real, enquanto os robots colaborativos trabalham lado a lado com os operadores.

A integração dos sistemas como os MES (Manufacturing Execution Systems) permite um controlo rigoroso de toda a cadeia de produção, aumentando a visibilidade e a capacidade de resposta perante as exigências do mercado.

Integração de tecnologias de automação

A automação no setor de plásticos resulta da convergência de diversas tecnologias que contribuem para uma maior eficiência e flexibilidade na produção.

Agregar diferentes tecnologias em soluções completas e criadas à medida para cada aplicação é o caminho certo para conseguir processos mais eficientes e precisos neste setor.

De seguida, apresentamos as tecnologias de automação que têm apresentado maior destaque nos processos da indústria de plásticos.

Robots cartesianos e articulados

Os robots cartesianos e os braços robóticos articulados são amplamente usados em máquinas industriais para retirar peças dos moldes, inserir componentes ou mesmo transferir produtos para outras operações (inspeção e embalamento, por exemplo).

Assim, as empresas reduzem significativamente o tempo de ciclo, evitam danos e minimizam potenciais contaminações.

Alimentadores de peças automáticos

Os sistemas de alimentação de peças automáticos, como o que foi integrado no projeto Célula Automática da OLI desenvolvido pela Selmatron, garantem o abastecimento constante das máquinas de forma flexível.

Ajustados para a necessidade de cada processo, estes componentes dispensam as peças orientadas na posição correta, para que as mesmas sejam mais fáceis de manipular nas etapas que se seguem.

Sistemas de visão artificial

As câmaras de alta resolução que integram os sistemas de visão artificial permitem a inspeção automática de cada peça em frações de segundo, identificando diferentes tipos de defeitos e imperfeições.

A automatização deste controlo permite a categorização imediata de itens não conformes como NOK e reforça a rastreabilidade dos lotes de peças produzidos.

A integração de soluções deste tipo é uma das escolhas mais frequentes durante o desenvolvimento de máquinas especiais feito pela Selmatron, graças ao impacto positivo que têm no controlo de qualidade de diversos tipos de produtos.

Robots colaborativos

A evolução dos robots colaborativos (ou cobots) permite que estes operem numa sintonia cada vez maior com os trabalhadores, sem a necessidade de barreiras físicas.

Esta tecnologia não só aumenta a flexibilidade e segurança da linha de produção, como também liberta os operadores para tarefas de maior valor agregado.

Responsáveis por aumentos consideráveis de eficiência e segurança, estas soluções são programáveis por interfaces intuitivas e podem ser reconfiguradas para novas tarefas em pouco tempo.

O papel da robótica na injeção de plásticos

A integração da robótica tem sido fundamental na automatização dos processos de injeção de plásticos, trazendo avanços significativos de qualidade e flexibilidade. Trata-se de uma evolução tecnológica que abrange tanto a manipulação de materiais, como a automação de tarefas complexas, resultando em benefícios notáveis para as empresas.

Nas linhas produtivas e transformadoras das empresas, podemos encontrar robots industriais dentro de máquinas instaladas em mais do que uma etapa:

• Inserção de componentes: os robots são utilizados para posicionar insertos metálicos nos moldes antes da injeção, garantindo precisão e repetibilidade.
• Remoção de peças e acabamento: após a moldagem, os robots realizam a extração das peças, o corte de canais de injeção e a separação, além de tarefas de montagem e controlo de qualidade.
• Rotulagem no molde (IML): a tecnologia In-Mold Labeling permite a aplicação de rótulos ou grafismos diretamente no molde durante a injeção, processo que é executado com eficácia por robots especializados.
• Tarefas de montagem: os sistemas industriais com robots estão equipados com acessórios específicos, como garras de alta precisão, e são programados para realizar operações de montagem complexas em consonância com as dimensões das peças, forma das mesmas e disposição da linha de produção.
• Controlo de qualidade: ao aliar robots industriais e colaborativos com sensores e componentes de visão artificial, é possível detetar imperfeições e reconhecer defeitos que comprometem a qualidade do produto final. Esta é uma forma preventiva de identificar não conformidades e garantir robustez no controlo de qualidade.

A Selmatron já apresenta experiência comprovada e um nível elevado de conhecimento na criação de soluções industriais completas para cada uma das etapas encontradas acima.

Na nossa página de Máquinas Especiais é possível encontrar imagens e casos de estudo de soluções desenvolvidas pela nossa marca.

Principais benefícios obtidos

No vasto leque de aplicações que podem ser automatizadas, as empresas da indústria de injeção de plásticos podem beneficiar de vantagens, como:

• Aumento da produtividade e qualidade: a automação de tarefas repetitivas e precisas, como a inserção de componentes e a remoção de peças moldadas, reduz o tempo de ciclo e minimiza erros humanos, garantindo maior consistência na produção.
• Flexibilidade operacional: os robots que integram máquinas industriais, por exemplo, podem ser facilmente reprogramados para diferentes tarefas, permitindo adaptações rápidas a novas linhas de produtos ou mudanças no design das peças.
• Melhoria na segurança do trabalho: ao assumirem as tarefas potencialmente perigosas ou de difícil execução, os sistemas compostos por componentes de automação contribuem para a redução de acidentes e lesões entre os trabalhadores.
• Otimização de processos complexos: a utilização de robots de 6 eixos permite a produção de peças complexas, com insertos metálicos e imprint moulding, além da aplicação de grafismos durante o processo de injeção.
• Sustentabilidade e Eficiência Energética: processos automatizados proporcionam um controlo mais preciso do consumo de energia e de matéria-prima, contribuindo para a redução de desperdícios e para a diminuição do impacto ambiental.

Abordagens de Implementação

Para maximizar os benefícios e mitigar os riscos inerentes à implementação de um sistema de robótica, tal como acontece com outras vertentes da automação, é recomendável adotar uma abordagem estruturada e planeada:

• Planeamento Gradual
  Em vez de uma transformação total e imediata, muitas empresas optam por automatizar as etapas mais críticas inicialmente, diluindo o investimento e permitindo que a equipa se adapte às novas tecnologias.
• Parcerias Estratégicas
  Estabelecer colaborações com fornecedores fiáveis de automação e tecnologia, como a Selmatron, facilita o desenvolvimento de soluções customizadas e a aplicação de projetos de inovação, graças à experiência técnica, conhecimento e avaliação de risco.
• Aplicação de Metodologias Lean
  Integrar os princípios do lean manufacturing com a automação permite a eliminação de desperdícios em todas as fases do processo produtivo, promovendo uma melhoria contínua baseada em indicadores de desempenho bem definidos (como o OEE, ou Eficácia Geral de Equipamento).

O futuro já começou

Usufruir da robótica industrial na automatização de processos de injeção de plásticos é uma vantagem competitiva no setor que será cada vez mais notória com o passar dos anos.

Esta forma de modernização traz ganhos expressivos em produtividade, segurança e qualidade. As empresas que beneficiem da robótica, vão poder automatizar processos repetitivos e transformar a forma como operam, tornando-se mais competitivas.

A tendência é que a indústria de plásticos continue a investir em tecnologia para otimizar os seus processos, atendendo às crescentes exigências do setor.

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