Tampa de perfume em forma de diamante com sobremoldura

Esta precisão era crucial, especialmente tendo em conta que os utilizadores-alvo são mulheres, que preferem não ter de se esforçar para abrir os seus frascos de perfume.

A moldagem por injeção é extremamente útil na produção em massa de peças de plástico. No entanto, muitas vezes fica aquém em termos de eficiência e estabilidade, exigindo frequentemente processos especiais como a sobremoldagem para corrigir o defeito. Isto deve-se às diferenças estruturais, de aparência, de dimensões e de material entre os produtos.

A sobremoldagem de tampas de perfume, por exemplo, é um dos processos para criar produtos funcionais e esteticamente atractivos que não apresentem defeitos. A sobremoldagem de tampas de perfume é particularmente importante quando a tampa apresenta um design complexo.

Algumas das formas de resolver este problema incluem a modificação dos moldes, o ajuste da conceção do produto ou a otimização do processo. Qualquer um destes processos pode ser dispendioso ou resultar em prazos de entrega mais longos. A First Mold resolve facilmente os defeitos de moldagem por injeção na tampa do perfume com sobremoldagem.

Requisitos do cliente

Um fabricante de longa data de uma marca de perfumes premium estava a lançar um novo produto na sua linha de marcas de luxo. Ansioso por continuar a reputação que tinha construído na criação de frascos e tampas de perfume cativantes, o cliente estava particularmente preocupado em criar uma tampa de perfume inspirada em diamantes com um acabamento impecável.

“A First Mold sempre se destacou por desafiar as convenções de design e dar vida a designs impossíveis, graças aos nossos engenheiros inovadores”, afirmou o Diretor de Produção da First Mold, Bowen Huang, durante a reunião com o cliente.

O fabricante pretendia um molde de produção de tampas de perfume que pudesse trabalhar com Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS). O tratamento de superfície pretendido para as tampas moldadas era a galvanoplastia.

Desafios

A necessidade de uma estética de alta qualidade, geometrias complexas e funcionalidade precisa foi o principal desafio que a First Mold teve de ultrapassar. O processo de produção tem de gerir a contração do material, o que pode levar a deformações e marcas de afundamento.

Para além do design complexo da tampa de perfume solicitado pelo fabricante, este estava particularmente preocupado em garantir que a tampa se fechava confortavelmente à volta do bocal para evitar pulverizações ou derrames acidentais. Por conseguinte, mantiveram a tolerância em ±0,025mm.

“Na indústria dos perfumes, o design complexo de uma tampa de perfume actua como um vendedor silencioso que assinala o luxo, a qualidade e a identidade da marca”, afirmou o representante do fabricante. “Uma vez que estamos a operar num mercado altamente competitivo, um design de tampa único capta a atenção do cliente e convida-o a pegar nela, o que é o primeiro passo para a compra”.

O design complexo requer ferramentas complexas

Quanto mais complexo for o design de uma tampa de perfume, mais exigente será o processo de fabrico de ferramentas. Além disso, os designs mais complexos requerem um controlo preciso dos caudais para evitar disparos curtos ou pressões elevadas que podem levar à degradação do material.

Outro desafio comum com um design complexo que a First Mold resolveu com a sobremoldagem de tampas de perfume foram as linhas de soldadura. As linhas de soldadura ou costuras visíveis são esteticamente inaceitáveis para produtos de luxo. A sua presença diminui o atrativo do produto para o mercado-alvo.

Reagindo ao design complexo, o Diretor Técnico da First Mold, Michael Wang, afirmou: “Mantivemos a reputação de oferecer o prazo de entrega mais rápido da indústria, de 7 a 21 dias. No entanto, as ferramentas complexas podem prolongar o prazo de entrega”.”

Satisfazendo padrões estéticos de alto nível

Conseguir um acabamento impecável da superfície da tampa de perfume é sempre difícil com formas complexas. Pequenos problemas, como marcas de queimadura, linhas de fluxo ou marcas de portão, podem arruinar a atração. Um grande problema com o material principal do projeto, o ABS, era a sua sensibilidade à humidade e à temperatura. O calor excessivo pode degradar o material, dando-lhe um aspeto baço ou descolorido.

O ABS contém partículas de borracha que podem criar uma topografia de superfície rugosa, mesmo quando se utilizam moldes polidos. A sobremoldagem de tampas de perfume simplifica o processo de obtenção de um acabamento de superfície impecável.

Alcançar a precisão e a funcionalidade

A tampa do perfume deve ter dimensões exactas para encaixar perfeitamente no frasco. Um pequeno desvio no diâmetro interior pode levar a uma tampa solta e a uma possível fuga. Primeiro, a Mold teve de encontrar um equilíbrio entre um encaixe seguro e a facilidade de utilização.

A conceção da tampa de perfume incluía secções com uma espessura não uniforme, o que pode provocar o encolhimento dos materiais devido a um arrefecimento desigual. Isto pode levar a marcas de contração (depressões na superfície) e a deformações. Além disso, o portão ou o ponto de injeção tende a deixar uma pequena marca que tem de ser escondida para manter o aspeto de qualidade superior.

Superar os obstáculos técnicos e de produção

Muitos dos defeitos de fabrico encontrados na moldagem por injeção de ABS estão relacionados com a temperatura. O arrefecimento desigual da tampa de perfume devido à variação de espessura pode levar à deformação. Por conseguinte, é importante otimizar o sistema de arrefecimento para reduzir os tempos de ciclo e evitar deformações.

Os designs complexos de tampas de perfume podem apresentar desafios únicos com a ejeção da peça do molde. Devem ser tomadas precauções adicionais para evitar danos na peça fabricada durante a ejeção.

Solução

Depois de analisar o projeto do produto e de realizar várias reuniões com o cliente, Wang sugeriu a sobremoldagem da tampa do perfume para obter uma superfície perfeita. No entanto, existem outros desafios que têm de ser resolvidos ao longo do processo de produção.  

Por exemplo, a First Mold teve de combinar maquinação CNC e trabalho manual para criar o molde da tampa de perfume com a precisão e o polimento de superfície desejados (Ra 0,2-0,4μm). Seguiu-se a otimização do processo dos diferentes parâmetros de injeção para a documentação.

Otimização da temperatura

Para criar uma tampa de perfume com uma superfície lisa utilizando ABS, é sempre necessário manter a temperatura no limite superior do espetro de material aceite para garantir uma elevada viscosidade sem degradação do material. Uma viscosidade mais elevada ajuda o material a reproduzir na perfeição a superfície do molde.

Por exemplo, a temperatura de fusão ou do cilindro para moldar ABS é de 220^oC a 260^oC (428^oF a 500^oF). A degradação do material ocorrerá normalmente acima de 260^oC. Para obter o melhor acabamento da superfície, o objetivo deve ser cerca de 235^oC a 250^oC. A tabela abaixo mostra o guia de otimização de temperatura da First Mold para o projeto da tampa de perfume.

Otimização da pressão

De acordo com Wang, “quanto mais perfeito for o substrato moldado por injeção que produzir, menos problemas terá com a sobremoldagem de tampas de perfume”.

A razão é que a peça inicial moldada por injeção serve de base para o processo de sobremoldagem. Se o substrato for de alta qualidade, reduz os defeitos na etapa de sobremoldagem.

Por conseguinte, a otimização da pressão é outro passo necessário para criar uma tampa de perfume moldada por injeção quase perfeita. Normalmente, a pressão de injeção para uma superfície lisa com ABS varia entre 50-100 MPa (500-1000 bar). Além disso, a temperatura de retenção deve ser de 50% a 70% (cerca de 30-50 MPa) da pressão de injeção. A velocidade de injeção foi mantida entre média e alta para um enchimento adequado do molde.

Sobremoldagem de tampas de perfume para eliminar defeitos de superfície

Conforme explicado pelo Diretor de Engenharia da First Mold, Kyle Young Lee, a sobremoldagem é um processo em que uma nova camada de material é injectada na superfície do material de base.

A dependência de modificações de moldes e ajustes de parâmetros para resolver os problemas de defeitos de superfície com a tampa de perfume é demorada e requer mais esforço. Além disso, requer um novo teste dispendioso e incerto e a transição para a produção.

Uma vez criada a tampa de perfume de base, esta é inserida numa nova máquina concebida para a sobremoldagem de tampas de perfume. Esta nova máquina adiciona outra camada de material sobre os protótipos de base. O resultado é uma tampa estruturalmente completa, lisa e sem falhas.

O processo eliminou todos os defeitos de superfície sem comprometer a qualidade e a sofisticada cor preta exigida pelo fabricante. A cor era muito diferente da cor natural normalmente utilizada nos produtos galvanizados.

O que o fabricante de tampas de perfume ganhou com a solução da First Mold

O benefício mais óbvio que o fabricante obteve ao trabalhar com a First Mold foi a capacidade de dar vida aos seus projectos sem quaisquer modificações.

Para além dos ganhos de superfície, o fabricante de tampas de perfume também reduziu o tempo de execução, melhorou a eficiência e reduziu os custos de produção ao confiar na técnica de sobremoldagem de tampas de perfume da First Mold.

Melhorar a eficiência da produção

Os engenheiros da First Mold conceberam uma ferramenta com uma disposição 1×4, permitindo a produção de quatro cápsulas de perfume num único ciclo. Esta disposição ajudou o fabricante a atingir um impressionante ciclo de produção de 1.000 unidades por dia.

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