Guia para iniciantes de corte CNC para embalagens de plástico e espuma

Praticamente todos os produtos que compramos vêm em algum tipo de embalagem ou embalagem que precisa de seu próprio conjunto de processos de fabricação. Ao longo dos anos, essas embalagens e estojos exigem designs consistentes, geralmente produzidos com o ajuste e a geometria do produto em mente. Hoje, a maioria dos equipamentos de embalagem é automatizada para eficiência e tempos de produção mais rápidos. As máquinas de embalagem são controladas com máquinas CNC, que permitem aos usuários reduzir os custos de mão de obra.

No entanto, várias formas de tecnologias CNC, como cortadores e roteadores (entre outros), também têm muito a oferecer nessa frente, permitindo uma série de benefícios de design. Este artigo em particular se concentrará nessas tecnologias de corte, em vez de máquinas de embalagem operadas por CNC.

Vantagens sobre outros métodos

Quando se trata de embalagem, as fresadoras, fresadoras, cortadoras, etc. têm algumas vantagens importantes em relação a outros tipos de tecnologias. Em termos de produção de baixo volume de alta velocidade, essas máquinas CNC renderão muito mais retorno do que a moldagem por injeção e a fabricação aditiva, por exemplo. Embora o AM possa ser mais barato em certos casos, é muito mais lento e muitas vezes menos preciso. A embalagem também precisa ser consistente e uniforme em toda a linha, nas quais roteadores e moinhos são melhores.

A moldagem por injeção pode ser adequada apenas para grandes volumes e, portanto, pode levar a custos desnecessários em execuções de baixo volume. A moldagem por injeção, como o nome sugere, requer um molde, que pode ser demorado (semanas ou até meses em certos casos). Além disso, embora a moldagem por injeção seja mais barata nesses volumes maiores, os custos iniciais do molde podem diminuir essas economias em comparação com os roteadores.

Outra característica importante que algumas mesas CNC têm à sua disposição é a capacidade de digitalizar a forma precisa do produto. Desta forma, a eventual produção de encartes ou embalagens é muito mais simples. Isso é especialmente útil na programação de produtos com formas complexas.

Por outro lado, deve-se afirmar que os métodos CNC subtrativos nem sempre são o caminho mais adequado a seguir. Como a embalagem muitas vezes significa criar um espaço para o produto principal repousar, produtos grandes que exigem cortes mais profundos significariam mais desperdício no bloco de material e mais consumo de tempo para cortar sua forma por meio de métodos de produção subtrativos. Nesses casos, outro método de produção pode ser mais adequado.

Da mesma forma, nem todas as máquinas CNC são adequadas para todos os tipos de embalagens, como abordaremos abaixo. Os usuários precisam saber o que querem de uma máquina e, em seguida, decidir qual máquina obter, mas a melhor aposta é com um sistema mais versátil, como um roteador multifuncional híbrido que possui uma variedade de opções de corte diferentes. Máquinas CNC com um alcance grande o suficiente podem processar plásticos, espumas, madeira e todos os outros materiais que se possa considerar para suas necessidades de embalagem.

Paletes e recipientes de plástico para embalagem externa

Muitas empresas empregam o uso de paletes de plástico para embalagens externas ao transportar itens mais gerais. Certas formas em que os pacotes vêm, como blocos e cubos, são mais universais. Como resultado, esses tipos de paletes podem até ser reutilizáveis ​​em várias remessas de transporte para uma variedade de produtos que se encaixam neles. O que o corte CNC oferece neste domínio são melhorias nos processos de produção mais antigos.

Empresas como a embalagem da Graco estão usando um lote dos mesmos paletes por vários anos em suas operações diárias. Estes foram feitos usando um roteador CNC e se encaixam nas intrincadas dimensões da peça com precisão. Eles duram muito mais tempo do que os feitos de outros processos e suas empresas clientes tendem a usá-los para todas as suas necessidades de embalagem e transporte.

Outros projetos de embalagem podem exigir uma solução mais abrangente que envolva totalmente o produto. Nesses casos, podem empregar o uso de recipientes plásticos. O plástico corrugado é uma dessas soluções, pois pode ser flexível, durável e facilmente processado em uma variedade de formas. Corte e jato de água são métodos comuns para criar essas opções de armazenamento.

É melhor usar plásticos de alta resistência ao impacto para operações de embalagem e transporte mais trabalhosas. Qualquer carga que precise entrar em um avião ou contêiner de metal deve ser muito mais forte e exigirá uma máquina de 5 eixos para cortá-la. As configurações e ferramentas podem variar de plástico para plástico. Por exemplo, o PET pode ser formulado de várias maneiras, sendo na forma de fibra de vidro não reforçada ou reforçada, por exemplo. É melhor pesquisar com qual material você vai lidar e qual velocidade do fuso, tipo de canal e ferramentas que você precisará para processá-lo com precisão.

Considerações para inserções de espuma

A embalagem não se refere apenas à caixa externa em si, pois também pode incluir inserções e invólucros internos de espuma, como costuma ser o caso de ferramentas e eletrônicos. Existe toda uma gama de materiais que cortadores, fresadoras e fresadoras podem processar para fins de embalagem mais complexos. No entanto, diferentes materiais e aplicações requerem diferentes máquinas CNC para diferentes materiais.

A embalagem plástica é provavelmente a maneira mais comum de usar ferramentas de corte CNC para embalagem. Muitas vezes, estes são materiais como a espuma de embalagem comum que se vê dentro das caixas para evitar danos no transporte. Esses materiais de embalagem podem ser feitos de espuma de poliuretano (PU), polietileno (PE) ou outros plásticos comuns. Por exemplo, PU é bastante duro e tem alta densidade e, como resultado, um bit de roteador é perfeito para o trabalho.

Por outro lado, a espuma PE é mais leve e comparativamente menos rígida, portanto, embora os cortadores de roteamento a rasguem, eles também podem fazê-lo inadequadamente com cortes impuros neste material leve. Cortar espumas mais leves como essa não é aconselhável usando uma fresa, pois pode prejudicar o resultado final e também torná-lo esteticamente desagradável. PE e outras espumas leves requerem ferramentas específicas, como lâminas de faca.

É mais benéfico usar uma máquina multifuncional com as ferramentas adequadas programadas para cortar todos os tipos de espuma. Isso pode ser uma dádiva de Deus para resolver quaisquer dúvidas que possam surgir com o processamento de espuma e permite um processo de produção mais versátil.

Isso pode incluir mesas CNC com eixo duplo ou triplo Z, que podem ser configuradas com um fuso de fresagem e uma ou duas facas diferentes em seu arsenal. As máquinas com configuração triple-Z também têm a capacidade de cortar e vincar papelão ondulado. Uma combinação de um fuso específico (seja de liberação rápida ou pinça) junto com uma faca oscilante ou tangencial facilitará o corte de vários tipos de espuma, incluindo PE de célula fechada ou aberta. Essas máquinas CNC multifuncionais são ideais para pequenas produções e podem ser cruciais para a prototipagem.

Em seguida, escolher o bit do roteador é uma parte crucial da configuração. Uma fresa espiral ascendente permite que uma força ascendente seja aplicada ao material, o que pode fazer com que ele levante e produza contornos ou profundidades de corte indesejados, por isso não é ideal para todas as situações.

Por outro lado, a broca espiral descendente pode empurrar o material para baixo, o que resulta em mais perda de material do que o desejado. Isso deixa um bolso maior ou uma parte menor ao cortar o perfil. A maioria dos materiais de espuma funciona bem sob uma máquina com um cortador reto com ranhuras duplas. Isso coloca apenas uma pequena força radial no material e cortará a peça com distorção mínima e deixará um bom acabamento liso.

As espumas geralmente apresentam outro problema:segurar o material com segurança. Como esses materiais podem ser muito leves e bastante porosos, podem ser difíceis de prender com o deck de vácuo padrão. A solução mais provável é usar uma bomba de vácuo ou um soprador, mas cada um tem suas próprias características únicas.

Os sopradores movem um volume de ar maior do que as bombas, portanto, se a espuma for levemente porosa, um soprador pode funcionar melhor. Tem a vantagem de menor vazamento de ar pelos orifícios durante a operação, proporcionando assim um processo mais consistente. Outras soluções também podem ser aplicadas em conjunto. Materiais porosos podem ser retidos através da aplicação de um filme plástico de baixa aderência na parte inferior do material. Isso mantém uma boa vedação e pode ser facilmente removido mais tarde.

Benefícios do projeto

Itens como instrumentos musicais ou amplificadores e consoles de alto valor requerem transporte delicado. Eles devem ser embalados com muita firmeza e cuidado para evitar danos, principalmente quando se trata de transporte de longa distância de uma cidade para outra. Roteadores com facas tangenciais e oscilantes têm muito a oferecer nessa frente, pois as embalagens de espuma de instrumentos musicais caros, luzes e adereços serão capazes de lidar com a turbulência da estrada.

A usinagem CNC também permite que pequenas ranhuras e detalhes sejam inseridos no projeto com precisão. Esses pequenos detalhes podem ajudar a dar mais aderência à embalagem ou ao encarte. Esses toques podem ajudar imensamente a manter os produtos seguros em suas caixas e a impedir que deslizem de um palete.

Outra vantagem em termos de design é que eles podem ser projetados para reutilização de forma mais eficiente do que com outros métodos. Plásticos mais fortes e melhor capacidade de modelagem permitem produtos melhores que duram mais em geral.