Essenciais de Corte CNC para Embalagens de Plástico e Espuma: Guia para Iniciantes

Praticamente todo produto que compramos vem em alguma forma de invólucro ou embalagem que precisa de seu próprio conjunto de processos de manufatura. Ao longo dos anos, estas embalagens e caixas requerem designs consistentes, frequentemente produzidos com o encaixe e geometria do produto em mente. Hoje, a maioria dos equipamentos de embalagem é automatizada para eficiência e tempos de produção mais rápidos. Máquinas de embalagem são controladas com máquinas CNC, que permitem aos usuários reduzir custos de mão de obra.

No entanto, várias formas de tecnologias CNC como cortadores de matriz e roteadores (entre outros) têm muito a oferecer nesta frente também, permitindo uma gama de benefícios de design. Este artigo particular focará nestas tecnologias de corte em vez de máquinas de embalagem operadas por CNC.

Vantagens Sobre Outros Métodos

Quando se trata de embalagem, os roteadores, fresas, cortadores, etc. têm algumas vantagens-chave sobre outros tipos de tecnologias. Em termos de produção de alta velocidade e baixo volume, estas máquinas CNC renderão muito mais retorno para seu investimento comparado a moldagem por injeção e manufatura aditiva, por exemplo. Embora AM possa ser mais barato em certas instâncias, é muito mais lento e frequentemente menos preciso. Embalagem também precisa ser consistente e uniforme em toda a linha, o que roteadores e fresas são melhores.

A moldagem por injeção pode apenas ser apropriada para altos volumes e pode assim levar a custos desnecessários em corridas de baixo volume. A moldagem por injeção, como o nome sugere, requer um molde, que pode ser consumidor de tempo (semanas ou até meses em certos casos). Adicionalmente, enquanto a moldagem por injeção é mais barata naqueles volumes maiores, os custos iniciais do molde podem ofuscar aquelas economias comparado a 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 inserção ou embalagem é muito mais simples. Isso é especialmente útil na programação de produtos com formas complexas.

Por outro lado, deve ser declarado que métodos CNC subtrativos nem sempre são a maneira mais apropriada de ir. Como embalagem frequentemente significa criar um espaço para o produto principal repousar, produtos grandes que requerem cortes mais profundos significariam mais desperdício no bloco de material e mais consumo de tempo para cortar sua forma através de métodos subtrativos de produção. Nestes casos, outro método de produção pode ser mais apropriado.

Da mesma forma, nem todas as máquinas CNC são apropriadas para todos os tipos de embalagem, como cobriremos abaixo. Usuários precisam saber o que querem de uma máquina e então decidir qual máquina obter, mas a melhor aposta é com um sistema mais versátil como um roteador multi-propósito híbrido que tem uma gama de diferentes opções de corte. Máquinas CNC com uma gama grande o suficiente podem ser capazes de processar plásticos, espumas, madeira e todos os outros materiais que se pode considerar para suas necessidades de embalagem.

Paletes e Contêineres Plásticos para Embalagem Externa

Muitas empresas empregam o uso de paletes plásticos para embalagem externa ao transportar itens mais gerais. Certas formas que encomendas vêm, como blocos e cubos, são mais universais. Como resultado, estes tipos de paletes podem até ser reutilizáveis através de vários envios de transporte para uma gama de produtos que os cabem. O que o corte CNC oferece neste reino são melhorias nos processos de produção mais antigos.

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

Outros projetos de embalagem podem requerer uma solução mais abrangente que envolva o produto totalmente. Nestes casos, eles podem empregar o uso de contêineres plásticos. Plástico corrugado é uma tal solução, pois pode ser flexível, durável e facilmente processado em uma variedade de formas. Corte e jato de água são métodos comuns para criar tais opções de armazenamento.

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

Considerações para Inserções de Espuma

A embalagem não meramente se refere à caixa externa, pois também pode incluir inserções e invólucros internos de espuma, como é frequentemente o caso com ferramentas e eletrônicos. Há uma gama completa de materiais que cortadores, roteadores e fresas podem processar para tais propósitos de embalagem mais complexos. No entanto, diferentes materiais e aplicações requerem diferentes máquinas CNC para diferentes materiais.

Embalagem plástica é provavelmente a maneira mais comum que ferramentas de corte CNC são usadas para embalagem. Muito frequentemente estes são materiais como a espuma de embalagem comum que se vê dentro de caixas para prevenir danos de transporte. Estes 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, uma broca de roteador é perfeita para o trabalho.

Por outro lado, espuma PE é mais leve e comparativamente menos rígida, então enquanto cortadores de roteador rasgarão nela, eles também podem fazer isso inadequadamente com cortes sujos neste material leve. Cortar espumas mais leves como esta não é aconselhável usando uma broca de roteador, pois pode danificar o resultado final e também torná-lo esteticamente desagradável. PE e outras espumas leves requerem ferramentas específicas, como lâminas de faca.

É mais benéfico ir com uma máquina multi-propósito com as ferramentas adequadas que são programadas para cortar todos os tipos de espuma. Isso pode ser uma dádiva para resolver quaisquer consultas que possam surgir com processamento de espuma e permite um processo de produção mais versátil.

Isso pode incluir mesas CNC com eixo Z duplo ou triplo, que podem ser configuradas com um fuso de roteador e uma ou duas facas diferentes em seu arsenal. Máquinas com configuração triplo-Z também têm a capacidade de cortar e vincar papelão corrugado. Uma combinação de um fuso específico (either quick-release ou mandril) junto com uma faca oscilante ou tangencial facilitará o corte de vários tipos de espuma incluindo PE de célula fechada ou aberta. Estas máquinas CNC multi-propósito são ideais para aquelas pequenas corridas de produção e podem ser cruciais para prototipagem.

Em seguida, escolher a broca de roteador é uma parte crucial da configuração. Uma broca de roteador espiral ascendente permite que uma força ascendente seja aplicada ao material, o que poderia causar seu levantamento e produzir contornos ou profundidades de corte indesejados, então não é ideal para toda situação.

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

Espumas frequentemente apresentam outro problema: segurar o material firmemente. Como estes materiais podem ser muito leves e bastante porosos, podem ser difíceis de segurar com o deck de vácuo padrão. A solução mais provável é usar either uma bomba de vácuo ou um soprador, mas cada um tem suas próprias características únicas.

Sopradores movem um volume maior de ar que bombas, então se a espuma é ligeiramente porosa, um soprador pode funcionar melhor. Tem o benefício de menos ar vazando através dos furos durante a operação, assim fornece um processo mais consistente. Outras soluções podem ser aplicadas em tandem também. Materiais porosos podem ser segurados através da aplicação de um filme plástico de baixo tack na parte inferior do material. Isso mantém uma boa vedação e pode ser facilmente removido depois.

Benefícios de Design

Itens como instrumentos musicais ou amplificadores e consoles de alto valor requerem transporte delicado. Eles têm que ser embalados muito firmemente e cuidadosamente para evitar danos, particularmente quando se trata de transporte de longa distância de cidade a cidade. Roteadores com facas tangenciais e oscilantes têm muito a oferecer nesta frente, pois a embalagem de espuma de instrumentos musicais caros, luzes e adereços será capaz de lidar com a turbulência da estrada.

A usinagem CNC também permite que pequenos sulcos e detalhes sejam inseridos no design com precisão. Tais pequenos detalhes podem ajudar a dar mais aderência à embalagem ou à inserção. Estes toques podem imensamente ajudar a manter produtos seguros em suas caixas e ajudar a impedi-los de deslizar de um palete.

Outra vantagem em termos de design é que eles podem ser projetados para reutilização mais eficientemente que com outros métodos. Plásticos mais fortes e melhor capacidade de moldagem permitem melhores produtos que duram mais tempo no geral.