Como Designers Podem Aproveitar as Tendências Atuais na Indústria de Fundição sob Pressão

Quando se trata de fabricar bens ou produtos, uma variedade de processos são usados para criar itens. Um dos mais comuns — e arguivelmente mais úteis — é a fundição sob pressão.

Fundição sob pressão, se você não sabe, é um processo alcançado derramando materiais fundidos — geralmente metal — em um molde ou matriz reutilizável. É benéfico porque permite que fabricantes criem peças ou componentes com dimensões precisas, definidas e textura lisa. O termo "fundição sob pressão" na verdade refere-se à peça final, que está disponível após o resfriamento.

O mercado de fundição sob pressão deve crescer para $80 bilhões até 2022, segundo a Mordor Intelligence, então é sem dúvida uma indústria incrivelmente lucrativa e influente.

Embora o processo de fundição sob pressão em si seja incrivelmente importante para criar um molde bem-sucedido, tudo começa com o design real do molde e do item ou componente relacionado. A melhor prática de considerar o processo de manufatura durante a fase de design é chamada de DFM ou Design para Manufatura.

Peças ou componentes projetados sem diretrizes DFM e o processo de fundição sob pressão em mente podem sair defeituosos, fazer custos aumentarem e criar problemas semelhantes, conforme observado em um artigo da Machine Design. Por isso, se você é um designer, é benéfico para você e seus parceiros manterem-se atualizados com tendências da indústria. Mais importante, você precisa garantir que está considerando o processo de manufatura enquanto projeta um componente.

Tendências da Indústria de Fundição sob Pressão Afetando Designers

Aqui estão algumas das tendências crescentes ou existentes na indústria de fundição sob pressão que você vai querer conhecer para o próximo ano:

1. Propriedade do Molde

Nos EUA, o cliente de uma comissão de molde ou matriz geralmente possui o molde, que pode subsequentemente usar para produzir e entregar os produtos relacionados. No entanto, isso não significa necessariamente que o "proprietário" tenha o molde em sua posse. Frequentemente, o molde permanecerá com o "fundidor", ou a parte encarregada de criar os componentes necessários.

A posse do molde ou matriz é importante porque, com o tempo, um molde se deteriorará através do uso natural. É necessário que seja mantido, reparado ou substituído inteiramente. É trabalho do designer criar um molde durável, preciso e confiável desde o início, mas também cabe a eles criar algo que valha a pena replicar. Portanto, o design real do molde é tão importante quanto o molde em si.

Designers podem lucrar com o design ou conceito de um molde de injeção, matriz ou item similar. É importante que você se mantenha atualizado com tendências da indústria para ter certeza de quando é hora de exercer propriedade ou direitos sobre um molde.

2. Evitando Defeitos

A espessura da parede, dimensões, material e até forma de um molde ou matriz podem ter um impacto significativo na qualidade do produto final. Na verdade, não prestar atenção a estes elementos durante o design pode resultar em defeitos bastante sérios para os bens finais.

É tão importante para designers aderirem a padrões da indústria e melhores práticas quanto para aqueles que preenchem o molde e criam os componentes relacionados. Segundo Leonard Cordaro, Presidente da Premier Die Casting e Vencedor do Prêmio Herman H. Doehler 2015, "As melhorias recentes em máquinas de fundição sob pressão permitem ao designer reduzir a espessura da parede e melhorar a porosidade interna em peças que têm requisito de teste de pressão ou vazamento." Coisas adicionais que designers precisam considerar incluem acessórios especiais para máquinas. Cordaro continua, "Outra grande melhoria na fundição sob pressão é o uso de controles de temperatura do molde... [que] mantêm o molde a uma temperatura constante."

Como a temperatura desempenha um papel crucial na fundição sob pressão, designers devem até considerar o padrão de fluxo do metal ou material, bem como o tempo de enchimento para todos os moldes e matrizes. Um material de secagem rápida — mesmo metal — vai mudar a forma como o produto final sai. Assim, o design real deve contabilizar materiais de secagem rápida ou endurecimento rápido.

3. Novas Tecnologias

Similar a atentar para dimensões e propriedades de moldagem, também é crucial que designers levem em conta as tecnologias e sistemas que serão usados para facilitar impressão ou fundição. Máquinas robóticas e autônomas, especialmente em fundição sob pressão baseada em alumínio, são incrivelmente populares. A forma como estes sistemas funcionam tem impacto direto no produto final e pode ser ainda mais otimizada através da fase de design.

Configurar e dispor o design de um molde que seja conveniente e utilizável por estes sistemas é um passo importante no processo de conceituação. O molde que você está criando pode ser monitorado, alcançado e ajustado pelas máquinas em questão? É muito grande, ou as dimensões externas estão fora do alcance das máquinas? O design geral pode ser limpo ou raspado facilmente? Robôs geralmente fazem a limpeza e jateamento após o enchimento.

Fundição sob pressão assistida a vácuo é outra tendência crescente na indústria, usada para criar moldagens altamente precisas e confiáveis. Enquanto um molde está sendo enchido, ele é puxado firmemente usando vácuo tanto para a manga de injeção quanto para a cavidade do molde. Este processo cria uma área de enchimento leal para materiais usados. Mas a forma como funciona significa que o molde ou matriz em questão vai mudar de forma e dimensão um pouco após ficar tenso. Isso deixa o design e layout de tal molde para os criadores reais que agora devem fatorar a forma final do molde junto com o estado inicial.

No geral, designers querem se manter no topo das tendências atuais para garantir que podem criar e manter seus moldes e matrizes para atender às novas e atualizadas especificações.

4. Aplicações Crescentes

Quando a fundição sob pressão apareceu pela primeira vez, apenas um pequeno punhado de materiais era usado. Hoje, não é mais o caso. Na verdade, é exatamente o oposto. Muitos novos materiais de moldagem e ferramentas de enchimento estão sendo usados e introduzidos que nunca foram no passado, segundo a CWM Casting. Alguns dos mais comuns — e mais novos — elementos incluem zinco, alumínio e magnésio.

Muitas aplicações e cenários de uso crescentes para moldes e matrizes serão empregados para criar componentes usando materiais desconhecidos. Como designer, você vai querer entender quais materiais estão no pipeline, como eles diferem quanto a tempo e padrões de enchimento, e o que isso significa para o produto final. Um material particular é frágil apenas minutos após ser enchido e criado, por exemplo? Você vai querer que seu molde seja rígido e protetor nesse caso.

5. Custos Menores

Como é sempre o caso com impressões repetidas e redesigns, considerar o processo de manufatura ao criar um conceito, layout ou novo design pode reduzir o número de vezes que você terá que reiniciar. Você não terá que redesenhar um molde ou matriz para corrigir defeitos que surgiram, e não terá que recomeçar porque um design simplesmente não funcionou.

O processo DFM exige colaboração e comunicação regular com parceiros ao longo da cadeia, incluindo a parte do molde, cliente e mais. Você precisa entender os requisitos completos do molde que está criando para produzir algo viável. Os custos permanecerão menores e mais gerenciáveis se você fizer tudo isso antes de criar um molde. Além disso, economizará muito tempo a longo prazo, o que você certamente apreciará.

Indústria de Fundição sob Pressão: Velocidade Total à Frente

Você quer estar na vanguarda quando puder — significa permanecer competitivo e desejável. Agora que você entende as tendências futuras, pode se posicionar melhor para ser um líder habilidoso na indústria, particularmente quando se trata de criar moldes e matrizes confiáveis, eficientes e em demanda.