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WP4 – MOLDE 5G

No setor da moldação por injeção, a fabricação aditiva surge essencialmente na produção dos insertos moldantes (componentes que dão a forma ao produto), em diversos materiais (polímeros, metal). A tecnologia de fabricação aditiva como base para este projeto é a sinterização metálica, em camada de pó. A qualidade desta tecnologia é muito similar aos processos atuais de maquinação, tendo vantagens em tempos de produção, desperdícios de material e versatilidade de processos, como a reparação de ferramentas moldantes.

A abordagem na utilização da fabricação aditiva como um processo de fabrico da ferramenta moldante é um enorme progresso na otimização de recursos de matéria-prima, contudo é necessário projetar uma ferramenta moldante na sua totalidade, de forma que esta otimização seja significativa e sustentável.

Esta abordagem possibilita uma maior liberdade na otimização dos recursos de material necessário para o fabrico da ferramenta, (por exemplo na redução da energia utilizada durante processo de produção, uma vez que o peso da ferramenta está otimizado para ser simplesmente o necessário, o contrário dos processos hoje em utilização); a diminuição do número de componentes da ferramenta moldante (redução de tempos de assemblagem, melhoria de performance); a adoção de técnicas não convencionais, (como os canais conformais, que só são possíveis de incorporação através de processos de fabricação aditiva, pois possibilitam uma liberdade de geometria não convencional).

Outra característica desta nova abordagem para uma ferramenta moldante é incorporação de sensores de monitorização do processo (sensores de pressão, temperatura, entre outros), que fará com que a ferramenta moldante seja reconhecida como um produto inteligente, um vez que possibilita o envio de feedback ao seu operador, do estado do processo, quais os parâmetros que podem ser otimizados em tempo real, uma outra possibilidade é o feedback ao fabricante da ferramenta de forma preventiva de desgaste ou para retificação / afinação.

O desenvolvimento da ferramenta moldante será atingido através de um projeto com recursos a softwares especializados de desenho para fabricação aditiva, (como design generativo e otimização topológica, consistem em softwares que fazem otimizações da massa de material, consoante o desempenho a que irá ser sujeito) de forma a retirar o máximo benefício destas tecnologias e minimizando o seu impacto na produção final.

O recurso a softwares de simulação estrutural e térmica (para a avaliação e validação do desempenho mecânico e térmico da ferramenta), assim como a softwares de previsão do processo de injeção. A interligação das três vertentes é essencial para o desenvolvimento da ferramenta estar validado num ambiente digital.

O projeto da ferramenta moldante será complementado com a incorporação de componentes standard, de forma a permitir a utilização da ferramenta moldante, sem a necessidade de adaptações de máquinas de injeção à ferramenta.

Inov.AM - Inovação em Fabricação Aditiva
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