Processo de Fabricação de Bandejas de Plástico Explicado

Termoformação: Processo Preferencial para a Produção de Bandejas de Plástico

Etapas Principais: Aquecimento, Moldagem, Resfriamento e Rebarbação

A termoformação oferece uma eficiência incomparável na produção de bandejas nas quatro etapas anteriormente descritas acima. O processo começa com o aquecimento seletivo de folhas de plástico até a temperatura dúctil de 149 °C a 204 °C (300 °F a 400 °F). Ultrapassar qualquer uma dessas temperaturas-alvo levaria à degradação da integridade estrutural do material, comprometendo assim, de forma indesejável, sua zonação térmica. Essa folha pré-condicionada é então moldada por meio de sucção a vácuo ou ar comprimido sobre ferramentas de alumínio de precisão. O termoplástico é resfriado rapidamente para solidificar a forma e reforçar as ligações temporárias. Uma vez solidificada a forma, o processo guiado por CNC realiza o corte de todas as bordas das folhas. Esse processo também elimina rebarbas e material excedente, entregando estruturas acabadas aos clientes potenciais. A eficiência do processo é tal que permite produzir mais de 1.500 peças por hora, superando em velocidade os cortes realizados por moldagem por injeção. Todos os subprodutos do corte CNC são triturados, e o plástico bruto excedente é totalmente reciclável, estabelecendo, assim, a sustentabilidade.

Formação a Vácuo ou a Pressão? Uma Análise Objetiva

Método e Vantagem da Especificação de Tipo Faixa de Preço Adaptabilidade

Formação a Vácuo e Bandejas Rasas Embaladas em Alto Volume Acessibilidade Baixa

Formação a Pressão e Geometrias Complexas Intrincadas e Texturizadas Acessibilidade Alta

A formação a pressão oferece uma solução ideal para bandejas de produtos a granel rasas e com preço competitivo. O potencial produtivo da formação a pressão, comparado à formação a vácuo, situa-se na faixa de ±5 0,005 pol. A formação a pressão emprega uma pressão adicional de 15 a 500. Os cantos e bordas nítidos exigem uma integração fluida no projeto, enquanto leva o conceito de bordas definidas ao seu máximo; além disso, a formação a pressão suporta até mesmo chapas mais espessas, de até 0,500 pol., nas quais se obtém um projeto rígido.

Bandeja Plástica Rígida de Múltiplos Compartimentos Fabricada por Termoformação de Duas Chapas

Na termoformação de duas folhas, duas folhas são formadas, aquecidas e moldadas separadamente. Essas folhas são unidas e seladas ao longo das paredes periféricas. Esse processo é realizado mediante o uso controlado de calor e pressão. O resultado desse processo são bandejas rígidas de núcleo oco, que podem ser utilizadas para separação de alimentos, bem como para organização de equipamentos eletrônicos e embalagem de produtos farmacêuticos. Em comparação com a variante de uma única folha, a construção de duas folhas reduz o peso em até 50% e oferece três vezes maior resistência estrutural. A termoformação de duas folhas emprega alças ocas, divisórias personalizadas e paredes resistentes à carga, que são integradas durante o processo, em vez de serem adicionadas após sua conclusão. As bandejas suportam cargas estáticas de até 90,7 kg (200 libras) e até 12 compartimentos segregados. Essas bandejas otimizam o espaço e reduzem a carga durante o transporte.

Escolher uma combinação de materiais exige equilibrar desempenho, restrições e circularidade. Abaixo estão alguns dos materiais principais:

Transparência do Material, Certificação de Segurança Alimentar, Resistência à Temperatura Máxima, Reciclabilidade

PET: transparência de 95% ou superior, compatível com FDA/UE, resistência máxima de 70 °C (158 °F), amplamente reciclável

PP: semi-opaco, certificado BRC/ISO 22000, resistência máxima de 135 °C (275 °F), alta reciclabilidade

HDPE: opaco, grau alimentício global, resistência máxima de 120 °C (248 °F), comumente reciclável

PVC: alta transparência, certificado LFGB, resistência máxima de 65 °C (149 °F), reciclabilidade limitada

PS: cristalino, aprovado pela FDA, resistência máxima de 75 °C (167 °F), baixa reciclabilidade

O PET supera os demais materiais no que diz respeito a expositores de alimentos em lojas, devido à sua transparência e resistência ao impacto. É também uma barreira eficaz contra o oxigênio, impedindo 99% da sua entrada, e é seguro para a exposição de alimentos frescos, prolongando a vida útil em até duas a três vezes (Food Packaging Forum, 2023). O PP é o material preferido para alimentos congelados e para contenção em ambientes estéreis. É o candidato ideal para bandejas, pois combina perfeitamente durabilidade, baixo custo e capacidade de suportar os desafios da cadeia de frio. O HDPE é o padrão industrial estabelecido pela sua excelente resistência química. O PVC é, particularmente, um material mais difícil do que os demais, devido ao cloro presente em sua composição, além das restrições rígidas aplicadas à sua reprocessamento.

Informações sobre vida útil e termoformabilidade de bandejas de PET e PP

Além do PP, as bandejas de PET ajudam a aumentar a data de validade das bandejas utilizadas para acondicionar produtos como queijo, carnes e alimentos frescos preparados, devido à sua melhor barreira contra umidade e oxigênio. A adição de termoformabilidade permite que as bandejas de PET apresentem selamentos vácuo aderentes à superfície. Além disso, embora as bandejas de PP sejam menos transparentes, possuem uma faixa maior de estabilidade térmica. Contudo, o PP também oferece flexibilidade, enquanto o PET é mais voltado para a manutenção de selamentos de preservação em linha e para a visibilidade.

O que saber antes de iniciar a produção de um molde progressivo para um sistema automatizado de fabricação de bandejas

Geometria da cavidade, ângulos de desmoldagem e sistemas de ejeção para uma produção bem-sucedida de bandejas

O sucesso na produção de bandejas é o resultado de um sistema colaborativo composto por três aspectos do projeto de moldes. Durante a fabricação de uma bandeja, a geometria da cavidade deve levar em conta o polímero escolhido e a contração pós-moldagem desse polímero, garantindo assim uma consistência uniforme. Ângulos de desmoldagem de 1° a 3° ajudam a evitar o efeito de bloqueio por vácuo e o efeito de arranhamento na superfície desmoldada em relação à superfície do molde. Os sistemas de ejeção devem considerar o posicionamento preciso dos pinos de ejeção, a distribuição de força e um sistema de temporização, a fim de evitar defeitos como empenamento, tensões e efeitos cosméticos. Quando esse sistema é integrado e otimizado, o ciclo de produção é reduzido em até 15–20%, mantendo-se os padrões de perda por refugo em 3%, o que é de grande importância para embalagens destinadas aos setores alimentício e médico.

Termoformagem versus Moldagem por Injeção: Qual processo de fabricação de bandejas plásticas utilizar

Existem três fatores decisivos que devem ser considerados para escolher entre termoformação ou moldagem por injeção: volume, complexidade e custos. A termoformação utiliza o aquecimento e a conformação de uma folha plástica para formar um molde. Em seguida, as folhas são submetidas a vácuo ou compressão para formar o molde. A termoformação é mais adequada para produção em volumes baixos a intermediários de bandejas plásticas menos complexas. Essas bandejas incluem recipientes para frutos do mar, recipientes agrícolas e bandejas plásticas do tipo "clamshell". As vantagens da termoformação incluem baixo custo de investimento nas ferramentas, facilidade para alterar as formas moldadas e tempo de espera para protótipos não superior a três semanas. Isso a torna ideal para SKUs sazonais temporários e aplicações em formatos maiores.

Bandejinhas plásticas de paredes finas com divisórias ou até mesmo bandejinhas plásticas que se encaixam entre si por meio de dobradiças. É nesse campo que a injeção plástica se destaca. Os custos com ferramental para injeção plástica são de 60 a 80% superiores aos da termoformação. Esse custo pode ser justificado já a partir de 10.000 unidades para as bandejinhas injetadas. Essas economias serão particularmente relevantes em aplicações industriais de maior volume. Para bandejinhas diagnósticas de empurrão e biomédicas, as economias de custo poderiam ser observadas já a partir de apenas 100.000 unidades.

Hipoteticamente, produzir uma bandejinha biomédica injetada em vez de uma termoformada poderia tornar a bandejinha injetada 40% mais barata.

A termoformação é priorizada com base em custo, complexidade e volume de bandejinhas espaciais.

A injeção plástica é ideal para bandejinhas de alta complexidade, precisão e grande volume.

Essa é a melhor estratégia para aplicações com moldes.

Seção de Perguntas Frequentes

Termoformagem

Termoformação é um processo de moldagem de folhas plásticas que aquece as folhas plásticas até atingirem uma forma maleável. Em seguida, as folhas são submetidas a vácuo ou compressão para adquirirem a forma do molde. Posteriormente, são resfriadas rapidamente para solidificação e, por fim, cortadas para remoção do excesso.

Qual é a diferença entre termoformação a vácuo e termoformação por pressão?

A termoformação a vácuo utiliza apenas sucção para obter a forma desejada, enquanto a termoformação por pressão emprega ar comprimido para produzir detalhes mais refinados e alcançar maior precisão.

Qual é o significado de bandejas termoformadas de duas folhas?

Bandejas termoformadas de duas folhas são aquelas fabricadas mediante dobramento e alongamento de duas folhas previamente unidas.

Quais são os materiais utilizados para bandejas plásticas?

Os materiais empregados incluem PET, PP, HDPE, PVC e PS, devido às suas características, composições e adequação geral a diferentes aplicações.

Quando você deve escolher a termoformação em vez da moldagem por injeção?

O uso da termoformação é justificado para volumes de produção baixos a médios de bandejas que são menos complexas, enquanto a moldagem por injeção deve ser utilizada para criar bandejas altamente complexas e variadas.