Cannon adapta a termoformagem às exigências de flexibilidade e eficiência da Linbrunner

A empresa alemã Linbrunner investiu numa nova máquina de termoformagem twin-sheet da Cannon, desenvolvida para aumentar a capacidade produtiva sem exigir alterações nas instalações existentes. A solução combina acionamento totalmente elétrico, maior área de conformação, mudanças de molde mais rápidas e sistemas destinados a reduzir o consumo energético.

Fundada em 1988 e sediada em Mengkofen, na Alemanha, a Linbrunner é uma empresa familiar especializada na produção de componentes termoformados para diferentes setores industriais. A diversidade das aplicações implica séries de produção relativamente curtas, com frequentes mudanças de ferramentas e uma grande variedade de dimensões de peças.

Para a empresa, esta realidade colocava vários desafios. Era necessário aumentar a capacidade de produção e, simultaneamente, manter a flexibilidade para responder a lotes de pequena dimensão, reduzir os tempos improdutivos e controlar os custos de operação. A limitação da altura disponível na fábrica tornava, porém, pouco viável a instalação convencional de um equipamento de maior dimensão.

Foi neste cenário que a Cannon desenvolveu a aplicação da sua tecnologia e-Forming à nova máquina de termoformagem twin-sheet. A solução foi concebida tendo em conta as características concretas da instalação da Linbrunner, permitindo aumentar significativamente a capacidade sem alterar a estrutura do edifício.

Um dos principais obstáculos estava relacionado com a altura disponível. Em muitas instalações industriais alemãs, os edifícios apresentam alturas interiores entre seis e nove metros, o que pode limitar a instalação de equipamentos de termoformagem de grandes dimensões.

A Cannon redesenhou, por isso, a arquitetura do acionamento vertical da máquina. O resultado é um sistema de termoformagem totalmente elétrico, com uma altura de apenas 4,8 metros e uma força de fecho de 600 kN.

Esta configuração permitiu à Linbrunner instalar um equipamento de maior capacidade no espaço anteriormente ocupado pela máquina existente. A área máxima de conformação passou de 2160 × 1260 × 400 mm para 2750 × 2200 × 600 mm.

A alteração traduz-se num aumento substancial da capacidade dimensional das peças que podem ser produzidas, sem necessidade de obras de adaptação da fábrica. A solução permite, assim, aproveitar melhor uma infraestrutura industrial existente, um fator particularmente relevante quando a expansão física das instalações implica investimentos elevados e períodos de paragem.

A flexibilidade foi outro dos critérios determinantes. Como a Linbrunner trabalha com lotes relativamente pequenos, os operadores efetuam diversas mudanças de ferramentas ao longo do dia. Nestas condições, cada minuto retirado às operações de setup pode ter impacto direto na produtividade global.

A tecnologia e-Forming permite realizar as mudanças de molde a partir do exterior da máquina, possibilitando a preparação das ferramentas enquanto a produção ainda decorre. O sistema inclui ainda um transportador de rolos integrado e um mecanismo de bloqueio automático, com pré-aquecimento dos moldes disponível como opção.

A Cannon incorporou também o sistema Triplo, patenteado pela empresa, que permite variar continuamente a dimensão dos componentes entre os limites máximo e mínimo da área de conformação. Esta possibilidade é assegurada por um sistema de ajuste com três motores, cujas configurações podem ser guardadas e recuperadas posteriormente, simplificando a preparação de diferentes referências.

Outro aspeto relevante foi a compatibilidade com as ferramentas já existentes na Linbrunner. A Cannon desenvolveu um sistema adaptador que permite continuar a utilizar os moldes anteriores, evitando a perda do investimento realizado e facilitando a transição para a nova plataforma produtiva.

A máquina pode ainda trabalhar em modo twin-sheet ou single-sheet, permitindo à transformadora utilizar o mesmo equipamento para diferentes processos de produção.

Na termoformagem, o aquecimento das folhas plásticas representa uma das principais parcelas do consumo energético. Qualquer melhoria na eficiência desta etapa pode, por isso, refletir-se diretamente nos custos de produção.

Na e-Forming, a Cannon recorre a resistências de halogéneo de infravermelhos de onda média (MW-IR), combinadas com um sistema de gestão energética desenvolvido pela empresa. O software seleciona automaticamente a estratégia de aquecimento mais adequada a cada processo, alternando entre modos de aquecimento rápido e estratégias de poupança energética, de acordo com os perfis de temperatura definidos.

Também a configuração física do sistema de aquecimento foi revista. Os bancos de aquecimento e a disposição das lâmpadas foram concebidos para aproximar as fontes de calor da folha de plástico, favorecendo a transferência térmica e contribuindo para uma utilização mais eficiente da energia.

Esta abordagem é particularmente relevante para empresas que trabalham com materiais e espessuras diferentes, uma vez que a necessidade de adaptar os ciclos térmicos pode ser significativa de uma referência para outra.

A disponibilidade de operadores experientes é outro dos fatores que condicionam a eficiência dos processos de transformação de plásticos. A Cannon procurou responder a este desafio através do sistema Easy Power Mapping.

A tecnologia permite incorporar na máquina parte do conhecimento normalmente associado à experiência dos técnicos de termoformagem. O software gera automaticamente os principais parâmetros da receita e determina o mapa de potência dos elementos de aquecimento a partir da geometria da peça utilizada pelo sistema CAM.

Desta forma, a preparação de um novo processo pode ser realizada com menor dependência de sucessivos ciclos de tentativa e erro. Para a Linbrunner, a solução contribui para uma maior repetibilidade entre operadores e para uma qualidade de conformação mais consistente, incluindo quando a experiência individual do operador é menor.

A digitalização deixa, neste caso, de estar limitada à recolha de dados de produção e passa a atuar diretamente na parametrização do processo. É uma tendência com particular interesse para a indústria de transformação de plásticos, onde a combinação entre escassez de mão de obra especializada e crescente variedade de produtos exige processos mais fáceis de configurar e reproduzir.

Na estação de conformação, a máquina incorpora uma nova solução eletromecânica para os pratos de molde, acionada por seis servomotores controlados de forma independente.

O sistema de controlo ajusta continuamente as forças aplicadas ao molde, procurando garantir uma pressão de fecho uniforme mesmo quando são utilizadas ferramentas com configurações assimétricas.

Esta arquitetura é complementada por estruturas de fecho redesenhadas, um cartucho ajustável, sistemas de guiamento reforçados e controlo de movimento de precisão. O objetivo é assegurar maior estabilidade do processo e melhorar a precisão dimensional das peças ao longo dos ciclos de produção.

Para aplicações em que diferentes geometrias, materiais e ferramentas são processados no mesmo equipamento, esta capacidade de controlo torna-se particularmente importante. A consistência entre ciclos reduz o risco de variações dimensionais e contribui para uma produção mais previsível.

O caso da Linbrunner mostra como a evolução da termoformagem está a ser condicionada por fatores que ultrapassam a capacidade nominal das máquinas. A dimensão do equipamento, o espaço disponível, os tempos de mudança de ferramenta, o consumo energético e a facilidade de parametrização passaram a ter um peso crescente na decisão de investimento.

A resposta da Cannon assentou numa abordagem de engenharia aplicada às condições concretas da fábrica. Em vez de exigir uma adaptação das instalações a um equipamento de maior capacidade, a nova e-Forming foi concebida para caber nas limitações existentes, ao mesmo tempo que amplia a área de conformação e a flexibilidade produtiva.

Para a Linbrunner, o investimento permite aumentar a capacidade, preservar ferramentas existentes e melhorar a eficiência das operações, mantendo a possibilidade de trabalhar tanto em twin-sheet como em single-sheet.

Num setor onde os transformadores enfrentam simultaneamente pressão sobre os custos energéticos, maior diversidade de referências e necessidade de reduzir tempos improdutivos, soluções deste tipo apontam para uma evolução da termoformagem baseada na combinação entre eletrificação, automação, eficiência térmica e software. A capacidade de adaptar rapidamente um equipamento a diferentes produtos será cada vez mais relevante, sobretudo em fabricantes que trabalham com séries curtas e elevada variedade de componentes.