Infinity Thermal: precisão e controlo digital na soldadura térmica

A Dukane apresentou recentemente a nova linha Infinity Thermal, uma geração de equipamentos de heat staking concebida para responder às exigências de precisão, repetibilidade e rastreabilidade que estão a ganhar espaço nos processos de montagem de componentes termoplásticos. A nova plataforma combina acionamento servo elétrico, controlo térmico avançado e monitorização digital do processo, abrangendo operações de rebitagem por calor, rebordagem e inserção.

Na união de plásticos, muito usada em aplicações complexas de setores exigentes como o automóvel, não basta executar uma operação de união de forma consistente; é necessário conseguir definir, controlar e documentar os parâmetros que determinam a qualidade da união. É precisamente nessa área que a Infinity Thermal concentra grande parte das suas funcionalidades.

A nova plataforma integra uma interface gráfica baseada no software proprietário iQ Explorer 3, através da qual o operador pode programar e acompanhar o processo, com representação gráfica dos ciclos e acesso aos respetivos dados. A comunicação entre o novo controlador térmico Infinity e o controlador servo é realizada através de Ethernet, criando uma arquitetura preparada para integração em ambientes de produção digital.

Um dos elementos centrais da nova geração é o acionamento servo, que permite controlar em tempo real parâmetros como velocidade e força. A Dukane disponibiliza ainda funções de perfilagem desses parâmetros, bem como controlo por distância e posição.

A resolução de distância é de 1 μm de série, podendo atingir 0,1 μm como opção. Esta capacidade permite controlar com maior precisão o movimento do atuador e, consequentemente, reduzir a variabilidade associada à formação do ponto de fixação térmica.

A máquina incorpora também a função Safe Torque Off (STO) no controlador servo, destinada a responder a requisitos de segurança mais exigentes. Segundo a Dukane, o atuador foi concebido para uma vida útil que pode atingir 100 milhões de ciclos.

Outro elemento importante é o sistema Smart-Stack, uma solução de montagem tipo cassete para o conjunto térmico. O sistema permite substituir o stack sem ferramentas e bloquear a sua orientação, simplificando as operações de mudança de ferramenta e contribuindo para reduzir os tempos de preparação.

A qualidade da rebitagem por calor (heat staking, no termo em inglês) depende não apenas da temperatura aplicada, mas também da forma como o material termoplástico é fundido e posteriormente conformado. A tecnologia Melt-Match integrada na Infinity Thermal foi desenvolvida para controlar a interação entre o calor e o movimento durante o processo, procurando reduzir as tensões introduzidas na peça e melhorar a consistência da união. O objetivo é obter maior controlo dimensional e reduzir a ocorrência de peças fora de especificação.

A plataforma permite ainda programar o arrefecimento após a soldadura e o tempo de recuperação térmica da ferramenta entre ciclos. Estas funções são particularmente relevantes em aplicações nas quais a geometria final do componente e a repetibilidade dimensional assumem um papel determinante.

A digitalização é outro dos pilares da Infinity Thermal. O sistema dispõe de recolha de dados de ciclo, gráficos avançados, ferramentas de análise da produção e funções de diagnóstico, permitindo acompanhar o comportamento do processo e identificar desvios.

A Dukane aponta também para aplicações em setores com requisitos particularmente elevados de rastreabilidade, incluindo a indústria médica. A plataforma disponibiliza funções de monitorização dos parâmetros do processo, armazenamento de dados e mecanismos associados à conformidade com os requisitos da FDA 21 CFR Part 11.

A conectividade OPC UA é disponibilizada de série, aproximando o equipamento dos ambientes de produção orientados para Industry 4.0. Na prática, esta capacidade permite integrar os dados provenientes da operação de rebitagem por calor numa arquitetura de produção mais abrangente, em vez de manter o equipamento como uma unidade isolada.

A possibilidade de replicar digitalmente um processo validado entre diferentes equipamentos é igualmente relevante para fabricantes com produção distribuída. Uma receita de soldadura desenvolvida e validada numa instalação pode ser transferida para outras unidades produtivas, reduzindo a dependência de ajustes manuais durante a implementação.

A Infinity Thermal posiciona a rebitagem por calor como uma operação cada vez mais próxima dos restantes processos de união de plásticos no que diz respeito ao controlo digital. A combinação de servo acionamento, controlo térmico, monitorização de força e distância, aquisição de dados e conectividade industrial cria uma plataforma orientada para aplicações nas quais a repetibilidade do processo é tão importante como a produtividade.

Para a indústria de transformação de plásticos, a evolução é significativa sobretudo em componentes de maior valor acrescentado, onde uma falha de união pode representar não apenas desperdício de matéria-prima, mas também custos de montagem, inspeção e rejeição do produto final.

Com a Infinity Thermal, a Dukane procura responder precisamente a essa necessidade: transformar uma tecnologia de união térmica amplamente utilizada numa operação com maior capacidade de controlo, validação e integração digital. O resultado é uma plataforma que aproxima o heat staking das atuais exigências de produção automatizada, rastreável e orientada por dados.