E na sua fábrica, os moldes são bem limpos?

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Se você encontrar o método e frequência adequados para limpar os moldes, além de um bom sistema de informação sobre a recuperação deles, é possível reduzir em  mais de 50% o tempo de não-produção e diminuir o desgaste de limpeza. O melhor método é geralmente uma combinação de duas ou três tecnologias diferentes para atacar os resíduos.

A operação de limpeza pode ser considerada como a primeira etapa de um processo maior: a reparação ou restauração do molde. Entende-se por este termo a série de ações usadas para que um molde volte a ter condições de operação "como novo", mesmo depois de ter sido usado para injetar um determinado número de peças.

Normalmente, quando o supervisor de produção acha que o molde deve ser recuperado, a máquina para. O molde é retirado da máquina em um processo que pode levar horas. Outro molde em melhores condições o substitui e o recém retirado da máquina é levado para um local da oficina onde passa por limpeza, revisão por um especialista em regulação e ajustes finais. Após vários dias de trabalhos, o molde é considerado em bom estado e é armazenado, protegido de salpicos, ação do tempo, etc.

Quando limpar
Idealmente, a recuperação de moldes é feita quando se tem pelo menos uma das situações abaixo:

• Se está dentro do prazo de validade.
• Se é preciso fazer a reparação do molde, fase de seu ciclo de vida.
• Se uma inspeção na produção determinou que defeitos se originam do mau estado do molde.
• Se foram feitos reparos na máquina que de alguma forma prejudicaram o funcionamento do molde, ou que dêem tempo para que o molde vá para o processo de recuperação.
• Se foi comprado e montado um novo molde para o mesmo trabalho e o anterior pode ser submetido à recuperação.

Profissionais
Conforme descrito, o processo parece muito simples. E para realizar a reparação, na prática comum e generalizada da indústria, combinam-se dois profissionais de extrema competência: o primeiro é o técnico de ajustes de molde, normalmente uma pessoa experiente, com amplo conhecimento da estrutura do molde, das partes e a finalidade de cada uma delas, e que também usa ferramentas de precisão para determinar o estado final aceitável do molde recuperado. O segundo é o encarregado da limpeza, geralmente uma pessoa sem preparação técnica, muitas vezes recém-chegado na empresa, que é posto à prova para verificar se ele pode fazer outros trabalhos de "mais responsabilidade".

Alguns poderiam acrescentar que em poucos casos, geralmente onde se usa um grande número de moldes, há um cargo fixo para limpador de molde, uma pessoa dedicada, que gosta de estar em uma parte da fábrica onde você pode ligar o rádio, e impressionar com seu empenho os chefes que ocasionalmente passam e sempre o veem  esfregando o molde para tirar "a sujeira".

A baixa qualificação, ou pelo menos pouca experiência no trabalho, é acompanhada por uma alta rotatividade no cargo. E há um inconveniente, que geralmente não se leva em conta: quem limpa o molde é a primeira pessoa que pode avaliar o padrão de sujeira, o que pode ser resultado de condições inadequadas do fechamento ou do desequilíbrio de resfriamento - pra mencionar apenas duas de muitas variáveis. E, ao não saber nada sobre essas possíveis causas, o encarregado da limpeza deixa de reunir e transmitir informações importantes que poderiam ser úteis para análise do supervisor da fábrica.

Processo manual
Na verdade, a habilidade e consciência para simplesmente fazer a limpeza depende da qualidade da recuperação do molde. Assim, apesar da existência de vários métodos mecânicos de limpeza, a maioria deles são manuais. E os argumentos para continue assim, são difíceis de refutar:

• Quando um operário limpa um molde à mão e o faz bem (o que não se pode duvidar), vê todo o resíduo que deve ser removido e corrige imediatamente a situação.
• Às vezes muitos moldes precisam ser retirados da máquina para a reparação. Essa é uma situação típica de "apagar incêndios", em que logo depois de montados, os moldes começam a produzir peças defeituosas, e não há tempo "para atacar o mal pela raiz". Vários moldes se acumulam para limpar, e como a limpeza é manual, se remaneja operários de outras seções para sair do apuro.
• A limpeza dos moldes não é a atividade central da produção. Assim, não há como justificar outro tipo de limpeza, que não a manual, ou dispender tempo para experimentar métodos ou técnicas que poderiam surtir melhor efeito.
• Em muitos lugares, o número de moldes que devem ser limpos não passam de algumas poucas peças e se considera que o método tradicional ( "o modo que sempre fazemos") é adequado para lidar com esse volume.

A limpeza manual veio para ficar em muitas fábricas. Não é, nem de longe, a melhor solução. Mas é verdade que, em condições muito restritas, pode ser feita de modo a minimizar seus efeitos negativos. Sempre haverá a variabilidade inerente a um trabalho puramente manual, e esse fator deve ser avaliado de forma objetiva.

Uma questão óbvia surge: é razoável entregar uma peça tão cara como um molde de injeção nas mãos de pessoas inexperientes, sob pouca ou nenhuma supervisão, com o risco de desgaste acelerado, ou pior ainda, perdendo peças importantes como placas de desgaste, os canais de abastecimento de resina, entre outros fatores?

Quanto precisa ser limpo?
O tipo de incrustação ou resíduos que o processo de injeção deixou no molde determina o tipo de limpeza. Por isso é tão importante que a primeira revisão de um molde que venha a ser  recuperado seja realizada cuidadosamente por uma pessoa de alta qualificação.

Não hesite em reservar uma pessoa e tempo para esta primeira revisão e solicitar um relatório por escrito para a ficha do molde. "O tempo dedicado ao reconhecimento nunca será perdido", disse o duque de Wellington, e devia saber do que estava falando, porque ele foi o único que poderia vencer Napoleão na batalha.

Muitas resinas contêm estabilizadores, cargas e agentes de liberação de molde que deixam resíduos de graxa, óleo leve, filmes de cera amarelo ou cor de ferrugem ou pó branco. O PVC, em condições extremas, pode produzir gás cloreto de hidrogênio que ataca os aços utilizados nos moldes.

Outras resinas com retardantes de chamas contêm antioxidantes que podem ser depositados na superfície do molde e, finalmente, começar a atacá-lo. Os pigmentos podem deixar manchas no molde. Até mesmo a água, se for deixado para secar ao ambiente, pode deixar resíduos de dificuldade ou conteúdo indesejados.

Não é uma boa prática limpar cada mancha do molde: algumas delas estão em áreas não críticas e não interferem na qualidade da produção. Mas eliminá-las faz com que uma nova superfície se submeta a ação de qualquer dos agentes mecionados e gere uma cadeia de mancha-limpeza-mancha  que acelera o desgaste do molde.  No caso de arestas do molde, pode gerar reparações indesejáveis e caras, muito mais cedo do que o esperado.

Às vezes, o método de limpeza tem o efeito oposto ao procurado. Acontece geralmente quando o molde é submetido a abrasão com lixa ou pano esmeril grosso ou mesmo com métodos de limpeza a ar, que são proclamados como inofensivos por não usar areia. Mesmo com o limpador de moldes sendo cuidadoso, estes métodos geralmente geram microfissuras na superfície do molde , as quais, nas condições críticas de pressão e temperatura no processo de injeção, atuam como receptores de resíduos e, portanto, reduzem o tempo em que o molde pode estar na produção.

Sistemas mecânico
Existem várias funcionalidades que devem satisfazer um sistema de limpeza mecânico:

• Deve ser conhecido pelas pessoas que fazem a limpeza.
• Não implica a supervisão do encarregado de recuperação do molde.
• Deve ser capaz de limpar os subconjuntos que existem em algumas partes dos moldes.
• Deve ser seguro do ponto de vista do trabalho e do ambiente.
• É necessário remover pelo menos 90% dos resíduos, sem deixar marcas, manchas ou feridas no molde.
• A unidade utilizada para a limpeza deve ser de fácil manutenção e limpeza.

Geralmente, se combina a limpeza manual para algumas partes do molde e um sistema mecânico para a maioria da superfície. O objetivo é que, em comparação com a limpeza totalmente manual, a operação combinada seja menos trabalhosa, mantenha o molde em bom estado por mais tempo, e permita que o molde volte a produzir boas peças em menos tempo.

Outros sistemas
Vejamos dois sistemas de limpeza com alta aceitação no setor: o jateamento de gelo seco e limpeza ultra-sônica.

O jateamento de gelo seco é um processo que começou a ser usado pelos fabricantes de peças de borracha automotiva. Consiste em levar um jato de ar para dentro do molde que deve ser limpo. No jato são incorporados, por sucção ou arraste, pedaços de gelo seco(CO2 sólido) do tamanho de grãos de arroz (sistema de arraste) ou de cristais de açúcar (sistema tipo Vénturi). O primeiro alcança velocidades de até 300 m/s, contra 100 m/s do último método mencionado.

O sistema é leve, portátil (pode-se levar ao molde se há ar comprimido nas proximididades), limpo e de baixo custo de operação. Mas também apresenta riscos de lesão pessoal. Se o operador não tiver cuidado ao aplicar, podem saltar pedaços de partes removíveis do molde. Também gera níveis de ruído que requerem proteção auditiva para o operador do sistema.

O imporatante para operar o equipamento são os orifícios de saída, que devem ser mantidos em perfeito estado para evitar os perigos constantes. Também é essencial dispor de ar comprimido muito seco (ponto de orvalho de -40°C ou menos), porque no contato com o gelo seco pode ocorrer condensação da umidade na forma de pelotas de gelo, que podem causar problemas de oxidação mais tarde quando se liquifizerem no molde.

É aconselhável instalar exaustores de gás com ventiladores devidamente calculados para remover as partículas de resíduo que esse sistema gera, as quais, em altas concentrações podem ser prejudiciais , como no caso de reparação de moldes muito confinados. O ar comprimido nos padrões 70-90 psi, com conexões de ¾ é o normal para alimentar o sistema. Se estima um investimento de US$ 15.000 para uma linha portátil, mais o custo de gelo seco, e se não houver, o sistema de filtragem e secagem ao ar. Um molde de 60x90 cm pode ser limpo em cerca de 20 minutos e consome cerca de 15 kg de gelo seco.

Ultra-som
A limpeza ultra-sônica tem a maioria das vantagens de  uma limpeza mecanizada dos sonhos. Ao usá-la, pode-se reduzir o tempo de limpeza, melhorar a consistência da operação de limpeza e reduzir os danos às peças do molde.

Consiste em submeter o molde à ação de ondas sonoras de alta freqüência, enquanto ele permanece submerso em um banho químico especial, a uma temperatura de 80°C a 90°C. O tanque tem adaptados alguns transdutores que convertem um sinal elétrico de alta freqüência em um sinal de 20 kHz acústico. A frequência causa cavitação no líquido, formando pequenas bolhas de energia muito alta. Ao subir pela massa líquida, as bolhas encontram material aderido ao molde e o soltam, limpando o molde sem danificar os cantos ou tirar algum revestimento especial que ele possa ter.

Os fatores-chave em um sistema de limpeza ultra-sônico são:

Banho químico: deve ser suficientemente concentrado para garantir que ataque os resíduos que você deseja remover. Geralmente é utilizado um banho alcalino (hidróxido de sódio), conforme a recomendação do fabricante e a experiência do usuário. Importante: o hidróxido de sódio ataca o alumínio.

Além disso, você não pode apenas jogá-lo ralo abaixo quando se torna ineficaz. É necessário neutralizá-lo com algum ácido e respeitar as leis ambientais. Às vezes são usados banhos ligeiramente ácidos, a base de ácido cítrico, que geralmente limpa bem e  respeita mais o ambiente, mas que pode deixar um tom acizentado no metal dos moldes, o que não fica bem, mesmo não tendo efeitos sobre as propriedades do molde. 

Frequência do ultra-som: as baixas freqüências (20 kHz a 25) são melhores para a limpeza, mas geram níveis de ruído que podem ser inaceitáveis na maioria das instalações. O oposto acontece com a freqüência de 40 kHz. Por isso, normalmente usamos 30 kHz. Além disso, convém notar que, para ser eficaz, é necessário energia elétrica. Normalmente, para um tanque de 250 litros de capacidade, se deve aplicar um sistema de 3 kW a 30 kHz.

Tipo de transdutores: não se recomenda os do tipo piezoelétrico, porque o seu efeito é menor em termos de cavitação. Eles também devem estar presos ao tanque com método muito consistente, não apenas parafusados ou colados com cola epóxi. Por último, a sua localização no interior do tanque deve ser o mais eficiente para o tipo de molde que pretende limpar.

Tanque de solução: deve ser de aço inoxidável de calibre 12, no mínimo, com vigas paralelas soldadas no fundo para dar descanso ao molde, e abas laterais na parte superior, para evitar que saia líquido do tanque no efeito borbulhante.

Parece bobagem dizer isso, mas deve ser concebida de modo que todo o molde esteja imerso. Se forem usadas cestas para manipular os moldes (são muito convenientes de usar porque economizam tempo e proporcionam segurança ao trabalhador) devem ser robustas. Devem ter grandes lacunas para que não bloqueiem as bolhas e ser equipadas com alças para que possam ser levantadas com empilhadeira ou grua. Não se esqueça de colocar uma tampa articulada para mantê-la fechada e evitar a evaporação da água que está perto do ponto de ebulição (evaporação concentra a solução e esta pode não ser conveniente).

Finalmente, pense muito bem se você realmente precisa de recursos extras, como os transportadores de tanques, secadores, carregadores automáticos. Invista mais dinheiro para tornar o sistema robusto, pois são maltratados pelas máquinas e moldes pesados. O resto pode esperar indefinidamente, na maioria dos casos.