I&DPIIMIO: I&D de Processos para Injeção Integrada

“Os projetos do programa Compete 2020 permitem realçar a GLN nos mercados competitivos onde está inserida, através da troca de conhecimento com parceiros estratégicos da comunidade científica. A GLN destaca-se através dos conceitos e tecnologias inovadoras que desenvolve nestes programas aplicados à produção de moldes e injeção de componentes plásticos” afirma Vitor Paulo, Chief Technology Innovation Officer da GLN e responsável pelo projeto I&DPIIMIO.

O Testemunho de Vitor Paulo, Chief Technology Innovation Officer da GLN e responsável pelo projeto I&DPIIMIO

Enquadramento

A tendência atual do Setor Automóvel leva a que os seus interiores sigam, cada vez mais, um design clean, em que a presença de botões mecânicos não é pretendida. Neste sentido, e após a substituição destes por botões capacitivos completamente integrados nas estruturas poliméricas, verifica-se a necessidade de os identificar recorrendo a diferentes tipos de sinaléticas, através da impressão de ícones nas superfícies das referidas estruturas. No sentido de evitar a necessidade de adicionar este tipo de logotipos, verifica-se atualmente a necessidade de encontrar materiais e estruturas que sejam transparentes em determinados comprimentos de onda, no sentido de garantir que as luzes que se encontram atrás das estruturas desenvolvidas sejam visíveis e que, paralelamente, quando estas se encontrarem apagadas, não seja possível visualizar a estrutura do backing destas estruturas, garantindo que a superfície da peça permaneça com o mesmo aspeto que a restante superfície da estrutura em que estão inseridas, permitindo assim uma integração seamless e clean. Considerando o processo e os materiais que são tipicamente utilizados para a produção deste tipo de estruturas, não se verifica a possibilidade de obter este tipo de propriedades, possibilitando apenas o desenvolvimento de superfícies transparentes ou opacas. Verifica-se, portanto, a necessidade de efetuar o desenvolvimento deste tipo de superfícies, garantindo que estas possam ser obtidas sem alterar o processo de produção, mas apenas os seus materiais.

Outro problema passa pela necessidade de redução de custos do processo de fabrico das estruturas poliméricas (caso, por exemplo dos painéis de auto-rádio). Estas incluem atualmente uma operação de pintura, para conferir às peças injetadas um acabamento de alto brilho, resistente aos riscos e com aspeto “piano black”, mas que confere uma elevada taxa de rejeições (obtenção de produtos não conforme). Em determinados casos, existe a necessidade de substituir ligas metálicas utilizadas na produção da peça, e que constitui a estrutura suporte, por materiais de base polimérica de baixo peso, menor custo e impacto ambiental.

O Projeto

Dadas estas dificuldades, as técnicas de MuCell e IML (In Mould Labelling) apresentam-se como tecnologias ideais para a resolução das mesmas, mas por diferentes motivos: a tecnologia de MuCell, cujo objetivo é o de resolver problemas associados ao peso e quantidade de material utilizado e a tecnologia de IML, que permite conferir a estas estruturas efeitos decorativos e funcionais. Ambas as técnicas já são amplamente utilizadas separadamente, sendo o obstáculo do projeto a combinação das mesmas num só processo produtivo. A metodologia prevista para a combinação das técnicas consistirá numa primeira injeção MuCell, seguida da colocação do filme de IML, sendo no fim sobreinjetada a peça usando a tecnologia convencional. Para facilitar a integração das técnicas, estas serão otimizadas individualmente e posteriormente de forma combinada.

Assim, este projeto pretende a funcionalização de peças plásticas injetadas. Esta funcionalização visa a integração de uma label funcional durante os processos de IMD/IML (In Mould Labelling/In Mould Decoration). Este tipo de integração irá trazer inúmeras vantagens, nomeadamente ao nível da diminuição do número de processos envolvidos na produção da peça resultando na diminuição do tempo de montagem, da facilidade de integração de diferentes funcionalidades e tecnologias e, por fim, da possibilidade de criar superfícies inteligentes e interativas, criando assim uma interface mais intuitiva com o utilizador.

A label que se pretende desenvolver no âmbito deste projeto será baseada em tecnologias de eletrónica impressa e de deposição de filmes finos. Estas tecnologias permitirão o desenvolvimento de uma label flexível com propriedades anti-refletivas e funcionais, sendo esta última obtida através da integração/impressão de sensores capacitivos, criando superfícies responsivas a toques, sem qualquer necessidade de exercer pressão sobre as mesmas para ativar as diferentes funcionalidades. Pretende-se ainda que as peças injetadas e funcionalizadas apresentem um acabamento de alto brilho (efeito piano black), seguindo os requisitos de elevada resistência estética do interior automóvel.

No geral, o projeto visa o desenvolvimento de um novo processo alternativo que conjugue e integre diferentes tecnologias e técnicas (Overmolding / IML / MuCell) simultaneamente de modo a simplificar o fabrico de determinados produtos que envolvam camadas de base estrutural, funcionais, de decoração (IML) e acabamento/proteção, de modo a equilibrar diferentes propriedades e qualidade final de componentes (ex. equilibrar Reflective Coating e a iluminação) e ao mesmo tempo reduzir o peso de peças produzidas.

O Apoio do COMPETE 2020

O projeto I&DPIIMIO é promovido pela GLN PLAST em consórcio com a GLN MOLDS, a Universidade do Minho, o PIEP e o CeNTI e é cofinanciado pelo COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Incentivos à Investigação e Desenvolvimento Tecnológico (Copromoção, Clube Fornecedores), envolvendo um investimento elegível de 2 milhões de euros, que resultou num incentivo FEDER de cerca de 1,1 milhões de euros.

Links

GLN PLAST: Website

GLN MOLDS: Website

Universidade do Minho: Website

PIEP: Website

CeNTI: Website