Moldagem por injeção pronta para produção na GEMÜ com software de desenvolvimento de processos da Kistler

Quando Fritz Müller fundou a Gebrüder Müller Apparatebau GmbH & Co. KG (GEMÜ) em 1964, ninguém poderia prever a história de sucesso única que se seguiria. Hoje, com a segunda geração no comando, esta campeã oculta do nordeste de Baden-Württemberg tem mais de 2.500 funcionários e é líder global no mercado de tecnologia de válvulas, medição e controlo. Além de duas fábricas na Alemanha, a GEMÜ também opera instalações de produção no Brasil, China, França, Índia, Suíça e EUA. Em muitos setores, como tecnologia médica e farmacêutica, produção de semicondutores e indústria de alimentos e bebidas, o controlo de meios de processo (gases, vapores e líquidos) é essencial.

A GEMÜ tem uma longa tradição no processamento de plásticos desde que Fritz Müller alcançou um marco na tecnologia de válvulas com a primeira válvula de processo feita de plástico (PVC) em 1964. Hoje, a GEMÜ utiliza mais de 100 plásticos diferentes em vários processos para fabricar o seu abrangente portfólio de produtos. O departamento de Desenvolvimento da GEMÜ impulsiona a inovação e desenvolve soluções específicas para cada cliente que cumprem as normas mais rigorosas – toda a fabricação de ferramentas e moldes é feita internamente. Para atender aos requisitos de qualidade cada vez mais rigorosos no campo da moldagem por injeção, a GEMÜ já utiliza tecnologia de medição e sistemas de monitoramento de processos da Kistler em suas instalações na Alemanha, Suíça e França. A combinação de sensores de pressão da cavidade e sistemas de monitoramento e controle diretamente integrados às máquinas permite o desenvolvimento e a otimização direcionados do processo de moldagem por injeção com base em critérios específicos de cada caso.

Este ano, a GEMÜ começou a utilizar o software STASA QC Optimize da Kistler, que permite a otimização de processos com base no planeamento estatístico de testes conhecido como «design of experiments» (DoE). Marcel Fritzsche, engenheiro de processos e explorador de tecnologias na GEMÜ, afirma: «Conheci a tecnologia da Kistler para o processamento de plásticos durante o meu tempo na universidade. Com o STASA QC, temos uma ferramenta de desenvolvimento que nos permite desenvolver processos com base em dados e, assim, otimizar o desenvolvimento de novos produtos complexos – ou mesmo tornar esses produtos possíveis em primeiro lugar.» Juntamente com o candidato a bacharelado Hekuran Pllana, Fritzsche testou o potencial do software e ficou impressionado com o que ele tem a oferecer: “O desenvolvimento de processos baseado em DoE é sistemático e estruturado. Essa abordagem objetiva proporciona maior clareza na colaboração e encurta o caminho para processos de moldagem por injeção prontos para a produção em série.”

Num projeto atual, a GEMÜ enfrentou o desafio de obter baixa rugosidade superficial para uma peça altamente especializada. Pllana relata: “O processo de produção existente não atendia aos nossos requisitos. Sem uma base de processo adequada, precisávamos redesenvolver toda a cadeia de processos. O STASA QC Optimize forneceu um suporte vital.” Durante o planeamento de testes estatísticos com o STASA QC, um número predefinido de testes (pelo menos 10) é realizado para determinar os parâmetros ideais da máquina e do processo. O software analisa variáveis de atuação típicas, como velocidade de injeção, pressão de retenção, pressão de injeção e temperatura do cilindro; em seguida, identifica os principais efeitos, causalidades e interações, compilando assim um conhecimento abrangente do processo. “É fácil de operar, o que significa que os utilizadores podem ser treinados e começar a usar o software rapidamente. Outro fator decisivo foi que o STASA QC nos permite modelar características de qualidade atributivas, como a qualidade da superfície”, continua Pllana.

Qualidade de superfície desejada alcançada com um alto grau de estabilidade do processo

Neste caso, para alcançar a qualidade de superfície desejada, um dispositivo fabricado aditivamente foi integrado ao processo totalmente automatizado, que também foi validado via DoE. Com base na análise de dados com o STASA QC Optimize e após um total de três séries de testes (DoEs), a GEMÜ conseguiu implementar um processo de produção de moldagem por injeção sustentável e eficiente com um alto grau de controle do processo. Este sucesso também permitiu a Fritzsche e Pllana alcançar uma maior aceitação do uso do STASA QC dentro do Grupo GEMÜ: o software da Kistler é agora usado como padrão na segunda fase de validação do molde para grupos de produtos especiais (ou seja, após o molde ser inspecionado e aprovado na fase 1).

Marcel Fritzsche continua: “Graças também ao excelente suporte da Kistler, o STASA QC Optimize oferece-nos uma solução de software que permite processos de produção robustos, digitalizados e preparados para o futuro, até mesmo gêmeos digitais. Graças à análise precisa de dados em todo o processo de desenvolvimento, somos capazes de lidar com solicitações complexas de clientes com requisitos exigentes de maneira direcionada e eficiente – agora e no futuro.”