Reduzir os custos de fabricação com o processo avançado de distribuição de espuma

Os desafios das linhas curvas e personalizadas

A adaptação às novas tendências revolucionárias na fabricação e vedação de janelas requer um processo cada vez menos intensivo em mão-de-obra. A tendência que está agora em voga é o uso de formas de janela de menor diâmetro (meios círculos, círculos cheios, ovais e até mesmo sinais ômega). Embora estes sejam atraentes, podem ser difíceis de produzir.

Uma parte chave do processo de fabricação de janelas é a curvatura linear, tubos de plástico extrudido ocos que servem como moldura interna de uma janela acabada. As curvas lineares mantêm o vidro no lugar para que a moldura externa possa ser fixada à moldura linear interna.

O processo tradicional e laborioso exigia o aquecimento das linhas ocas em um forno por um certo número de minutos. O operador retira as peças do forno e insere uma cunha de borracha flexível pré-aquecida que corresponde à abertura da pista para a cavidade linear específica. As peças lineares podem ter várias pistas ocas e uma serpente é inserida em cada uma delas. Estas cobras de borracha são na verdade feitas de um material usinado com precisão que pode custar até 12.000 euros por conjunto. A sua vida útil geralmente não é muito longa, pois passam continuamente por um processo de aquecimento e arrefecimento que os enfraquece.

As linhas são então colocadas sobre uma mesa metálica aquecida onde os operadores utilizam pinos inseridos na mesa para apoio enquanto dobram lentamente a linha na forma desejada. O sistema manual resulta em folgas no selo e o plástico linear pode empenar se não for dobrado corretamente. Esta torção arruína o produto e cria desperdícios, porque o linear não sela bem o vidro. Também resulta em perda de tempo, esforço e custos de aquecimento. O processo de trabalho intensivo não só é dispendioso, como também consome bastante tempo.

Fabricante americano procura uma solução melhor para a produção de lineares personalizados

Um grande fabricante de janelas estava usando este método manual demorado para dobrar elementos lineares para janelas personalizadas. Eles estavam procurando uma maneira de melhorar o processo porque o ciclo de produção excessivamente lento não poderia atender a necessidade da empresa de aumentar a produção para atender a demanda do mercado.

Este fabricante procurou um distribuidor local para encontrar uma maneira diferente de preencher as linhas, e o distribuidor apresentou o desafio à Graco, que desenvolve sistemas modulares e configuráveis para o processamento de poliuretano.

A Graco começou por examinar o material que formava o enchimento de espuma. O fabricante de janelas tinha estado a trabalhar de perto com um fabricante de espuma de poliuretano que recomendou uma fórmula que se misturasse bem, processasse facilmente a um custo razoável e oferecesse uma densidade adequada para dar apoio quando se dobrasse sem adicionar peso significativo. A formulação do material foi especificamente concebida para reagir e curar durante um período de tempo, subindo e preenchendo o linear de baixo para cima, passando do líquido para o sólido.

A Graco trabalhou com o fabricante de espuma para refinar ainda mais o meio apropriado para esse processo, incluindo a colaboração para obter produtos químicos com densidade, mixabilidade e processabilidade satisfatórias.

O sucesso exigiu testes rigorosos de materiais

A equipe da Graco Advanced Fluid Solutions (AFS) realizou pesquisas e testes nas instalações laboratoriais da Graco em Ohio. Eles ajustaram os aditivos no poliol base, alterando a proporção para alcançar a densidade desejada para a espuma acabada. Eles também testaram uma variedade de armas para determinar a melhor arma para o processo. A equipe da AFS continuou a trabalhar com o fabricante da espuma para ajustar o material várias vezes mais até que finalmente chegaram a uma formulação bem sucedida.

Com base na nova formulação, a Graco configurou o sistema. Eles recomendaram o uso de um sistema hidráulico de relação fixa (HFR), no qual dois materiais são misturados sob um impacto de alta pressão, forçando-os a se tornarem um único líquido. Depois que o líquido é injetado com uma arma especializada, ele começa a reagir em questão de 8 a 10 segundos, primeiro cremando, depois gelificando e finalmente se transformando em espuma sólida.

O equipamento seleccionado inclui o sistema de dosagem Graco HFR™ (aquecido), equipado com uma pistola de purga de ar Fusion® e adaptador de bico de verter, que fornece mistura e distribuição de alta pressão de impacto. Dois líquidos separados são bombeados e misturados no momento da injeção na pistola patenteada e injetados nas cavidades lineares. A formulação da densidade da espuma permite que o linear se preencha completamente, dando um excelente suporte durante a dobragem sem adicionar peso significativo.

Melhoria das capacidades e redução do tempo de produção

A Graco levou o sistema a várias instalações de fabricação de janelas para testes de produção, onde foi utilizado para injetar a espuma em linhas lineares para dobrar em testes simulados de produção. O resultado mostrou que os fabricantes foram capazes de dobrar as linhas lineares em curvas de raio menores e mais concisas. As linhas lineares preenchidas com espuma não têm espaços vazios ou lacunas nas cavidades, dando-lhes um excelente suporte interno da linha durante a dobra.

Além disso, enquanto o fabricante original de janelas começou o projeto procurando uma melhor maneira de dobrar as linhas lineares, eles obtiveram uma solução que reduz o tempo de produção em 50% e proporciona uma redução muito significativa do desperdício.

O processo foi agora adoptado por vários outros fabricantes de janelas em todo o mundo.