O principal objetivo do estágio do Janne por aqui foi desenhar e construir uma máquina de formação à vácuo (Vacuum Forming Machine) para tornar novos projetos e ideias possíveis.
No post anterior, nós contamos sobre a experiência que tivemos com o nosso primeiro estagiário finlandês e hoje vamos mostrar mais detalhes sobre a máquina desenvolvida.
Saiba todos os detalhes sobre a pesquisa, design, criação e testes da máquina feita pelo Janne!
Pesquisa
O Janne começou o projeto com uma pesquisa. A tecnologia da Vacuum Forming Machine é bastante simples, mas o manuseio de todos os parâmetros para produzir produtos com sucesso é, principalmente, experimental. Através de tentativa e erro, ele foi aprendendo com o processo e nós também!
A tecnologia por trás da formação de vácuo foi originalmente fundada em 1940. Atualmente, no setor de fabricação, ela foi substituída por métodos mais eficientes, conquistando interesse em comunidades do tipo “faça você mesmo” ou DIY (do it yourself).
Este projeto estava focado em uma escala menor de máquinas. Em teoria, o processo é muito simples. Uma folha de plástico é aquecida acima de sua temperatura de transição vítrea, movendo-se sobre um molde que tem a figura do produto final e depois é puxada para outro molde que contém vácuo.
Acontece que existem várias técnicas diferentes para alcançar a mesma solução. Três principais componentes podem ser identificados em todos esses tipos: aquecedor, mesa de vácuo e suporte de chapa de plástico. A variação vem dos diferentes alinhamentos destes componentes e do nível da tecnologia suportada.
Na produção e prototipagem em pequena escala, o tipo de máquina mais comum é aquele em que a mesa de vácuo é a base da máquina e, em cima dela, é colocado o elemento de aquecimento.
O suporte da folha então se move entre esses dois estágios quando necessário. Esta técnica foi a escolhida pelo Janne para ser a base da máquina.
Design
Para manter o custo relativamente baixo e o sistema da Vacuum Forming Machine tão simples quanto possível, foi feito o uso de componentes já existentes. Isso significava que a fonte de vácuo seria uma aspiradora doméstica e o elemento de aquecimento uma grelha de mesa elétrica.
A ideia era testar se a funcionalidade seria satisfatória com estes objetos. O quadro da máquina seria feito de madeira porque era um material que já estava disponível. A câmara de vácuo, o suporte de folha de plástico e o invólucro do elemento de aquecimento foram feitos de MDF, cortados a laser.
Duas medidas que limitaram a forma do produto eram o tamanho da grelha e do tamanho do orifício de vácuo.
O design do produto foi feito usando o software de modelagem 3D Autodesk Fusion 360. O software em si era novidade para o Janne, que aprendeu rapidinho a como mexer!
Testes e construção
Antes de construir a Vacuum Forming Machine final, o conceito foi testado com uma configuração mais simples. A ideia era construir apenas a mesa de vácuo e ver como a máquina funcionaria.
Os primeiros testes não deram muito certo. Isto porque o plástico dificilmente se formou. Por isso, resolvemos alternar para um tipo de plástico diferente, o poliestireno (PS), que resolveu o problema.
O acabamento das peças ainda não era perfeito, mas pelo menos o conceito estava funcionando!
Depois disso, a confiança já estava lá em cima para começar a construir toda a máquina. O material do quadro foi cortado primeiro e montado em conjunto. As peças de corte a laser foram conectadas ao quadro e o elemento de aquecimento foi fixado na máquina.
Alguns ímãs para ligar as chapas e as placas perto do aquecedor foram coladas. Os primeiros testes com a Vacuum Forming Machine já pronta deram certo!
Porém, ainda havia um problema: a correia, onde a folha de plástico se dobrava sobre si mesma, criando uma superfície irregular.
Aí, outros testes foram realizados e finalmente um resultado satisfatório foi alcançado, diminuindo a potência de aquecimento e aumentando o tempo de aquecimento. Isso resultou em uma temperatura mais uniforme da superfície através de uma folha inteira e evitou que o centro da folha aquecesse muito.
Conclusão sobre a Vacuum Forming Machine
Os próximos passos para desenvolver melhor a máquina que o Janne criou seria encontrar os melhores parâmetros de aquecimento para a intensidade e o tempo de aquecimento.
Uma área importante da formação de vácuo é o design do molde. Quem sabe a gente não cria um específico para a aprimorar a máquina mais pra frente?
O importante é que, depois de muita pesquisa e testes, o resultado de três meses foi realmente satisfatório. Valeu pelos aprendizados e pela incrível experiência novamente, Janne!
Curtiu a ideia? Se você já conhecia a tecnologia, compartilhe os seus relatos conosco.
A Produteca também está no Facebook e no Instagram. Siga a gente por lá! ?
