O tempo de ciclo determina a produtividade de cada injetora. Reduzir dois segundos por peça pode representar milhares de reais por mês sem trocar equipamento. Saiba como calcular e onde otimizar.
Na injeção plástica, o tempo de ciclo é o intervalo entre o fechamento do molde em uma injetada e o fechamento do molde na injetada seguinte. Ele determina quantas peças ou conjuntos de peças a máquina produz por hora, e por isso é o indicador mais direto de produtividade da linha.
Isso porque, para uma injetora operando oito horas por dia, a diferença de dois segundos no tempo de ciclo pode significar dezenas de milhares de peças a mais por mês, dependendo do volume. Em alguns casos, essa diferença dispensa a necessidade de uma máquina adicional.
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Entender a composição do tempo de ciclo é o ponto de partida para qualquer trabalho de otimização de produtividade em injeção.
O tempo de ciclo total em injeção é composto por quatro fases principais, cada uma com duração e potencial de otimização diferentes.
O enchimento é o tempo necessário para injetar o material fundido e preencher completamente as cavidades do molde. Dependendo da geometria e do material, essa fase dura entre 0,5 e 5 segundos. É a fase mais curta do ciclo e tem pouco espaço para redução sem comprometer a qualidade da peça.
O recalque é a fase de compensação: após o enchimento, a máquina mantém a pressão por um período para compensar a contração volumétrica do material durante o resfriamento. O recalque dura entre 2 e 15 segundos dependendo da espessura da peça e do material. Reduzir o recalque abaixo do necessário gera sink marks. Aumentar além do necessário desperdiça energia sem benefício.
O resfriamento é a fase mais longa do ciclo. Estudos publicados no NIH/NCBI e compilados por pesquisadores de processo mostram que o resfriamento responde por 60 a 70% do tempo de ciclo total em injeção plástica. É durante essa fase que o material solidifica o suficiente para ser ejetado sem deformação.
Portanto, é nessa fase que está a maior oportunidade de redução de ciclo. A temperatura do fluido de resfriamento, o projeto dos canais de resfriamento no molde e a eficiência da troca de calor definem diretamente o tempo mínimo de resfriamento possível.
A abertura do molde, a ejeção da peça e o fechamento para o próximo ciclo costumam durar de 2 a 8 segundos dependendo do tamanho da máquina, da distância de abertura e do sistema de ejeção. Movimentos redundantes, abertura excessiva e sistemas de ejeção mal ajustados são fontes comuns de tempo perdido nessa fase.
Assim, para tornar concreto o valor de cada segundo reduzido, considere uma injetora produzindo uma peça por ciclo, com tempo de ciclo atual de 40 segundos, operando 22 dias por mês em dois turnos de oito horas.
Nessas condições, a máquina produz 1.440 peças por hora, ou 50.688 peças por mês. Se o tempo de ciclo for reduzido de 40 para 38 segundos, a produção sobe para cerca de 53.368 peças por mês. São 2.680 peças a mais por mês, sem investimento em máquina, sem contratação adicional e sem aumento de turno.
Multiplicado pelo preço de venda ou pela margem de contribuição de cada peça, esse número se transforma em receita adicional relevante com custo de implementação próximo de zero.
A primeira área a revisar é o sistema de resfriamento. Temperatura de água de resfriamento muito alta, vazão insuficiente e canais de resfriamento obstruídos ou mal dimensionados são as causas mais comuns de resfriamento excessivamente lento.
Enquanto isso, a segunda área é o projeto dos canais de resfriamento no molde. Canais mal posicionados em relação às regiões espessas da peça criam pontos quentes que obrigam a um resfriamento global mais longo. A simulação de fluxo de molde pode identificar esses pontos antes mesmo da construção do ferramental.
A terceira área, por sua vez, é a sequência de movimentos de abertura e fechamento. Reduzir a distância de abertura ao mínimo necessário para a ejeção segura, otimizar a velocidade de movimentos e verificar se o sistema de ejeção funciona sem retardos desnecessários são ações que costumam reduzir de 1 a 3 segundos do ciclo sem nenhuma intervenção no processo de injeção em si.
A quarta área, menos óbvia, é a temperatura de processamento. Trabalhar no limite inferior da janela de processamento do material, desde que garantindo qualidade de peça, reduz o tempo de resfriamento necessário porque o material já entra no molde com menos calor acumulado.
Tempo de ciclo é o intervalo total entre o fechamento do molde em um disparo e o fechamento do molde no disparo seguinte. Inclui as fases de enchimento, recalque, resfriamento e movimentos de abertura, ejeção e fechamento. É o indicador mais direto de produtividade de uma injetora.
O resfriamento é a fase mais longa, respondendo por 60 a 70% do tempo de ciclo total em injeção plástica, segundo estudos publicados no NIH/NCBI. É também a fase com maior potencial de otimização, porque melhorias no sistema de resfriamento do molde podem reduzir significativamente o ciclo sem investimento em equipamento novo.
Multiplique a redução de tempo em segundos pela produção horária atual para calcular o aumento de peças por hora. Depois, multiplique pelo número de horas produtivas mensais para obter o aumento mensal de peças. Por fim, multiplique pela margem de contribuição por peça para obter o ganho financeiro mensal da redução de ciclo.
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