WaterSHAPE - Shape Adaptative Projetfile for High Performance Water Assisted Injection Moulding Process
Liderado pela Moldetipo II, o projeto combina tecnologias de injeção assistida por água assente na introdução de um elemento tecnologicamente avançado, o projétil 4D dinâmico e adaptativo, tendo em vista o desenvolvimento de novos e melhorados produtos, de elevado desempenho, mediante uma menor utilização de recursos e atividades.
1. Sìntese
Com o projeto waterSHAPE - Shape Adaptative Projetfile for High Performance Water Assisted Injection Moulding Process pretende-se criar um método otimizado de obtenção de peças com secções vazadas, perfis e geometrias de elevada complexidade, através do aproveitamento das vantagens da tecnologia de injeção assistida por água e da combinação de dois processos: injeção direta assistida por água e injeção de água assistida com projétil.
Assim, o alvo deste projeto é conceber um processo de injeção direta que seja a simbiose dos pontos fortes de cada processo já em uso, através da investigação / inovação e implementação industrial de um novo projétil, com geometria dinâmica por ação externa, criando um processo 4D.
Para o bom sucesso deste objetivo é necessário recorrer a novos materiais e a novos processos de fabrico, capazes de produzir um projétil que, durante a sua aplicação produza secções variáveis vazadas com paredes internas calibradas. Esta ideia vai criar um processo inovador, único no mundo, mais otimizado, a um menor custo, com maior valor acrescentado e sustentável, posicionando a MOLDETIPO como líder na apresentação de soluções inovadoras ao mercado e com elevado domínio no conhecimento no domínio da injeção assistida por água.
2. Apoio do COMPETE 2020
Cofinanciado pelo COMPETE 2020 no âmbito do Sistema de Incentivos à I&DT, o projeto watershape envolve um investimento elegível de 1.074 milhões de euros, a que corresponde um incentivo FEDER de 695 milhões de euros.
3. Enquadramento
A orientação do mercado para a utilização de componentes de elevado desempenho nas mais diversas aplicações, tem vindo a assumir um crescimento acentuado, sendo cada vez mais incorporados em sistemas e subsistemas como nas áreas da aeronáutica, energia e automóvel.
Com o projeto waterSHAPE aModetipo II pretende uma união entre os pontos fortes de dois processos associados à injeção assistida por água, a partir da criação de um elemento inovador - o projétil 4D - possibilitando o desenvolvimento de um novo processo produtivo capaz de criar peças de elevado desempenho com configurações geométricas distintas e complexas, e com índices de produtividade elevadas. Assim, será possível fabricar peças de diferentes configurações geométricas, com secções vazadas, paredes de espessura uniforme e paredes internas de superfícies calibradas.
Com a implementação do projeto waterSHAPE e com a concretização dos resultados que se pretendem atingir, a MOLDETIPO II irá assumir a liderança no desenvolvimento de produtos com caraterísticas únicas, obtidos através da combinação de processos de moldação significativamente melhorados e inovadores. Cumulativamente a MOLDETIPO II apresentará ao mercado um método mais rentável e sustentado que, a partir de otimizações ao nível da engenharia, dos materiais e do produto, permite a obtenção de peças com parâmetros dimensionais precisos, regulares e calibrados com uma redução significativa dos tempos e ciclos de produção, bem como de gastos com a matéria-prima.
No seu conjunto, o projeto waterSHAPE dará uma maior liberdade no design, no projeto e na engenharia de uma grande diversidade de produtos, atravessando verticalmente todos os setores de atividade, podendo vir a ser aplicado nos mercados nacional e internacional.
É este o alinhamento do plano estratégico da MOLDETIPO II com a estratégia de desenvolvimento da Europa, da produção industrial inteligente, claramente definida nos vetores prioritários do programa Horizonte 2020, vertida ainda no Programa Estratégico Nacional e Regional do Centro.
O projeto waterSHAPE nasce de uma rigorosa identificação de potenciais clientes que procuram cada vez mais soluções tecnológicas capazes de produzir componentes de elevado, desempenho com massas reduzidas e com secções vazadas variáveis complexas, clientes estes inseridos no mercado do setor automóvel, da energia, dos eletrodomésticos, no setor da produção de pequenos equipamentos e da construção. Concretizada esta premissa da investigação, a MOLDETIPO II poderá posicionar-se no sector automóvel como empresa de referência, com capacidade de projeto e de produção de componentes de elevado desempenho. A aeronáutica, a área da eletrónica, os eletrodomésticos e a área da energia são outras áreas onde a empresa pretende apostar, embora sabendo que são mercados altamente regulados, mas fundamentais para inverter a dependência do setor automóvel.
4. Objetivos
> Desenvolver produtos com valor acrescentado, implementando na empresa processos avançados de fabricação por injeção assistida por água com projétil dinâmico;
> Reforçar a posição das empresas neste sector mas como sendo uma empresa com soluções avançadas de projeto no fabrico de componentes de engenharia do setor automóvel, setor dos eletrodomésticos e setor de equipamentos em geral;
> Capitalizar o know-how da produção e injecção de peças de engenharia da empresa MOLDETIPO II e PLÁCIDO ROQUE, para nova oportunidade na produção de componentes de elevado desempenho, para aplicação nas áreas do setor automóvel, setor dos eletrodomésticos e setor de equipamentos em geral;
> Cooperar de forma sistemática e de acordo com um plano de ação bem definido com outras empresas;
> Potenciar a aplicação dos produtos em mercados tradicionais como a engenharia do setor automóvel, setor dos eletrodomésticos e setor de equipamentos em geral; > Oferecer soluções integradas chave na mão, contemplando engenharia, projeto e produção de componentes fabricados por injeção assistida por água com projétil dinâmico.
5. Inovação
Para produção de peças poliméricas com geometrias complexas e ocas é utilizada a tecnologia de injeção assistida por água. Esta tecnologia tem como objetivo apoiar a injeção de materiais plásticos na produção de peças com secções vazadas/ocas, submetendo, logo após a injeção, o injetado a um jato de alta pressão de fluido (gás ou água), e assim remover o material do núcleo da peça.
A tecnologia de injeção assistida por água é a mais sustentável e pode ser implementada através de duas formas, injeção direta de água ou injeção de água assistida com projétil. Cada uma destas variantes tem vantagens, mas também limitações. No processo da injeção direta, é possível criar peças com secções ocas e de perfis variáveis, mas origina paredes irregulares. Em contrapartida, a injeção com projétil só permite criação de peças com secções ocas de perfil constante, mas induz paredes calibradas e uniformes.
O projeto waterSHAPE pretende combinar as vantagens dos dois processos, visando atingir uma qualidade superior na produção de peças ocas complexas com secções vazadas variáveis e paredes calibradas. A abordagem primordial consiste na criação de um projétil com um diâmetro dinâmico designado por 4D, que quando submetido às condições de injeção, varia a sua geometria durante o percurso, função da diferença de temperatura entre o molde e o injetado. A variação da geometria do projétil ocorre por ação de atuadores mecânicos de diversos materiais, mas essencialmente de materiais inteligentes (smart materials), dispostos no interior do projétil com um design previamente estudado, que maximize a deformação elástica e a reversibilidade da forma, com o arrefecimento.
6. Estratégia de I&I para uma Especialização Inteligente
A Moldetipo II entende que a estratégia e objetivos do projeto representam um forte contributo para os atuais desafios societais previstos no programa Europeu Horizonte 2020 e concretiza um perfeito alinhamento com a Estratégia de Investigação e Inovação para uma Especialização Inteligente (EI&I) Nacional e da Regional Centro, bem como com a maioria dos grandes programas e estratégias Europeias 2014-2020, dado que as vantagens competitivas que apresenta se cruzam com temas de especialização científica, tecnológica e económica, com contributo para aumentar o valor acrescentado de todas as entidades envolvidas no Consórcio, com aplicação em múltiplos sectores e indústrias do mercado nacional e internacional.
Com a implementação deste projeto, concretiza-se ainda a visão inserida na RIS3/ENEI no pilar de visão da EI&I para 2020 “Intensificar a capacidade tecnológica da indústria”, enquadrando-se em 4 dos 5 objetivos estruturantes.
São eles:
> A promoção do potencial de conhecimentos científicos e tecnológicos;
> O fomento da cooperação entre instituições de I&D públicas e privadas e entre empresas, com o reforço da política da clusterização e a promoção da transferência e circulação do conhecimento, para a melhoria do nível de intensidade tecnológica e de conhecimento dos bens e serviços produzidos;
> A aposta em bens e serviços transacionáveis e com valor acrescentado, bem como a internacionalização das empresas e a diversificação de mercados
> Fomento do empreendedorismo, promovendo a criação de emprego e qualificação de recursos humanos.
No que respeita à sua implementação, o projeto partirá de uma região que, em 2012 já alcançou o segundo maior escalão no resultado Regional do Innovation Scoreboard, sendo uma mostra do forte índice inovador do setor industrial no qual a MOLDETIPO II, a PLÁCIDO ROQUE e as restantes entidades, IPL - CDRSP e UC - CEMUC se inserem.
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