Molde de injeção de plástico: o que determina o custo

O molde de injeção é uma ferramenta feita por medida, maquinada para uma única peça. O seu custo acrescenta-se ao preço de cada peça injetada: preço de uma peça = custo do molde ÷ quantidade total + custo de injeção por peça, que agrupa o tempo de ciclo na prensa, o material, os acabamentos, o controlo e a embalagem. O molde é um investimento inicial, muitas vezes a primeira rubrica de um projeto de transformação de plásticos.

Um molde é composto por duas metades: a parte fixa, do lado do bico da prensa, e a parte móvel, do lado da ejeção. Entre elas, a cavidade dá forma à peça; extratores empurram-na para fora do molde e circuitos de arrefecimento evacuam o calor. Após a maquinagem, o molde é ensaiado na prensa, corrigido e depois validado: preveja pelo menos um ciclo de retoques, que tem custo e prazo.

A título indicativo, um molde custa de alguns milhares de euros, para uma pequena ferramenta simples, a várias dezenas de milhares de euros, ou mais, para um molde em aço com várias cavidades, gavetas e canais quentes. O prazo segue a mesma lógica: de algumas semanas a vários meses, incluindo ensaios e retoques. Estas ordens de grandeza não substituem um orçamento: só a peça, o material e o volume pretendido as precisam.

O quadro classifica os fatores que pesam no preço da ferramenta; as secções seguintes detalham os mais dispendiosos.

O número de cavidades

Um molde com várias cavidades produz várias peças em cada ciclo: o custo de injeção por peça baixa, mas a ferramenta é mais cara e exige uma prensa com maior força de fecho. Para um volume modesto, uma cavidade basta quase sempre; o multicavidade justifica-se por volumes anuais elevados.

Aço ou alumínio

O aço, pré-tratado ou temperado consoante a vida útil pretendida, resiste às séries longas e aos materiais carregados com fibras de vidro, que são abrasivos. O alumínio maquina-se depressa, evacua bem o calor e custa menos: convém a protótipos e pequenas séries, com uma vida útil mais curta, de algumas centenas a alguns milhares de peças, por vezes mais para uma peça simples em material não carregado. A classificação SPI, referência corrente, vai da classe 105 (protótipo, algumas centenas de ciclos) à classe 101 (mais de um milhão de ciclos).

A vida útil

Indique ao fabricante de ferramentas os seus volumes totais ao longo da vida do produto: orientam a escolha do aço, dos tratamentos e das peças de desgaste. Um molde sobredimensionado custa caro sem necessidade; um molde subdimensionado desgasta-se antes do fim da série. A escolha do aço influencia também os retoques: um aço temperado modifica-se com mais dificuldade do que um aço pré-tratado, o que encarece as correções após os ensaios.

Um molde abre-se numa única direção. Qualquer forma que impeça a desmoldagem nesse eixo (furo lateral, entalhe, gancho, rosca) é uma contrassaída. Para a libertar, o fabricante de ferramentas acrescenta uma gaveta (macho deslizante), um empurrador inclinado ou um mecanismo de desaparafusamento: outras tantas peças a maquinar, ajustar, guiar e manter, e muitas vezes um ciclo mais longo. Cada gaveta deixa ainda uma linha de separação visível na peça.

Antes de pagar uma gaveta, pergunte ao transformador de plásticos se a forma pode mudar: orientar uma abertura no eixo de abertura do molde, substituir um furo fechado por um entalhe aberto, deslocar um clipe. O ângulo de saída, isto é, a inclinação das paredes no sentido da desmoldagem, é a regra de base: da ordem de 1° a 2° é corrente, mais nas superfícies texturadas. Sem ele, a peça fica presa ou riscada.

O material chega à cavidade por canais. Em canais frios, solidifica nesses canais e é ejetado com a peça: a ferramenta é mais simples e mais barata, mas a bucha e os canais representam uma perda de material, triturado e reutilizado em alguns casos, deitado fora noutros. Em canais quentes, um bloco aquecido mantém o material fundido até à cavidade: deixa de haver desperdício de canais e por vezes o ciclo é mais curto, mas o sistema é um equipamento a comprar, regular e manter.

Os canais quentes justificam-se sobretudo para volumes elevados, resinas dispendiosas e moldes multicavidade. Para uma pequena série, os canais frios continuam a ser geralmente a boa escolha. Os materiais sensíveis ao calor e as mudanças de cor frequentes complicam o uso de canais quentes.

O exemplo seguinte é fictício: ilustra o mecanismo, não uma tarifa. Hipóteses: um molde de 12 000 € e um custo de injeção de 0,60 € por peça (ciclo, material, embalagem).

Para comparar com outro método, divida o custo do molde pela poupança obtida em cada peça. Se, neste exemplo fictício, uma peça impressa em 3D custasse 8 €, a poupança seria de 7,40 € por peça e o molde ficaria amortizado por volta das 1 600 peças. Preveja também a manutenção (limpeza, substituição de extratores e vedantes, polimento), que se fatura ao longo da vida útil do molde. Por fim, defina por escrito quem é o proprietário do molde, quem o mantém e segura, onde é armazenado e como o pode recuperar: veja a proteção dos desenhos e das ferramentas.

Existem também insertos de molde impressos em 3D para séries muito pequenas, com limites de material, de pressão de injeção e de vida útil. Um protótipo validado num material próximo do da série confirma a forma e a montagem, mas não o comportamento na injeção (contração, linhas de soldadura, deformações): só um molde o mostra. Veja do protótipo à série, impressão 3D ou maquinagem CNC e a escolha do plástico técnico.

• O modelo 3D (STEP) e um desenho com as cotas funcionais e as tolerâncias.
• O material: designação, carga de fibras, cor (RAL ou Pantone), exigências particulares (contacto alimentar, resistência ao fogo, UV).
• Os volumes: quantidade por lançamento, volume anual e vida útil do produto, pois dimensionam o molde.
• O aspeto: faces visíveis, polimento, textura, marcação.
• O molde: proprietário, manutenção, armazenamento, devolução.
• Os ensaios: número de amostras esperadas e critérios de aceitação do molde (cotas, aspeto).
• Duas linhas de preço: o molde, custo não recorrente, e a peça por escalão de quantidade, com os prazos do molde e depois das primeiras peças.

Na Meaflow, publicar um pedido é gratuito e sem comissão: transformadores de plásticos podem enviar-lhe a sua proposta, molde incluído, que compara antes de trocar mensagens. Para as pequenas séries, veja também a impressão 3D, a maquinagem CNC e o glossário sobre a injeção de plástico.