Um contentor rebatível é sujeito a milhares de ciclos de utilização ao longo da sua vida útil. Empilhamento, transporte, abertura, fecho e cargas elevadas colocam continuamente a estrutura à prova. Garantir que mantém a sua resistência ao longo do tempo é um dos principais desafios no desenvolvimento de embalagens plásticas industriais.
Neste artigo mostramos como a otimização do design, suportada por ensaios mecânicos e análise estrutural, permitiu aumentar significativamente a resistência do nosso contentor rebatível de 800x600mm
Benefícios logísticos e desafios estruturais
Os contentores rebatíveis são frequentemente utilizados em logística, indústria e armazenagem uma vez que oferecem diversas vantagens logísticas e operacionais, especialmente em cadeias de abastecimento com fluxos de ida e retorno:
• Otimização do transporte de retorno: após a descarga, o contentor pode ser rebatido, reduzindo significativamente o volume ocupado durante o transporte de regresso.
• Redução dos custos logísticos: ao transportar mais contentores rebatidos por viagem, diminuem-se os custos de transporte, combustível e manuseamento.
• Melhor aproveitamento do espaço de armazenamento: quando vazios, os contentores rebatidos ocupam menos espaço em armazém.
• Maior eficiência operacional: facilitam a gestão de contentores vazios e reduzem a necessidade de áreas dedicadas ao seu armazenamento.
• Sustentabilidade: menos viagens e melhor aproveitamento da capacidade de carga traduzem-se numa redução das emissões de CO₂.
• Reutilização: são concebidos para múltiplos ciclos de utilização, contribuindo para uma solução de embalagem mais durável e económica.
• Facilidade de manuseamento: podem ser facilmente montados e rebatidos, reduzindo o tempo de preparação e acondicionamento.
• Compatibilidade com sistemas logísticos: podem ser empilhados, tanto montados como rebatidos, aumentando a eficiência do armazenamento e transporte.
• Redução de resíduos: substituem embalagens descartáveis, (como caixas de cartão) contribuindo para uma economia mais circular.
Estes contentores de plástico são sujeitos a milhares de ciclos ao longo da sua vida útil. Falamos de ciclos de empilhamento, transporte, carga e descarga, abertura e fecho e armazenamento com cargas elevadas.
Embora aparentemente robustos, pequenas concentrações de tensão podem, com o tempo, provocar fissuras e, posteriormente, a rotura da peça.
O desafio consiste em identificar esses pontos.
Porque realizar ensaios mecânicos?
Na PSAPlast acreditamos que um bom produto não depende apenas de um bom molde ou da matéria-prima. O verdadeiro desempenho resulta da combinação entre design estrutural, processo de injeção e validação experimental.
Antes de validar uma solução, realizamos ensaios mecânicos que nos permitem compreender o comportamento real da peça.
Num dos ensaios efetuados, submetemos o contentor a um teste de compressão controlada, registando continuamente a força necessária para deformar a estrutura.
O objetivo não era apenas descobrir a carga máxima suportada. Queríamos perceber onde a peça começava a falhar e porquê.
Foi precisamente aí que surgiu a oportunidade de melhorar o produto. Os ensaios mostraram que o contentor apresentava uma boa rigidez inicial.
Contudo, quando a carga aumentava, surgiam concentrações de tensão em zonas específicas, levando ao aparecimento de fissuras e, posteriormente, à rotura.
O que alterámos?
Após analisar os resultados do ensaio, introduzimos várias alterações no design do contentor.
Entre elas destacam-se:
• reforço estrutural junto das dobradiças das paredes curtas;
• eliminação de nervuras que não contribuíam para a resistência mecânica;
• arredondamento dos cantos para reduzir a concentração de tensões.
À primeira vista, estas alterações podem parecer pouco significativas.
Em peças injetadas, uma pequena alteração do raio de um canto ou da geometria de uma nervura pode reduzir significativamente a concentração de tensões, aumentando a resistência à fadiga sem aumentar o peso da peça.
O resultado
Os ensaios de compressão revelaram que as duas versões do contentor apresentam comportamentos mecânicos distintos.
A versão original apresentava uma rigidez inicial ligeiramente superior, respondendo com forças mais elevadas para pequenas deformações. No entanto, após atingir a carga máxima, ocorria uma rotura prematura, impedindo que a peça atingisse a deformação prevista de 18mm.
Após a otimização do design, verificou-se uma ligeira redução da rigidez inicial, consequência da redistribuição do material e da alteração da geometria. Contudo, esta redução revelou-se vantajosa, uma vez que permitiu uma distribuição mais uniforme das tensões ao longo da estrutura.
Como resultado, o contentor passou a manter a sua capacidade resistente mesmo após atingir a força máxima, suportando a deformação de 18mm sem apresentar qualquer rotura.
Em engenharia, uma estrutura ligeiramente menos rígida pode, em determinadas aplicações, ser mais resistente e durável, porque absorve melhor os esforços e reduz as concentrações de tensão responsáveis pelo aparecimento de fissuras.
Na prática, isto traduz-se numa maior resistência durante a utilização diária e numa menor probabilidade de falhas ao longo da vida útil do produto.
Fatores como geometria da peça, localização dos reforços; espessuras; raios dos cantos; comportamento sob carga e o próprio processo de injeção têm uma grande influencia na resistência final.
É por isso que, na PSAPlast, o desenvolvimento de produtos combina experiência prática, ensaios mecânicos e otimização contínua do design.
Concebidos para resistir ao tempo
O verdadeiro desafio é desenvolver uma embalagem plástica industrial que seja simultaneamente: resistente, leve, funcional, durável e economicamente competitiva.
É essa abordagem que seguimos no desenvolvimento dos nossos contentores e caixas industriais.
Porque uma boa embalagem não é apenas aquela que suporta uma carga elevada no início da sua utilização. É aquela que continua a desempenhar a sua função após centenas ou até mesmo milhares de utilizações.
Procura embalagens industriais resistentes?
Na PSAPlast encontra soluções desenvolvidas para responder às exigências da indústria, combinando resistência, funcionalidade, durabilidade e eficiência.
Através da otimização do design, da seleção da matéria-prima e da realização de ensaios, desenvolvemos embalagens plásticas capazes de suportar as condições mais exigentes de utilização.
Se procura caixas, contentores ou embalagens plásticas de elevada qualidade e resistência, a PSAPlast é o parceiro certo.
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