55pdfTERMOFORMAGEM EM BAIXO CUSTO PARA PRODUÇÃO EM BAIXA ESCALA inicial (3)

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UNIP – Universidade Paulista 
Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologia 
Curso: Engenharia Mecânica 
Campus: Ribeirão Preto 
 
 
 
PROCESSO DE TERMOFORMAGEM EM BAIXO CUSTO PARA PRODUÇÕES EM 
BAIXA ESCALA 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso 
 
Leonardo Schleich 
Lucas Volpe Merlin 
Marcio Antônio de Viterbo Idalino 
Ozaldo José da Silva 
Thiarles Ferreira da Silva 
 
 Orientador : Professor Gustavo Lahr 
 
 
 
Ribeirão Preto 
2017 
 
 
 
UNIP – Universidade Paulista 
Instituto de Ciências Exatas e de Tecnologia 
Curso: Engenharia Mecânica 
Campus: Ribeirão Preto 
 
 
PROCESSO DE TERMOFORMAGEM EM BAIXO CUSTO PARA PRODUÇÕES EM 
BAIXA ESCALA 
 
 
Leonardo Schleich 
Lucas Volpe Merlin 
Marcio Antônio de Viterbo Idalino 
Ozaldo José da Silva 
Thiarles Ferreira da Silva 
 
 
Trabalho de conclusão de curso 
apresentado ao curso de Engenharia 
Mecânica como requisito à obtenção do 
diploma de Bacharel em Engenharia 
Mecânica. 
 
Orientador: Prof. Professora Tatiane Godoy 
 
 
 
 
Ribeirão Preto 
2017 
 
DEDICATÓRIA 
 
Dedico este trabalho aos nossos mestres professores que ao longo desta 
jornada de praticamente cinco anos de ensino, sempre estiveram ao lado na 
formação de seus alunos como acadêmicos e indivíduos. 
Também não podemos deixar de agradecer nossos pacientes pais que 
acreditaram nessa jornada e sempre incentivaram a nossa formação, acreditando 
que o estudo é o pilar para qualquer pessoa. 
Graças a Deus, chegamos nessa jornada, com muita fé e oração. Deus com 
sua infinita sabedoria e aspiração plena, deu força diária para chegarmos até aqui. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço a todos que nos apoiaram nessa jornada de ensino, que 
possibilitaram a existência da nossa pesquisa, ao mestre Carlos que nos orientou 
com muito cuidado a construção da máquina termoformadora, tendo em vista seu 
conhecimento de mercado no segmento. 
Pais, irmãos, amigos, namoradas e esposas, um grande obrigado por serem 
pacientes e apoiarem com muito zelo para que nosso tão esforçado trabalho de 
conclusão de curso fosse finalizado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESUMO 
 
O presente estudo científico tem como objetivo demonstrar que máquinas 
termoformadoras manuais são dificilmente encontradas com baixo custo, pois houve 
um crescimento abruto de máquinas automáticas que produzem embalagens 
descartáveis em custos inferiores, tornando menos viável o investimento em 
máquinas manuais para confecção de peças técnicas. Isso, faz com que empresas 
de pequeno portem precisem investir um valor que poderá comprometer o sucesso 
do negócio na aquisição de uma máquina de termoformagem, tornando-se menos 
competitivas e pondo em risco a sua sobrevivência. Desta forma o presente trabalho 
tem como objetivo reduzir o custo de construção de uma máquina termoformadora 
manual, utilizando materiais que são de mercado e menos sofisticados, sendo fácil a 
busca. Por meio da comparação dos custos de uma máquina manual encontrada no 
mercado, e o custo de construção do estudo de caso. A máquina torna o 
investimento do adquirente recuperável em curto prazo, em detrimento de máquinas 
já pré-existentes no mercado, possibilitando o pequeno empreendedor a se inserir 
no mercado, para que possa posteriormente almejar projetos de maiores ganhos 
lucrativos. 
 
Palavras-chave: Termoformadoras. Máquinas automáticas. Empreendedor 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
The problem is based on demonstrating that manual thermoforming machines are 
difficult to find at a low cost, since there has been an abrupt growth of automatic 
machines that produce disposable packaging at lower costs, making it less feasible 
to invest in manual machines for making technical parts. The study has the major 
element of reducing the cost of construction of a manual thermoforming machine, 
using materials that are market-based and less sophisticated, being easy to search. It 
will be compared the costs of a manual machine found in the market, and the cost of 
building the case study. The machine makes the acquirer's investment recoverable in 
the short term, comparing of pre-existing machines in the market, enabling the small 
entrepreneur to enter into the market, so that later on he can pursue higher profit 
projects. 
Keywords: Termoformadoras. Automatic machines. Entrepreneur. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
AGRADECIMENTOS .................................................................................................. 4 
RESUMO..................................................................................................................... 5 
ABSTRACT ................................................................................................................. 6 
LISTA DE FIGURAS ................................................................................................... 9 
1. INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 11 
2. OBJETIVOS E CRONOGRAMA ........................................................................... 13 
2.1. Objetivo Geral .................................................................................................... 13 
2.2. Objetivos específicos ......................................................................................... 13 
2.3. Cronograma ....................................................................................................... 13 
3. REVISÃO DA LITERATURA ................................................................................ 15 
3.1 O Processo De Termoformagem ......................................................................... 16 
3.2 Etapas Do Processo ............................................................................................ 19 
3.2.1 Fixação ............................................................................................................ 19 
3.2.2 Aquecimento ................................................................................................... 20 
3.2.3 Moldagem ........................................................................................................ 23 
3.2.4 Resfriamento .................................................................................................. 26 
3.2.5 Extração .......................................................................................................... 28 
4. PARÂMETROS DE PROJETO DE TERMOFORMAGEM .................................... 29 
4.1 Estiramento ......................................................................................................... 29 
4.2 Contração ............................................................................................................ 30 
4.3 Contração no molde ............................................................................................ 30 
4.4 Contração fora do molde ..................................................................................... 30 
4.5 Contração em uso ............................................................................................... 31 
4.6 Aproveitamento da Chapa ................................................................................... 31 
4.7 Técnicas de termoformagem .............................................................................. .32 
4.7.1 Termoformagem a vácuo com molde negativo .......................................... .32 
4.7.2 Termoformagem a vácuo com molde positivo .................. .........................32 
5. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... .35 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................................ 43 
CONCLUSÃO ...........................................................................................................46 
7. SUGESTÃO PARA FUTUROS TRABALHOS ..................................................... 47 
 
8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 48 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 1: Bobina de policloreto de vinila (PVC) para processo de vacuum forming .. 16 
Figura 2: Chapa de poliestireno (PS) ........................................................................ 17 
Figura 3: Máquina automática de vacuum forming .................................................... 18 
Figura 4: Exemplo de convecção forçada e natural .................................................. 21 
Figura 5: Exemplo de radiação .................................................................................. 21 
Figura 6: Zonas de aquecimento ............................................................................... 23 
Figura 7: Figura exemplo de moldagem por vácuo. .................................................. 24 
Figura 8: Exemplo de Moldagem negativa ................................................................ 25 
Figura 9: Exemplo de moldagem por força mecânica ............................................... 26 
Figura 10: Exemplo molde em alumínio. ................................................................... 27 
Figura 11: Exemplo posição dos exaustores Fonte: Eletroforming ........................... 28 
Figura 12: Exemplo de estiramento ........................................................................... 29 
Figura 13: Exemplo de sucata de peça termoformada .............................................. 31 
Figura 14: Termoformagem a Vácuo com molde negativo. ....................................... 33 
Figura 15: Termoformadora a vácuo com molde positivo ......................................... 34 
Figura 16: Organograma ........................................................................................... 43 
Figura 17: Jogo resta 1...............................................................................................37 
Figura 18: Câmara a vácuo........................................................................................39 
Figura 19: Eucalex perfurado.....................................................................................39 
Figura 20: Cooler de refrigeração...............................................................................39 
Figura 21 Dobradiça de aço.......................................................................................40 
Figura 22: Diagrama elétrico......................................................................................42 
Figura 23 Orçamento..................................................................................................42 
Figura 24: Peça super aquecida.................................................................................43 
 
 
 
 
 
file:///C:/Users/Casa/Documents/trabalhos%20ml/Marcio%20ate%20segunda%20cedo/nosso%20tcc%20(3).docx%23_Toc483779003
file:///C:/Users/Casa/Documents/trabalhos%20ml/Marcio%20ate%20segunda%20cedo/nosso%20tcc%20(3).docx%23_Toc483779008
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Tabela de divisão de tarefas por integrantes ............................................. 14 
Tabela 2: Cronograma .............................................................................................. 14 
Tabela 3: Comparativo entre as vantagens e desvantagens do uso da 
termoformagem..........................................................................................................20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Com o avanço tecnológico e a globalização as empresas precisam investir 
constantemente em melhorias que possibilitam um maior controle sobre a produção 
dos seus produtos. Produzir com qualidade e com custo baixo tornou-se essencial 
para a maioria das empresas. Desta forma, as empresas passaram a investir em 
processos automatizados, que possibilitam uma produção maior e em menor 
quantidade de tempo. 
Isso aconteceu também na indústria de plásticos que, com o passar dos anos, 
a sofisticação dos processos produtivos aumentou significativamente, sendo as 
máquinas cada vez mais automáticas e superprodutivas, e mais caras também. 
O que ocorreu, também, no mercado da termoformagem, com o crescimento 
das máquinas automáticas, e a invasão de produtos descartáveis aumentou 
consideravelmente no mercado. Neste contexto, segundo o Manual Inova (2009, p. 
12) “A termoformagem tem evoluído através dos anos, de um relativamente simples 
processo de formagem em duas etapas (aquecimento/esfriamento), a um que 
envolve um grande número de sofisticadas etapas”. 
As peças mais técnicas e de baixa produção foram “esquecidas” atualmente, 
por não ser rentáveis para as empresas do segmento, pois máquinas manuais 
também possuem o custo elevado, e o retorno desse investimento pode levar muito 
tempo. Sobre isso Souza e Ulbrich (2009, p.63), “deve-se evitar o investimento em 
sistemas de fabricação que possam superar a necessidade do processo específico, 
assim como ter cautela para a aquisição de um sistema que supra a necessidade’’. 
 Segundo Black (1998, p.32), “processos de fabricação são desenvolvidos para 
agregar valor aos materiais da forma mais eficiente possível”. E, consequentemente 
esse processo não será eficiente caso resulte em gastos que irão tornar a empresa 
menos competitiva. 
A motivação deste trabalho tem por finalidade a construção de uma máquina 
termoformadora vacuum forming em baixo custo para produções em pequena 
escala, tendo a possibilidade do adquirente recuperar o investimento em um período 
relativamente curto. 
12 
O processo de realizado pela termoformadora a vácuo, é conhecido por 
termoformagem consiste em conformação de filme plástico, em formato geralmente 
de bobina ou chapa de superfícies lisa, no qual o polímero é aquecido com o intuito 
de amolecer essa superfície polimérica na qual é modelada em um molde macho ou 
fêmea, onde o ar é sugado por entre a placa e o molde para que o material adquira o 
formato da peça (INOVA, 2009). 
Dentre o processo de termoformagem, Existem algumas variações desse 
processo, incluindo: vacuum forming, vacuum snap back, pressure forming, twin 
sheet forming, plug assist, billow forming, free forming, drape forming, stretch 
forming, matched die forminge inline thermoforming. Em específico o projeto deste 
estudo se baseara no processo de vacuum forming, que consiste em modelar a 
chapa termoplástica sobre calor e pressão. 
A maioria dos projetos de engenharia visa atingir os requisitos definidos 
previamente dentro do escopo da estratégia da empresa. Para alcançar isso, as 
empresas buscam reduzir os custos, maximizar o lucro e não perder a 
competitividade no mercado, o que está diretamente vinculado à qualidade do 
produto final. Nesse sentido, todas as ferramentas descritas anteriormente 
contribuem para a redução do tempo de desenvolvimento dos projetos. Geralmente 
essas ferramentas ainda precisam ser complementadas por um conhecimento em 
processos de fabricação. 
Logo, os métodos e ferramentas utilizados no desenvolvimento de projetos 
podem influenciar a eficiência dos processos de produção. 
Considerando que as ferramentas descritas anteriormente contribuem para a 
redução do tempo de desenvolvimento dos projetos e melhoria na produtividade das 
indústrias, pretende-se desenvolver um protótipo de uma termoformadora a vácuo 
para polímeros termoplásticos utilizando técnicas de informática, eletrônica e 
mecânica, conhecidas como mecatrônica. 
O processo realizado pela termoformadora a vácuo é conhecido nas 
indústrias como: vacuum forming. 
A proposta consiste em realizar o projeto e montagem de um protótipo, 
contendo um sistema de automação para o processo. O projeto elétrico e mecânico 
visam à segurança e eficiência da máquinacom o menor custo possível. Para isso, 
foi feito um planejamento de todas as etapas e atividades do projeto, com orçamento 
controlado e divisão de tarefas entre os integrantes da equipe. 
13 
2. OBJETIVOS E CRONOGRAMA 
 
2.1. Objetivo Geral 
 
Desenvolver uma máquina termoformadora a vácuo (vacuum forming) manual 
de baixo custo para aplicação em pequenas produções e protótipos. 
 
2.2. Objetivos específicos 
 
 Avaliar aplicações práticas e locais onde pode ser aplicado o protótipo. 
 Projetar a Parte mecânica da termoformadora à vácuo 
 Projetar a parte elétrica da termoformadora à vácuo 
 Apresentar custos de fabricação do protótipo 
 Realizar a montagem do protótipo 
 Realizar testes e ajustes no protótipo 
 Apresentar o protótipo em funcionamento 
 
2.3. Cronograma 
 
Durante a execução do cronograma, ficaram divididas, tarefas entre os 
integrantes do grupo conforme tabela Nº01 onde mostra cada função que será 
realizada por cada integrante e tabela Nº02 onde apresenta os prazos para 
realização de cada etapa do processo de construção do protótipo. 
Em junho se iniciarão o desenvolvimento dos projetos elétricos e mecânicos 
da termoformadora. No mês posterior (julho) iniciarão a construção do projeto 
mecânico e elétrico. 
Após a construção da parte mecânica será realizado a montagem do protótipo 
juntamente com a parte elétrica. Com ambas as partes unidas começam o período 
de testes da máquina, para depois serem realizados os ajustes finais do projeto. 
 
 
 
14 
TABELA NUMERO: 1 
 
DIVISÃO DE TAREFAS 
POR INTEGRANTES: 
 
INTEGRANTES: LEONARDO LUCAS MARCIO OZALDO THIARLES 
Projeto Mecânico: X X X 
Construção mecânica: X X 
Projeto elétrico: X X 
Construção elétrica: X X 
Montagem do Protótipo: X X 
Testes iniciais do protótipo: X X X X X 
Ajustes finais do protótipo: X X X X X 
Apresentação da 
monografia: X X X X X 
Tabela 1: Tabela de divisão de tarefas por integrantes 
 
TABELA NUMERO: 2 
 
CRONOGRAMA: 
 
MESES: jun-17 jul-17 ago-17 set-17 out-17 nov-17 
Projeto Mecânico X X 
Construção mecânica X X X 
Projeto elétrico X X 
Construção elétrica X X 
Montagem do Protótipo: X 
Testes iniciais do protótipo X X 
Ajustes finais do protótipo X X 
Apresentação da monografia X 
Tabela 2: Cronograma 
 
 
 
 
15 
3. REVISÃO DA LITERATURA 
 
 
 
As organizações ao desenvolver um produto precisam estar cientes da 
necessidade de conhecer previamente todo processo de produção, diminuindo as 
possibilidades de insucessos durante a produção dos mesmos. Também é preciso 
ter conhecimento sobre quais os materiais serão utilizados, qual a quantidade de 
vendas que se pretende alcançar com aquele produto, entre outros fatores que 
podem mudar conforme o segmento e objetivos da empresa. 
Conhecendo o processo de desenvolvimento a empresa evita que ocorra 
desperdícios de tempo e materiais, que irão refletir em custos para empresa e 
consequentemente o preço do produto. O que pode significar uma perda de 
competitividade para a empresa, já que o custo com produção representa cerca de 
40 % do custo total. Desta forma as organizações modernas tem buscado 
constantemente reduzir os custos com a produção. 
Neste contexto, conhecer cada material utilizado na fabricação dos produtos 
torna-se um diferencial no momento de reduzir custos. Com esses conhecimentos o 
projetista terá mais segurança no momento de utilizar os materiais. A Resistência do 
produto, a densidade, a suas propriedades térmicas, podem refletir 
significativamente na durabilidade e no custo dos produtos. 
Na mesma proporção que os aumenta a variedade de materiais também 
aumenta o número de processos. Os materiais sólidos são classificados nos 
seguintes grupos: metais, cerâmicos, polímeros, compósitos, semicondutores e 
biomateriais. 
Os polímeros termoplásticos são utilizados na temoformagem: processo pelo 
qual plásticos são submetidos a altas temperaturas para posteriormente serem 
moldados e manterem o formato desejado após o resfriamento. No entanto alguns 
polímeros não são passíveis de modificação da sua forma, mesmo quando 
submetidos a altas temperaturas, são os termofixos. 
 Conforme Norton (2004, p.82), “os termoplásticos são fáceis de moldar e 
seus refugos e restos podem ser reaproveitados em uma nova moldagem”. 
16 
Os termoplásticos utilizados nas indústrias de plásticos são: PP 
(Polipropileno), ABS (Acrilonitrila-butadieno-estireno), Polietileno, PS (Poliestireno) e 
PET (Poliéster). Muitos plásticos apresentam características peculiares, isso faz com 
que em cada projeto seja necessário estudar qual o plástico que melhor se adeque 
aos objetivos pretendidos. Os fatores determinantes para a escolha de um material 
em detrimento de outro pode ser: resistência mecânica, estabilidade, isolação 
térmica, resistência química, entre outros fatores ( CALLISTER, 2002). 
 
 
 
 
3.1 O PROCESSO DE TERMOFORMAGEM 
 
 
 
As técnicas de fabricação são conhecidas por alterarem as características de 
uma matéria prima, moldando-a conforme a necessidade do produto a ser 
produzido, mudando suas formas. A modificação pode ser objetivando chegar ao 
produto final ou a matéria prima para um processo posterior. Neste contexto, a 
termoformagem é utilizada após a matéria prima, plástico, passar por um processo 
de extrusão o qual o transforma em chapas e bobinas. Esse processo é chamado 
de vácuum forming, a matéria prima passa por corte de partes que não compõem o 
produto final (INOVA, 2009). 
 
 
Figura 1: Bobina de policloreto de vinila (PVC) para processo de vacuum forming 
 
17 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2: Chapa de poliestireno (PS) 
 
 A ternoformagem tem sido largamente utilizada para confecção de peças 
automotivas e peças para a geladeira. No entanto, o uso da termoformagem pode 
ser comparado com a utilização de outros processos de fabricação de polímeros, 
como a injeção de plástico. Os dois processos tem suas vantagens e desvantagens 
(THRONE, 1996). 
 No processo de termoformagem, por exemplo, é possível utilizar um 
equipamento de menor custo, moldes de chapa reduzidos e moldagens de 
superfícies mais extensas. Desta forma, ela apresenta um menor custo quando 
comparado as injeções de plástico, além de produzir em menor tempo. Além de seus 
moldes serem mais facilmente modificáveis. 
No entanto, também apresentam algumas desvantagens como, maior 
geração de moagem, dificuldade de estabelecer uma largura padrão ao produto, que 
pode significar inúmeras variações entre um produto e outro. Isso faz com que, 
dependendo da complexidade da peça, ela não possa ser desenvolvida na 
termoformagem, devido a variação entre as chapas. 
 
Tabela 3: comparativo entre as vantagens e desvantagens do uso da 
termoformagem 
 
 
Desvatagens Vantagens 
18 
• Menor custo de equipamento 
• Possibilidade de menores espessuras 
de parede 
• Capacidade de moldar peças de 
grandes superfícies 
• Possibilidade de reduzir o tempo de 
desenvolvimento de um produto 
• Menores custos nas mudanças na 
moldagem, motivado pelo menor custo 
ferramental 
• Tempos de ciclo potencialmente 
menores 
Maior geração de moagem 
• Espessura de parede mais variável e 
menos controlável 
• Menor brilho superficial 
• Menor complexidade da peça 
• Maior variação de peça a peça 
• Processo nas duas etapas (Extrusão 
mais Termoformagem 
Fonte: Inova (2009) 
 
 
 
 
 
Figura 3: Máquina automática de vacuum forming 
Fonte: Eletroforming 
 
 
A termoformagem possibilita que sejam utilizados equipamentos com preços 
reduzidos, moldagem de chapas com espessura menor. Sendo que, com ela é 
possível moldar superfícies maiores, pois o molde é de fácil construção e com 
menor custo. 
Desta forma, a termoformagem reduz o preço do produto, pois com ela a 
empresa tem um custo menor na produçãoda peça. Além disso, alterações podem 
ser feitas no molde com mais facilidade. Dependendo da maneira como a 
termoformagem é feita, o tempo de ciclo pode ser potencialmente menor. 
No entanto, peças mais complexas nem sempre podem ser feitas na maquina 
termoformadora, pois a variação do tamanho das peças compromete a qualidade do 
produto. 
19 
Na termoformagem, a extração de peças com ângulos negativos pode ser 
facilitada. O baixo custo de fabricação e alteração dos moldes aliados ao reduzido 
tempo de fabricação do mesmo constituem pontos positivos na escolha deste 
processo. 
 
 
3.2 ETAPAS DO PROCESSO 
 
O processo de termoformagem é composto das seguintes etapas: fixação, 
aquecimento, moldagem, resfriamento e extração. O processo pode ser classificado 
pela espessura da chapa, podendo ser de espessura fina ou espessura grossa. 
Neste contexto, chapas com 1,5mm de largura são consideradas finas 
enquanto espessuras maiores que 3,0mm constituem chapas grossas. No entanto, 
as chamas de espessura intermediária entre 1, 5 mm e 3.0 mm não são passíveis de 
classificação. 
 
 
3.2.1 Fixação 
 
As chapas consideradas finas geralmente são fornecidas em rolos (Figura 1), 
podendo ser constituídas de diferentes materiais conforme a necessidade do 
processo. 
Na fixação, geralmente as chapas finas são fornecidas em rolos, que podem 
ser confeccionadas em diversos tipos de materiais, dependendo da necessidade do 
processo. 
 Frequentemente são utilizados rolos para a aplicação de termoformagem em 
embalagens, podendo, também, serem utilizados pinos que produzem pressão nas 
bordas da chapa. Pode ser desenvolvido um sistema de correias que permitirá que a 
chapa passe pelas etapas necessárias. 
As chapas grossas são, geralmente, entregues já cortadas e empilhadas. Os 
mecanismos de fixação são normalmente mecânicos ou pneumáticos, os quais 
utilizam ventosa e cilindros. 
 
 
20 
3.2.2 Aquecimento 
 
A etapa do aquecimento é a mais importante da termoformagem, sendo a 
causadora de diversas falhas no processo. Sendo que tanto o excesso como a falta 
de aquecimento pode prejudicar a peça. Por esse motivo ela é etapa do processo 
que precisa de maior atenção. Por isso, pode-se considerar que essa é uma das 
etapas mais importantes do processo. 
O plástico na etapa de aquecimento pode chegar até 250°C. Temperatura 
que pode ser considerada baixa, se for comparada a temperatura dos aços. Neste 
contexto, a capacidade da matéria de conduzir calor é chamada de e condutividade 
Térmica. 
A baixa capacidade de conduzir calor dos plásticos traz vantagens e 
desvantagens para o processo. A baixa condutividade térmica dos plásticos traz 
algumas vantagens e desvantagens ao seu processamento. Por exemplo, o calor 
necessário para o seu processamento pode apenas ser introduzido de forma lenta 
no plástico e no final do processamento, e sua retirada também precisa ser realizada 
de forma lenta. Isso, pode ser uma vantagem do plásticos quando utilizado em 
utensílios do cotidiano, como cabos de panelas, pois não aquecem de forma rápida 
como o metal. 
Já a moldagem é a etapa comum do processo, sendo que o plástico será 
aquecido em temperatura ideal para alcançar a elasticidade necessária e ser poder 
ser moldado, para posteriormente ser resfriado. 
 
 
a) Condução 
 
Consiste na transmissão de partículas energéticas entre substância, 
normalmente uma menor energizada recebe energia através da condução. Na 
termoformagem esse processo acontece quando a chapa é colocada diretamente 
sobre o transmissor de calor. 
 É o mesmo que acontece, por exemplo, na plastificação de documentos, 
quando a fonte geradora de calor é colocada em contato com o plástico, que após o 
resfriamento forma uma película protetora. 
 
21 
 
b) Convecção 
 
Neste processo de aquecimento ocorre a transferência entre uma superfície 
sólida e uma líquida ou um gás, que se encontra em movimento envolvendo 
combinadamente a condução e o movimento de um fluído liquido ou gasoso. 
Existem duas formas de convecção a forçada ou natural. É possível identificar 
esse tipo de fenômeno da termoformage quando é utilizado ar quente para aquecer 
a chapa . 
 
Figura 4: Exemplo de convecção forçada e natural 
 
 
c) Radiação 
 
 
 
 
Essa energia é transmitida por meio da matéria sob a forma de forma de 
ondas eletromagnéticas (ou fótons) como resultado das mudanças nas 
configurações eletrônicas dos átomos ou moléculas. 
 A radiação infravermelha é o meio mais utilizado de transferência de calor 
no processo de termoformagem. Sendo que ela é vital na determinação da: a 
rapidez, a homogeneidade e a conservação da superfície da chapa. 
O comprimento de onda de um emissor de radiação infravermelha é 
considerado ótimo quando se encontra na faixa de 3,0 a 4,0 mícrons, possibilitando 
a maior absorção de energia pela chapa plástica. 
 
22 
 
Figura 5: Exemplo de radiação 
 
 
Durante o processo de termoformagem, a temperatura de uma chapa de 
poliestireno pode oscilar entre 93°C e 177°C, sendo que para a fonte emissora de 
radiação este valor varia de 260°C a 590°C. Além disso, a distância entre a chapa e 
o forno também é importante, podendo variar de 15 a 30 mm, quando o forno está 
acima da chapa e de 30 a 45 mm quando o forno está abaixo da chapa. 
Dessa maneira, observa-se que a temperatura da chapa, a temperatura do 
forno e a distância entre o forno e a chapa são parâmetros importantes que 
envolvem o aquecimento. 
A falta de algumas precauções básicas pode causar problemas. Ainda que 
seja alcançada uma uniformidade adequada e precisão no aquecimento, um 
ambiente com portas e janelas abertas pode alterar a temperatura da chapa. Por 
isso, recomenda-se proteger o equipamento contra correntes de ar. 
Mesmo com um aquecimento uniforme e a isolação contra correntes de ar, a 
peça termoformada ainda pode apresentar problemas relacionados ao aquecimento, 
como um produto final com a espessura não uniforme. A geometria do produto pode 
estar diretamente ligada a isso e, nesse caso, o aquecimento não uniforme pode 
corrigir esse problema. Nesta solução são colocados elementos isolantes em regiões 
determinadas a fim obstruir a passagem de radiação. 
Devido à geometria do produto e à moldagem de materiais sensíveis como o 
PP, pode ser necessário o controle do aquecimento do forno por zonas de 
Aquecimento (figura 6). Esse caso é encontrado por clientes da fabricante nacional 
de máquinas para termoformagem, Eletro-Forming, que atua no setor desde 1972. 
Essas soluções podem apresentar de 8 a 300 zonas de aquecimento e podem ainda 
ter um controle PID (proporcional, integral e derivativo). 
 
23 
 
Figura 6: Zonas de aquecimento 
Fonte: Eletroforming 
 
 
Para chapas grossas, pode-se usar um pré-aquecimento para reduzir o tempo 
do ciclo de aquecimento e melhorar a qualidade da termoformagem. A lâmina é 
aquecida em ambas as faces, pode-se omitir o pré-aquecimento, exceto em 
espessuras maiores a 5,5 mm. 
 
 
3.2.3 Moldagem 
 
 
 
Após o aquecimento, a chapa encontra-se em um estado intermediário entre 
o estado sólido e o estado líquido do material. É quando deve acontecer a 
moldagem. Seu principal objetivo é fazer com que a chapa preencha todo o contorno 
do molde. Essa etapa pode ser feita manualmente ou automaticamente. 
Neste contexto definindo o que seria moldagem o Manual de 
Termonformagem da Inova (2009, p. 6): 
A moldagem é a etapa na qual a lâmina amolecida é forçada a cobrir 
o contorno de um molde. Existem basicamente três formas de 
operar: Primeiro, utilizando o vácuo para fazer com que a lâmina 
copie a forma do molde. Segundo, mediante a utilização da pressão 
de ar positiva, que empurra a lâmina até o molde. Terceiro, pode 
utilizar-se uma força mecânica. Também se pode realizar uma 
combinação de alguma destas, dependendo, claro, do desenho da 
peça 
Basicamente, existemtrês maneiras de operar essa etapa: 
moldagem por vácuo, moldagem por pressão positiva e moldagem 
por força mecânica. 
 
24 
Desta forma, como afirma o manual supracitada existem 3 formas de operar: 
utilizando o vácuo, através de pressão positiva, que empurra a chapa até o molde e 
utilizando-se de força mecânica para conseguir o molde. 
 
 
 
Moldagem por vácuo 
 
 
O molde contém pequenos orifícios de aproximadamente 0,6 mm de 
diâmetro, distribuídos em todo seu contorno . É através desses orifícios que o vácuo 
atua, atraindo a superfície da chapa ao contorno do molde. 
Para que o vácuo não perca eficiência fazendo com que a chapa não 
preencha completamente o contorno do molde, recomenda-se que o reservatório de 
vácuo da máquina tenha de quatro a cinco vezes o volume de ar que será 
descarregado pelos orifícios internos do molde. 
 
 
Figura 7: Figura exemplo de moldagem por vácuo. 
Fonte: Eletroforming 
 
 
b) Moldagem por pressão positiva 
 
 
Nessa aplicação, o que atrai a peça ao molde é a pressão positiva aplicada 
do lado oposto ao molde (figura 8). Uma vedação de qualidade é exigida para que 
25 
não haja vazamento de ar durante a moldagem. Geralmente, esse processo é mais 
rápido que a moldagem por vácuo, porém ele exige uma máquina mais robusta. 
A utilização da moldagem por pressão positiva é mais eficiente para 
moldagem de chapas grossas. Em casos extremos, a pressão pode chegar até bar e 
em outros mais comuns de quatro a seis bar. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
c) Moldagem por força mecânica 
 
 
Nesse sistema, utiliza-se um molde macho e uma fêmea, geralmente 
fabricados em materiais metálicos. Após o aquecimento, o molde macho é 
pressionado pneumaticamente contra a chapa e o molde fêmea. Esse método pode 
garantir uma boa uniformidade na espessura do produto, no entanto, o custo de 
fabricação do molde pode ser mais elevado, se comparado com os outros métodos 
de moldagem. 
 
Figura 8: Exemplo de Moldagem negativa 
Fonte: Innova 
26 
 
Figura 9: Exemplo de moldagem por força mecânica 
Fonte: Throne 
 
 
3.2.4 Resfriamento 
 
Nessa etapa, a superfície da chapa que está em contato com a peça começa 
a perder calor por condução para o molde. Sendo que o molde começa a perder 
calor para o ambiente pela convecção natural do ar. Esta é usualmente a etapa 
controladora do tempo do processo de termoformagem. 
Quando se deseja uma produção mais rápida, que diminua esse tempo 
podem ser utilizados métodos que forcem o resfriamento, sejam por condução ou 
convecção. 
 
a) Resfriamento por condução forçada 
 
Pode-se utilizar um molde refrigerado para retirar o calor da peça por 
condução. Um dos métodos possíveis é a utilização de serpentinas dentro do molde. 
Essas serpentinas são tubos metálicos de um material condutor térmico 
e maleável, que seja capaz de percorrer a geometria do molde sem quebrar e 
que tenha facilidade em extrair o calor. Pode-se ligar um sistema hidráulico para 
fazer a água circular pela serpentina e facilitar a troca de calor. Dessa maneira pode-
se ter um ganho considerável no tempo de resfriamento e vida útil do molde. 
Pode-se ainda trabalhar com propriedades térmicas do material escolhido 
para o molde. Escolher um material de alto valor de condutividade térmica pode ser 
27 
uma opção. Materiais como o alumínio (figura 10) e o cobre, que possuem sua 
condutividade térmica próximas dos 240 W/m.K e 400 W/m.K, respectivamente, 
podem ser boas escolhas. 
 
 
Figura 10: Exemplo molde em alumínio. 
Fonte: Ferramentaria MLM 
 
 
 
28 
a) Resfriamento forçado por convecção. 
 
Acontece quando é colocado um ventilador ou exaustor, do lado oposto ao 
molde (figura 11) , para fazer circular o ar que esta acima da peça, ocasionando a 
troca de calor forçada por convecção. 
 
 
 
Figura 11: Exemplo posição dos exaustores 
Fonte: Eletroforming 
 
 
3.2.5 Extração 
 
É a última etapa do processo de termoformagem. Após o resfriamento, a peça 
deve estar em condições de permanecer geometricamente estável, mesmo fora do 
molde. A peça pode ser removida do molde, manualmente ou automaticamente. 
Quando a peça adere ao molde ou apresenta alguma dificuldade em ser 
extraída, pode-se aplicar uma pressão positiva por dentro do molde a fim de 
destacar a peça com facilidade. 
 
 
 
 
 
29 
4. PARÂMETROS DE PROJETO DE TERMOFORMAGEM 
 
 
 
 As características finais da termoformadora estão diretamente ligadas aos 
parâmetros que deverão ser seguidos durante o projeto. Isso definirá como podem 
definir como será o produto final, antes mesmo da sua fabricação. Com isso, é 
possível verificar se o processo de termoformagem irá atender, ou não, aos 
requisitos do projeto. Alguns dos parâmetros são: estiramento, contração, 
aproveitamento da chapa, tipo do molde, entre outros. 
 
4.1 Estiramento 
 
O estiramento é o alongamento da deformação do material. Em outras 
palavras, é a redução da espessura da chapa causada pelo aumento de sua área 
devido ao aquecimento (figura 12): 
 
 
Figura 12: Exemplo de estiramento 
Fonte: Throne 
 
 
Durante essa etapa, a chapa assume o formato de um arco devido ao 
aquecimento. O nome para este formato não é padronizado na literatura consultada, 
sendo que na indústria do plástico utiliza-se o termo “embarrigamento” para se referir 
30 
a ele. Quando necessário será utilizado esse mesmo termo, como padrão para o 
desenvolvimento deste trabalho. 
Existem algumas maneiras de reduzir o estiramento: a utilização de placas de 
pressão (ou plug como é conhecido no ambiente industrial), utilização de ar 
comprimido ou até mesmo vácuo. Todas as opções têm como objetivo realizar um 
estiramento preliminar da chapa aquecida, reduzindo o estiramento ocasionado na 
moldagem. Dessa maneira é possível a moldagem de produtos com a profundidade 
igual ao comprimento do produto. No entanto, mesmo com esses cuidados, a peça 
poderá ter variação de espessura. 
 
4.2 Contração 
 
A mudança volumétrica produzida em um polímero durante seu esfriamento 
desde a temperatura de moldagem até a temperatura ambiente se chama 
contração”. A contração pode acontecer em três situações: contração no molde, fora 
do molde e em uso. 
 
4.3 Contração no molde 
 
A contração no molde acontece quando o ciclo de resfriamento é iniciado. 
Isso significa dizer que as dimensões do produto começam a diminuir. Esta redução 
varia conforme o tipo do material, geometria da peça e outros parâmetros do 
processo. Experiências práticas mostram que moldes positivos conseguem retarda a 
ação da contração. 
 
 
4.4 Contração fora do molde 
 
 
Após a extração, a peça ainda não alcançou o equilíbrio térmico com o 
ambiente e ela continua contraindo-se. Esse efeito somente cessará quando ocorrer 
o equilíbrio térmico entre o produto e o ambiente 
 
 
31 
4.5 Contração em uso 
 
Alterações dimensionais do produto podem acontecer como resultado da 
mudança de temperatura e umidade. Porém, essa contração só é considerada 
importante, quando as tolerâncias exigidas são críticas. Recomenda-se realizar 
testes reais na aplicação final do produto para comprovar essas e outras 
especificações. 
 
 
4.6 Aproveitamento da Chapa 
 
 
 
Um produto termoformado deve ser projetado de modo a otimizar o 
aproveitamento da chapa. Ou seja, a geometria do produto deve ocupar a maior 
área possível da chapa. Para melhorar esse aproveitamento, o molde pode conter 
mais de uma cavidade e peças diferentes em um mesmo ferramental. 
A geração de moagem é normal ao processo, pois em alguns casos as peças 
precisam ser cortadas depois da moldagem. Esse resíduo (figura 13) geralmente é 
reciclado e reutilizado. No entanto, mesmo com a reciclagem, procurasse evitar 
esses casos. As partes sobressalentes podem comprometer o custo final do produto, 
pois geram custos extras de transporte, compra, venda e armazenamento.Figura 13: Exemplo de sucata de peça termoformada 
Fonte: MLM Ferramentaria 
 
32 
4.7 TÉCNICAS DE TERMOFORMAGEM 
 
 
 
A partir do momento em que o processo de termoformagem é escolhido, 
precisa-se compreender como cada parâmetro do processo funciona e qual é o seu 
efeito na qualidade do produto final. O processo de termoformagem pode ser 
realizado com molde negativo ou positivo, com pressão positiva ou negativa, com 
alimentação por chapas ou bobinas, pode-se utilizar somente um forno para o 
aquecimento ou dois fornos, podem ser usados contramoldes ou plugs, entre outros. 
 
 
 
4.7.1 Termoformagem a vácuo com molde negativo 
 
 
 
O processo de termoformagem a vácuo com molde negativo, inicia-se com a 
fixação da chapa em uma armação, que é colocada sobre o molde, ficando vedada. 
Nesse momento, inicia-se o aquecimento (Figura 14a). Como resultado do 
aquecimento, a chapa começa a estirar e ser conduzida para a geometria do molde. 
Com o auxílio do vácuo e da pressão atmosférica, a chapa é forçada a copiar a 
geometria do molde (Figura 14b). Após a moldagem, ainda é necessário esperar um 
determinado tempo para que se possa retirar a peça acabada, pois ela precisa ser 
resfriada. Como consequência, a peça vai contraindo. 
Pode-se perceber que próximo dos cantos, a peça fica com espessura mais 
fina (Figura 14c). Esse pode ser um fator limitante para o processo, pois, se o 
produto for muito comprido, um furo será formado nos cantos. Nesses casos, 
recomendam-se outras técnicas de termoformagem para diminuir esse efeito do 
estiramento, porém elas não serão tratadas no desenvolvimento do projeto. 
 
33 
 
Figura 14: Termoformagem a Vácuo com molde negativo. 
Fonte: Innova 
 
 
 
34 
4.7.2 Termoformagem a vácuo com molde positivo 
 
 
 
As etapas iniciais do processo de termoformagem a vácuo com molde positivo 
são as mesmas que foram descritas para a termoformagem a vácuo com molde 
negativo (Figura 15a). No entanto, após o amolecimento do plástico ocasionado 
pelo aquecimento, o molde positivo que corresponde ao contorno interno do produto, 
pressiona a chapa para cima, fazendo o plástico estirar. Ou ainda, a chapa pode 
descer e encontrar o molde, ocasionando o mesmo efeito de estiramento (Figura 
15b). Logo após o estiramento da chapa, o sistema de vácuo é acionado, e a chapa 
é forçada a preencher as superfícies restantes do molde. 
Percebe-se que com essa disposição do molde, o efeito da contração no 
molde é retardado, pois seu formato favorece esse processo. Peças com 
profundidades idênticas ao comprimento do produto podem também ser 
reproduzidas. A primeira superfície da chapa que encosta no molde fica mais 
espessa (Figura 15c) e a partir dali o estiramento é acentuado. 
 
Figura 15: Termoformadora a vácuo com molde positivo 
Fonte: Innova
35 
5. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 
 
 
A máquina termoformadora será capaz de trabalhar com diferentes tipos de 
chapas plásticas em Polipropileno, Policloreto de vinila (PVC), ABS, 
Poliestireno(OS) e termoformando diferentes objetos com diferentes aplicações. O 
protótipo será alimentado por chapas de maneira manual já cortadas em tamanhos 
previamente escolhidos. 
 A máquina terá dimensão de 1,2 metro de comprimento x 80 cm de largura e 
altura de 1,50metro e os materiais para construção do protótipo serão feitos 
praticamente constituídos de madeira, algumas partes em aço carbono 1045 e 
outras em aço Inox. 
Foi divido a máquina em quatro níveis de construção: base, meio, topo e 
periféricos. Considerando a base a região que será alojado as duas bombas de 
vácuo 6cfm bivolt, um compressor de ar 500w. O meio é a região onde terá o a mesa 
de vácuo, construída em alumínio com diversas furações para facilitar o vácuo do 
produto, e uma chapa sobreposta com uma furação maior central para permitir o 
vácuo. 
Também no meio, terá a estrutura metálica de deslocamento da chapa, na 
qual é responsável pela fixação e movimentação da mesma. No topo será construído 
uma carenagem em que será fixado e instalado os 6 conjuntos de resistências 
elétricas 1000w 127v, no qual será responsável pelo amolecimento da chapa 
termoplástica. 
 O projeto mecânico foi dividido em conjuntos e realizado em etapas; 
 A mecânica foi projetada para ser de rápida montagem e fácil 
integração, possuindo regulagens para atender a flexibilidade do uso de 
diferentes tipos de moldes; 
 Foram utilizados materiais que permitiram reduzir custos, a fadiga e o 
atrito dos conjuntos; 
 O projeto elétrico foi construído visando à segurança da máquina e 
proteção dos componentes com um baixo custo. 
36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 16: Organograma demostrando as etapas de confecção da termoformadora. 
Fonte: autoria própria 
 
 
A mecânica buscou atender alguns requisitos de projeto, como: 
 
 Menor custo possível sem prejudicar o funcionamento do protótipo; 
 Menor variedade possível de elementos de fixação. Quanto maior a 
quantidade de um determinado item, menor o preço. Isso facilita a montagem, 
pois demanda um número reduzido de ferramentas; 
 Menor variedade possível de espessura e material para as peças que 
utilizaram o processo de fabricação de corte laser. O fornecedor garante um 
preço reduzido se essa condição for atendida, pois isso reduz o tempo de 
setup, programação e operação da máquina; 
 Dividir o projeto em conjuntos que possam ser montados e testados 
isoladamente. Garantindo o funcionamento de cada conjunto, quando a 
montagem completa é feita, os problemas são pontuais e algumas 
Projeto 
Mecânico 
Termoformador
a a Vácuo 
Orçamento do 
Protótipo 
Fabricação das 
Peças 
Montagem; 
Testes e Ajustes 
37 
possibilidades podem ser descartadas. Além disso, o transporte do sistema é 
facilitado. 
 A termoformadora foi projetada para operar com diferentes materiais e 
tamanhos específicos de chapas plásticas, com o objetivo de exigir do operador 
somente a inserção da matéria prima e a retirada do produto final. O protótipo pode 
ser utilizado para termoformar artefatos plásticos, dentro de seus limites, atendendo 
produtos como: embalagens, peças automotivas, utensílios domésticos, brinquedos, 
entre outros. O molde do produto escolhido para demonstração é um jogo de resta 
um( FIGURA ). 
 
 
Figura 17: Jogo de resta 1 
Fonte: Autoria própria 
 
O protótipo será alimentado por chapas de maneira manual já cortadas em 
tamanhos previamente escolhidos. A máquina termoformadora basicamente será 
dividida em duas partes fixas, uma parte móvel, e uma parte onde irá se 
encontrar o sistema de refrigeração para após o filme plástico conformar ele ser 
refrigerado para se manter na estrutura desejada. Essas partes ficarão sobre um 
suporte de aço, tipo uma mesa: 
Podemos dividir a construção do protótipo em várias partes para facilitar a 
construção, e posterior manutenção. Então dividimos o protótipo assim: 
 
a) Estrutura de Sustentação: 
 
Formada basicamente por um chapa de aço 1020 de 4mm colocada sobre 
dois cavaletes feito em tubo de aço quadrado 50 x 50 0,90 fina frio com solda de 
38 
eletrodo revestido formando uma base solida e resistente para suportar as 
demais estruturas da termo formadora: 
 
 
b) Parte fixa 01 ou câmara de aquecimento: 
 
 É uma caixa no formato de um paralelepido feita suas paredes laterais e 
inferior em mdf de 6 mm revestido em zinco com uma estrutura interna formada 
por uma resistência elétrica capaz de gerar calor para amolecer o filme plástico e 
facilitar sua conformação mecânica contra o molde. 
 
c) Parte fixa 02 ou câmara de vácuo: 
 
É uma caixa no formato de um paralelepido feita suas paredes laterais e 
inferior em mdf de 6 mm revestido em zinco, colocada ao lado da câmara de 
aquecimento com um furo no centro do retângulo inferior de 3 polegadas para 
colocação da bomba devácuo responsável por gerar pressão negativa na câmara e 
fazer com que o filme plástico se conforma conforme estrutura do molde. 
Na parte superior dessa caixa irá uma chapa de madeira de 3 mm espessura 
inteira perfurada com furos de 3 mm. Em todas as juntas da caixa foram utilizados 
silicone de alta temperatura para fazer a vedação do sistema e assim não permitir 
vazamentos e perda e pressão. 
Com a intenção de reduzir custos a bomba de vácuo utilizada no protótipo, foi 
um aspirador de pó de 1200w, 110v, visto que o aspirador apresenta uma cotação 
mais baixa que uma bomba de vácuo, e no aspirador de pó conseguimos as pressão 
negativa necessária para fazer a sucção do termo filme. Logo a baixo é possível 
observar uma imagem ilustrativa da caixa de vácuo ainda sem a bomba: 
 
39 
 
Figura 18: Câmara de Vácuo 
Fonte: Oliveira (2013) 
 
A seguir é possível observar a imagem do Eucatex perfurado que será 
utilizado como tampa da câmara de vácuo: 
 
: 
Figura 19: Eucalex perfurado 
Fonte: Oliveira ( 2013) 
 
 
d) Parte móvel ou sistema de fixação do filme: 
 
40 
 A parte móvel é uma estrutura formada por dois quadros de tubo de aço 
quadrado 40 x 40 0,90 fina frio aonde através de uma trava um quadro é 
pressionado contra o outro fazendo com que o filme metálico fique fixo. 
Esse conjunto de quadro fixado tem um sistema de dobradiça metálica feita 
com chapa de aço e pino de aço no qual permite levar esse quadro com o filme para 
a parte fixa 01, no qual o filme metálico irá receber o aquecimento durante o tempo 
necessário para amolecer. 
Após esse aquecimento por meio dessa dobradiça de aço, esse quadro é 
levado para a parte fixa dois onde é a câmara de vácuo, onde o filme será puxado 
contra o molde através de pressão negativa de vácuo para se conformar para a 
estrutura desejada. 
 
Figura 20: Dobradiça de Aço 
Fonte: Oliveira (2013) 
 
 
 E)Sistema de Refrigeração: O sistema de refrigeração é composto por uma 
estrutura feita em aço composta por dois coolers 12 volts de 120 mm para auxiliar na 
refrigeração do filme já conformado. Esses coolers são do tipo de coolers utilizados 
em computadores. 
 A seguir imagem do tipo de cooler utilizado na construção da 
termoformadora: 
41 
 
Figura 21: Sistema de refrigeração 
Fonte: Cooler Master (2017) 
 
f)Sistema Elétrico: 
 
 O sistema elétrico do protótipo é bem simples, visto que não apresenta 
automação, para redução de custos. O sistema elétrico é composto por uma fonte 12 
volts 10A para alimentar os coolers, um sistema de resistência para aquecer o molde 
no qual será instalado na Parte fixa 01 ou câmara de aquecimento, um dimmer para 
controlar a potência dissipada pela resistência e consequentemente, um disjuntor 
bifásico, cabos de diferentes bitolas, um interruptor para controlar a bomba geradora 
de pressão negativa, e a bomba de pressão negativa. O sistema elétrico está 
demostrado através do diagrama elétrico na figura abaixo. 
 
Figura 22: Diagrama elétrico. 
Fonte: adaptado de Oliveira (2013) 
 
 
42 
O orçamento do projeto foi elaborado logo após o desenvolvimento da parte 
mecânica. Geralmente, nas empresas, a pesquisa de preços é realizada pelo setor 
de compras, mas no projeto em questão todo material utilizado foi escolhido após 
uma série de consultas de valores e análise sobre a viabilidade do uso de 
determinado material para a o sucesso do projeto. Sendo que os materiais foram 
escolhidos tendo por base três fatores: custo, durabilidade e eficácia. 
Inicialmente foi traçado um valor máximo de 2000 mil reais, para que o projeto 
alcançasse os objetivos pretendidos. No entanto, como é observado no quadro a 
baixo o valor ficou bem abaixo da meta traçada, atestando a viabilidade econômica 
do projeto. 
 
 
 
Figura 23 : Orçamento 
Fonte: Autoria própria 
 
 
 
43 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
 
 
O processo de termoformagem de baixo custo, com o protótipo utilizado, 
apresentou resultados satisfatórios, em comparação com projetos nacionais para a 
mesma utilização os testes realizados após ajustes finos na máquina apresentaram 
ótimos índices de rendimento, e baixo número de desperdícios. 
O protótipo da termoformadora feito com materiais encontrados de maneira 
simples e sem complexidade apresenta fácil manutenção, em relação a modelos 
importados. Outra vantagem do produto é que com simples treinamento uma pessoa 
consegue operar a máquina e faze-la produzir o desejado. 
O protótipo consegue operar diferentes tipos de materiais como citado 
anteriormente, mas cada tipo de material e espessura exige uma regulagem da 
temperatura e do tempo de exposição para que não haja estiramento ou rompimento 
e consequentemente perda de material no caso de superaquecimento. 
 
Figura 24: Peça super aquecida com bolhas e estiramento 
Fonte: Autoria própria 
A regulagem da temperatura ideal tem influência geral na qualidade do 
produto não podendo ficar nem subaquecidada e nem superaquecida. Quando não 
44 
conseguimos atingir a temperatura ideal, no caso de sub aquecimento de 
amolecimento do filme plástico ela não fica totalmente moldada. 
Neste sentido, quando manuseada de forma adequada e tomando os devidos 
cuidados a máquina projetada apresenta um ótimo custo benefício. Com os números 
de rendimento dentro do esperado de maneira satisfatória o processo de 
trermoformagem de baixo custo, mostra ser eficiente em protótipos ou produção de 
baixa escala visto que o custo do protótipo da termoformadora é muito baixo em 
relação a modelos nacionais e importados. 
Desta forma compreende-se que a máquina de termoformagem manual, 
quando desenvolvida de forma estratégica, visando a diminuição de custos produz 
resultados satisfatórios para a redução do preço do produto. 
Pois além da máquina ter um custo menor ela requer um conhecimento prévio 
menor para ser manuseada. Ao contrário das máquinas automatizadas que possuem 
um valor maior e maior conhecimento dos seus operadores. 
No entanto, a máquina em questão não atende as necessidades de uma 
grande empresa que necessita de produção em grande escala. Mas, a máquina de 
termoformagem manual é ideal para pequenas empresas que precisam produzir 
embalagens em pequena escala. A praticidade e o custo baixo a tornam uma boa 
opção, para empresas de porte pequeno e médio. 
Além disso, a máquina será termoformadora manual projetada será capaz de 
capaz de trabalhar com diferentes tipos de chapas plásticas em Polipropileno, 
Policloreto de vinila (PVC), ABS, Poliestireno(OS) e termoformando diferentes 
objetos com diferentes aplicações. Isso será muitos importante para a pequena 
empresa, permitindo que sejam moldados vários materiais. 
O tamanho dá máquina manual projetada (1,2 metro de comprimento x 80 cm 
de largura e altura de 1,50 metrose) é ideal para empresas pequenas que não têm 
muito espaço. A maior parte da máquina foi construída em madeira e algumas partes 
em aço de carbono ou aço inox, materiais com custo baixo, que não refletirão em 
custos altos para a empresa, quando houver a necessidade de reparo. 
No mais, existe baixa demanda de máquinas de termoformagem manual no 
mercado, e as máquinas automatizadas têm um alto custo, quem nem sempre 
atende a necessidade de produção em pequena quantidade. A máquina projetada, 
visando a redução de custos, ficou com um preço 60 % menor que as máquinas 
disponíveis no mercado, já incluindo o custo com mão de obra. 
45 
Neste contexto, a máquina atende perfeitamente a demanda por peças 
menos complexas e em menor quantidade, podendo atender um seguimento do 
mercado que encontrava-se carentes de alternativas economicamente mais viáveis. 
Sendo assim, a máquina de termoformagem desenvolvida representa a 
possibilidade de a pequena empresa investir pouco com um retorno satisfatório, 
aumentando sua margem de lucro e podendoofertar produtos com preços mais 
atrativos. 
Desta forma, comparando o desempenho da máquina com outros processos 
de fabricação de polímeros, como a injeção de plástico, pode-se estabelecer 
diversas vantagens e desvantagens. A máquina de termoformagem projetada 
apresentou uma diminuição no custo de produção, quando comparada a injeção de 
plástico. Além disso, o processo de produção é desenvolvido em menor quantidade 
de tempo, sendo seus moldes facilmente modificáveis. 
 No mais, a adequação da máquina manual projetada para a redução 
de custos dentro das empresas possibilita as organizações integrar o processo de 
produção dos produtos com a termoformagem das embalagens. Isso permite que as 
empresas tornem-se menos dependentes de fornecedores externos, produzindo a 
embalagem dos seus produtos. Além disso, com a termoformagem integrada ao 
processo de produção do produto final. 
 A possibilidade de utilizar vários materiais para também possibilita as 
empresas utilizar a máquina para diversas finalidades, podendo ser utilizada na 
produção de brinquenos, embalagens, peças, entre outras. Isso torna a máquina de 
termoformagem projetada uma além de economicamente viável uma opção bastante 
versátil. 
 Após uma pesquisa na internet a máquina de termoformagem manual 
com menor preço encontrada custava em torno de 3100 reais, sendo devido ao seu 
tamanho pequeno é capaz apenas de trabalhar com alguns tipos de materiais, o que 
a faz ter um custo benefício inferior à máquina projetada. Desta forma comparando-a 
a máquina termoformadora construída para esse estudo conclui-se que o projeto 
atendeu aos objetivos traçados, criando uma nova alternativa mais econômica, sem 
que isso signifique diminuição da sua funcionalidade. 
46 
7. CONCLUSÃO 
 
A problemática levada em consideração devido a baixa demanda de 
máquinas termoformadoras manuais no mercado, e de alto custo para aspirantes da 
área de modelagem de polímeros, que não teriam a possibilidade de serem 
recuperadas os investimentos com as máquinas de alto custo, agora podem ser 
objetivados para inserção no segmento de termoformagem, de forma mais prática 
para alavancar o crescimento, caso alguma empresa interesse em investir no projeto 
escalona-lo em nível de mercado nacional. 
Tendo em vista um orçamento de uma máquina termoformadora manual que 
já está inserida no mercado, e da máquina que foi construída neste projeto, houve 
uma redução de cerca de 60% do preço, já contabilizados custos de materiais e de 
mão-de-obra. 
O problema foi solucionado, tendo em vista com o baixo custo apresentado o 
processo de termoformagem foi possibilitado através da construção em elementos 
mais simples e práticos que tornaram a possibilidade de termoformar peças simples 
e que dão coesão com o trabalho proposto. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
47 
7. SUGESTÃO PARA FUTUROS TRABALHOS 
 
 
 
No decorrer das pesquisas, o processo de termoformagem demonstrou ser 
um processo simples e barato, em detrimento aos outros processos de modelagem 
plástica como injeção e sopro por exemplo. A grande vantagem desse processo é o 
fato de que o molde, a ferramenta pode ser construída de madeira, resina, ou até 
mesmo um produto já existe pode servir de cópia para a produção plástica. 
Atualmente as impressoras 3D estão no auge, mas ainda é um processo caro 
e que não consegue replicar peças em todos os polímeros, há uma limitação grande. 
Já a termoformagem, em alguns casos, consegue ser viável financeiramente e 
rápido para realizar protótipos de peças em diversos polímeros, como por exemplo: 
PS, PP, PET, PVC.... Já a impressora 3D apenas consegue realizar em ABS e PLA. 
Esta sugestão para futuros trabalhos não indica que a termoformagem caseira 
e manual substituía a impressão 3D, mas será indicado que a termoformagem em 
alguns casos conseguirá apresentar resultados técnicos e financeiros melhores do 
que a impressão de polímeros. 
No mais, também foi observado que a termoformagem apresenta algumas 
desvantagens em relação a injeção plástica, como por exemplo o excesso de 
resíduo. Desta forma, também seria interessante um estudo mais aprofundado sobre 
a possibilidade de reaproveitamento desses resíduos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. RERERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BLACK, J. T. O projeto da fábrica com futuro, 1ª edição, Porto Alegre: Bookman, 
1998. 
CALLISTER, W. D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução, 5ª 
Edição, Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., 2002. 
ÇENGEL, Y. A. Transferência de calor e massa: uma abordagem prática, 3ª 
edição, tradução Luiz Felipe Mendes de Moura; Revisão Técnica Kmal A. R. Ismail. 
São Paulo: McGraw-Hill, 2009. 
COREL RESISTÊNCIAS ELÉTRICAS [S.I.]. 1 figura. Disponível 
em:www.corel.ind.br>. Acesso em: 23 de novembro de 2017 
ELETRO-FORMING [S.I.]. 6 figuras. Disponível em: <www.eletro-forming.com.br>. 
Acesso em: 10 novembro. 2017. 
ELIPSE SOFTWARE [S.I.]. 1 figura. Disponível em: <www.elipse.com.br>. Acesso 
em: 17 outubro. 2017. 
INNOVA PETROQUÍMICA [S.I.]. Manual de Termoformagem. Desenvolvido pela 
Innova Petroquímica 2009. Apresenta textos sobre os processos de termoformagem. 
Disponível em: <www.petrobras.com.ar > Acesso em: 17 novembro. 2017. 
NORTON, L. R. Projeto de máquinas, 2ª edição, Porto Alegre: Bookman, 2004. 
OLIVEIRA, Deval. Máquina de Vacuum Forming. GAZ. Florianópolis. Brasil. 
Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=RqyKV2g8CgI. Acesso em: 18 de 
Novembro de 2017 
SOUZA, A. F.; ULBRICH, C. B. L. Engenharia integrada por computador e 
sistemas CAD/CAM/CNC, 1ª Edição, São Paulo: Artliber, 2009. 
THRONE, J. L. Technology of thermoforming, 1ª edição , Estados Unidos: Hanser 
Gardner, 1996. 
 
https://www.youtube.com/watch?v=RqyKV2g8CgI