Por Patrícia Brocaldi(*)

 

Olhar para a planilha de custos de uma peça injetada hoje exige ir muito além do preço do polímero e do custo de fabricação do molde. O custo da energia elétrica deixou de ser uma taxa fixa de fundo para se tornar uma variável crítica na margem de lucro. Estudos publicados no Journal of Cleaner Production mostram que a eletricidade pode representar entre 30% e 45% dos custos operacionais diretos de uma célula de injeção. É muita coisa para ser tratada apenas como despesa fixa de utilidades.

Em um mercado com margens cada vez mais apertadas, otimizar o consumo energético não é mais só uma questão de sustentabilidade ou marketing verde. É eficiência operacional pura e simples. Se a sua máquina gasta mais energia do que o necessário, seu custo por peça sobe e você perde competitividade no orçamento.

 

 O diagnóstico: onde a energia está sendo gasta?

 

Para cortar o desperdício, primeiro precisamos entender onde ele acontece. Dados compilados pelo Serviço de Aprendizagem Industrial (SENAI) mostram a divisão típica do consumo em uma planta de transformação:
 

• Força motriz (motores e drives): responde por cerca de 71% da energia, acionando os movimentos de fechamento, extração e, principalmente, a plastificação na rotação da rosca;

• Aquecimento (zonas do cilindro): fica na casa dos 24%, mantendo as resistências ligadas para fundir o polímero;

• Periféricos e iluminação: são os 5% restantes; embora esse número mude drasticamente se somarmos chillers, termorreguladores e desumidificadores trabalhando mal dimensionados no setor de apoio.

No dia a dia do chão de fábrica, a melhor ferramenta para monitorar esse cenário é o consumo específico de energia (SEC, do inglês specific energy consumption), medido em kWh/kg de material processado. É esse indicador que aponta se um processo está lucrando ou queimando dinheiro de forma silenciosa.

 

O impacto da tecnologia: hidráulicas versus elétricas

 

A escolha do maquinário dita o consumo base da sua linha. As injetoras hidráulicas antigas, com bombas de deslocamento fixo, são as maiores vilãs. O motor roda em rotação máxima o tempo todo, mesmo quando a máquina está esperando o tempo de resfriamento ou no meio de um setup longo. O resultado? Energia jogada fora em forma de calor no óleo hidráulico que depois exige ainda mais energia para resfriar no trocador de calor.

 

Dados de engenharia de aplicação de grandes fabricantes, como a Engel, mostram como o perfil de consumo (SEC) varia conforme a tecnologia:

 

 

 

 

As injetoras elétricas mudam o jogo porque eliminam as perdas em vazio. Elas só consomem quando há movimento. Lembre-se: a peça que vai para o moinho consome energia duas vezes para ser produzida.

 

Engenharia de processo: onde o chão de fábrica perde dinheiro

Não dá para culpar apenas a idade das máquinas. Muitas vezes, o desperdício está na regulagem do processo ou na falta de manutenção preventiva do ferramental.

 

1. Ajustes de temperatura e reologia

 

Ainda é comum ver operadores subindo o perfil de temperatura do cilindro "de orelha", apenas para facilitar a fluidez de um material que veio com variação de lote. Isso é um erro técnico caro. Aumentar a temperatura além do necessário força as resistências e sobrecarrega o motor de plastificação, que precisa cisalhar um material fora da viscosidade ideal.

 

Uma ação simples, como instalar mantas de isolamento térmico no canhão, reduz em até 20% a energia gasta no aquecimento. O investimento se paga em menos de seis meses, segundo dados do programa PotencializEE.

 

2. O molde não é só para dar forma, é também trocador de calor.

 

O resfriamento consome facilmente mais de 60% do tempo total do ciclo de injeção. Canais de refrigeração entupidos, oxidados ou com incrustações calcárias agem como isolantes térmicos.

 

Se o processo precisa de 20 segundos para resfriar a peça, mas passa para 24 segundos porque a troca térmica está ruim, a máquina opera com 20% mais tempo por ciclo. O impacto financeiro é em cascata: o ciclo fica lento, a produtividade cai, a injetora fica ligada por mais tempo e o chiller precisa trabalhar sobrecarregado para tentar compensar a perda.

 

A conta no fim do mês: uma simulação real

 

Para tirar a teoria do papel, vamos a um cálculo prático. Pense em uma injetora de 150 toneladas rodando uma peça de PP (peso da injeção de 200g) com ciclo de 15 segundos. Isso significa uma taxa de produção de 48 kg/h. Operando em três turnos (6.000 horas por ano), veja a diferença:

 

• Com injetora hidráulica antiga (SEC de 1,5 kWh/kg):
  48 kg/h×1,5 kWh/kg×6.000 h=432.000 kWh/ano

• Migrando para um sistema servohidráulico (SEC de 1,0 kWh/kg):
  48 kg/h×1,0 kWh/kg×6.000 h=288.000 kWh/ano

 

O resultado é a economia direta de 144.000 kWh/ano em apenas uma máquina. Dependendo da tarifa industrial da sua região, o retrofit de acionamento ou a troca do equipamento se paga entre seis e 12 meses.

 

Conclusão

 

Tratar a eficiência energética como um tema secundário ou mero "selo verde" é um erro de gestão. O kWh/kg é uma métrica tão vital para a fábrica quanto o tempo de ciclo ou o índice de refugo. Reduzir esse indicador ajustando processos, isolando o canhão ou atualizando os motores se traduz, centavo por centavo, no custo final do seu produto. No final das contas, uma fábrica mais eficiente energeticamente é, simplesmente, uma fábrica mais lucrativa.

 

Imagem: Gemini IA

 

 

(*) Patrícia Brocaldi é engenheira de materiais com especialização em gestão estratégica de projetos. Atua no desenvolvimento de matéria-prima, soluções sustentáveis, eficiência de processo e engenharia econômica.

 

 

 

_______________________________________________________________________________________

Assine a PI News, a newsletter semanal da Plástico Industrial, e receba informações sobre mercado e tecnologia para a indústria de plásticos. Inscreva-se aqui.

_______________________________________________________________________________________

 

 

Opinião

---