blog

Aug 13, 2023

Pepsico encontra alternativa inovadora para ferramentas de metal caras

Fornecedores Relacionados A velocidade no mercado nunca foi tão importante para o consumidor

Fornecedores Relacionados

A velocidade de lançamento no mercado nunca foi tão importante no setor de bens de consumo, pois os proprietários de marcas visam desenvolver novos designs de garrafas e embalagens para atender aos desejos dos clientes em constante mudança. Mas criar ferramentas de metal convencionais para a moldagem por sopro de garrafas é uma proposta cara e demorada. É por isso que a Pepsico estava procurando uma alternativa.

Os produtos da empresa de bebidas Pepsico são apreciados por consumidores mais de um bilhão de vezes por dia em mais de 200 países e territórios em todo o mundo. O grupo gerou mais de 79 bilhões de dólares em receita líquida em 2021, impulsionado por um portfólio de bebidas complementares e alimentos convenientes que inclui Lay's, Doritos, Cheetos, Gatorade, Pepsi-Cola, Mountain Dew, Quaker e Soda Stream. O portfólio de produtos da Pepsico inclui uma ampla variedade de alimentos e bebidas agradáveis, incluindo muitas marcas icônicas que geram mais de um bilhão de dólares cada uma em vendas anuais estimadas no varejo.

A empresa de alimentos e bebidas estava procurando uma maneira de acelerar a velocidade de entrada no mercado otimizando a produção de moldes de sopro. Com métodos convencionais, este processo pode ser bastante demorado. Depois que um arquivo CAD do projeto da embalagem é criado, pode levar até quatro semanas para usinar uma ferramenta de metal e, em seguida, mais duas semanas para obter uma unidade de teste para fazer a moldagem por sopro real. Também poderia facilmente custar até 10.000 dólares para produzir um único conjunto de ferramentas de metal, dependendo de sua complexidade, de acordo com Max Rodriguez, gerente sênior de Pesquisa e Desenvolvimento Global de Embalagens, Engenharia e Design Avançado, no centro de pesquisa Valhalla da Pepsico.

Isso levou muitos a tentar aplicar a impressão 3D para encurtar esse processo, mas as abordagens anteriores de ferramentas rápidas também tinham suas deficiências. Levaria de dois a três dias para imprimir em 3D uma única ferramenta de moldagem por sopro da Digital ABS (um material caro) em uma máquina de impressão 3D Polyjet de 250.000 dólares. Mesmo assim, a ferramenta resultante carecia de durabilidade e poderia produzir apenas cerca de 100 garrafas antes que o molde começasse a falhar. Isso levou Rodriguez e sua equipe a explorar usando uma abordagem híbrida, combinando partes de um molde de metal convencional com inserções impressas em 3D.

Este modelo híbrido - que a Pepsico patenteou no final de 2020 - envolve o uso de um invólucro de molde externo de metal universal que se encaixa na maioria das máquinas de moldagem por sopro comerciais atualmente. A empresa então explorou o uso da manufatura aditiva para imprimir apenas as partes internas essenciais do molde que produzem a geometria do produto final. A Working with Dynamism apresentou à equipe da Pepsico soluções industriais em impressão 3D que pudessem atender às suas necessidades.

"Tempo e custo são obviamente importantes, mas o mais importante é ter a capacidade de ter flexibilidade para executar várias iterações de design diferentes em um ritmo recorde, para que possamos avaliar o desempenho em todas as atividades posteriores. Isso é realmente o que nos ajuda a acelerar", diz Rodriguez. Essas atividades posteriores incluem a confirmação do desempenho da garrafa nas linhas de embalagem, máquinas de venda automática e rede de distribuição da Pepsico.

O grupo escolheu o xPEEK147 da Nexa 3D da Henkel Loctite para as pastilhas de ferramentas impressas em 3D devido à resistência do material e aos impressionantes fatores de desempenho, incluindo sua temperatura de deflexão de calor muito alta. Embora essa abordagem híbrida seja independente da máquina, o que significa que ela pode usar vários tipos de impressoras 3D, a Pepsico descobriu que a impressora 3D Nexa 3D NXE 400 ultrarrápida e de alto rendimento e o desempenho do material que a acompanha são ideais para produzir os componentes de molde necessários.

A equipe aplicou um suporte de pedra dental às inserções impressas para dar às cavidades do molde a resistência à compressão necessária para moldagem por sopro de até 40 bar de pressão. Em seguida, usou uma máquina de moldagem por sopro Blowscan em escala de laboratório modificada da Blow Molding Technologies (BMT), com sede na Irlanda do Norte, para produzir as garrafas reais. A BMT tem sido uma prestadora de serviços estratégica e uma parceira confiável da Pepsico nos últimos cinco anos, observou Rodriguez.