Como calcular
Contagem de cáries para um
Máquina de Moldagem por Injeção e Sopro:
A Fórmula do Engenheiro

RESTRIÇÃO 1: LARGURA DA PLACA

n₁ = ⌊W₀ / p⌋

RESTRIÇÃO 2: PESO DO CHUMBO

n₂ = ⌊S₀ / w₁⌋

RESTRIÇÃO 3: FORÇA DE FIXAÇÃO

n₃ = ⌊F₀ / f₁⌋

Determine o passo do mandril (p) a partir da especificação do diâmetro externo do pescoço.

p (mm) = Diâmetro externo do gargalo (mm) + folga entre centros (12–18 mm). Use 12 mm para mandris IBM farmacêuticos padrão (espaçamento estreito, conjunto de mandris alinhados com precisão); use 15–16 mm para IBM cosméticos e de uso diário padrão; use 18 mm para diâmetros de mandril grandes (diâmetro externo do gargalo acima de 40 mm) onde a parede do corpo do mandril requer um espaçamento maior. Confirmação: A equipe de engenharia de moldes da Korea Ever-Power Ansan-si confirma o passo por modelo 3D de frasco na fase de cotação. Exemplo: Gargalo de 28 mm de diâmetro externo, abertura de 15 mm → p = 43 mm. Gargalo de 22 mm de diâmetro externo (conta-gotas de 10 ml), abertura de 16 mm → p = 38 mm.

Calcular n₁ (restrição da largura da plataforma)

n₁ = ⌊W₀ / p⌋ onde W₀ = largura total da plataforma − 2 × margem da borda (padrão de 35 mm de cada lado). Exemplo para ZQ135 em conta-gotas de 10 ml (p = 38 mm): W₀ = 1.300 − 70 = 1.230 mm. n₁ = ⌊1.230 / 38⌋ = ⌊32,4⌋ = 32. A especificação Korea Ever-Power ZQ135 confirma 30 cavidades em 10 ml (a margem de borda é ligeiramente maior, de 40 a 45 mm por lado, com uma placa de 1.300 mm): 1.300 − 90 = 1.210 mm; ⌊1.210/38⌋ = 31,8 → 30 após a tolerância da estrutura do molde. A contagem de cavidades confirmada para o ZQ135, de 30 em 10 ml, inclui a tolerância real da estrutura do molde; a fórmula fornece a estimativa superior e a especificação Korea Ever-Power confirma a contagem real alcançável.

Calcular n₂ (restrição de peso do disparo)

n₂ = ⌊S₀ / w₁⌋ onde S₀ = peso máximo de injeção da máquina (g) e w₁ = peso da pré-forma por cavidade (g). Estimativa do peso da pré-forma: w₁ ≈ peso da garrafa final × 1,05–1,08 (peso do canal de injeção normalmente 5–8%). Peso da garrafa final = densidade do material (g/cm³) × volume da parede (cm³). Método mais simples: use diretamente o peso da parede da garrafa (a maioria das especificações de garrafas farmacêuticas inclui o peso da garrafa final; adicione 5% para o canal de injeção). Exemplo para ZQ135 em frasco farmacêutico de PP de 100 ml: Peso da garrafa finalizada 33 g → peso da pré-forma w₁ = 33 × 1,06 = 35 g. S₀ = 650 g. n₂ = ⌊650 / 35⌋ = ⌊18,6⌋ = 18. A especificação da Korea Ever-Power ZQ135 confirma 18 cavidades em garrafas de 100 ml. ✓

Calcule n₃ (restrição da força de fixação) e encontre o mínimo.

n₃ = ⌊F₀ / f₁⌋ onde f₁ = pressão de injeção (MPa) × área projetada do gargalo da cavidade (mm²) / 1.000. Para um diâmetro externo do gargalo de 28 mm: área projetada = π/4 × 28² = 616 mm². Com uma pressão de injeção de 100 MPa: f₁ = 100 × 616 / 1.000 = 61,6 kN por cavidade. Para ZQ135 (F₀ = 1.350 kN): n₃ = ⌊1.350 / 61,6⌋ = ⌊21,9⌋ = 21. Número final de cavidades n = min(n₁, n₂, n₃) = min(resultado da placa, 18, 21) = 18 (o peso da injeção é o fator limitante para 100 ml de ZQ135). Se a placa resultar em 20, o peso da injeção em 18 e a pressão de fechamento em 21: n = 18 — a restrição do peso da injeção determina o número de cavidades para este formato.

Verificar em relação aos dados de especificação do Korea Ever-Power EP-ZQ

Compare o número de cavidades calculado (n) com a tabela de número de cavidades confirmada da série ZQ da Korea Ever-Power (Seção 04 abaixo). Os números de cavidades confirmados da Korea Ever-Power incorporam as tolerâncias reais da estrutura do molde e as margens da borda da placa de produção da fábrica de Ansan-si — eles são mais precisos do que a estimativa da fórmula para formatos IBM padrão para produtos farmacêuticos e cosméticos. Se o número de cavidades calculado (n) exceder o número de cavidades confirmado da Korea Ever-Power em mais de 2 cavidades, reexamine a tolerância da margem da borda (W₀) e a estimativa do peso da pré-forma (w₁). Se a fórmula resultar em um número de cavidades menor do que a especificação da Korea Ever-Power, verifique se o peso do frasco usado no cálculo corresponde à especificação real do peso alvo do frasco.

Calculando apenas a restrição da plataforma e encomendando as ferramentas para uma contagem de cavidades impossível em termos de peso de injeção.

O erro mais comum e dispendioso. Exemplo: frasco de xampu de PP de 500 ml na ZQ135. Cálculo da placa: ⌊1.210/43⌋ = 28 cavidades. Cálculo do peso da injeção: ⌊650/60⌋ = 10 cavidades. Uma equipe de compras que encomenda um molde de 14 cavidades para frascos de 500 ml na ZQ135 recebe um molde que requer 14 × 60 g = 840 g de injeção total — 29% acima do máximo de 650 g da ZQ135. O molde não pode operar com 14 cavidades na ZQ135. Custo de adaptação: reduzir o molde para 10 cavidades ativas (desperdiçando 4 posições de cavidade) ou atualizar para uma máquina maior (não disponível na série ZQ para este formato). Prevenção: sempre calcule n₂ antes de encomendar ferramentas para frascos acima de 100 ml.

Utilizar o peso da garrafa final em vez do peso da pré-forma na restrição de peso da dose.

O peso da pré-forma é o peso final do frasco mais o peso do canal de injeção (5–8% de injeção para canais de injeção IBM padrão para a indústria farmacêutica). Exemplo: frasco de comprimido de PP de 100 ml com peso final de 33 g. Usando 33 g diretamente: n₂ = ⌊650/33⌋ = 19 cavidades. Peso correto da pré-forma: 35 g (33 × 1,06): n₂ = ⌊650/35⌋ = 18 cavidades. O erro produz uma cavidade extra que excede o peso da injeção quando o canal de injeção é incluído — causando falta de injeção na cavidade 19 na velocidade de produção comercial. A Korea Ever-Power confirma que n₂ = 18 para 100 ml na ZQ135 é o valor correto, incluindo a tolerância do canal de injeção.

Considerando que o número de cavidades aumenta linearmente com o tamanho da plataforma em todos os modelos de máquinas

A plataforma do ZQ110 tem 1.100 mm (1,0× os 1.300 mm do ZQ135 × 0,85). Mas o peso da injeção do ZQ110 é de 540 g contra 650 g do ZQ135 (0,83×). Em 100 ml de PP farmacêutico (pré-forma de 35 g): n₂ do ZQ110 = ⌊540/35⌋ = 15; n₂ do ZQ135 = 18 (1,2× a mais). Em 10 ml de PCTG conta-gotas (pré-forma de 4,5 g): n₁ do ZQ110 = ⌊1.030/38⌋ = 27; n₁ do ZQ135 = ⌊1.210/38⌋ = 31 (1,15× a mais — mas o valor real é 24 contra 30). A contagem de cavidades não escala linearmente entre os modelos porque as restrições de peso da placa e do molde estão ativas simultaneamente — aquela que cresce mais lentamente entre os modelos torna-se a restrição vinculante e limita o ganho na contagem de cavidades.

Especificar um layout de mandril de fileira dupla para contornar a restrição de largura da plataforma.

Algumas equipes de compras, após calcularem n₁ a partir da largura da placa, propõem layouts de mandril de fileira dupla (duas fileiras de mandris na placa, deslocadas, para dobrar o número de cavidades com a mesma largura da placa). A moldagem com mandril IBM de fileira dupla não é prática padrão e apresenta limitações significativas: (a) o mecanismo de indexação rotativa de 3 estações é projetado para uma única fileira de mandris — a fileira dupla requer uma mesa rotativa não padrão que aumenta a inércia de indexação do mandril e o erro de posicionamento angular; (b) o custo da moldagem com mandril de fileira dupla é de 2,5 a 3,5 vezes maior que o da moldagem padrão de fileira única; (c) a uniformidade de temperatura entre as cavidades em duas fileiras é significativamente mais difícil de alcançar, aumentando a variação da espessura da parede e a variação da opacidade para PCTG. A Korea Ever-Power não recomenda a moldagem com mandril IBM de fileira dupla para programas farmacêuticos ou cosméticos padrão. Selecione um modelo ZQ maior se a largura da placa limitar o número de cavidades em fileira única para a aplicação.

Selecionar o modelo da máquina com base apenas na quantidade de cavidades, sem verificar a altura da máquina para a instalação.

A ZQ135, com 18 cavidades/100 ml, é a máquina farmacêutica IBM de maior capacidade de produção no mercado — porém, possui 2,4 m de altura e requer um pé-direito mínimo de 3,0 m (mais 0,5 m de espaço para manutenção = 3,5 m no total para acesso preferencial). Equipes de compras farmacêuticas que selecionam a ZQ135 para uma sala limpa GMP coreana com pé-direito de 2,7 m constatam que a ZQ135 (2,4 m) deixa apenas 0,3 m de espaço livre — abaixo do padrão mínimo de 0,5 m para manutenção. A alternativa correta é a ZQ110 (2,2 m, 14 cavidades a 100 ml, cabe em um pé-direito de 2,7 m com 0,5 m de espaço livre). A otimização do número de cavidades deve sempre ser avaliada juntamente com a altura da máquina para a instalação em questão. A matriz completa de compatibilidade entre altura da máquina e altura do teto está disponível em [link para a matriz]. Série EP-ZQ Páginas de produtos.

Por que a Korea Ever-Power confirma 30 cáries com 10ml do ZQ135 quando a fórmula indica 31 a 32?

A fórmula n₁ = ⌊W₀/p⌋ fornece uma estimativa superior com base em um cálculo geométrico das posições do mandril dentro da largura efetiva da placa. A fórmula utiliza W₀ = largura total da placa − margem de borda estimada (tipicamente assumida como 70 mm no total = 35 mm por lado). A contagem de cavidades confirmada pela Korea Ever-Power de 30 a 10 ml para ZQ135 incorpora a tolerância estrutural real da estrutura do molde, que para a placa de 1.300 mm com matriz de mandril de 30 cavidades em largura total requer uma margem de borda ligeiramente maior do que a assumida pela fórmula — aproximadamente 45 mm por lado (90 mm no total), resultando em W₀ efetivo = 1.300 − 90 = 1.210 mm, e n₁ = ⌊1.210/38⌋ = 31,8, que arredonda para baixo para 30 após a tolerância estrutural real da estrutura do molde dentro da largura efetiva de 1.210 mm. A especificação da Korea Ever-Power é a referência oficial; a fórmula fornece a estimativa teórica superior. Utilize a fórmula para formatos não padronizados; utilize a tabela de especificações da Korea Ever-Power para formatos padronizados.

Como se determina o passo do mandril para um frasco não padronizado com um diâmetro externo do gargalo entre os tamanhos farmacêuticos padrão?

Passo do mandril p = diâmetro externo do gargalo + folga entre centros. A folga é determinada pelo diâmetro do corpo do mandril na estação de injeção — o corpo do mandril (entre a área do gargalo e a base) tem um diâmetro ligeiramente maior que o diâmetro externo do gargalo para fornecer suporte ao núcleo durante a injeção. A folga deve acomodar: (a) a espessura da parede da cavidade de injeção entre posições adjacentes do mandril (parede de aço mínima de aproximadamente 6–8 mm de cada lado para rigidez estrutural adequada); (b) o excesso do diâmetro do corpo do mandril sobre o diâmetro externo do gargalo (tipicamente 1–3 mm de cada lado). Folga mínima total = 2 × (6 mm de parede da cavidade + 2 mm de excesso do corpo do mandril) = 16 mm. Para gargalos farmacêuticos padrão com diâmetro externo de 20–38 mm, a Korea Ever-Power Ansan-si Mold Engineering utiliza uma folga de passo de 14–18 mm. Para um diâmetro externo de gargalo não padrão (por exemplo, 25 mm para um dispensador de bomba cosmética coreano específico): entre em contato com a Korea Ever-Power com o modelo 3D do frasco; A equipe de engenharia de moldes da Ansan-si confirma o passo do mandril e, portanto, a quantidade de cavidades em até 5 dias úteis, sem custo adicional.

Fazer menos bisnagas do que o máximo permitido pela máquina melhora a qualidade das mamadeiras?

Operar com um número menor de cavidades do que o máximo permitido pela máquina melhora alguns parâmetros de qualidade, à custa da eficiência de produção. Efeitos positivos da redução do número de cavidades na mesma máquina: (a) redução do peso total de injeção por ciclo — o enchimento com 70–80 TP3T do máximo da máquina, em vez de 95–100 TP3T, proporciona uma pressão de enchimento mais consistente entre as cavidades, melhorando potencialmente a uniformidade do peso em 1–2 TP3T; (b) menor necessidade de pressão de injeção — reduz a carga de fechamento por cavidade, melhorando potencialmente o Cpk do diâmetro externo do gargalo em 0,05–0,10 unidades de Cpk com um número reduzido de cavidades; (c) maior margem térmica no cilindro — a rosca recupera mais rapidamente por ciclo, reduzindo a variação do acúmulo de calor no cilindro com um número reduzido de cavidades. Efeitos negativos: redução direta na produção por hora proporcional à redução do número de cavidades. Na prática, a Korea Ever-Power recomenda operar com o número total de cavidades confirmado e com parâmetros de processo validados, em vez de reduzir o número de cavidades para melhorar a qualidade. Problemas de qualidade com o número máximo de cavidades indicam um problema nos parâmetros do processo (temperatura do molde, velocidade de injeção, umidade da resina) e não um problema com o número de cavidades em si. Reduza o número de cavidades apenas como uma medida temporária durante a resolução de problemas no processo, e não como uma estratégia permanente de controle de qualidade.

Posso usar um molde com cavidade menor em uma máquina ZQ maior para aumentar a produção por ciclo?

Sim, dentro da faixa de compatibilidade mecânica da máquina. Um molde de 14 cavidades projetado para a ZQ110 geralmente pode ser instalado e operado na ZQ135 se: (a) o padrão de furos dos parafusos do molde corresponder à placa da ZQ135 (a Korea Ever-Power projeta moldes com padrões de parafusos padronizados para a ZQ110 e a ZQ135 por esse motivo); (b) a espessura do molde estiver dentro da faixa de tolerância da ZQ135; (c) o passo do mandril da cavidade de injeção for compatível com a geometria de indexação da mesa rotativa da ZQ135. Operar um molde de 14 cavidades da ZQ110 na ZQ135 não aumenta o número de cavidades — ele continua operando com 14 cavidades. A vantagem é o acesso à maior capacidade de peso de injeção da ZQ135 (útil se o molde de 14 cavidades utilizar garrafas mais pesadas do que a ZQ110 suporta) e à maior força de fechamento da ZQ135. Não adiciona cavidades. Para aumentar a produção por ciclo, é necessário encomendar um novo molde projetado com o número máximo de cavidades para a máquina em questão. A Korea Ever-Power confirma a intercambialidade dos moldes entre os modelos ZQ na fase de cotação.

Por que o ZQ80 mostra uma faixa de valores (5 a 6 cavidades com 500 ml; 3 a 4 com 1000 ml) em vez de um número fixo?

As capacidades de 500 ml e 1.000 ml da ZQ80 refletem a sensibilidade da restrição de peso da dose ao peso da parede da garrafa nesses formatos maiores. O peso máximo da dose da ZQ80 é de 466 g. Em 500 ml: um frasco de xampu de PP leve com pré-forma de 55 g resulta em n₂ = ⌊466/55⌋ = 8 — mas espere, verifique também a placa: placa de 800 mm no formato de 500 ml com diâmetro externo de 33 mm e passo de 50 mm: n₁ = ⌊730/50⌋ = 14. O peso da injeção limita a prensagem a 8. No entanto, um frasco farmacêutico de HDPE mais pesado de 500 ml com pré-forma de 70 g: n₂ = ⌊466/70⌋ = 6. Um frasco de produto químico de uso diário mais leve de 500 ml com pré-forma de 80 g (parede espessa): n₂ = ⌊466/80⌋ = 5. Portanto, a faixa de 5 a 6 reflete a faixa de pesos de pré-forma para frascos de 500 ml que estão dentro do escopo de aplicação realista do ZQ80. O ZQ135 em frascos de 500 ml tem capacidade para 10 cavidades (especificação da Korea Ever-Power) para o peso padrão da pré-forma de 60 g. Caso o peso da pré-forma se desvie significativamente de 60 g, o cálculo deve ser refeito. A Korea Ever-Power recomenda que, para todos os formatos acima de 250 ml, seja fornecida a especificação do peso do frasco final juntamente com a solicitação de informações sobre o número de cavidades.

Como funciona a adição de cavidades durante o programa (após o lançamento comercial) em uma máquina EP-ZQ?

A adição de cavidades a um programa EP-ZQ IBM existente requer um novo molde com o número de cavidades aumentado — não é possível adicionar cavidades a um molde existente após a fabricação (as posições das cavidades de injeção e das hastes do núcleo da IBM são usinadas na base do molde em posições de passo fixo durante a fabricação inicial). O processo: (1) encomendar um novo molde com o número de cavidades aumentado desejado, verificado em relação a todas as três restrições para o modelo ZQ; (2) executar o teste T1 no novo molde; (3) qualificar o novo molde de acordo com os protocolos OQ/PQ; (4) desativar ou manter em reserva o molde com menor número de cavidades. O molde com menor número de cavidades pode ser mantido como molde de reserva para uso durante os intervalos de manutenção ou repolimento do novo molde — esta é uma prática padrão nas operações de CMO da IBM na indústria farmacêutica coreana. Custo do molde para adicionar de 14 para 18 cavidades (cenário de ampliação de escala de ZQ110 para ZQ135): encomendar um novo molde ZQ135 de 18 cavidades; O molde ZQ110 de 14 cavidades torna-se o molde de reserva ou é reaproveitado para uma garrafa de formato menor.

Qual a relação entre o número de cavidades e o prazo de entrega e custo do molde?

O custo do molde e o prazo de entrega escalam aproximadamente de forma linear com o número de cavidades para formatos farmacêuticos padrão IBM. Parâmetros indicativos de ferramental da Korea Ever-Power Ansan-si: Molde ZQ60 de 6 cavidades (PP farmacêutico, H13 SPI B1): KRW 12–18 milhões, 45–55 dias úteis. Molde ZQ110 de 14 cavidades (PP farmacêutico, H13 SPI B1): KRW 22–32 milhões, 50–60 dias úteis. Molde ZQ135 de 18 cavidades (PP farmacêutico, H13 SPI B1): KRW 28–40 milhões, 55–65 dias úteis. S136 SPI A1 (PCTG cosmético de luxo): adicionar KRW 8–15 milhões e 10–15 dias em comparação com H13 SPI B1. Frasco conta-gotas de 30 cavidades em PCTG S136 SPI A1 (10 ml): KRW 35–55 milhões, 65–80 dias úteis. Estes são valores indicativos; o custo real depende da complexidade da geometria do frasco, do design da rosca do gargalo, da especificação do acabamento superficial e do material do molde. Entre em contato com a Korea Ever-Power Ansan-si para obter um orçamento formal de ferramental em até 5 dias úteis após o recebimento do modelo 3D do frasco.

Onde posso verificar a quantidade de cavidades e obter uma recomendação de máquina para a minha mamadeira específica?

A Coreia Ever-Power Série de máquinas de moldagem por injeção e sopro EP-ZQ As páginas fornecem a contagem confirmada de cavidades e as especificações completas das máquinas para todos os cinco modelos (ZQ40, ZQ60, ZQ80, ZQ110, ZQ135). Guia de substituição de máquinas IBM Contém dados comparativos da contagem de cavidades com Jomar IBM, SUMA iB, Uniloy UIB e Bloma IBM em cada classe de tonelagem — útil para compradores que comparam a contagem de cavidades do EP-ZQ com a de suas máquinas existentes ou especificadas. Para verificação da contagem de cavidades em uma garrafa específica: envie o arquivo CAD 3D da garrafa, a resina alvo e o volume anual desejado para a Korea Ever-Power Ansan-si. A equipe de engenharia de moldes da Korea Ever-Power Ansan-si confirma a contagem de cavidades, a restrição de fixação e o modelo ZQ recomendado em até 5 dias úteis, sem custo. Entre em contato através do formulário em Página de contato da Korea Ever-Power.