Sumário
Junho/Julho - 2022
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REPORTAGEM
ARTIGOS
BALANÇO FEIMEC
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TRATAMENTO SUPERFICIAL Influência do roleteamento sobre a corrosão e fadiga do aço ABNT 4140
34 SIMULAÇÃO Previsão de fraturas dúcteis em simulações computacionais na conformação mecânica
28 GUIA II Prestadores de serviços de usinagem para terceiros
SEÇÕES
GUIAS
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GUIA I Fornecedores de skimmers
Um resumo das atrações da Feira Internacional de Máquinas e Equipamentos, realizada em São Paulo (SP), no mês de maio.
Capa: Detalhe da usinagem de uma roda dentada. Dmitry Kalinovsky, by Shutterstock. Layout da capa: Vanessa C. Silva
Carta ao leitor ............................................................................. 04 Notas & Informações ................................................................. 06
Anunciantes G Giro Rápido ............................................................................ 27 I Intermach ................................................................................ 11 Intersolar ................................................................................. 33 Iscar ................................................................................ 2ª Capa
T Tajmac ..................................................................................... 05 ThesmarterE ........................................................................... 19
As opiniões constantes de artigos assinados não são necessariamente coincidentes com as de Máquinas e Metais
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Carta ao Leitor
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Tecnologia, um auxílio ao ofício de fabricar com precisão
F
abricar componentes é um processo que envolve responsabilidade, pois depende deles o funcionamento perfeito de sistemas complexos, com tolerâncias estreitas, onde um erro pode comprometer todo o desempenho do conjunto. A atividade exige profissionais dedicados e entusiastas. Porém, já faz algum tempo que a habilidade de controlar todas as variáveis do processo de usinagem extrapolou os limites humanos, delegandose às máquinas e aos sistemas computadorizados boa parte das tarefas que asseguram a fabricação precisa. Com o avanço das tecnologias digitais, este limite vai se tornando cada vez mais elástico, e as máquinas vão assumindo mais “responsabilidades”, liberando o operador para lidar com o planejamento e o trato com fatores que a automação não abarca. Um exemplo disso pode ser visto na
matéria sobre o uso de recursos de inteligência artificial para avaliar e executar a troca automática de pastilhas intercambiáveis de corte, em matéria na seção de Notas & Informações, na página 7 desta edição. A pesquisa, levada a cabo pelo Instituto Fraunhofer (Alemanha) pode até parecer futurista, mas não mais do que muitos recursos criados no passado e que hoje são a realidade da indústria. Também nesta edição, um artigo técnico trata do tratamento superficial de roleteamento, usado para diminuir a rugosidade, aumentar a dureza e a resistência de componentes à fadiga mecânica e à corrosão. Porque por mais atenção que se tenha à fabricação, é preciso preparar peças para uma vida em serviço. Outro artigo trata do uso de sistemas de simulação para prever fraturas que não são desejáveis na conformação mecânica, tendo em vista que o processo em si
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consiste em promover fraturas de forma controlada no material que está sendo trabalhado. Mais uma vez, a tecnologia ajuda a definir o ponto exato entre o que se deseja executar e o que é realizável na prática. E também nesta edição estão dois guias importantes para o setor: o que traz uma relação de empresas prestadoras de serviços de usinagem para terceiros e o guia de fornecedores de skimmers, equipamentos essenciais para o tratamento de fluidos de corte, que contribuem inclusive para a manutenção de um ambiente mais salubre para os operadores, ainda insubstituíveis apesar da evolução tecnológica. Hellen Corina de Oliveira e Souza Diretora de redação hellen.souza@arandaeditora.com.br
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MÁQUINAS E METAIS, revista brasileira de tecnologia de usinagem e automação da manufatura, é uma publicação mensal de Aranda Editora Técnica Cultural Ltda. MM é enviada gratuitamente todos os meses para 15.000 leitores qualificados dos setores mecânico e metalúrgico de todo o Brasil. Redação, Publicidade, Administração e Correspondência: Alameda Olga, 315 - 01155-900 - São Paulo - SP - BRASIL Tel.: +55 (11) 3824-5300 - info@arandanet.com.br www.arandanet.com.br
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Notas & Informações
Fusos de alta velocidade serão melhor entendidos no Brasil A Colibri Spindles, empresa Israelense dedicada ao desenvolvimento de soluções avançadas em fusos de alta velocidade, destacou um gerente de produto no Brasil para acompanhamento técnico das vendas e de marketing do produto denominado Jet Spindle, um fuso capaz de tornar máquinas de usinagem convencionais em versões de alta velocidade. Acoplados às máquinas convencionais, os fusos as fazem trabalhar em alta velocidade, impulsionados pela bomba de alta pressão do sistema de refrigeração da própria máquina e com monitoramento de rpm em tempo real. Thomaz Franco, gerente de produto da Colibri no Brasil, explicou que, enquanto máquinas convencionais operam a uma velocidade entre 6.000 e 10.000 rpm, ao terem o Jet Spindle instalado passam a operar entre 8.000 e 55.000 rpm. “O Jet Spindle agrega velocidade com precisão, resultando em peças com alta qualidade produzidas de forma rápida. Sua tecnologia e desempenho possibilita maior eficiência e flexibilidade na usinagem, e representa também uma alternativa aos altos investimentos em máquinas de alta velocidade”, comentou.
Jet Spindle, o fuso que confere alta velocidade a máquinas convencionais de usinagem
Os fusos da Colibri se aplicam aos processos de microusinagem, ao semiacabamento e acabamento, em operações como fresamento (ranhuras, cantos e perfil), furação, rosqueamento, gravação, chanframento, rebarbação e retificação radial fina. Por serem compactos e utilizarem os recursos existentes na máquina, sem cabos ou tubos externos, eles podem ser armazenados no magazine da torre e trocados como qualquer ferramenta padrão, sem necessidade de aporte de energia adicional. Enquanto o fuso de alta velocidade opera, o fuso principal da máquina fica parado, o que também reduz o consumo de energia. Franco explicou ainda que, como os fusos são
concebidos para trabalhar com microusinagem, a altas velocidades, eles também promovem menor desgaste das ferramentas. Possuem também um monitor dedicado, em cuja tela é visualizada a sua velocidade de trabalho em tempo real, que permite ao operador ajustar outros parâmetros da máquina, tais como avanço, profundidade de corte e velocidade da mesa. Os produtos Colibri Spindles estão nos catálogos das empresas do grupo israelense Iscar, Tungaloy e Taegu Tec. A presença de um representante da empresa no Brasil tem o objetivo de oferecer suporte ao treinamento e capacitação de distribuidores e vendedores destas empresas.
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Análise e troca automática de pastilhas de corte O Instituto Fraunhofer IPK desenvolveu um sistema digital para teste e troca de pastilhas intercambiáveis de usinagem. Em material disponível para a imprensa, a instituição informou que as ferramentas com pastilhas intercambiáveis, que são configuradas individualmente, têm hoje uma participação de mercado superior a 80%, e a grande vantagem de optar por elas é o fato de poderem ser usadas várias vezes, pois se um lado da pastilha se desgastar, a aresta de corte é retificada e reutilizada. A condição das arestas de corte deve ser constantemente monitorada. Se o desgaste do flanco de uma ferramenta de metal duro for superior a 0,2 milímetros, tanto o processo de usinagem quanto a máquina estarão em risco: a ferramenta pode criar defeitos na peça ou deslocála, causando danos à máquina. Porém,um dano de 0,1 ou 0,2 milímetros não pode ser visto a olho nu e, por razões de segurança, os operadores geralmente decidem descartar cedo demais as arestas. Assim, normalmente é descartada uma grande quantidade de pastilhas ainda adequadas para uso, e foi isso que inquietou os pesquisadores do instituto e os estimulou a desenvolver a máquina PoWer, para execução da troca automatizada das ferramentas com base em dados de processo. O sistema inclui uma estação de varredura que registra com precisão a topologia das arestas de corte por meio de projeção de luz estruturada, uma estação de aparafusamento controlada que solta e aperta as pastilhas e uma estação de torneamento que as gira. O aparato é composto
ainda por um braço robótico que movimenta as ferramentas.
Sistema de troca automática de pastilhas intercambiáveis desenvolvido pelo Fraunhofer IPK
Como funciona Conforme descrito no estudo, as ferramentas a serem verificadas são identificadas primeiro por radiofrequência (RFID), por um sistema que capta dados sobre o tipo de pastilha atual e as posições das pastilhas individuais na ferramenta. A estação de escaneamento então registra cada aresta de corte, formando uma nuvem de pontos 3D a partir dos dados captados por sensores com precisão de 6 mícrons. São registrados assim não apenas o desgaste, mas também outros indicadores de falha espontânea, o que permite selecionar os parâmetros de usinagem mais econômicos para uma fabricação mais rápida e com desgaste menor e mais uniforme. Se o sistema Power detectar que foi excedido o limite de desgaste, ele toma medidas necessárias de forma independente: a placa afetada é afrouxada inicialmente na estação de aparafusamento, um dispositivo magnético remove a pastilha
intercambiável da ferramenta e, como primeira medida, o sistema a gira para um ponto não utilizado. Somente quando uma pastilha atinge o fim de sua vida útil é que a ferramenta é recarregada no magazine de pastilhas intercambiáveis. De acordo com os cálculos do Fraunhofer IPK, com o uso do sistema automático as pastilhas permanecem em uso por 33% mais tempo.
Fornecedora de software para usinagem se estabelece no Sul
Prestadora de serviços para ferramentarias situada em SP passou a atuar localmente no Rio Grande do Sul. Imagem: Fit Tecnologia
A companhia especializada na revenda de softwares CAD Fit Tecnologia, com sede em Sorocaba (SP), estabeleceu no início deste ano uma nova unidade no município gaúcho de Caxias do Sul. Um dos motivos que levaram a essa decisão foi a necessidade de estreitar o relacionamento com seus clientes dessa região que prestam serviços de usinagem para terceiros, assim como ferramentarias e fabricantes de máquinas, por exemplo.
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Segundo informações da companhia, ela passa a dispor de uma equipe técnica local especializada no software CAD/CAM Cimatron – e também nos demais sistemas que compõem seu portfólio. A presença desses especialistas seria um facilitador, tanto na implementação quanto no suporte e treinamento dos profissionais que vão operar o software. Além disso, os técnicos podem auxiliar também com dúvidas rotineiras das ferramentarias com relação ao uso do programa computacional CAD/CAM. Os clientes de Caxias do Sul e região também poderão contar com mais opções de tecnologia para o setor de usinagem CNC, moldes, treinamentos e serviços para otimização de processos digitais de engenharia e projetos de produtos e ferramental em CAD 3D, além de programação, comunicação DNC, gestão PDM, simulações virtuais e análises CAE. Também passaram a ser oferecidas pela companhia soluções como Gibbscam, Fikus e Cimco Edit e, segundo suas informações, mais de 1.000 alunos já receberam certificação em 15 tipos de especializações para empresas nacionais e internacionais, dentre elas, Mondial, Yamaha, Ford, Protork e BWB Embalagens, bem como para ferramentarias como Moldmetal, WinnerMold, Modelação Paulista e APG.
Notas & Informações
feito especialmente para avaliar o grau de adoção das tecnologias digitais pela indústria. Denominada “Sondagem Especial Indústria 4.0”, a pesquisa foi realizada com mais de mil empresas e revelou que a indústria brasileira avançou rumo à digitalização nos últimos cinco anos: em 2016 menos da metade (48%) fazia uso de alguma das tecnologias digitais analisadas; em 2021 esse percentual subiu para 69%. O setor de usinagem, se considerado na classificação “Metalurgia”, não está entre os melhores posicionados no que se refere à digitalização. Porém, se considerado como presente no setor de “máquinas e equipamentos”, apresenta melhor posição, como mostra o gráfico, reproduzido do estudo da CNI (utilização por faixas de quantidade de tecnologias e por setor).
As tecnologias O estudo se concentrou em 18 tipos de tecnologias digitais que caracterizam o ambiente
da indústria 4.0 e o seu uso em diferentes estágios dos processos industriais (em 2016 eram 10 tecnologias listadas). São eles, resumidamente: automação digital com sensores; automação digital sem sensores (via CLP); automação digital com sensores e identificação de produtos; big data do processo produtivo; inspeção automatizada da qualidade; sistemas integrados de manufatura; monitoramento remoto via MES e SCADA; manufatura aditiva e robôs colaborativos; ferramentas digitais do tipo wearable (smart glasses, smart watches); inteligência artificial; sistemas integrados para desenvolvimento; prototipagem rápida, impressão 3D e similares; simulação via modelos virtuais; simulação de processo e gêmeos digitais; ferramentas digitais de relacionamento com o cliente; Internet das Coisas; big data sobre mercado e design assistido por inteligência artificial.
Indústria brasileira mais próxima das tecnologias digitais A Confederação Nacional da Indústria (CNI) divulgou os resultados de um levantamento
Pesquisa da CNI revelou que 69% das indústrias brasileiras fazem uso das tecnologias digitais tendo em vista o aumento de produtividade, a melhora da qualidade dos produtos e a diminuição dos custos de produção e usinagem. Imagem: CNI
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Falta de conhecimento e custo de implantação Apesar do alto nível de adoção de pelo menos uma tecnologia digital, a maioria das empresas utiliza uma baixa variedade, indicando que se encontram em uma fase inicial do processo de digitalização. Ao todo, 31% ainda não adotaram qualquer tecnologia digital, 26% utilizam de uma a três das 18 listadas e apenas 7% adotaram 10 ou mais delas. Outra questão é o custo de implementação, apontado como principal barreira interna à adoção por 66% das empresas. Em seguida, vêm empatados a falta de conhecimento sobre as tecnologias, a clareza sobre o retorno que se pode obter delas e a estrutura e cultura da empresa. Destaque para o setor automotivo A pesquisa revelou que em 2021 69% das empresas utilizaram pelo menos uma tecnologia digital. O setor de equipamentos de informática e eletrônicos se destaca com 88% das empresas utilizando pelo menos uma tecnologia, entre as 18 avaliadas. Em seguida vem o setor de biocombustíveis (81%) e sabões, detergentes, produtos de limpeza, cosméticos, produtos de perfumaria e de higiene pessoal (HPPC), com 80%. “Apesar da diferença nas tecnologias listadas em 2016 e 2021, conseguimos afirmar que a sua adoção aumentou de cinco anos para cá. Isso fica evidente ao se analisarem os resultados produzidos a partir de uma subamostra formada pelas mesmas empresas respondentes em 2016 e 2021. Nesse grupo, a maioria que respondeu que
não adotava, ou que não sabia se adotava alguma tecnologia digital, passou a adotar pelo menos uma delas em 2021”, explicou Edson Velloso, gerente de Estatística da CNI. Contudo, os setores que aparecem no topo do ranking não são necessariamente os que utilizam as tecnologias digitais mais intensamente. Ou seja, 35% das empresas do setor de veículos automotores, reboques e carrocerias utilizam pelo menos sete tecnologias digitais, enquanto no setor HPPC esse percentual cai para 8%. O setor de veículos automotores, reboques e carrocerias se destaca como o que utiliza o maior número de tecnologias digitais: aproximadamente 8% das empresas do setor utilizam 16 tecnologias ou mais, enquanto no setor de Químicos (exceto HPPC), que fica em segundo lugar, esse percentual é de 3%. Mais informações sobre o estudo podem ser obtidas no endereço eletrônico https://www.portaldaindustria. com.br/cni/.
Um modelo para a manufatura inteligente
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produção, lançou um modelo de estrutura para implantação de projetos de manufatura inteligente (A Framework for Smarter Manufacturing) passível de implementação nas empresas de usinagem. Os modelos MESA têm sido usados por acadêmicos e por profissionais da indústria para categorizar e definir o que acontece em empresas de manufatura. A instituição lançou vários modelos ao longo dos anos, os quais têm sido referenciados em trabalhos acadêmicos, livros didáticos e até propostas comerciais. O novo modelo pretende ajudar a definir o cenário atual e futuro dos processos inteligentes no ambiente de produção (indústria 4.0), levando em conta conceitos que sempre fizeram parte das rotinas de fabricação, mas analisando como esses mesmos conceitos se tornam “inteligentes” quando vistos sob a ótica da tecnologia da informação. O modelo analisa conceitos como ciclo de vida (produção, ativo de produção, produtos, cadeia de suprimentos, colaboradores etc.), ciclo de vida cruzado (envolvendo aspectos como qualidade, conformidade,
A Associação para Soluções na Indústria de Manufatura (Manufacturing Enterprise Solutions Association, MESA), uma instituição norte-americana voltada para a difusão de conhecimento sobre tecnologia da Instituição que promove o uso da tecnologia da informação no ambiente informação aplicada produtivo lança modelo colaborativo para implantação de processos de aos processos de manufatura inteligente. Imagem: MESA
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energia e segurança) e também a habilitação de tecnologias como Internet industrial das Coisas (iIoT), big data, computação em nuvem, blockchain, manufatura aditiva e tecnologia wireless, como apontado no gráfico, cuja dinâmica pode ser aplicada à obtenção de resultados específicos. A MESA pretende lançar uma versão interativa deste modelo, que está sendo construído com a colaboração de associados. Inscrições para compor os comitês de desenvolvimento da instituição podem ser feitas pelo endereço eletrônico https://mesa.org/membership/join/. Entre as empresas patrocinadoras da instituição estão a Rockwell Automation e a Siemens.
“Inovar na Manufatura” será o tema da EMO Hannover
Notas & Informações
evento, a VDW, a Associação Alemã de Construtores de Máquinas-ferramenta, optou pela realização de conferências online, mas logo anunciou que a versão presencial seria retomada em 2023. A feira se consolidou como referência em tecnologia de produção e no próximo ano terá como tema “Inovar na Manufatura”, apresentando tendências tecnológicas, estratégicas e organizacionais para empresas do setor de produção. Entre os tópicos que estarão em voga no evento, composto por exposição de maquinário e seminários, estão o futuro da conectividade, o futuro da sustentabilidade na produção e o futuro dos negócios com base na indústria 4.0. Estes temas foram discutidos na conferência de imprensa de lançamento da feira. Informações podem ser obtidas pelo endereço eletrônico https://emo-hannover.de.
Máquinas-ferramenta inteligentes serão tema de evento em 2023 Tradicional feira do setor de máquinasferramenta, a EMO acontece em setembro de 2023, com a proposta de ser um ponto de partida para inovações, parcerias e novos negócios. Imagem: EMO
A EMO Hannover, que teve sua última edição presencial realizada em 2019, deverá voltar a acontecer em formato presencial no próximo ano, entre os dias 18 e 23 de setembro. Em 2021 a organização do
Está programada para acontecer de 6 a 11 de março de 2023 a nova edição da feira de máquinas-ferramenta Taipei International Machine Tool Show (Timtos), a qual será realizada no Taipei Nangang Exhibition Center Halls 1 e 2, e no TWTC Hall 1, em Taiwan. Máquinas e equipamentos para usinagem e fresamento inteligentes, bem como robôs colaborativos e sistemas que
Próxima edição de feira realizada na Ásia trará novidades sobre maquinário e sistemas digitais para usinagem. Imagem: Timtos
permitem a conectividade entre o chão de fábrica e plataformas digitais, são alguns dos produtos que serão exibidos na feira. Além disso, assuntos relacionados à indústria 4.0 farão parte de uma programação de eventos que serão realizados paralelamente em formato presencial e/ou online. Em comunicado à imprensa, foi informado que outros tópicos como, por exemplo, “fabricação flexível”, “simulação digital” e “máquinas-ferramentas verdes” serão tema de seminários e fóruns. Ainda de acordo com a Taitra, instituição responsável pela organização da feira, termos que estão em destaque na mídia e que recentemente passaram a ser considerados no meio metalmecânico, como “baixa pegada de carbono” e “metaverso”, constam das pautas. Os visitantes também poderão participar de sessões em que serão demonstrados exemplos de processamento de aços e outros metais, assim como de rodadas de negócios. De acordo com o comitê organizador do evento, as inscrições para expositores de máquinas e equipamentos podem ser feitas até 31 de agosto. Mais informações podem ser obtidas pelo endereço eletrônico https://www.timtos.com.tw/en/ index.html.
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Tratamento superficial
Influência do roleteamento sobre a corrosão e fadiga do aço ABNT 4140 A. M. Martins, O. C. Nascimento e A. M. Abrão
O roleteamento é um tratamento superficial mecânico que provoca a deformação superficial por meio da ação de um elemento rolante. É capaz de diminuir a rugosidade, aumentar a dureza e induzir tensões residuais compressivas na superfície da peça, ampliando a resistência do componente à fadiga mecânica e à corrosão. Neste trabalho foi avaliada a eficácia do processo de roleteamento na inibição da corrosão do aço ABNT 4140 temperado e revenido (40 HRC), em comparação a corpos de prova apenas torneados. Uma condição adicional para a análise foi a imersão dos corpos de prova em solução aquosa de NaCl, a qual interfere nos resultados do roleteamento.
A
capacidade de um componente exercer de forma adequada a função para a qual foi projetado está diretamente relacionada com a sua integridade superficial. Ela abrange características como rugosidade, tensões residuais, alterações na microestrutura e dureza, e é fortemente influenciada pelo processamento ao qual o componente mecânico foi submetido. A superfície, mesmo representando uma proporção menor do material em relação ao seu núcleo, possui uma grande influência no desempenho de um componente mecânico, além de estar submetida ao contato com o ambiente sendo, portanto, relacionada a propriedades como o atrito, resistência ao desgaste, resistência à corrosão e resistência
à fadiga mecânica do material. Qualquer material metálico está sujeito à corrosão, que é um processo natural que tenta reverter a ação química do processo de refino. Em seu estado natural, metais quimicamente estáveis são encontrados principalmente como óxidos ou como sulfetos nos minérios. As formas mais puras dos metais, que permitem as mais diversas utilizações na indústria, são conseguidas por meio de processos de refino que consomem energia. No entanto, o processo de reversão para a condição natural quimicamente estável progride inexoravelmente, a menos que seja impedido por ações deliberadas (1). A corrosão é certamente um fenômeno muito complexo e multifacetado, dificilmente vinculado a uma
Augusto M. Martins (augusto.mmartins2@gmail.com) e Alexandre M. Abrão são pesquisadores do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Minas Gerais (Pampulha, Belo Horizonte). Odson C. Nascimento é do Departamento de Engenharia Mecânica da mesma universidade. Reprodução autorizada pelos autores.
teoria de parâmetro único. Uma primeira classificação genérica divide a corrosão em generalizada (ou corrosão uniforme) e localizada. Ambas são fundamentalmente processos eletroquímicos, mas enquanto a primeira afeta quase uniformemente toda a superfície exposta ao agente corrosivo, a segunda ataca o metal local e seletivamente (2). A corrosão generalizada resulta na formação de uma camada de óxido na superfície do material que avança muito lentamente, de modo que é efetivamente perigosa apenas em casos de materiais muito finos. Já a corrosão localizada, em vez disso, inicia-se localmente e inesperadamente. Uma vez iniciada, a corrosão prossegue muito rapidamente ao longo de caminhos intergranulares ou transgranulares e pode passar pela espessura de uma peça em questão de minutos ou, no máximo, dias. A iniciação pode durar anos, mas o crescimento é rápido(2). O fenômeno da corrosão é encarado como a destruição dos materiais
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metálicos e não metálicos em contato com o meio ou ambiente, devido a interações químicas e/ou mecânicas(3). Os processos de corrosão são reações de oxidação dos metais, sendo estas reações químicas que consistem em ceder ou receber elétrons, ou seja, o metal age como redutor cedendo elétrons que são recebidos pela substância, o agente oxidante(4). A velocidade do processo corrosivo é influenciada pelo meio em que o material se encontra. A presença de sais dissolvidos pode agir acelerando ou retardando a velocidade do processo corrosivo. Entre os sais que influenciam com maior frequência os processos de corrosão, estão: cloretos, sulfatos, sais hidrolisáveis, sais oxidantes e bicarbonatos de cálcio, magnésio e de ferro. O efeito do cloreto de sódio na corrosão deve-se ao fato de este sal ser um eletrólito forte, ocasionando, portanto, um aumento de condutividade elétrica, que é fundamental no mecanismo eletroquímico de corrosão(4,5). A corrosão de superfícies metálicas pode ser controlada ou reduzida pela adição de compostos químicos ao meio corrosivo. Os inibidores são adsorvidos na superfície do metal por adsorção física (eletrostática) ou quimissorção, formando uma camada protetora(6). Além da utilização de inibidores, um dos métodos mais comuns adotados para prevenção da corrosão é o uso de revestimentos metálicos(7). Além da corrosão, outro fenômeno que provoca falhas em materiais metálicos é a fadiga. A fadiga mecânica é um dano progressivo que ocorre em materiais sujeitos a cargas cíclicas cujos valores máximos são inferiores à tensão de escoamento do material(8). Além disso, para que a falha por fadiga ocorra é necessário que as tensões sejam trativas em pelo menos algum instante de tempo(9). A fadiga é o resultado de
um processo cumulativo que pode ser dividido nas etapas de início da trinca, propagação e ruptura final. Quando esforços cíclicos são realizados em materiais que sofreram corrosão localizada, as regiões de corrosão podem atuar como concentradores de tensão, reduzindo a resistência à fadiga mecânica. A resistência à fadiga mecânica de um componente é influenciada pelas condições de rugosidade e dureza, sendo ampliada com a diminuição da rugosidade e com o aumento da dureza superficial(10). A indução de tensões residuais compressivas também é indicada como uma das formas de ampliar a resistência à fadiga mecânica de um material, sendo considerada uma das formas mais efetivas(11,12). Para o controle das propriedades superficiais dos materiais podem ser utilizados vários tipos de tratamentos superficiais, sendo esses divididos em quatro categorias: revestimentos, térmicos, termoquímicos e mecânicos(13). Os revestimentos consistem na aplicação de um novo material sobre a superfície e são normalmente utilizados para a fabricação de superfícies com elevada dureza e resistência ao desgaste para prevenir danos superficiais ou para a diminuição do coeficiente de atrito durante o contato(14). No caso dos tratamentos de eletrodeposição podem ocorrer reduções de até 60% da resistência à fadiga mecânica, comportamento que é atribuído à indução de tensões residuais de tração na superfície(13,15). Esse comportamento ocorre porque, ao contrário das tensões compressivas, que são benéficas e aumentam a resistência à fadiga mecânica dos materiais, as tensões trativas são prejudiciais e podem facilitar a propagação das trincas(15,16). Deve-se destacar, porém, que em ambientes agressivos a melhoria da resistência à corrosão gerada pela deposição de materiais pode superar a diminuição da resis-
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tência à fadiga(13). No caso dos tratamentos térmicos, estes são utilizados para induzir modificações metalúrgicas nos materiais. Eles podem ser capazes de aumentar a dureza e a resistência do componente, como a têmpera seguida de revenimento, ou alterar as tensões residuais, como no caso da normalização(15). Os tratamentos termoquímicos que proporcionam aumento da resistência na superfície sem afetar as propriedades do interior do material também são capazes de ampliar a sua resistência à fadiga. Os tratamentos termoquímicos, tais como nitretação e cementação, além de aumentar a resistência da camada superficial, ainda induzem tensões compressivas na superfície(14,15). Já os tratamentos mecânicos deformam plasticamente a superfície dos materiais, provocando o encruamento e induzindo tensões residuais compressivas. Esses tratamentos são capazes inclusive de reduzir ou eliminar os efeitos negativos dos revestimentos sobre as tensões residuais superficiais, sendo muitas vezes usados de forma combinada. Os tratamentos mecânicos mais importantes são o jateamento e o roleteamento(13), mas também pode ser citado o tratamento superficial por atrito mecânico – SMAT (de surface mechanical attrition treatment)(17). O jateamento é um processo no qual materiais duros com uma geometria específica, normalmente esférica, são arremessados contra a peça a ser tratada. Esse processo gera tensões superficiais de compressão e aumenta a resistência à fadiga mesmo em condições de corrosão. As tensões residuais são geradas pela diferença entre a deformação plástica sofrida pela superfície e pela região interna do material(18,19). O jateamento pode utilizar diferentes formas de aceleração das partículas, sendo essas rodas giratórias, ar comprimido ou a própria gravidade (19). Normalmente são
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utilizadas esferas com diâmetros entre 0,2 e 1 mm que alcançam velocidades de até 100 m/s, atingindo a superfície tratada em uma direção normal. No entanto, o jateamento produz efeitos prejudiciais sobre a qualidade superficial(16,20) , o que exige, em alguns casos, um tratamento posterior para redução da rugosidade e descontaminação da superfície(21). Já no tratamento SMAT são utilizadas esferas de 1 até 10 mm de diâmetro que são aceleradas por meio de uma vibração ultrassônica, atingindo velocidades entre 1 e 20 m/s(17). No SMAT as esferas aceleradas são colocadas em uma câmara juntamente com o material a ser tratado, se movimentando livremente e permitindo direções de impacto aleatórias. Além da diferença de tamanho e velocidade das esferas entre o jateamento e o SMAT, existe ainda a exigência em relação ao seu acabamento: as esferas utilizadas no SMAT devem possuir superfícies com rugosidade baixa(22). Já o processo de roleteamento ocorre quando um elemento rolante feito de um material com alto módulo de elasticidade é pressionado contra a superfície de uma peça sob uma força definida, deformando-a plasticamente e deslocando o material dos picos de rugosidade para os vales(10,23). O roleteamento é utilizado pelas indústrias automotiva, de aviação, mecânica em geral e até no tratamento superficial de implantes médicos(19,24), possuindo aplicações também na fabricação de moldes, eixos, pás de turbinas e compressores, suspensões automotivas e superfícies de rolamentos(25). O roleteamento pode ser aplicado utilizando-se máquinas-ferramenta convencionais, fazendo uso dos mesmos métodos de fixação das peças utilizados na usinagem(19). As tensões residuais compressivas obtidas após o
Tratamento superficial
roleteamento são criadas após a recuperação elástica do material nas regiões próximas às que foram plasticamente deformadas (26,27) . Além disso, o processo provoca o encruamento superficial e tem como principais vantagens em relação ao jateamento a maior profundidade da camada alterada e a diminuição da rugosidade superficial(21,24). A diminuição da amplitude de rugosidade obtida com o roleteamento auxilia na inibição da nucleação de trincas por reduzir o caráter concentrador de tensões, ampliando a resistência à fadiga do material(28). A combinação de rugosidade mais baixa e tensão residual compressiva de maior intensidade é responsável pelo aumento da resistência à fadiga dos materiais roleteados(25,28), e as tensões compressivas induzidas pelo roleteamento são capazes de reduzir a nucleação e também a propagação de trincas(29). Além de ampliar a resistência à fadiga, o roleteamento pode ainda aumentar a resistência à corrosão dos materiais(24). Testes em amostras torneadas e roleteadas de uma liga de magnésio submetidas a um ambiente corrosivo verificaram que as amostras apenas torneadas apresentaram taxas de corrosão cerca de 100 vezes maiores que as roleteadas(30). Melhorias da resistência à corrosão após o roleteamento também foram observadas após tratamento do aço inoxidável duplex(31). Considerando a capacidade do ro-
leteamento em influenciar as propriedades de fadiga e corrosão dos materiais indicada pela literatura, este trabalho pretende avaliar a influência do roleteamento do aço ABNT 4140 em relação tanto aos esforços cíclicos quanto à exposição a uma solução salina.
Metodologia O aço ABNT 4140 foi adquirido na forma de barras cilíndricas com comprimento de aproximadamente um metro (serradas em peças mais curtas com 100 mm) e diâmetro de 15,875 mm para que fosse possível a fabricação dos corpos de prova de acordo com a geometria estabelecida no manual da máquina de ensaios de fadiga. Após a usinagem dos furos de centro, foi realizada em um torno CNC a etapa de desbaste, utilizando um suporte de tornear externo Mitsubishi Carbide código ISO SVVCN 2020-K16N e insertos VCMT 160408 UE6110 (metal duro classe ISO P10 com revestimento multicamada TiCN-Al2O3-Composto de Ti). O torneamento de desbaste foi realizado com velocidade de corte vc=45 m/min, avanço f=0,15 mm/rev, profundidade de usinagem ap=1,0 mm e avanço nas curvaturas de 0,04 mm/rev, com emprego de fluido de corte, deixando as peças com sobremetal para a operação subsequente de acabamento. Após esse procedimento as peças foram tratadas termicamente (têmpera e revenimento) para que sua dureza atingisse um valor de 40 ± 2 HRC. Em seguida, foi realizado o torneamento de acabamento dos corpos de prova utilizando a mesma ferramenta de corte e os seguintes parâmetros de usinagem: velocidade de corte vc=45 m/min, avanço f=0,2 mm/rev, profundidade de usinagem ap=0,5 mm. O corpo de prova após acabamento é mostrado na Figura 1 – Corpo de prova após usinagem de acabamento com figura 1. região a ser roleteada em destaque
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Figura 2 – Montagem da ferramenta de roletear e do corpo de prova no torno
Metade dos corpos de prova tiveram a região assinalada na figura 1 submetida ao roleteamento. A operação de roleteamento foi realizada no mesmo torno CNC utilizado no torneamento com o auxílio da ferramenta de roletear Ecorrol HG6-20 (figura 2). Esta ferramenta possui três esferas, igualmente espaçadas entre si, configuração que permite a realização do roleteamento em peças com diâmetro entre 3 e 12,5 mm. As esferas são pressionadas contra o corpo de prova quando a bomba hidráulica de alta pressão é acionada. A bomba é capaz de controlar a força utilizada no tratamento de roleteamento por meio do valor de pressão hidrostática, que neste caso foi 150 bar. Além da pressão foram também controlados os valores de velocidade (40 m/min) e avanço (0,09 mm/rev) de roleteamento. Após a fabricação foi medida a rugosidade dos corpos de prova. Com os corpos de prova finalizados, metade das unidades torneadas e metade das roleteadas foram submersas horizontalmente em uma solução de água potável mais 3,5% em peso de NaCl. As peças tiveram suas extremidades protegidas, conforme mostra a figura 3, e foram submersas na solução pelo período de sete dias. Em seguida foram retiradas e limpas utilizando espuma macia e detergente. O restante dos corpos de prova foi armazenado de forma a evitar o
Figura 3 – Corpos de prova com extremidades protegidas antes do contato com a solução
contato com a atmosfera. Após a retirada dos corpos de prova da solução eles foram submetidos, juntamente com os que estavam armazenados, ao ensaio de fadiga por flexão rotativa. Esse ensaio foi realizado na máquina de fadiga rotativa Fatigue Dynamics RBF – 200. Nestes ensaios foram utilizados uma tensão de 850 MPa e registrado o valor do número de ciclos até a ruptura do material. Resultados e discussão De posse dos valores de rugosidade, foi obtido o gráfico da figura 4. Como pode-se perceber ao observá-la, ocorreu após o roleteamento uma redução de amplitude nos parâmetros de rugosidade avaliados. Essa variação ocorre devido à capacidade do roleteamento de deformar os picos de rugosidade, levando o material para os vales e, portanto, proporcionando uma redução nos
15
parâmetros de amplitude. Após retirar os corpos de prova da solução salina foi possível observar que os mesmos não apresentavam uma corrosão uniforme. Percebeu-se uma variação da intensidade de corrosão nas superfícies expostas ao meio corrosivo, sendo verificado que as partes dos corpos de prova que estavam voltadas para cima tiveram uma proporção de área afetada pela corrosão bem maior que a área voltada para baixo. Isso foi verificado tanto para as amostras apenas torneadas quanto para as roleteadas, conforme as figuras 5 a e 5 b). As partes voltadas para cima apresentaram um maior nível de oxidação do que aquelas voltadas para baixo. Ao observar com mais detalhe as regiões mais oxidadas dos corpos de prova, não foi possível observar diferença significativa entre as amostras apenas torneadas (figura 6 a) e as amostras torneadas e roleteadas (figura 6 b) De posse dos números de ciclos alcançados por cada corpo de prova até a ruptura e observando a média e desvio padrão obtidos para cada uma das quatro condições estudadas, foi gerada a figura 7. Considerando inicialmente os corpos de prova que não passaram pela solução salina, pôde-se observar um aumento do número médio de ciclos até a ruptura nos corpos de
Figura 4 – Valores de desvio médio quadrático (Rq) e altura total do perfil (Rt)
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Tratamento superficial
Figura 5 – Corpos de prova após ensaio de corrosão: a) amostras torneadas e b) amostras roleteadas
Figura 6 – Região de maior oxidação nos corpos de prova: a) torneado e b) roleteado
Figura 7 – Número de ciclos até a ruptura e desvio padrão de cada condição
prova submetidos ao roleteamento. As amostras roleteadas atingiram valores médios cerca de 89% superiores aos das amostras apenas torneadas, o que comprova a eficácia da operação de roleteamento no aumento da vida em fadiga dos componentes. De acordo com a literatura, este comportamento ocorre devido a uma redução da rugosidade, assim como observado na figura 4, e também devido à indução de tensões residuais superficiais compressivas. A redução de amplitude de rugosidade diminui o caráter concentrador de tensões do perfil, dificultando a nucleação de trincas. Ainda observando a figura 7, pode-se verificar uma redução no número de ciclos até a ruptura devido à corrosão, tanto para as amostras torneadas quanto para as roleteadas, constatando a influência negativa da corrosão sobre a vida em fadiga. Ao comparar os corpos de prova que sofreram corrosão, é possível verificar que as amostras apenas torneadas tiveram um desempenho médio bem próximo das amostras roleteadas (estas tiveram vida cerca de 13% mais longa). A sobreposição dos valores de desvio padrão indica que não existe uma diferença significativa entre as duas condições. Para essa condição específica de ensaio, o roleteamento não foi capaz de inibir a corrosão, apresentando basicamente a mesma resposta da amostra roleteada. Conclusões Após a realização de ensaios de fadiga em corpos de prova de aço ABNT 4140 temperados e revenidos (40 HRC), antes e após a corrosão em solução salina, pode-se concluir que: • A vida em fadiga das amostras roleteadas foi 68% superior em comparação às amostras que não passaram pelo roleteamento, demonstrando que as alterações superficiais promovidas pelo procedimento prolongam a vida útil de componentes.
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• Constatou-se a influência negativa da corrosão na vida em fadiga do aço ABNT 4140 temperado e revenido, o que demonstra a importância da utilização de estratégias
para a proteção dos componentes metálicos contra o ataque corrosivo. • As amostras roleteadas e corroídas apresentaram, proporcionalmente, maior redução da resistência à fa-
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diga em relação às torneadas. Após a corrosão, as amostras apresentaram valores de vida média próximos aos das amostras torneadas e corroídas (apenas 13% acima).
Referências 1] Wulpi, D. J.: Understanding How Components Fail, ASM International, Second Edition, 1999. 2] Milella, P. P. : Fatigue and Corrosion in Metals. Springer. 844 p. 2013. 3] Nascimento, V. A.: Análise Sobre os Estudos de Engenharia de Materiais, Editora Inovar, 2020. 4] Gentil, V. : Corrosão. LTC. 6ª Edição, 2011. 5] Revie, R. W.; Uhlig, H. H.: Corrosion and Corrosion Control. Wiley Interscience, fourth edition, 2008. 6] Schweitzer, P. A. : Fundamentals of Corrosion, Mechanisms, Causes, and Preventative Methods. CRC Press, 2010. 7] Pedeferri, P.: Corrosion Science and Engineering. Springer, 2018. 8] Lee, Y.L.; Pan, J.; Hathaway, R.; Barkey, M.: Fatigue testing and analysis: theory and practice. Butterworth-Heinemann. 417 p. 2005. 9] Cetlin, P. R.; SILVA P. S. P. : Análise de fraturas. São Paulo: Associação Brasileira de Metais. 1988. 10] Muñoz-Cubillos, J.; Coronado, J.J.; Rodríguez, S.A.: Deep rolling effect on fatigue behavior of austenitic stainless steels. International Journal of Fatigue vol. 95 p. 120–131. 2017. 11] Majzoobi, G. H.; Motlagh, S. T.; Amiri, A.: Numerical simulation of residual stress induced by rollpeening. Transactions of The Indian Institute of Metals. Vol. 63. Issues 2-3. p. 499-504. 2010. 12] Withers, P. J. : Residual stress and its role in failure. Rep. Prog. Phys. Vol. 70. p. 2211– 2264. 2007. 13] Bannantine, J. A.; Comer, J. J.; Handrock, J. L.: Fundamentals of Metal Fatigue Analysis. Prentice Hall, 271 p. 1989. 14] Hutchings, I; Shipway, P.: Tribology - Friction and Wear of Engineering Materials. 2. Ed. Oxford. 2017. 15] Milella, P. P.: Fatigue and Corrosion in Metals. Springer. 844 p. 2013. 16] Luong, H.; Hill, M. R.: The effects of laser peening and shot peening on high cycle fatigue in 7050-T7451 aluminum alloy. Materials Science
and Engineering A vol.527. p. 699–707. 2010. 17] Arifvianto, B.; Suyitno; Mahardika, M.; Dewo, P.; Iswanto, P.T.; Salim, U.A.: Effect of surface mechanical attrition treatment (SMAT) on microhardness, surface roughness and wettability of AISI 316L. Materials Chemistry and Physics. Vol. 125. P. 418–426. 2011. 18] Foss, B. J.; Gray, S.; Hardy, M. C.; Stekovic, S.; McPhail, D. S.; Shollock, B. A.: Analysis of shot-peening and residual stress relaxation in the nickelbased superalloy RR1000. Acta Materialia Vol. 61 p. 2548–2559. 2013. 19] Schulze, V.: Modern Mechanical Surface Treatment. States, Stability, Effects. Wiley-VCH. 368 p. 2006. 20] Dalaei, K.; Karlsson, B.; Svensson, L.E.: Stability of shot peening induced residual stresses and their influence on fatigue lifetime. Materials Science and Engineering A vol. 528 p.1008– 1015. 2011. 21] Schuh, A.; Zeller, C.; Holzwarth, U.; Kachler, W.; Wilcke, G.; Zeiler, G.; Eigenmann, B.; Bigoney, J.: Deep Rolling of Titanium Rods for Application in Modular Total Hip Arthroplasty. Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. Vol.81 B. p. 330-335. 2007. 22] Lu, K.; Lu, J. : Nanostructured surface layer on metallic materials induced by surface mechanical attrition treatment. Materials Science and Engineering Vol. A 375–377. p. 38–45. 2004. 23] Saritha, P.: A Study on Assessment of Theories for Contact Stress Distribution at Roller- Work Piece Contact in Roller Burnishing. International Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR), Vol. 3, Issue 1, p. 100-106. 2014. 24] Altenberger, I.: Deep rolling – the past, the present and the future, Int. Conf. Shot Peen. p. 144–155. 2005. 25] Avilés, R.; Albizuri, J., Rodríguez, A.; López de Lacalle, L.N.: Influence of
low-plasticity ball burnishing on the high-cycle fatigue strength of medium carbon AISI 1045 steel. International Journal of Fatigue vol. 55 p. 230–244. 2013. 26] Hassani-Gangaraj, S. M.; Carboni, M.; Guagliano, M. : Finite element approach toward an advanced understanding of deep rolling induced residual stresses, and an application to railway axles. Materials & Design vol. 83. p. 689–703. 2015. 27] Prabhu, P. R.; Kulkarni, S. M.; Sharma, S. S.; Jaganna, K.; Chandrashekhar, B.: Deep Cold Rolling Process on AISI 4140 Steel and Optimization of Surface Roughness by Response Surface Methodology. International Conference on Mechanical, Production and Materials Engineering (ICMPME’2012), Bangkok. p. 2529.2012. 28] Nalla, R. K.; Altenberger, I.; Noster, U.; Liu, G. Y.; Scholtes, B.; Ritchie, R. O.: On the influence of mechanical surface treatments-deep rolling and laser shock peening on the fatigue behavior of Ti-6Al-V at ambient and elevated temperatures. Materials Science and Engineering vol. A355. p. 216-230. 2003 29] Moussa, N. B.; Gharbi, K.; Chaieb, I.; Fredj, N. B.: Improvement of AISI 304 austenitic stainless steel low-cycle fatigue life by initial and intermittent deep rolling. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. Vol. 101. p.435–449. 2019. 30] Denkena, B.; Lucas, A.: Biocompatible Magnesium Alloys as Absorbable Implant Materials – Adjusted Surface and Subsurface Properties by Machining Processes. Annals of the CIRP Vol. 56/1 p. 113116. 2007. 31] Łabanowski, J.; Ossowska, A.: Influence of burnishing on stress corrosion cracking susceptibility of duplex steel. Journal of Achievements of Materials and Manufacturing Engineering. Vol. 19. Issue 1. Nov. 2006.
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Guia I
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Fornecedores de skimmers Conheça fornecedores dos equipamentos auxiliares que fazem a limpeza do fluido refrigerante, evitando problemas com maquinário, ferramentas e operadores. em tanques de fluido refrigerante para promover a sua limpeza e descontaminação. Funcionam por meio de fita ou disco recirculante, com base em um mesmo princípio: no caso das fitas, um mecanismo de correia e polia movimenta uma fita, fazendo com que ela fique submersa no tanque de fluido a ser limpo por alguns segundos. Os resíduos de óleo em suspensão aderem a essa fita em movimento contínuo, que, ao sair, os arrasta em direção a raspadores que removem o óleo e encaminham para
uma calha, e posteriormente para um tanque coletor. Os benefícios do uso desses equipamentos incluem a melhora de desempenho do maquinário, a diminuição do odor que é característico da degradação do óleo em suspensão, o aumento da vida útil das ferramentas de corte e a manutenção de um ambiente mais saudável para os operadores, tendo em vista que o contato com o fluido contaminado pode causar problemas de pele.
•
304 a 69,6
5,678
0,15
300
10
•
200 a 1.400
Motor (kW)
132
Outros
•
0,30 a 70
Em vidro
1,5
Capacidade de remoção (l/h)
Strake (11) 2359-1704 https://strake.ind.br contato@strake.ind.br
254 a 203
Diâmetro do disco (mm)
•
•
Polietileno, Poliuretano, Tygon e Elastômeros
Motor (kW)
MJ Rombaldi (54) 99104-6784 mainar@mjrombaldi.com.br
•
3,8 a 735
Altura útil da fita (mm)
•
Largura fita/diâmetro cordão (mm)
FLX Tecnologia (15) 3500-0560 vendas@grupocsx.com.br
Outros
•
Em aço inox
Clean Environment (19) 98100-6906 clean@clean.com.br
Capacidade de remoção (l/h)
Vertical
Empresa Telefone E-mail
Disco
Horizontal
Fita/cordão
Em aço inox
A
presença de resíduos gordurosos no fluido refrigerante de máquinas de usinagem é um fator crítico, podendo comprometer tanto o funcionamento do equipamento quanto a vida útil das ferramentas de corte. Esses resíduos podem ter origens diversas, que vão desde peças ou barras que entram em máquina revestidas com óleo até vazamento dos circuitos hidráulicos das máquinas. Os skimmers são equipamentos auxiliares que podem ser instalados
Plástico
12
0,15
25 a 40
Poliuretano, Silicone
50 a 200
700 a 1.500
1/6
•
1 a 80
Poliuretano
25 a 400
0,20 a 5
1 a 12
260 a 500
2 a 40
•
Tecwag (54) 3224-1815 tecwag@tecwag.com.br
•
3 a 120
Poliuretano
25 a 200
0,18 a 4
0,04 a 0,37
290
6
•
0,04
Union Tecnologia (11) 2916-5856 vendas@union-tecnologia.com
•
30
Sintético
50 a 150
0,5 a 5
0,15
400 a 800
30
•
0,15
•
•
Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 30 empresas pesquisadas Fonte: Revista Máquinas e Metais, junho/julho de 2022
Policarbonato
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O núcleo inovador latino-americano para o futuro da energia EXPO CENTER NORTE, SÃO PAULO, BRASIL
INSCRIÇÕES ABERTAS CADASTRE-SE GRATUITAMENTE PELO SITE https://www.euvou.net.br/THESMARTERESOUTHAMERICA2022/Home
O evento The smarter E South America apresenta os temas centrais da energia do amanhã Juntamente com a conhecida feira & congresso Intersolar South America, e duas outras feiras de energia – ees South America e Eletrotec+EM-Power South America, mais a exposição especial Power2Drive –, The smarter E South America cria um espaço para todas as áreas essenciais da cadeia de valor e toda interação entre elas. O evento congrega protagonistas internacionais do futuro energético nos mais influentes mercados do mundo de 23–25 de agosto de 2022.
As principais feiras e congressos de energia em The smarter E South America Exposição Especial
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Reportagem
O grande reencontro dos profissionais da metalmecânica Feira do setor metalmecânico reuniu 900 marcas expositoras, tendo como destaques a digitalização no ambiente produtivo e novos modelos de negócio.
Divisor de águas entre os tempos de distanciamento social total e a relativa normalidade no ambiente de negócios, a Feimec, realizada entre os dias 3 e 7 de maio, em São Paulo (SP), apresentou um saldo bastante positivo para expositores e visitantes. Afinal, foi a primeira oportunidade para muitas empresas mostrarem presencialmente o que vinham desenvolvendo nos últimos três anos. O hiato representado pelo período de pandemia foi um desafio, mas também uma oportunidade para profissionais desenvolverem novos recursos para capacitar a indústria a trabalhar com as novas variáveis e o novo cenário. Iniciativa da Associação Brasileira de Máquinas e Equipamentos (Abimaq), com realização da Informa Markets, a Feimec reuniu mais de 900 marcas expositoras do Brasil e de países como China, Alemanha, Itália, Estados Unidos, entre outros, em 64 mil metros quadrados ocupados de pavilhão, tendo como grande destaque a digitalização no ambiente de manufatura a partir de metais. “A Feimec bateu todos os recordes. A edição de 2022 presencial foi a maior em termos de lançamentos dos expositores. As empresas que participaram tiveram uma visitação inédita na história do
evento e sabemos que o volume de negócios é igualmente expressivo”, avaliou o presidente executivo da Abimaq, José Velloso Dias Cardoso, complementando que, depois de um período positivo para o setor – de crescimento acumulado de 43% nos períodos de 2019, 2020 e 2021 – , a previsão de crescimento neste ano estava na casa dos 3% para o mercado interno e dos 17% para as exportações, mas esses números podem ser revistos devido aos bons resultados do evento. “As expectativas de negócios que tínhamos antes do evento foram superadas, em parte porque ficamos três anos sem fazer a feira e muitos dos lançamentos não tinham sido mostrados para o grande público”, comentou. Quem também ressaltou a importância da feira para prospectar negócios e para impulsionar vendas foi o diretor-geral para a América Latina da SEW Eurodrive Brasil, Alexandre Reis. “A Feimec 2022 foi surpreendentemente movimentada, mais até do que esperávamos. Para nós, foi uma experiência super positiva, pois tivemos a opor tunidade de apresentar alguns de nossos lançamentos (como um carro autônomo para a área industrial), captar clientes e impulsionar negócios”, comemorou. Assim, muitos foram os
desenvolvimentos envolvendo automação, uso de tecnologia digital, combinação de processos e novos modelos de negócios. Alguns deles podem ser conferidos a seguir. Tornos suíços
A suíça Tornos Group, especializada na fabricação de tornos de cabeçote móvel, também conhecidos como “tornos suiços”, apostou no potencial da indústria brasileira como consumidora de equipamentos de alta tecnologia ao trazer para a feira a máquina DT26 HP, com alta potência do fuso (superior a 10,5 kW). A diretora de operações da empresa no Brasil e nos Estados Unidos, Naiane Nunes, destacou que se trata de um equipamento sofisticado, mas acessível para empresas de usinagem que estão iniciando no uso desse tipo de torno: “É um modelo compacto
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e modular, capaz de fabricar componentes para mercados diversos, a partir de barras com seção de até 26 mm”. Constituída por cinco eixos lineares e dois spindles, a máquina é equipada com buchaguia motorizada e, em menos de 15 minutos, pode ser convertida para executar operações com pinça. “Para adaptála às necessidades de produção, a bucha-guia pode ser removida para obter um comprimento máximo da peça de trabalho de 45 mm”, explicou Daniel Xavier De Moura, mecânico da Tornos no Brasil. Além das máquinas, a Tornos oferece soluções de fluxo de trabalho de produção, incluindo o software TISIS, integrado para a Indústria 4.0, para programação e conexão direta com a máquina. A empresa investiu recentemente na criação de um showroom na cidade de Campinas (SP) e em uma equipe nacional para operações, vendas e assistência técnica. Em 2021, a multinacional teve um crescimento global de 65,9%. Contribuíram para este crescimento a prestação de serviços como reposição de peças e a atualização dos maquinários mais antigos para padrões mais recentes. No Brasil, a companhia expandiu as vendas para
novos segmentos. “Os mercados automotivo, odontológico e médico continuam sendo os segmentos mais expressivos”, informou Nunes. Tornos de carros múltiplos
Confiante na retomada da demanda por maquinário para produção, a Ergomat (São Paulo, SP) exibiu um novo modelo de torno CNC de carros múltiplos, denominado TBA Next. O equipamento constitui a quinta geração da conhecida família de tornos da empresa, combinando recursos de uma máquina CNC com os de um modelo de carros múltiplos de alta produtividade. Com área para passagem de barras com seção de 65 mm, o TBA Next possui cinco eixos lineares e um circular (ou eixo C), todos programáveis para atuação simultânea, contando ainda com revólver servoacionado de oito posições, que também comporta ferramentas acionadas. Possui comando numérico Fanuc (Oi-TF Plus), com monitor de 15 polegadas
e acionamento por toque (touch screen). A máquina executa operações de usinagem como chanfros sextavados, furos, roscas internas e transversais em uma grande variedade de metais, que vão desde aço inoxidável até ligas como o zamak. Com entrada de rede padrão USB, pode ser conectada para assistência remota via web. Tadeu Marcelino, do setor de vendas da Ergomat, comentou que o modelo será uma das atrações da empresa brasileira na feira AMB, que acontece em Stuttgart (Alemanha), em setembro, lembrando que as exportações da empresa estão em alta: “saltamos de um percentual de 30 a 40% no prépandemia para 70% da nossa produção voltada para vendas externas atualmente”. O executivo explicou que com a retomada das atividades econômicas em nível mundial, a indústria passou a viver um momento “comprador” no que se refere às máquinas operatrizes, e a Ergomat estava bem posicionada para atender a essa demanda, fabricando desde modelos mais simples até os que incorporam tecnologia mais avançada. Para isso, produz internamente seus componentes de
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precisão, enquanto compra de parceiros itens menos críticos como os estampados, por exemplo. Os principais destinos do maquinário da Ergomat no exterior atualmente são Alemanha e Áustria, e mais recentemente Estados Unidos, México e Portugal. Lavagem de peças usinadas
As empresas Subra (São Paulo, SP) e Servicekleen (Itapevi, SP) anunciaram na feira uma parceria que tem como objetivo promover a comercialização e a locação de maquinário para lavagem de peças metálicas. Para quem pretende adquirir equipamentos para a higienização de peças, são oferecidas linhas de lavadoras que se dividem em diferentes versões. Uma delas é o modelo L-122, mostrado na imagem. De acordo com informações da Subra, este equipamento conta com bicos pulverizadores nas partes superior, lateral e inferior do cesto, sendo indicado para a lavagem de peças com diferentes
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dimensões, usando água quente e detergente biodegradável. Já para os interessados em locação de equipamentos de lavagem de peças, produtos para higienização e serviços de assistência técnica é oferecida uma consultoria que abrange, por exemplo, diagnóstico do parque fabril, treinamento e manutenção de maquinário, além de reposição de detergentes, emulsões, entre outros. Segundo informações da Servicekleen, os trabalhos incluem a elaboração de documentação e descarte correto de resíduos provenientes dos processos de limpeza. Proteção para máquinas de usinagem
A Flextech (Sumaré, SP), representante da empresa italiana Repar2 na América Latina, divulgou uma linha de equipamentos de proteção projetados para máquinas de usinagem como tornos, fresadoras, retificadoras, entre outros. A série é composta por
uma porta/barreira metálica flexível que possui janelas de policarbonato em suas partes superior e frontal (foto na coluna anterior), que pode ser acoplada ao carro do torno, por exemplo, podendo se movimentar verticalmente ou horizontalmente. Ela possui estrutura feita de chapas de aço e conta com micro interruptor de segurança. Também faz parte da linha uma barreira de proteção com formato curvo, com estrutura feita em aço e janelas de policarbonato, que pode ser acoplada à máquina de modo a proteger a sua placa móvel, bem como a peça sob usinagem. Ela será comercializada em versões com diâmetro de 300, 400, 500 ou 600 mm. Além disso, há uma cortina de rolo que é indicada para a proteção do fuso do torno. Edilson Gonçalves, diretor comercial e de planejamento da Flextech, forneceu mais detalhes sobre eles em entrevista concedida à Máquinas e Metais: “trata-se de proteções para a placa do torno, para impedir que cavacos ou fragmentos metálicos sejam projetados para fora da área de trabalho, atingindo o operador da máquina, por exemplo, e para evitar que ferramentas e/ou objetos se choquem
com as partes móveis de tornos, causando acidentes”. Outro detalhe é que itens para a iluminação como lâmpadas frias ou LED podem ser acoplados às proteções. De acordo com Edilson, os clientes podem contar com serviços de consultoria, assistência técnica e treinamento, e podem consultar a companhia sobre a possibilidade de fabricação de proteções sob encomenda. Também foi informado que os equipamentos estão em conformidade com a norma NR-12.
de arco, a taxa de transferência e o tempo de corte são monitorados e enviados ao comando da máquina pelos sensores, ficando disponíveis no painel ou no aplicativo de controle que pode ser instalado em smartphones (veja tabela a seguir)
Consumíveis conectados em operações de corte a plasma
A Hypertherm (Guarulhos, SP) aplicou a transformação digital ao seu portfólio de produtos embutindo sensores nos cartuchos de consumíveis para corte a plasma. Sua linha Powermax Sync de sistemas de corte foi equipada com esta tecnologia presente nas tochas SmartSync, que executam a transmissão de dados de processo em tempo real, por radiofrequência. Parâmetros como o número de aberturas
Edson Urtado, gerente nacional de vendas da empresa, explicou que o recurso auxilia também no set up automático do equipamento, reduzindo a necessidade de operadores qualificados. No entanto, a análise dos dados captados não dispensa a interação humana: “A relação entre as aberturas de arco versus a taxa de transferência, por exemplo, é um indicador de qualidade de processo. Uma relação desfavorável pode indicar a presença de corrosão
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e, por conseguinte, a necessidade de treinamento do operador para evitar que isso ocorra”, observou Urtado. A presença dos sensores nos cartuchos é também subsídio para um set up mais rápido da máquina, com a configuração automática de dados de corrente e de processo. A forma de construção dos cartuchos tornou mais simples a sua instalação, manutenção e identificação. Constituídos por uma peça única, eles foram classificados por cor (laranja para corte manual, verde para goivagem e cinza para corte CNC), e passaram a ser instalados com um giro de um quarto de volta, o que permite a sua troca em cerca de 10 segundos. Corte a laser para peças de pequenas dimensões
A Fesmo (São José dos Campos, SP) anunciou no evento estar trazendo para o mercado brasileiro uma série de máquinas para corte a laser destinadas à fabricação de peças seriadas de pequenas dimensões.
Desenvolvidas pela italiana Cielle, são bastante utilizadas pelo setor de joalheria, mas também na produção de microcomponentes para o setor de eletroeletrônicos e para a indústria de óculos. A série Epsilon 60/40 opera com laser de fibra óptica e é composta por dois cabeçotes, sendo um para gravação e outro para corte, montados em um corpo de alumínio fundido. O acionamento se dá por motores brushless e a movimentação é feita por meio de fuso de esfera nos três eixos de trabalho. A fonte de laser para marcação opera a 20 ou 50 W, com pulso fixo ou variável, enquanto a fonte que alimenta o cabeçote de corte pode ser de 500 ou 1.000 W. A alimentação do material é feita por meio de tiras fornecidas em bobinas, podendo o equipamento ser ajustado para o trabalho de forma contínua. O engenheiro Francisco Perez, diretor da Fesmo, explicou que as máquinas vêm solucionar um problema para os processadores de peças pequenas, cujo projeto acaba sendo de difícil execução nas máquinas de corte a laser tradicionais, que trabalham a partir de chapas de grandes dimensões.
Tratamento natural para água em circuitos de resfriamento A Drag’eau SRL, com unidade brasileira no Rio de Janeiro ( RJ), desenvolveu uma metodologia para o tratamento físico destinado a circuitos semiabertos e fechados de água, tais como os de torres de resfriamento e chillers , entre outros. O tratamento se baseia em um tripé que abrange a descalcificação de incrustações, a reversão de processos corrosivos e o controle biológico. O sistema, denominado DS-i, se baseia em um dispositivo de aço inoxidável 316L, semelhante a uma válvula, que é instalado na tubulação dos circuitos de água. O equipamento impõe ao fluxo um movimento centrípeto, associado a um espectro de ressonâncias que se propagam por todo o sistema. Os efeitos são a mudança do potencial eletroquímico (redox) da água para um ambiente de redução, o que ocasiona a reversão dos processos de corrosão. Este fenômeno é comprovado com a diminuição dos sólidos suspensos, ferro total e dissolvido. José Antonio Teixeira Alves, diretor comercial da Drag’eau, explicou que a ressonância
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também age sobre os carbonatos de cálcio e magnésio naturalmente presentes na água, alterando o seu formato cristalino de “calcita” (incrustante) para o “aragonita” (não incrustante). Assim, ao invés de ocorrer o acúmulo destes minerais nas paredes das tubulações e trocadores, verifica-se a sua remoção gradativa até a limpeza completa. Os sistemas estão disponíveis na faixa de diâmetros que vai de ¾ até 48 polegadas.
Software integra recursos de análise da usinagem e da conformação de chapas A Autoform (São Bernardo do Campo, SP) anunciou na Feimec o desenvolvimento de um novo recurso do seu pacote de software para trabalhar chapas. Denominada Forming R10, a nova suíte permite o ajuste virtual das superfícies do ferramental de conformação levando em conta o comportamento das chapas durante o processamento. Conforme explicou César Augusto Batalha, gerente-geral da empresa, é possível efetuar todos os ajustes necessários no projeto do ferramental de conformação a partir da simulação do processo
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de estampagem, com base na integração dos dados dessas diferentes etapas de fabricação. “Ajustes que anteriormente eram feitos manualmente no try out da ferramenta agora podem ser antecipados levando em conta fenômenos como o retorno elástico (spring back) das chapas, dados de compressão e aspectos tribológicos”, informou. O uso desse recurso evita que o ferramental seja “calibrado a mais”, ao conciliar dados precisos de cada etapa. Os dados da simulação são inseridos no projeto, incluindo a integração com o sistema CAM, de modo que a ferramenta seja usinada já levando em conta as alterações apontadas na simulação de processo. Já o módulo Triboform passou a abranger modelos mais complexos relacionados ao efeito de lubrificantes e da rugosidade das chapas no processo de estampagem, abrindo acesso a mais de 40 modelos de atrito pré-disponíveis. Outra novidade foi a melhoria do módulo BiW Assembly, para a fabricação de carrocerias automotivas, que prevê o processo de montagem de todo o conjunto estampado, incluindo agora a
simulação da soldagem, além da identificação e compensação de peças visando à maior precisão na montagem. Esta simulação visa identificar problemas que podem decorrer, por exemplo, da sequência de montagem, o que permite reduzir o número de ajustes necessários no ferramental, que costumam surgir no try out. César ressaltou que estudos de caso recentes apontaram um índice de assertividade de 90% nas simulações. Locação de células robotizadas para soldagem A Aventatech (Campinas, SP) inovou ao anunciar na feira a possibilidade de locação de células robotizadas para soldagem MIG/MAG. A empresa passou a oferecer o serviço como uma forma de tornar mais acessível para usuários de entrada os recursos de automação deste processo. Oferecendo células em sistema plug & play, testadas e ajustadas para as necessidades do ambiente de produção, a companhia trabalha com robôs da Yaskawa e equipamentos de soldagem da Fronius e Miller, com tochas da Binzel. Ricardo Gouvêa, representante da Aventatech na feira,
comentou algumas vantagens da locação, tais como o aumento da produtividade, a redução dos custos de manutenção, a flexibilidade no atendimento a pedidos sazonais e a possibilidade de investir em outros setores da fábrica o capital que seria destinado às células robotizadas: “Nossa equipe técnica se encarrega de todos os ajustes necessários, entregando as células prontas para uso, um serviço que interessa aos nossos clientes inclusive do ponto de vista da tributação das atividades de produção. A aceitação na feira foi surpreendente”, comemorou. Melhor ano da história
A alemã Trumpf, que tem unidade brasileira em Barueri (SP), apresentou na feira a última geração de máquinas para corte a laser, dobra e puncionamento, para empresas de todos os portes. De acordo com seu diretor, João Visetti, a visitação da feira tende a dar continuidade ao bom desempenho que a empresa tem tido no Brasil: o período que
compreende o final de 2021 e início de 2022 foi quando a empresa teve o melhor resultado de sua história no Brasil, com a comercialização de máquinas de todos os portes. Na feira, porém, foram destacados modelos de entrada como as séries Trulaser 1030 fiber e Trulaser 3030 fiber, agora disponíveis com os recursos HighSpeed e HighSpeedEco, que duplica a velocidade de corte das máquinas economizando entre 40 e 70% do gás de corte. Outros recursos que vêm sendo incorporados às máquinas são o Drop & Cut, que permite o aproveitamento de espaços remanescentes nas chapas para acomodar novas peças a serem cortadas, o Cool Line, que aumenta a velocidade no corte de chapas grossas, o BrightLine fiber, que melhora a qualidade de corte de chapas de diversas espessuras, e o Smart Collision Prevention, que reduz o risco de colisões durante o processo. Uma inovação recente desenvolvida pela alemã Trumpf envolve a tecnologia de “nanojuntas” (foto na coluna anterior), apresentada na feira interna (Intech) da empresa, também no mês de maio. Basicamente, a técnica evita que o material se desloque ou incline
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enquanto o laser está cortando as peças, evitando colisões. Além disso, não deixa marcas nas peças como costuma ocorrer quando são formadas microjuntas. No caso de peças específicas, dependendo da forma, os usuários podem até mesmo juntar as peças de uma maneira que elimine completamente o desperdício de matéria-prima. As nanojuntas também tornam mais fácil para os trabalhadores destacarem as peças da chapa. Na maioria dos casos, as nanojuntas também eliminam completamente a necessidade de trabalhos de acabamento, pois a marca que elas deixam quando as peças são destacadas da chapa é pouco visível. Em contraste, as microjuntas já conhecidas deixam danos no contorno muito mais visíveis, que posteriormente precisam ser corrigidos manualmente pela equipe de produção com lixadeiras entre outras ferramentas. A Trumpf oferece a tecnologia de nanojunta em suas máquinas da série TruLaser 5000 fiber, TruLaser 3000 fiber e TruLaser 1000 fiber. A tecnologia pode ser adaptada às máquinas existentes por meio de uma atualização de software.
Recuperação de fios e cabos
A Triaxis (São Bernardo do Campo, SP) levou para a Feimec a sua máquina recicladora de fios e cabos elétricos, que contempla estágios de separação, trituração e granulação, assegurando para determinados tipos de cabo um grau de pureza de 99,9% para o cobre extraído. Dividida em três séries (Compact, Turbo e Multiflex), a linha de máquinas processa fios e cabos sem necessidade de seleção prévia, recuperando o cobre e o alumínio presentes nesses produtos, assim como o material polimérico que os reveste. A separação é feita por sopro de ar, que arrasta os materiais menos densos, permitindo a sua separação. Saulo Ferreira, representante da empresa, comentou ter sido uma surpresa o fato de o equipamento ter chamado muito a atenção do público em seu estande, onde estavam expostos outros itens. “O equipamento recicla todo tipo de produto que tenha cobre
em sua composição, incluindo radiadores, cabos rígidos e flexíveis, chicotes automotivos e cabos de dados. Seu uso incentiva inclusive a legalidade nas atividades de reciclagem de fios e cabos, ao evitar que se faça a queima do material polimérico para a separação do cobre”, avaliou, referindo-se a um hábito bastante comum por parte de quem recepta cabos de origem desconhecida. Os equipamentos estão disponíveis com capacidades de 80 até 1.200 kg/h, conforme a linha. A Drillmaster, outra empresa do grupo, fabricante de itens para montagem de máquinas, divulgou na feira uma nova marca, a IndexMaster, criada para denominar a sua linha de mesas giratórias indexadoras. Funcionam com base no mecanismo de came, que converte o movimento rotativo contínuo em um movimento intermitente e controlado. O projeto da IndexMaster combina baixo fator de aceleração com a transição gradual dos movimentos de aceleração e desaceleração, o que permite estabelecer tempos curtos de indexação. Aplicáveis a máquinas de usinagem, elas podem também ser usadas na montagem
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de equipamentos sob demanda para sistemas de envase, especialmente nos setores de cosméticos, farmacêuticos, alimentos e bebidas, avaliados como “muito promissores” pelo entrevistado. Plataforma digital indicada para o ramo de usinagem
A companhia I-Sensi, situada em São Paulo (SP), divulgou o lançamento de sua plataforma virtual voltada para o gerenciamento de dados provenientes de linhas de produção, que é indicada para empresas do ramo de usinagem como ferramentarias que prestam serviços para terceiros, por exemplo. O sistema foi projetado para a otimização de processos produtivos a partir da coleta e transmissão de informações provenientes do chão de fábrica, que podem ser acompanhadas em tempo real por meio de computadores in loco e também por dispositivos móveis, em caso de trabalho remoto. A plataforma, de acordo com Mauricio Finotti, diretor-executivo e um dos fundadores da companhia, permite
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o monitoramento de operações realizadas por máquinas e equipamentos, acompanhamento de parâmetros do processo de usinagem, tais como velocidade e avanço, bem como inspeção de condições dos ambientes de trabalho, entre outros. Segundo ele, um dos primeiros passos para a implantação do sistema é a realização de consultoria, visando ter conhecimento a respeito das necessidades de cada cliente. “O sistema pode ser configurado conforme as características das linhas de produção do cliente. Por isso é importante a realização de consultoria. A partir disso, podemos oferecer serviços que atendam às respectivas demandas das empresas da área de manufatura”, concluiu. Retificadora com set up rápido
O Grupo Junker (Alemanha), com unidade brasileira em São Bernardo do Campo (SP), exibiu na feira a retificadora cilíndrica externa Zema Numerika G800 Plus, um dos carroschefes da empresa no Brasil. A máquina
processa de forma precisa peças, flanges e espigas de virabrequins, turbocompressores e eixos de transmissão, podendo ser utilizada com um sistema automático opcional de carga e descarga, permitindo um processo de produção sem interferências. Os rebolos de retificação da G800 Plus podem ser substituídos para a usinagem de materiais duros. A troca de rebolos convencionais para diamantados é bem-sucedida após passos simples. Em sua configuração standard, a retificadora cilíndrica externa possui uma base de máquina robusta, guias hidrostáticas e cabeçotes de retificação com mancais hidrostáticos ou rolamentos de alta precisão. Medição por coordenadas 4D para o ramo de usinagem
O grupo de origem alemã Mahr, com unidade brasileira em Vinhedo (SP), promoveu na última edição da Feimec o lançamento oficial da sua linha de equipamentos de medição por coordenadas 4D chamada “Mar4D PLQ” (um modelo de equipamento é mostrado na imagem anterior). De acordo com informações fornecidas pela empresa, tratase de uma série de equipamentos voltados para a medição de peças
metálicas cilíndricas fabricadas por usinagem. Os modelos podem executar aferições em peças com diâmetro de até 200 mm, comprimento de 1.000 mm e peso de 50 kg, dependendo das variantes da máquina. Eles contam com até quatro eixos CNC e podem ser equipados com sensores ópticos e táteis, que são oferecidos como itens opcionais. Segundo Marco Turco, gerente de vendas
Indústria 4.0 e manufatura híbrida A organização da Feimec enfatizou a transformação digital em curso nas atividades produtivas ao montar um espaço denominado “Demonstrador de Soluções Tecnológicas da Indústria 4.0”, desenvolvido pela Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (Abimaq) e por diversas empresas parceiras da associação, com o objetivo de apresentar, na prática e em tempo real, os principais conceitos e tecnologias facilitadoras desse processo. Foram apresentados 10 clusters com soluções 4.0 abrangendo desde a implementação de infraestrutura digital até a digitalização de máquinas, passando por integração de sistemas, rastreabilidade, controle de manutenção preditiva e estoque digital. Uma das parcerias demonstradas foi a da fabricante de máquinas-
ferramenta Romi (Santa Bárbara d’ Oeste, SP), que apresentou juntamente com o setor de Engenharia Mecânica do Insper (São Paulo, SP) uma instalação de máquinas operando por “manufatura híbrida”, que consiste na combinação dos processos de manufatura por subtração de material (usinagem) com a manufatura aditiva, também conhecida como impressão 3D. A instalação combina um centro de usinagem de 5 eixos com uma impressora 3D, usadas na demonstração da fabricação de peças técnicas em polipropileno. As instalações do tipo podem combinar também a impressão de ligas metálicas com a usinagem, oferecendo agilidade para as empresas alternarem ou inovarem no projeto de seus produtos, lançando mão do método mais adequado de produção.
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da companhia, a previsão é que os equipamentos passem a ser comercializados no Brasil no final de 2022. Ele também comentou que os clientes poderão contar com assistência técnica local e outros serviços. Controle da produção A Cigam (Novo Hamburgo, RS), fornecedora de software de gestão
empresarial, divulgou na feira o Portal Indústria, aplicativo web para apoiar o controle e a gestão da produção industrial com informações sobre eventuais gargalos lançadas no sistema em tempo real. Com estrutura modular, o sistema permite a inclusão de módulos de acordo com a necessidade de cada empresa. O Portal Indústria opera
totalmente integrado ao sistema de gestão empresarial ERP da empresa, oferecendo agilidade no acesso a informações estratégicas para apoio na tomada de decisão. Por meio dele são obtidos indicadores em tempo real que auxiliam na determinação do custo real de produção e na boa formação dos preços de venda. Atualizações fiscais, tributárias, tecnológicas e suporte
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técnico estão incluídos no pacote de serviços, sem custo adicional. Entre as principais funcionalidades do Portal Indústria estão a integração com a base de dados do ERP e integração com o módulo de BI (Business Intelligence). O conjunto de recursos permite identificar, por exemplo, falhas em máquinas, falta de insumos e alterações de cronograma ou produtividade, com confiabilidade e precisão.
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Guia II
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Usinagem para terceiros As empresas listadas neste guia são prestadoras de serviços de usinagem, oferecendo ao mercado a sua capacidade de processar metais por métodos como a usinagem pesada, a microusinagem e a eletroerosão. Para melhor caracterizar essas empresas, são fornecidas também informações sobre o parque de máquinas de cada uma delas. Esses dados podem ser determinantes para o cliente no momento da escolha de seus parceiros para produção.
Acero Usinagem (11) 99233-1341 acerousinagem@acerousinagem.com.br
•
AFG Ferramentaria (11) 97217-4954 afg.ferramentaria@hotmail.com
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AJW (11) 99630-0663 usinagem@ajw.com.br
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Amadi (11) 97110-6645 amadi@amadi.ind.br
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Arkadza (11) 99454-2036 adm@arkadza.com.br
•
Cnc Seals (41) 99187-7300 rafaela@cncseals.com
•
CRBluecast (41) 3019-0004 contato@crbluecast.com
•
CTU (11) 4034-2071 contato@ctu.ind.br
• •
Dadefer (47) 99283-3177 contato@dadefer.com.br
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Torno vertical CNC
Torno horizontal CNC
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Torno vertical convencional
Torno automático multifuso CNC
Torno automático monofuso CNC
Torno automático multifuso convencional
Retificadora plana CNC
Torno automático monofuso convencional
Retificadora plana convencional
Retificadora de engrenagens convencional
Retificadora cilíndrica CNC
Retificadora centerless CNC
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Retificadora cilíndrica convencional
Mandriladora CNC
Retificadora centerless convencional
Gravadoras CNC
Mandriladora convencional
Gravadoras convencional
Fresadora universal CNC
Fresadora vertical convencional
Fresadora copiadora CNC
Fresadora universal convencional
Eletroerosão penetração CNC 1
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•
Davieceli (54) 98115-4312 atendimento@davieceli.com.br Dellm (19) 98132-8046 vendas@dellm.com.br
1
1
•
Dabrimaq (54) 99119-5986 comercial@dabrimaq.com.br
Eletroerosão penetração convencional
Eletroerosão a fio CNC
41
• •
Aisys (12) 2139-8219 atendimento@aisys.com.br
Cortadora de engrenagens cilíndricas convencional
Centro de usinagem vertical CNC
Centro de usinagem horizontal CNC
Brunidora convencional
Brochadeira convencional
Faz microusinagem
•
Torno horizontal convencional
AC Tecnologia (85) 99111-4780 atendimento@actecnologia.ind.br
Faz serviços de eletroerosão
Empresa Telefone E-mail
Faz usinagem pesada
Máquinas
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Dom Bosco (19) 99685-0588 usinagemdombosco@gmail.com
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•
Erocut (11) 99731-6255 erocut@erocut.com.br
•
Evolutec Tractorparts (19) 98124-0550 vendas@evolutec.com.br
•
Exata (11) 99847-9791 mecanicaexata@yahoo.com.br
•
Exata Engenharia (12) 99775-3995 exata.janos@uol.com.br
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•
Fimac (51) 9988-37698 comercial@fimac.ind.br
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GW Usinagem (47) 98498-4613 rubens@gwusinagem.com.br
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Hummel usinagem (11) 99600-1223 hummelusinagem@uol.com.br
•
Ibratec (41) 98401-4838 comercial@ibratecbrasil.com.br
•
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HP Tornearia (13) 98121-8029 hptornearia@hotmail.com
Irmãos Basso (11) 98326-2665 febsa312891@gmail.com
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•
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GAP Estamparia (19) 3935-7147 gap@gapestampariausinagem.com.br
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•
Framo (11) 4341-7393 framo.usinagem@gmail.com
Giovanni Passarella (19) 9299-8057 comercial@giovannipassarella.com.br
1
•
Farias (51) 99513-4252 ferramentariafarias@hotmail.com
Fujii (19) 99208-2727 vendas@metalfujii.com.br
Torno vertical CNC
6
Elite (54) 3013-5656 comercial@elitematrizes.com.br
Fort (15) 98124-0093 silvano.cardoso@usinagemfort.com.br
Torno horizontal CNC
3
Dubiela (44) 999531953 vfdubiela@gmail.com
Ferramentaria (47) 99609-0270 vendas@ferramentariaprincipal.com.br
Torno vertical convencional
Torno horizontal convencional
Torno automático multifuso CNC
Torno automático monofuso CNC
Torno automático multifuso monvencional
Retificadora plana CNC
Torno automático monofuso convencional
Retificadora plana convencional
Retificadora cilíndrica CNC
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Retificadora de engrenagens convencional
Retificadora centerless CNC
2
Retificadora cilíndrica convencional
Mandriladora CNC
Retificadora centerless convencional
Gravadoras CNC
Mandriladora convencional
Gravadoras convencional
Fresadora universal CNC
Fresadora vertical convencional
Fresadora copiadora CNC
Fresadora universal convencional
Eletroerosão penetração CNC
Eletroerosão penetração convencional
Eletroerosão a fio CNC
1
Cortadora de engrenagens cilíndricas convencional
Centro de usinagem vertical CNC
Brunidora convencional
Centro de usinagem horizontal CNC
Brochadeira convencional
Faz microusinagem
Faz serviços de eletroerosão
Empresa Telefone E-mail
Faz usinagem pesada
Máquinas
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Marques (11) 99420-8510 marques@marques.ind.br
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•
Massochini (51) 99746-5497 comercial@massochini.com.br
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•
Meta Comércio (31) 3050-6761 meta@metapecas.com.br
•
Metalfresa (51) 9687-1308 vendas@metalfresa.com.br
•
•
Negel (11) 99261-3154 nascimento.comercial@negel.com.br
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Torno horizontal CNC
Torno horizontal convencional
Torno automático multifuso CNC
Torno automático monofuso CNC
Torno automático multifuso convencional
Retificadora plana CNC
Torno automático monofuso convencional
Retificadora plana convencional
Retificadora cilíndrica CNC
Retificadora de engrenagens convencional
Retificadora centerless CNC
Retificadora cilíndrica convencional
Mandriladora CNC
Gravadoras CNC
Mandriladora convencional
Gravadoras convencional
Fresadora universal CNC
Fresadora vertical convencional
Fresadora copiadora CNC
Fresadora universal convencional
Eletroerosão penetração CNC
Eletroerosão penetração convencional
Eletroerosão a fio CNC
Cortadora de engrenagens cilíndricas convencional
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Nardelli (79) 3205-2272 comercial@nardelliusinagem.com
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Limaquinas (54) 99631-6774 limaquinasadm@gmail.com
Metalurgica SD (19) 3935-8783 comercial@metalsd.com.br
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Modelagem Nova (37) 99844-3266 administrativo@modelagemnova.com.br
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Liessi (11) 2304-5240 liessi@liessi.com.br
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Lange (55) 99963-6870 ildo@lange.ind.br
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Landa Máquinas (19) 99702-3966 landamaquinas@terra.com.br
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•
JTG (54) 99976-2735 pedidos@adgplasticos.com.br
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JR Rigon (19) 98737-6732 jr.rigon@hotmail.com
Ômega Usinagem (15) 99708-5865 usinagemomega@terra.com.br
Brunidora convencional
•
Jplast (11) 99964-2743 jplast@jplast.com.br
Libe (19) 3883-6127 libe2016@libemaquinas.com.br
Centro de usinagem horizontal CNC 1
Torno vertical CNC
Jomatic (11) 99447-1997 francisco@jomatic.com.br
KANNO Usinagem (43) 99118-0856 kannousinagem@hotmail.com
Brochadeira convencional
Faz microusinagem
•
Torno vertical convencional
J.A Caldeiraria (11) 94743-0115 willians@jacaldeiraria.com.br
Faz serviços de eletroerosão
Empresa Telefone E-mail
Faz usinagem pesada
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Junho/Julho - 2022
•
Rapid Engrenagens (11) 5548-0199 rapid@rapid.ind.br
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1
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Stema (14) 99145-4938 stema@stemausinagem.com.br
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Torque Metal (41) 98812-1597 vendas@torquemetal.com.br
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Torno vertical CNC
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Torno horizontal CNC 12
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Torno vertical convencional
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Tecnografica (11) 97609-4793 raffaele@tecnografica.com.br Thadig (11) 99968-8894 thadig@thadig.com.br
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•
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Silcal (11) 98973-4142 contato@silcal.com.br
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Torno horizontal convencional
1
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Torno automático multifuso CNC
Torno automático monofuso CNC
2
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Torno automático multifuso convencional
Retificadora plana CNC
2
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Torno automático monofuso convencional
Retificadora plana convencional
Retificadora de engrenagens convencional
Retificadora cilíndrica CNC
Retificadora centerless CNC
Retificadora cilíndrica convencional
Mandriladora CNC
Gravadoras CNC
Mandriladora convencional
Gravadoras convencional
Fresadora universal CNC
Fresadora vertical convencional
Fresadora universal convencional
Fresadora copiadora CNC
Eletroerosão penetração CNC
Retificadora centerless convencional
1
4
Rosstel (48) 3433-6872 comercial@rosstel.com.br
Toyo (11) 93240-3327 edilene@toyomatic.com.br
1
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1
Rical Usinagem (19) 3935-6265 vendas@ricalusinagem.com.br
Tecnifox (31) 2559-6464 vendas@tecnifox.com.br
1
•
ReiBrag (11) 99764-6914 reibrag@reibrag.com.br
SDS Industria (11) 99213-3349 jone@sdsservicos.com.br
1
5
Prontidão Usinagem (11) 2431-8193 atendimento@prontidaousinagem. com.br
Recovery (11) 94701-9421 rolamentos@recoverrolamentos.com.br
5
Eletroerosão penetração convencional
•
Eletroerosão a fio CNC
Padana (21) 99220-8286 padana@padana.com.br
Cortadora de engrenagens cilíndricas convencional
•
Centro de usinagem vertical CNC
•
Centro de usinagem horizontal CNC
•
Brunidora convencional
Faz microusinagem
Faz serviços de eletroerosão
Ouro Fino (11) 2179-6187 autopecas@ourofino.com.br
Empresa Telefone E-mail
Brochadeira convencional
Faz usinagem pesada
Máquinas
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1
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1
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1
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TR Equipamentos (19) 3232-3020 trequipamentos@trequipamentos.com.br Travi Plásticos (54) 2101-9525 comercial@travi.com.br Trimil (31) 97595-2945 trimil@trimilmecanica.com.br
•
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TS Usinagem (32) 98500-0220 vendas1@Tsusinagem.Com.Br
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Empresa Telefone E-mail
Usimarco (31) 99885-7102 marcos@usimarco.com.br
Usinar (21) 99986-1636 vendas@usinar.rio.br
Zavatin (14) 3452-1872 vendas@usinagemzavatin.com.br
Zimix (19) 98852-8685 luiz@zimix.com.br Usimor (19) 99796-3829 usimor@usimor.ind.br
Usinflex (11) 94220-6902 usinflex@usinflex.com.br
WGO (11) 97203-5417 atendimento@wgo.ind.br
Winner Mold (11) 98164-3333 comercial@winnermold.com.br
• •
•
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•
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Wenda (41) 99926-3740 comercial@wendausinagem.com.br
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•
Usiká (11) 4727-1376 usika@usika.com.br
• 7
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Usifar (19) 3041-9670 contato@usifar.com.br
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Wings (11) 95042-3271 contato@wingsltda.com.br
2 2 1
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1
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3
Obs.: Os dados constantes deste guia foram fornecidos pelas próprias empresas que dele participam, de um total de 3.266 empresas pesquisadas Fonte: Revista Máquinas e Metais, junho/julho de 2022 2 1
1 5
2
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Torno vertical CNC
Torno vertical convencional
Torno automático multifuso CNC
Torno automático multifuso convencional
Torno automático monofuso CNC
Torno automático monofuso convencional
Retificadora plana CNC
Retificadora plana convencional
Retificadora de engrenagens convencional
Retificadora cilíndrica CNC
Retificadora cilíndrica convencional
Retificadora centerless CNC
Retificadora centerless convencional
Mandriladora CNC
Mandriladora convencional
Gravadoras CNC
Gravadoras convencional
Fresadora vertical convencional
Fresadora universal CNC
Torno horizontal CNC
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Torno horizontal convencional
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Fresadora universal convencional
Junho/Julho - 2022
Fresadora copiadora CNC
Eletroerosão penetração CNC
Eletroerosão penetração convencional
Cortadora de engrenagens cilíndricas convencional
Eletroerosão a fio CNC
Centro de usinagem vertical CNC
Centro de usinagem horizontal CNC
Brunidora convencional
Brochadeira convencional
Faz serviços de eletroerosão
Faz microusinagem
Faz usinagem pesada
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Guia II
Máquinas
A maior feira e congresso da América do Sul para o setor solar EXPO CENTER NORTE, SÃO PAULO, BRASIL
INSCRIÇÕES ABERTAS CADASTRE-SE GRATUITAMENTE PELO SITE https://www.euvou.net.br/THESMARTERESOUTHAMERICA2022/Home
A Intersolar South America é a maior feira & congresso para o setor solar da América Latina, realizada anualmente no Expo Center Norte de São Paulo, enfocando os ramos de fotovoltaicos, produção FV e tecnologias termossolares. Com eventos distribuídos em quatro continentes, a Intersolar é a principal série de feiras e congressos para o setor solar. A Intersolar South America é parte do núcleo de inovações The smarter E South America.
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Simulação
Junho/Julho - 2022
Previsão de fraturas dúcteis em simulações computacionais da conformação mecânica P. M. S. Araújo, M. T. P. Aguilar, A. E. M. Pertence, A. D. da Silva, P. R. Cetlin
A fabricação de semi-acabados e acabados por conformação mecânica é muito empregada industrialmente e envolve exigências diversas em relação às características dos produtos obtidos. Uma das mais importantes é a ausência de fraturas generalizadas ou localizadas, causadas pela deformação imposta, conhecidas como “fraturas dúcteis”. Por outro lado, processos como o corte de barras e chapas são baseados na fratura controlada das peças sob processamento. Por isso é de interesse tecnológico a previsão e o controle dessas fraturas, visando à sua ausência ou à sua ocorrência deliberada. O uso da simulação computacional dos processos de conformação permite uma análise da ocorrência de fraturas dúcteis durante a conformação mecânica, pelo uso de critérios de dano e pela adoção de um “dano crítico” para cada material. O presente artigo discute essa abordagem, apresentando alguns dos critérios de dano existentes e as dificuldades envolvidas nessas simulações.
A
fabricação em larga escala de produtos metálicos acabados e semi-acabados, especialmente de aços, por conformação mecânica, é largamente empregada pela humanidade há muitos séculos. Há uma variedade imensa de tais processos (laminação, forjamento, extrusão, trefilação, conformação de chapas etc.), executados a frio e a quente, e que envolvem um grande número de exigências relativas às matrizes empregadas, interfaces entre a peça sob processo e as matrizes e propriedades finais do produto. Entre essas propriedades é importante a integridade da peça, do ponto de vista da ausência de fraturas generalizadas ou
Figura 1 – (a) Fratura superficial no recalque a frio de corpo de prova tronco-cônico de aço ABNT 1020; (b) Fraturas superficiais causadas pela trefilação de arame de aço ABNT 1045
localizadas, seja na sua superfície ou no seu interior. Tais fraturas estão associadas à presença de tensões e deformações plásticas, e são conhecidas como “fraturas dúcteis”. As figuras 1 e 2 ilustram
Pedro Malaquias Stemler Araújo (pedrostemler@ufmg.br) é graduando em Engenharia Metalúrgica; Maria Teresa Paulino Aguilar (teresa@ufmg.br), Haroldo Béria Campos (beriacampos@uol.com.br), Antonio Eustáquio de Melo Pertence (pertence@demec.ufmg.br), Alisson Duarte da Silva (alissonds@ufmg.br) e Paulo Roberto Cetlin (pcetlin@demec.ufmg.br) são professores doutores do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Reprodução autorizada pelos autores.
casos dessas fraturas. Por outro lado, em alguns processos de conformação mecânica, tais como o corte de barras e de chapas, as fraturas dúcteis são necessárias, mas exige-se que ocorram de forma controlada, quanto à sua localização e ao seu acabamento. Do ponto de vista mecânico, observa-se que as seguintes grandezas têm efeito sobre a ocorrência da
Junho/Julho - 2022
Figura 2 – Fratura de chapa de aço de baixo carbono no ensaio de estiramento Erichsen
fratura dúctil, em cada ponto do corpo sendo processado: ∙ A máxima tensão de tração (σ1) ∙A tensão média (σm) ∙A tensão efetiva (σef) ∙A deformação efetiva total imposta durante o processamento (σef) As grandezas acima são frequentemente empregadas para calcular o “dano” que ocorre em cada ponto do corpo, ao longo do seu processamento por conformação mecânica. Este dano vai sendo acumulado ao longo da conformação mecânica, e supõe-se que, quando se atinge um valor de “dano crítico”, característico de cada material, a fratura se inicia naquele local, pela formação de poros. Diferentes autores adotam diferentes expressões para a avaliação do dano. A seguir, são mostrados exemplos de três dessas diversas teorias:
modelos de Oyane e Ayada, podese admitir que, quando a tensão média (σm) se torna negativa, há uma diminuição do dano, que poderia até mesmo tornarse negativo. Já no modelo de Cockroft e Latham normalizado, quando a maior tensão normal (σ1) torna-se negativa o dano não mais aumenta. Os programas de simulação computacional de conformação mecânica são capazes de calcular, para cada ponto da peça, o dano acumulado, de acordo com a teoria adotada. Quando, em algum local da peça, o dano crítico estabelecido é atingido, o programa retira o elemento correspondente a este local, iniciando-se assim o processo de fratura. À medida que a deformação prossegue até que a peça atinja sua forma e dimensões finais, sucessivos elementos vão sendo retirados. Este “dano crítico” é comumente obtido através de ensaios experimentais nos materiais, tais como ensaios de tração, compressão etc. Uma dificuldade nesta determinação ocorre por se supor que esse “dano crítico” é o mesmo para todos os pontos da peça, ignorando-se o efeito de heterogeneidades de microestrutura, defeitos superficiais etc. Tais situações podem diminuir localmente este dano crítico, causando fraturas nesses locais das peças para níveis
de deformação abaixo daqueles esperados para o dano crítico. São apresentadas neste artigo algumas situações em que um programa para a simulação computacional da conformação mecânica por elementos finitos foi empregado para avaliar a ocorrência da fratura dúctil durante o processamento, discutindo-se vários aspectos desta simulação. Metodologia Para o presente caso, foram escolhidas três geometrias de uma peça a ser forjada a frio, denominadas (i) cilíndrica, (ii) flangeada e (iii) tronco-cônica, que são mostradas na figura 3. Durante as simulações foi considerado que as matrizes seriam objetos rígidos (não sofrem deformações plásticas ou elásticas) e que o corpo de prova a ser deformado é um objeto rígido plástico (só são consideradas deformações plásticas) cujo comportamento segue a curva de escoamento de um aço AISI 1045, cuja curva de fluxo foi obtida na biblioteca do próprio software e pode ser observada na figura 4. As matrizes se deslocam a uma velocidade de 10 mm/s e o coeficiente de atrito (tipo “shear”) entre a matriz e o material foi tomado como igual a 0,12. Devido à simetria axial dos corpos de prova, as simulações
Cockroft e Latham normalizado:
Oyane:
Ayada: No caso
dos
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Figura 3 – Geometria dos corpos de prova empregados na simulação computacional do forjamento a frio: (a) cilíndrica (ii), flangeada e (c) tronco-cônica
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Junho/Julho - 2022
Simulação
Figura 4 – Curva tensão-deformação efetiva para o aço ABNT 1045 utilizado nas presentes simulações
Figura 5 – Distribuição da deformação efetiva ao final do recalque do corpo de prova (a) cilíndrico, (b) flangeado e (c) tronco-cônico
Figura 6 – Distribuição de dano, ao final do recalque do corpo de prova cilíndrico, de acordo com o critério de Cockroft e Latham normalizado (C&L normalizado)
foram realizadas utilizando a abordagem axissimétrica (simetria axial), que em muito simplifica a simulação. Foram realizadas quatro baterias de simulações. Nas três primeiras baterias fez-se a operação de recalque (deslocamento das matrizes igual a 9 mm) para as três geometrias mostradas anteriormente para os modelos de dano em estudo (C&L normalizado, Oyane e Ayada), totalizando nove simulações. Nessas simulações foi considerada uma densidade de malha igual a aproximadamente 10,42 elementos/mm2, considerando a área da seção longitudinal dos corpos de prova. Na quarta bateria teve-se como objetivo avaliar a fratura das diferentes geometrias por meio da retirada de elementos onde foi atingido o dano crítico para a ocorrência da fratura. Para isso foi considerado o modelo de dano C&L normalizado e um dano crítico igual a 0,18. Para a avaliação adequada desta situação foi necessário utilizar uma maior densidade de malha (aproximadamente 5x maior que 10,42 elementos/mm2) na região em que se esperava a ocorrência da fratura. Resultados e discussão A figura 5 mostra a distribuição de deformação efetiva nos corpos de prova cilíndrico, flangeado e tronco-cônico ao final de seu recalque. Observa-se que as regiões de máxima deformação efetiva, especialmente próximas às superfícies externas dos corpos de prova, ocorrem em posições diferentes, para cada um dos tipos de corpos de prova. A figura 6 mostra a distribuição de dano no corpo de prova cilíndrico, de acordo com o critério de dano C&L normalizado, no mesmo instante. De acordo com os modelos de dano de Ayada e Oyane, não haveria acúmulo de
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Figura 7 – Distribuição de dano, ao final do recalque do corpo de prova flangeado, de acordo com os critérios de dano de (a) Ayada, (b) C&L normalizado) e (c) Oyane
dano no corpo de prova durante seu recalque. A comparação das figuras 5 e 6 mostra que as regiões de máxima deformação efetiva no material não coincidem com as regiões de máximo dano (e provável fratura dúctil) no recalque de corpos de prova cilíndricos. Desta forma, somente o nível de deformação efetiva não é um indicador razoável para a possível ocorrência de fratura dúctil na peça sob processamento. A ausência de dano no material, de acordo com os modelos de Ayada e de Oyane, ressalta a importância da seleção adequada do critério de dano a ser
Figura 8 – Distribuição de dano, ao final do recalque do corpo de prova tronco-cônico, de acordo com os critérios de dano de (a) Ayada, (b) C&L normalizado) e (c) Oyane
adotado, de forma a garantir que suas previsões correspondam à realidade experimental. A figura 7 mostra a distribuição de dano, ao final do recalque dos corpos de prova flangeados, para os critérios de dano de Ayada (figura 7a), C&L normalizado (figura 7b) e Oyane (figura 7c). Observa-se que para esta geometria do corpo de prova, os três critérios apontam para aproximadamente as mesmas regiões de dano máximo, e onde provavelmente se iniciaria a fratura dúctil. No entanto, é importante notar que o valor de dano crítico, de acordo com cada critério, en-
Figura 9 – Estágios sucessivos de retirada de elementos que atingiram o dano crítico, de acordo com o critério de dano de C&Lnormalizado
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volve um valor numérico diferente de um critério para outro. Finalmente, de forma semelhante ao caso do corpo de prova cilíndrico, a comparação dos resultados na figura 5b com aqueles na figura 7 indicam novamente que a máxima deformação efetiva não é uma indicação adequada do local provável de fratura dúctil para os corpos de prova flangeados. A figura 8 mostra a distribuição de dano, ao final do recalque dos corpos de prova tronco-cônicos, para os critérios de dano de Ayada (figura 8a), C&L normalizado (figura 8b) e Oyane (figura 8c). Observa-se que, para esta geometria do corpo de prova, os três cri-
Figura 10 – (a) Seção longitudinal do corpo de prova flangeado, no momento imediatamente anterior àquele em que se inicia a retirada de elementos que atingiram o dano crítico, de acordo com o critério de dano de C&L normalizado e (b) mesma seção do corpo de prova, ao final do recalque
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Junho/Julho - 2022
Simulação
Figura 11 – (a) Seção longitudinal do corpo de prova flangeado, no momento imediatamente anterior àquele em que se inicia a retirada de elementos que atingiram o dano crítico, de acordo com o critério de dano de C&L normalizado, e (b) mesma seção do corpo de prova, ao final do recalque
térios apontam para aproximadamente as mesmas regiões de dano máximo, onde provavelmente se iniciaria a fratura dúctil. As mesmas observações realizadas para os corpos de prova flangeados, no tocante aos valores numéricos do dano crítico, e a comparação dos resultados nas figuras 5c e 8 também são válidas aqui. A figura 9a mostra a seção longitudinal do corpo de prova cilíndrico, próximo do momento em que a região marcada com uma elipse vermelha alcançará um dado valor de dano crítico para um material. A figura 9b corresponde à região contida dentro da elipse vermelha na figura 9a, na qual já foi realizado um refinamento de malha para melhor acompanhar
Figura 13 – Evolução da fratura superficial no recalque de corpos de prova cilíndricos, de acordo com a análise empregando simulação em 3D
Figura 12 – Evolução da fratura superficial no recalque de corpos de prova cilíndricos, de acordo com a análise, empregando simulação com simetria axial
a previsão da fratura dúctil do corpo de prova. Na figura 9c, o nível de recalque já ultrapassou um pouco aquele onde se iniciaria a retirada de elementos onde o dano, de acordo com o critério de C&L normalizado, foi atingido. A região na superfície externa do cilindro recalcado, indicada por uma elipse preta, é aquela onde elementos foram retirados. A continuação do recalque do corpo de prova levará à retirada de elementos de acordo com o mostrado nas figuras 9d, 9e e 9f, sucessivamente, e corresponderia então à progressiva fratura do corpo de prova. As figuras 10a e 11a mostram os estágios imediatamente anteriores ao início da retirada de elementos para o caso do corpo de prova flangeado e tronco-cônico, respectivamente. Já as figuras 10b e 11b mostram a retirada de todos os elementos que ao final do recalque atingiram o dano crítico, de acordo com o critério de C&L normalizado. A situação descrita é muito semelhante àquela descrita e discutida na figura 9. Por outro lado, as figuras 7 e 8 mostram que a distribuição de dano, em um mesmo corpo de prova, varia de acordo com o critério adotado. Isso significa que a extensão da fratura dúctil prevista dependerá
do critério de dano adotado. Finalmente, deve-se lembrar que as situações descritas nas figuras 9, 10 e 11 correspondem à seção longitudinal dos corpos de prova, considerando sua axissimetria. De acordo com essa abordagem, considera-se que as fraturas ocorrerão simultaneamente, e de forma idêntica, ao longo de toda a circunferência do corpo de prova, como é mostrado na figura 12. A realidade é bastante diferente, pois a fratura inicia-se em um ponto somente da superfície, e propaga-se ao longo da altura e periferia do corpo de prova, como mostrado, para uma simulação em 3D, na figura 13. A simulação em 3D é mais trabalhosa, do ponto de vista computacional, do que as simulações com simetria axial. Agradecimentos Os autores agradecem o apoio continuado, ao longo das últimas décadas, da CAPES, do CNPq, da FAPEMIG, do PPGEM/PROEX – UFMG (Programa de Pós-graduação em Engenharia Metalúrgica, Materiais e de Minas da UFMG) e do PPGMEC/PROF-UFMG (Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica da UFMG), no que tange às atividades desenvolvidas na área de fabricação por conformação mecânica.
Produtos
Equipamento para rosqueamento é divulgado na feira Lamiera
A CMA (Itália) divulgou a linha de equipamentos para rosqueamento RER24C na última edição da feira internacional de maquinário para processamento de metais Lamiera, que aconteceu na cidade de Milão (Itália), no mês de maio. Os equipamentos da série consistem em braços mecânicos ajustáveis que possuem haste (“cabeça”) que pode se movimentar em ângulo de 360 °. Em uma demonstração realizada pela empresa no evento, um equipamento semelhante ao mostrado na imagem executou o rosqueamento em uma barra de aço. De acordo com Christian Gerosa, integrante do departamento comercial da companhia italiana que forneceu informações para Máquinas e Metais, os equipamentos da linha contam com mandril de troca rápida, sistema de lubrificação de ferramenta para rosqueamento e motor elétrico que opera sob tensão de 220 V.
A Tungaloy (Japão), com filial brasileira em Vinhedo (SP), integrou a série de ferramentas de fresamento de alto avanço AddDoFeed à sua linha de produtos. Trata-se de um conjunto de ferramentas que foram projetadas para proporcionar a realização de trabalhos com maior avanço de mesa e avanço por inserto, tendo como uma de suas principais características a menor pastilha bifacial do mercado, segundo informações da empresa. Esta linha, conforme comentou Ricardo Freitas, consultor da Tungaloy no Brasil, “proporciona maior produtividade devido ao maior número de facas, ou de arestas, em um único cabeçote”, em comparação com outras ferramentas. Elas podem executar corte com profundidade de até 0,5 mm e são fornecidas em versões diferentes, indicadas para trabalhos com ligas metálicas muito duras e/ou resistentes à alta temperatura, assim como aço inox, ferro fundido e ligas especiais. Ainda de acordo com Ricardo, a AddDoFeed é um complemento da série de ferramentas DoFeed.
Torno CNC integra portfólio comercializado no Brasil
Ferramentas para fresamento de alto avanço em nova série A Simco (Campinas, SP) divulgou o torno Turbo Turn TT5050 (foto), que possui barramento inclinado em 30 ° e que apresenta velocidade de avanço rápido de 24m/min. O equipamento conta com motor principal com potência de 7,5 kW (10,2 cv), com
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velocidade de trabalho de 4.000 rpm, e também possui esteira transportadora de cavacos. Outras de suas características técnicas são diâmetro máximo admissível sobre o barramento de 520 mm, diâmetro máximo de usinagem de flange de 320 mm por comprimento de 80 mm, diâmetro máximo de usinagem de eixo de 210 mm e comprimento máximo de usinagem de 500 mm. Além disso, o torno conta com CNC Siemens 808D, placa hidráulica de 8 polegadas, contraponto hidráulico, eixo-árvore com passagem de barras e torre de ferramentas automática.
Coletores de fumos de solda indicados para a área de usinagem
O Grupo Nederman, com escritório central na Suécia e filial brasileira em Jundiaí (SP), fornece equipamentos para a coleta e filtragem de fumos de solda. A sua linha de produtos conta com a unidade móvel recomendada para operações de soldagem leve ou média FilterCart (foto). Ela possui um braço tubular flexível com diâmetro de 160 mm e comprimento de 3 metros que captura os fumos, e conta com filtro descartável de nanofibra com área filtrante de 30 metros quadrados. De acordo com informações fornecidas pela companhia, trata-se de um equipamento do tipo “plug and play”, que também conta com captor com luz de LED. Outras de suas características técnicas são índice de eficiência de filtragem de 99%, classe de proteção IP42 e nível de ruído de 73 dB(A).