ANO 20 | EDIÇÃO 122
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FRESAMENTO COM LONGOS BALANÇOS Eficiência e produtividade na confecção de peças para indústrias de alta complexidade
ENTREVISTA As fábricas do futuro
NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA Sociedade 5.0: tecnologia a serviço do homem
COMO FAZER Nem sempre a refrigeração é indicada para usinagem
TECNOLOGIA Sirius: o mais ambicioso projeto da ciência brasileira
CONHECENDO UM POUCO MAIS As propriedades e as promessas do grafeno
EDITORIAL
N
esta edição de O Mundo da Usinagem nosso colaborador Francisco Cavichiolli preparou um artigo especial que aponta as melhores solu-
ções para garantir eficiência e produtividade nos processos de fresamento com longos balanços, exigidos na preparação de peças para indústrias de alta complexidade. Ainda no campo técnico, trazemos um artigo completo que examina as vantagens e desvantagens do uso da refrigeração nos processos de usinagem. Novos materiais e processos dispensam cada vez mais o uso do recurso, aumentando a durabilidade do ferramental aplicado na produção. Na nossa jornada de investigação do que vem pela frente, entrevistamos John Paul Hempel, coordenador dos cursos de engenharia da FIAP, para trazer um panorama de como serão as fábricas no futuro com uso de recursos de Digital Twin e Realidade Aumentada. Também nesta edição mergulhamos nos desafios da Sociedade 5.0, conceito nascido no Japão, e que prevê o uso intenso de tecnologia para criar cidades inteligentes e colocar a digitalização a serviço do bem-estar das pessoas. Ainda de olho no futuro, fomos a Campinas visitar o laboratório Sirius, a joia da coroa da ciência brasileira. Este megacentro de estudos será o coração da pesquisa de materiais e de formação de uma nova geração de físicos e engenheiros no País. Na nossa seção de educação, fomos ao Senai para entender como a instituição está transformando seus métodos de ensino para preparar os profissionais que irão atuar no ambiente da indústria 4.0. E, por fim, fizemos uma reportagem para desvendar as propriedades e aplicações do grafeno nos mais diversos campos da indústria. O que afinal este material, que já rendeu um Prêmio Nobel de Física, tem a oferecer para as empresas? Boa leitura!
O MUNDO DA USINAGEM
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EXPEDIENTE
O MUNDO DA USINAGEM é uma
COLABORADORES DESTA EDIÇÃO
publicação da Sandvik Coromant Brasil,
REPORTAGEM
com distribuição gratuita para mais de
Denise Marson
10.000 leitores qualificados.
Sheila Moreira
RESPONSÁVEL
FOTOS
Fábio Ferracioli - Gerente de Marketing
As fotos sem menção de crédito são
da Sandvik Coromant.
do banco de imagem iStock.
EDITORES
CTP, IMPRESSÃO E ACABAMENTO
Claudio Sá - Conteúdo Comunicação
Pigma Gráfica
Fernanda Fidalgo - Sandvik Coromant Vera Natale - Sandvik Coromant
TIRAGEM 7.000 exemplares
PRODUÇÃO E PROJETO GRÁFICO Conteúdo Comunicação
CONTATO DA REVISTA OMU Você pode enviar suas sugestões
DIREÇÃO EXECUTIVA
de reportagens, críticas, reclamações
Cláudio Sá
ou dúvidas para o e-mail: faleconosco@omundodausinagem.com.br
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ou ligar para: 0800 777 7500
Mariana Fabio
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Daniel Casanova
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Bárbara Morais
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SUMÁRIO
SOLUÇÕES DE USINAGEM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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As soluções para garantir eficiência nos processos de fresamento com longos balanços
ENTREVISTA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 Realidade virtual e outras tecnologias nas fábricas do futuro
NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Sociedade 5.0: tecnologia para o bem-estar social
COMO FAZER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Os mitos da refrigeração nos processos de usinagem
TECNOLOGIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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O laboratório que vai mudar a ciência brasileira e as pesquisas em usinagem
EDUCAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
34
Senai avança na preparação de prof issionais para a indústria 4.0
CONHECENDO UM POUCO MAIS . . . . . . . . . . . . 40 As promessas do grafeno, o nanomaterial que rendeu um Nobel de Física
O MUNDO DA USINAGEM
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SOLUÇÕES DE USINAGEM
MANUFATURA ADITIVA NO FRESAMENTO COM LONGOS BALANÇOS A inédita união da manufatura aditiva ao conhecido sistema antivibratório Silent Tools™ reverte em maior produtividade e estabilidade no processo de fresamento com longos balanços POR FRANCISCO CAVICHIOLLI FOTOS E ILUSTRAÇÕES SANDVIK COROMANT (SUÉCIA)
F
erramentas com montagens longas são principalmente usadas nas indústrias dos setores de petróleo e gás, aeroespacial ou de
geração de energia, que lidam diariamente com a manufatura de componentes de grandes dimensões e, muitas vezes, com materiais nobres. Todavia, sempre representam um problema adicional nos exigentes processos de fabricação dessas áreas, o que aumenta a responsabilidade na escolha de métodos e processos e de ferramentas mais adequados às operações de usinagem.
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SOLUÇÕES DE USINAGEM
Fresa CoroMill® 390 Lightweight com adaptador Silent Tools™. Duas tecnologias de ponta reunidas O MUNDO DA USINAGEM
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SOLUÇÕES DE USINAGEM
Alguns problemas mais comuns nas
precisam ser ainda mais rápidas. Por isso,
operações de usinagem com longos balan-
em muitos casos, não há tempo para se
ços são as vibrações. Um evento familiar aos
perder com setups de reposicionamento
operadores e que pode ocorrer não apenas
de peças e isso demanda o uso de monta-
pelo uso de ferramentas ou montagens lon-
gens longas de ferramentas que possam
gas, mas também por diversos fatores como
alcançar todas as superfícies a serem usi-
estabilidade na fixação da peça, caracterís-
nadas em um único setup.
ticas geométricas da peça, estabilidade da máquina, seleção dos dados de corte, entre
XEQUE-MATE NAS VIBRAÇÕES
outros. Consequentemente, há várias ações
As ferramentas Silent Tools™, com sistema
a serem tomadas para diminuição ou elimi-
antivibratório, foram desenvolvidas para
nação das indesejadas vibrações, e normal-
atender a essas demandas e já provaram
mente a primeira ação é a diminuição dos
sua eficácia e benefícios em inúmeras apli-
dados de corte, que impacta negativamen-
cações, seja em processos de torneamento,
te a produtividade, tornando a operação
rosqueamento, fresamento ou furação.
mais demorada e cara.
Nas operações de fresamento, vale di-
Outro fator que também dif iculta a
zer que, além do uso dos adaptadores por-
fabricação dos componentes dos setores
ta-fresa Silent Tools™, temos ainda outros
acima mencionados é o fato de eles esta-
fatores que podem minimizar os efeitos
rem se tornando cada vez mais comple-
das vibrações, como a escolha do ângulo
xos enquanto as operações de usinagem
de posição da fresa, dos ângulos de posicionamento das arestas de corte, passo dos dentes, dados de corte e estratégias de corte específicas a serem aplicadas. Tudo isso tem seu grau de importância e efeito no resultado final do processo, mas algo que é tão importante quanto o exposto acima é o peso da ferramenta. Sim, este é um quesito muito importante para a eliminação de vibrações e sobre o qual normalmente se tem pouca interferência. Para ser efetivo, o mecanismo antivibratório precisa entrar na mesma frequência
Adaptador porta-fresa Silent Tools™
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da vibração causada pela usinagem com o
SOLUÇÕES DE USINAGEM CHAPÉU
longo balanço, a fim de neutralizar o efeito de pêndulo e, quanto mais leve for a ferramenta na extremidade da montagem, mais eficaz será o adaptador antivibratório na sua função de neutralizar as ondas de vibração.
SUCESSO NA PRÁTICA Abaixo podemos observar os resultados bem-sucedidos do uso dessa fresa comparada a uma fresa convencional.
O PESO DE SER LEVE
Material da peça-teste:
Com isso em mente e como resultado do
Aço-liga AISI 4340
constante trabalho de pesquisa e desen-
Dureza:
volvimento, a Sandvik Coromant lançou a
290 HB
CoroMill® 390 Lightweight, a primeira fresa
Máquina:
do mercado totalmente produzida por ma-
Centro de usinagem com interface
nufatura aditiva e em liga de titânio.
ISO 50
Para reduzir o peso, o desenho da fer-
Fresa 1:
ramenta foi topologicamente otimizado e
Convencional em aço
só se deixou material onde era necessário
Fresa 2:
e no formato geométrico adequado para
CoroMill® 390 Lightweigth Diâmetro: 50 mm com três cortes efetivos Adaptador: Silent Tools com 220 mm de comprimento Montagem total: 320 mm (cone + adaptador + fresa) Operação: Abertura de rasgo com 100% de contato radial Espessura máxima do cavaco, h: 0,15 mm Contato radial, ae: 50 mm (100%) Velocidade de corte, vc:
CoroMill® 390 Lightweight – a primeira fresa do mercado produzida por manufatura aditiva
200 m/min
O MUNDO DA USINAGEM
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SOLUÇÕES DE USINAGEM
5
Prof. de corte, ap [mm]
4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Fresa convencional em aço
CoroMill390 Lightweight
suportar as forças de corte sem compro-
desfavoráveis aos processos de usinagem,
metimento da resistência da ferramenta.
além de permitir o uso de praticamente
Como resultado do novo desenho e da liga de titânio empregada em sua fabrica-
qualquer material na impressão, no caso, uma liga de titânio.
ção, temos uma f resa com mais de 80%
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de redução de peso comparado à sua si-
O DESAFIO DO FRESAMENTO COM
milar na versão tradicional, produzida em
LONGOS BALANÇOS
aço e pela usinagem convencional ou por
O f resamento de peças complexas em
subtração, como também é chamado esse
aplicações aeroespaciais e de petróleo e
processo de manufatura.
gás, por exemplo, pode ser comprometi-
Fabricar a fresa por meio da manufa-
do por excesso de vibração. As cavidades
tura aditiva ainda possibilitou o controle
profundas, característica típica do perfil
preciso do projeto da ferramenta, bem
dessas peças, exigem longos balanços que
como a produção de formatos e caracte-
criam vibrações, o que pode retardar a
rísticas antes impossíveis com a usinagem
produção, reduzir a vida útil da ferramen-
tradicional, como cavidades geometri-
ta e resultar em acabamento superficial
camente desiguais, ângulos tidos como
insatisfatório.
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SOLUÇÕES DE USINAGEM
INFORMAÇÕES ADICIONAIS Fique por dentro desta solução e de outras inovações para o mercado metalmecânico acessando os links a seguir: CoroMill® 390 Lightweight http://bit.ly/coromill390lightweight CoroMill® 390 Lightweight e adaptador Silent Tools™ em ação pin http://bit.ly/coromill390-em-acao Válvula petrolífera – exemplo de componente típico para uso da CoroMill® 390 Lightweight com Silent Tools™
Manufatura aditiva https://www.additive.sandvik Sandvik Coromant
No entanto, poder lançar mão de uma
https://www.sandvik.coromant.com
f resa mais leve para usinar esses perf is complexos foi uma solução certeira para da a uma ferramenta convencional, a CoroMill® 390 Lightweight oferece menos peso na extremidade de corte e menor distância entre o mecanismo antivibratório e a aresta de corte, para limitar as vibrações.
Foto: Renato Pizzutto
minimizar esse tipo de problema. Compara-
Aliada aos adaptadores de fresamento Silent Tools™, essa é uma combinação excepcional de ferramentas para aplicações com longos balanços e ferramentas delgadas. O resultado não poderia ser melhor: uma redução significativa na vibração permite alta produtividade e boa segurança do processo em aplicações exigentes.
Francisco Cavichiolli Especialista de fresamento, fresamento de engrenagens e sistemas de fixação da Sandvik Coromant do Brasil
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ENTREVISTA
DIGITAL TWIN E REALIDADE AUMENTADA: COMO SERIA A FÁBRICA DO FUTURO? Na opinião de John Paul Hempel Lima, coordenador dos cursos de Engenharia da Faculdade de Tecnologia FIAP, a indústria entende a importância da incorporação de novas tecnologias – como o Digital Twin e a Realidade Aumentada – porém, não aloca recursos para isso POR SHEILA MOREIRA
O
tema transformação digital está em voga na indústria nacional. Mas seria apenas mais uma tendência ou uma realidade?
Estaria o chão de fábrica preparado para receber tecnologias digitais que vão metamorfosear os processos de manufatura e criar outras oportunidades de mercado?
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Foto: Renata Martins Carelli
ENTREVISTA
John Paul Hempel Lima, coordenador dos cursos de Engenharia da FIAP
Para John Paul Hempel Lima, o pro-
de Misturada (entre outras) está apenas
cesso de transição para a era digital deve
em estágio inicial nas plantas industriais.
passar, obrigatoriamente, pela cultura das
Em entrevista para O Mundo da Usina-
empresas. “É preciso realizar processos de
gem, Hempel fala sobre os benefícios da
transformação digital internos, qualifican-
implantação e integração destes recursos
do os colaboradores para trabalhar com
inovadores no chão de fábrica.
novas tecnologias. Em um novo cenário, as formas de atuar também devem ser trans-
Antes de falarmos sobre o uso de novas
formadas”, destaca o professor.
tecnologias, poderia comentar o cenário
Neste contexto, a adoção de tecnolo-
de transformação digital na indústria na-
gias como o Digital Twin, a Realidade Vir-
cional e suas principais lacunas?
tual, a Realidade Aumentada e a Realida-
Segundo um estudo publicado pela CNI
O MUNDO DA USINAGEM
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ENTREVISTA
(Confederação Nacional da Indústria),
A economia digital permite uma escala-
somente 48% das empresas entrevistadas
bilidade sem precedentes na história. As
dizem utilizar tecnologias digitais em suas
redes sociais, plataformas de streaming e
operações. Isso é um número muito baixo.
outras tecnologias permitem uma proximi-
A Indústria 4.0 e a transformação digital
dade maior entre a indústria e as pessoas.
são oportunidades que o Brasil não pode
Porém, as empresas acabam deixando de
perder. Algumas políticas públicas podem
lado essas possibilidades, não acreditando
ajudar, como o Plano Nacional de IoT (Inter-
no poder da tecnologia, até que um novo
net of Things), mas só depender do gover-
modal, uma tecnologia disruptiva se apre-
no é muito pouco. As empresas precisam
sente e abale seu negócio.
se transformar internamente. No geral, qual o patamar da indústria em De que forma a economia digital poderia
relação à adoção de tecnologias digitais?
elevar a produtividade e competitividade
Poucas iniciativas têm sido apresentadas
da indústria?
pela indústria nacional nesse aspecto.
ALGUMAS POLÍTICAS PÚBLICAS PODEM AJUDAR, COMO O PLANO NACIONAL DE IOT (INTERNET OF THINGS), MAS SÓ DEPENDER DO GOVERNO É MUITO POUCO. AS EMPRESAS PRECISAM SE TRANSFORMAR INTERNAMENTE
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ENTREVISTA
Alguns projetos piloto foram iniciados, mas ainda é muito tímido o seu desenvolvimento. A indústria, no geral, apesar de entender a importância da incorporação de novas tecnologias, deixa como secundário, não alocando recursos e profissionais adequados. Somente 20% das empresas de alta intensidade tecnológica usam sistemas integrados de desenvolvimento de produtos e manufatura, um número muito baixo. De novo: a mudança passa pela
A TECNOLOGIA MAIS PROMISSORA NO MOMENTO É A CHAMADA REALIDADE MISTURADA, UMA ESPÉCIE DE RA E RV PARA INTEGRAÇÃO COM O AMBIENTE EM SUA TOTALIDADE
cultura da empresa, fazendo com que os gestores e colaboradores percebam que mesmo que as tecnologias digitais, em
tante exatidão o resultado em uma prova.
um primeiro momento, não respondam
A Petrobrás tem alguns estudos piloto de
a todos os problemas industriais, em um
gêmeos digitais para monitoramento e si-
futuro próximo elas serão absolutamente
mulação de plantas de refino de petróleo.
indispensáveis e a empresa que não se preparar estará fora do mercado.
Muitas pessoas ainda confundem Realidade Aumentada e Realidade Virtual. Pode-
Como a indústria pode aplicar e extrair
ria diferenciá-las e nos dizer os benefícios
valor do Digital Twin?
de cada uma delas para o chão de fábrica?
Digital Twin é uma tendência nova de se
Realidade Virtual (RV) é a construção de
construir um gêmeo digital, um simula-
um mundo onde processos e situações são
dor de um produto, processo ou máqui-
simulados. Um jogo, por exemplo, é consi-
na, sendo alimentado por sensores reais
derado realidade virtual. Exemplos usados
(em tempo real) do dispositivo existente.
na indústria são sistemas de treinamento
A vantagem desse conceito não é somen-
de operadores de escavadeiras, máquinas
te monitorar o seu funcionamento, mas
pesadas e ponte rolante. Colocar os opera-
simular situações de uso diferentes, apri-
dores em um ambiente virtual para que eles
moramentos, falhas etc. Assim, quando
aprendam a operar em situações extremas
necessário, a intervenção é muito mais
é barato e eficiente. Realidade Aumentada
eficaz. As equipes de Fórmula 1, por exem-
(RA) é quando usamos a câmera do celu-
plo, utilizam esse conceito, onde a partir
lar para captar uma imagem e, a partir do
de simuladores é possível prever com bas-
reconhecimento de algo, projetamos um
O MUNDO DA USINAGEM
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ENTREVISTA
AS EMPRESAS ACABAM NÃO ACREDITANDO NO PODER DA TECNOLOGIA, ATÉ QUE UM NOVO MODAL, UMA TECNOLOGIA DISRUPTIVA SE APRESENTE E ABALE SEU NEGÓCIO
Imagine a situação em que uma planta industrial está operando normalmente. Com a coleta dos dados do funcionamento da linha, um operador vê, em óculos de realidade misturada, os principais parâmetros. Como percebeu que a eficiência não está alta, abre um modelo virtual na sua frente e solicita ajustes de parâmetros. Antes de os ajustes serem usados na vida real, o gêmeo digital simula o desempenho. Quando o operador estiver satisfeito, manda atualizar a máquina real. Claro que todos os dados trafegam por redes de computadores,
objeto 3D ou uma informação sobrepos-
então a segurança cibernética e a conecti-
ta. Um exemplo é o Google Glass, óculos
vidade são muito importantes neste siste-
transparentes que permitem que você veja
ma. Sistemas IoT são usados nesse cenário,
o ambiente, além de projetar informações
coletando informações ao mesmo tempo
relevantes sobre a lente. Agora, a tecnolo-
que wearables podem ser usados para mo-
gia mais promissora é a chamada Realidade
nitorar onde estão os funcionários e o seu
Misturada (Mixed Reality). É uma espécie de
grau de fadiga, por exemplo.
RA e RV, onde você vê o ambiente em que está, mas o sistema projeta um holograma
Em relação aos operadores do chão de fá-
neste ambiente, interagindo com os objetos
brica, o que as empresas devem fazer para
e tudo o que está ao redor. Um exemplo é
integrá-los com essas novas tecnologias?
o Microsoft Hololens, que já possui diversas
A tecnologia é inevitável. Algumas indús-
aplicações piloto para manutenção de tur-
trias podem demorar mais ou menos para
binas e elevadores, por exemplo. O especia-
incorporá-las, mas todas a farão em algum
lista em campo ganha produtividade ao in-
momento. Os operadores devem aprender
corporar elementos visuais no seu trabalho.
a trabalhar com essas novas tecnologias, pois muitos novos empregos surgirão por
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Pensando na integração das três tecnolo-
conta disso, como, por exemplo, operadores
gias citadas, como seria uma “fábrica do
de drones, cientistas de dados, integradores
futuro”?
IoT, construtores de gêmeos digitais etc.
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O MUNDO DA USINAGEM
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NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA
SOCIEDADE 5.0: TECNOLOGIA A SERVIÇO DA QUALIDADE DE VIDA Já imaginou como seria viver em uma sociedade onde sistemas inteligentes e humanos são totalmente integrados? Cidades onde tecnologias digitais seriam utilizadas para melhorar a qualidade de vida das pessoas? Bem-vindos à Sociedade 5.0! POR SHEILA MOREIRA
H
á alguns anos, o Japão vem assistindo ao envelhecimento da sua população e a bruscas quedas no índice de natalidade
(em 2018, houve o menor registro desde 1899). Esse cenário trouxe à tona algumas questões que poderiam afetar a economia japonesa em grandes proporções: ausência de mão de obra jovem no mercado, altos gastos com saúde e aumento nos custos da previdência social. Frente a este dilema, o governo japonês resolveu dar início a um processo de transformação social, usando a integração de tecnologias inteligentes para melhorar a qualidade de vida das pessoas. Assim, nasceu o conceito de Sociedade 5.0. O termo foi usado pela primeira vez em 2016, quando o Japão apresentou o seu 5º Plano Básico de Ciência e Tecnologia, que previa a transição de uma sociedade comum para uma sociedade “superinteligente”. Durante um evento realizado na Alemanha, em
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NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA
2017, o primeiro-ministro japonês Shinzō
Data, Cloud Computing, Inteligência Ar-
Abe fez a seguinte descrição: “uma socie-
tificial, Realidade Aumentada, Robótica,
dade futura que se beneficia da tecnolo-
etc.) à disposição dos humanos em inú-
gia para seu avanço econômico e resolução
meros campos, como segurança, saúde,
dos seus problemas”.
mobilidade, infraestrutura, entre outros.
Conectada e adaptável, a Sociedade
O objetivo é incorporar na sociedade toda
5.0 é centrada no ser humano. Ao contrá-
a inovação e o conhecimento alcançados
rio do período 4.0 – de transformação digi-
durante a 4ª Revolução Industrial, aliando
tal, focado na indústria e dedicado à otimi-
tecnologias e pessoas.
zação e integração de sistemas produtivos
Segundo Yoko Ishikura, professora emé-
– esse novo modelo de sociedade busca
rita da Universidade Hitotsubashi (Tóquio)
colocar tecnologias inteligentes (IoT, Big
e entusiasta do conceito de sociedade
O MUNDO DA USINAGEM
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NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA
Foto: Acervo pessoal
superinteligente, a tecnologia por si só não agrega valor, por isso, a importância das pessoas no centro. De acordo com ela, a combinação entre criatividade e inovação pode, além de resolver problemas, agregar valor à sociedade. Para que a Sociedade 5.0 se torne realidade, Ishikura acredita que são necessárias algumas mudanças: “Empresas, indivíduos e governos precisam mudar. As empresas precisam rever as relações de trabalho, assim como os governos precisam rever regulamentações e os sistemas de ensino, além de se aproximarem mais da sociedade. Na nova era, precisamos de novas competências”. Ishikura explica que a Sociedade 5.0
Yoko Ishikura Professora emérita da Universidade Hitotsubashi
não é algo limitado ao Japão: “Os principais valores dessa nova sociedade são a sustentabilidade, a abertura e a inclusão.
sim, em alguns aspectos, causar danos ao
Estamos usando a transformação digital
mercado de trabalho. Então, o desenvolvi-
para resolver questões e existe uma rede
mento desse tipo de sociedade vai ter que
colaborativa com parceiros do mundo todo.
ser gradual e adequado às peculiaridades
Podemos construir um desenvolvimento
regionais”, afirma o professor.
sustentável global ao compartilhar conhecimento acumulado no processo”.
20
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O Japão, berço do conceito, já caminha em direção à sociedade do futuro. O país
Para Mariano Laplane, docente do Insti-
prevê grandes investimentos em tecnolo-
tuto de Economia da Unicamp e coordena-
gias inteligentes em diferentes áreas. Em
dor do Projeto Indústria 2027 (sobre riscos e
robótica, por exemplo, são previstos US$
oportunidades diante de inovações disrup-
87 bilhões até 2035. No ano passado, foram
tivas), a sociedade superinteligente terá que
fornecidos US$ 1,44 bilhão para financia-
passar por alguns desafios antes de se con-
mento em Inteligência Artificial (IA) para a
solidar. “A Sociedade 5.0 é muito nova e de
Innovation Network Corporation of Japan
muita transferência. As tecnologias trazem
(INCJ), parceria público-privada formada
alguns problemas estruturais, relacionados
pelo governo e 19 empresas. Além disso, o
à segurança cibernética e à privacidade, por
mercado de Internet das Coisas (IoT) deve
exemplo. O avanço da robotização pode
atingir US$ 6 bilhões até o final de 2019.
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NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA
Foto: Unicamp
COMO SERIA A INDÚSTRIA DA SOCIEDADE SUPERINTELIGENTE? Em meio a tantas transformações, fica a pergunta de como a indústria se adequaria a essa nova sociedade. Se hoje o objetivo é digitalizar e otimizar processos produtivos, o próximo passo seria utilizar essa infraestrutura inovadora para melhorar a qualidade de vida das pessoas. Yoko Ishikura acredita que, em cinco anos, a indústria estará muito diferente da forma atual. A tendência, segundo a professora, é que a manufatura seja controlada via software, gerando dados que vão transformar as cadeias de valor e de suprimentos das empresas. Ela conta que no Japão as indústrias automobilísti-
Mariano Laplane Docente do Instituto de Economia da Unicamp e coordenador do Projeto Indústria 2027
ca e de eletrônicos estão se modificando rapidamente. A Toyota, por exemplo, dei-
manutenção preventiva aos seus clientes.
xou o rótulo de fabricante de automóveis
Então, a relação entre esses dois nichos in-
para assumir a postura de uma empresa
dustriais será um pouco mais complexa do
de mobilidade. “Essas mudanças tam-
que hoje, quando o papel de cada um de-
bém vão chegar ao segmento de bens de
les está muito bem definido”, exemplifica.
capital, que é a base da indústria e da so-
Laplane também destaca que a otimização
ciedade”, diz Ishikura. De acordo com a
de processos produtivos ao lado de uma
professora, outros setores, como o de saú-
maior articulação e diálogo entre fabrican-
de e assistência, estão se movendo mais
tes, fornecedores e consumidores deve ge-
lentamente, já que são focados em serviços
rar novas oportunidades de mercado.
e não em alta produtividade. Na opinião de Mariano Laplane, a pro-
NOVOS MERCADOS E OPORTUNIDADES
dução inteligente vai alavancar a Socieda-
Entre as áreas com potencial de cresci-
de 5.0. Ele também acredita que, no futuro,
mento, tratando especificamente da in-
a linha que separa as indústrias de bens de
dústria de bens de capital, está a de manu-
consumo e de bens de capital será muito
fatura aditiva. “É possível pensar em uma
tênue. “Um fabricante de geladeiras inteli-
máquina modular de manufatura aditiva
gentes poderá oferecer serviços on-line de
em uma planta de usinagem de metais
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para gerar peças de reposição.”, diz Carlos Eduardo Pereira, diretor de Operações da Embrapii - Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial. Laplane explica que a instabilidade do
Foto: Acervo pessoal
NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA
mercado brasileiro torna muito difícil para a indústria a decisão de investir em inovação. Sob o seu ponto de vista, “dificilmente os equipamentos serão trocados partindo do zero”. Para o docente, neste caso, a expansão do mercado de retrofit se mostra uma coerente alternativa: “Penso que uma solução intermediária seria otimizar, implantar inteligência em equipamentos que já estão em uso no chão de fábrica. Isso abre novas portas para o mercado de
retrofit, que pode oferecer serviços de au-
Carlos Eduardo Pereira Diretor de Operações da Emprapii
tomatização de processos, instalação de sensores, sistemas de manutenção preven-
movimentar pernas ou braços. O robô já foi
tiva, monitoramento remoto, etc.”
testado em linhas de produção industriais
O nicho hospitalar também é apontado como uma grande oportunidade no
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e, também, em ajuda humanitária no continente africano.
contexto da Sociedade 5.0. A demanda por
Pereira conta que na Embrapii existem
enfermeiros e o envelhecimento popula-
projetos relacionados à área de Hospital 4.0
cional no Reino Unido levaram professores
(ver box), focados na otimização do atendi-
e alunos da Imperial College London ao
mento e na qualidade de vida dos pacientes.
aprimoramento do robô Baxter para auxi-
“Leitos inteligentes, conectados a sistemas
liar idosos e pessoas com limitações físicas.
de monitoramento cardíaco, por exemplo,
Originalmente, ele foi criado nos EUA (por
poderiam suprir a alta demanda por enfer-
uma startup), mas se tornou o objeto de
meiros nos hospitais. Se formos além, esses
estudo de muitas pesquisas acadêmicas.
leitos, se utilizados em casa, poderiam evitar
Sua versão atual possui braços mecânicos,
mortes súbitas causadas por ataques cardía-
rosto animado e dedos (habilidosos) pro-
cos durante o sono.” O diretor de Operações
duzidos por meio de impressão 3D. Além
da Embrapii também citou o uso do con-
disso, sensores são capazes de analisar pa-
ceito de fotônica em projetos de incuba-
drões e notar dificuldades do paciente para
doras neonatais, que reproduz o ambiente
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NEGÓCIOS DA INDÚSTRIA
adequado para a vida dos recém-nascidos,
Brasil, assim como o conceito de Sociedade
principalmente bebês prematuros.
5.0 foi pensado para o contexto japonês”, afirma o professor da Unicamp.
DESAFIOS PARA A INDÚSTRIA
Pereira destaca a importância de inicia-
NACIONAL
tivas como o Programa Brasil Mais Produ-
Yoko Ishikura diz que países como o Brasil,
tivo, desenvolvido pelo governo federal em
em estágio inicial de transformação digital,
parceria com o Senai, para auxiliar peque-
terão uma grande oportunidade: “A indús-
nas e médias empresas no diagnóstico de
tria poderá agir rapidamente e se posicio-
pontos de melhoria por meio de digitaliza-
nar”. Segundo Laplane, a tarefa não é tão
ção e lean manufacturing. Indicadores di-
simples, pois antes de chegar à Sociedade
vulgados no site do projeto mostram que as
5.0, o grande desafio do Brasil é articular
mais de 3 mil empresas atendidas apresen-
e coordenar políticas industriais para aten-
taram cerca de 52% de aumento na produ-
der as diferentes demandas do setor. “O
tividade. “As empresas, principalmente de
nosso país tem uma base industrial muito
pequeno e médio porte, precisam entender
heterogênea e, por isso, não vejo o Brasil
que o processo de transformação digital no
replicando iniciativas semelhantes às de
chão de fábrica pode ser realizado de ma-
outros países. A Indústria 4.0 pensada na
neira gradual. A evolução não precisa ser
Alemanha não atende às necessidades do
tão disruptiva para a empresa”, alerta.
UNIDADE EMBRAPII DESENVOLVE MONITOR AUTOMÁTICO PARA SALVAR VIDAS
de sobre o quadro clínico de pacientes.
tempo real, sem necessidade de visita a
Acoplado em uma roupa (um top), o
todos os leitos. Quando houver varia-
dispositivo poderá monitorar frequência
ções nos sinais vitais coletados, o apa-
cardíaca e respiratória, pressão arterial
relho emitirá alertas à equipe médica.
e temperatura. Os dados coletados serão
A tecnologia nacional apresenta
O Instituto Federal do Ceará (IF-CE),
enviados automaticamente ao sistema
menor custo do que equipamentos si-
uma unidade credenciada Embrapii,
da central médica, via wi-fi ou bluetoo-
milares importados, o que possibilita o
desenvolveu junto à empresa Integra-
th, ou para o aplicativo de qualquer
seu uso em leitos fora da UTI, residên-
re Health Tecnology um monitor auto-
smartphone integrado.
cias e no sistema home care. No corpo
mático vestível para prever situações
Com os dados, os profissionais vão
de risco e alertar profissionais da saú-
saber o estado de cada enfermo em
do paciente, o aparelho tem autonomia de quatro dias.
O MUNDO DA USINAGEM
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23
COMO FAZER
USINAGEM COM OU SEM REFRIGERAÇÃO? Uso de refrigeração no fresamento POR FRANCISCO CAVICHIOLLI ILUSTRAÇÕES SANDVIK COROMANT (SUÉCIA)
U
ma das dúvidas mais frequentes dos usuários, no que diz respeito a operações de fresamento, está ligada ao uso ou não
de refrigeração. Por décadas, o uso de óleo de corte ou líquido refrigerante foram utilizados, seja por necessidade do material a ser usinado, seja por características do projeto das máquinas-ferramentas, ou mesmo por conta das ferramentas de corte. E com isso, criou-se um conservadorismo em torno do assunto, que merece ser repensado. O QUE ISSO SIGNIFICA NA PRÁTICA? As pastilhas de metal duro modernas, em específico as com cobertura, que são a maioria hoje em dia, normalmente não requerem fluido de corte durante a usinagem. As classes cobertas melhoram a vida e a confiabilidade da ferramenta quando usadas em um ambiente sem uso de refrigeração.
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COMO FAZER
Isso vale mais ainda para cermets, cerâ-
temperatura que ocorrem com as pastilhas
micas, nitreto cúbico de boro (CBN) e dia-
entrando e saindo do corte. As variações de
mante policristalino (PCD).
temperatura que ocorrem com a elimina-
As altas velocidades de corte de hoje re-
ção do líquido refrigerante, estão dentro da
sultam em uma zona de corte muito quen-
capacidade para a qual a pastilha foi de-
te. A ação de corte ocorre com a formação
senvolvida (utilização máxima).
de uma zona de fluxo, entre a ferramenta
Adicionando líquido ref rigerante as
e a peça de trabalho, com temperaturas de
variações serão mais bruscas ao resf riar
cerca de 1.000 graus Celsius ou mais.
a pastilha enquanto ela está fora do cor-
Qualquer fluido de corte que chega
te. Essas variações ou choques térmicos
nas proximidades das arestas de corte será
causam trincas térmicas. Isso, sem dúvida,
instantaneamente convertido em vapor e
resultará em um final prematuro da vida
não terá praticamente nenhum efeito de
da ferramenta. Quanto mais quente a zona
resfriamento.
de corte mais inadequado é usar fluido de
O efeito de eliminar a refrigeração no fresamento só vai enfatizar as variações de
corte ou líquido refrigerante. Classe modernas de metal duro, cermets,
O MUNDO DA USINAGEM
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25
COMO FAZER
cerâmica e CBN são desenvolvidas para suportar velocidades de corte constantes e temperaturas elevadas. Por outro lado, diferenças de vida da ferramenta de até 40%, e em alguns casos específicos ainda maiores, não são incomuns, para o fresamento sem refrigeração. Se a usinagem for em materiais pastosos, como aços de baixo carbono e aços inoxidáveis, a formação de arestas postiças ocorre e certas precauções precisam ser tomadas. Alcançando-se a zona de fluxo a altas
Figura 1: A melhor maneira de garantir um escoamento perfeito dos cavacos é usar ar comprimido. Deve ser bem dirigido para a zona de corte. Absolutamente melhor é se a máquinaferramenta possui uma opção para o ar através do fuso.
temperaturas o problema é eliminado. Nenhuma ou muito pouca aresta postiça será formada. Com baixas velocidades de corte, onde a temperatura na zona de corte é menor, a refrigeração pode ser aplicada com menos resultados prejudiciais para a vida útil da ferramenta. HÁ ALGUMAS EXCEÇÕES DE QUANDO O USO DE FLUIDO DE CORTE PODE SER INDICADO:
Figura 2: O segundo melhor método é ter névoa de óleo sob alta pressão direcionada para a zona de corte, de preferência através do fuso.
• A usinagem de ligas resistentes ao calor (HRSA) é geralmente feita com baixas velocidades de corte. Em algumas operações é importante usar refrigerante para lubrificação e para esfriar o componente. Especialmente em operações de canais profundos. • Acabamento de aço inoxidável e alumínio, para evitar manchas de pequenas partículas na textura da superfície. Neste caso, o refrigerante tem um efeito lubrificante e, em certa medida, também ajuda a expulsar as micropartículas da superfície usinada.
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Figura 3: Em terceiro lugar vem a refrigeração com alta pressão (aproximadamente 70 bar ou mais) e bom fluxo. De preferência também através do fuso.
COMO FAZER
• Não há necessidade de manutenção dos tanques para líquidos ref rigerantes ou sistemas de refrigeração. Geralmente é necessário fazer paradas regulares para limpar as máquinas e equipamentos de refrigeração. • Normalmente, há uma melhor forFigura 4: O pior caso é o abastecimento normal, externo de refrigerante, com baixa pressão e fluxo.
mação de cavacos com a usinagem sem refrigeração. NOSSAS DICAS
• Usinagem de componentes de pare-
Se estiver usando pastilhas de metal duro
des finas, para evitar distorções geométricas.
ou ferramentas sólidas de metal duro, a di-
• Ao usinar ferros fundidos, cinzento ou
ferença na vida da ferramenta entre a pri-
nodular, o refrigerante coleta a poeira do
meira e a última alternativa descritas pode
material. (O pó também pode ser coletado
ser de até 50%.
com equipamento para limpeza a vácuo.) • Lavar paletes, componentes e peças de máquinas eliminando os cavacos.
Se estiver usando classes cermet, cerâmica ou nitreto cúbico de boro não se deve aplicar refrigeração de forma alguma.
(Também pode ser feito com métodos tradicionais, ou seja, através de mudanças de projeto.) e partes vitais das máquinas. ECONOMIAS ESSENCIAIS PODEM SER FEITAS POR MEIO DE USINAGEM SEM REFRIGERAÇÃO:
Foto: Renato Pizzutto
• Prevenir corrosão em componentes
• Aumentos na produtividade conforme mencionado. • Custos de produção reduzidos. O custo com refrigerante e o seu descarte representa 15-20% dos custos totais de produção. • Aspectos ambientais e de saúde. Uma fábrica mais limpa e saudável com eliminação da formação de bactérias e mau cheiro.
Francisco Cavichiolli Especialista de fresamento, fresamento de engrenagens e sistemas de fixação da Sandvik Coromant do Brasil
O MUNDO DA USINAGEM
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TECNOLOGIA
NASCE UMA NOVA ESTRELA Maior investimento brasileiro em ciência – aproximadamente 2 bilhões de reais – o acelerador de partículas Sirius integra um superseleto time dos laboratórios considerados de quarta geração. Com números majestosos, será capaz de produzir dez mil vezes mais brilho que o seu antecessor POR DENISE MARSON FOTOS RENATO PIZZUTTO
N
os primeiros dias de agosto deste ano, havia um misto de entusiasmo e tristeza no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron
(LNLS), que fica dentro do Centro Nacional de Pesquisa em Energia de Materiais (CNPEM), em Campinas, SP. Tudo isso porque o importante capítulo inicial de sua história, com duração de mais de 30 anos, estava prestes a ser encerrado: o UVX, o acelerador de partículas que deu origem ao LNLS e ao próprio CNPEM, seria desligado. Ao mesmo tempo um novo e empolgante estágio tecnológico está prestes a iniciar seu legado: o Sirius.
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Foto: Divulgação
TECNOLOGIA
Batizado com o nome da “estrela mais
exploração do pré-sal, entre outros estudos,
brilhante do firmamento”, o Sirius deverá
com uma precisão mil vezes maior que a de
justificar sua alcunha ao gerar uma luz sín-
uma tomografia hospitalar, por exemplo.
crotron com brilho dez mil vezes maior que
O Sirius integra o seleto time das fontes
o do seu antecessor. Esse notável avanço
de luz síncrotron de quarta geração. Junto
permitirá que sejam feitos experimentos em
com ele estão apenas o Max IV, da Suécia,
nível inédito no País e, em alguns casos, no
que entrou em operação em 2016, e quan-
mundo, pois a alta energia gerada pelo novo
do finalizado, o ESRF da França. Além des-
feixe de luz permitirá a concentração do fei-
sas, outras 13 de quarta geração estão em
xe de raios X em um foco que poderá chegar
fase de planejamento. No geral, há mais de
à ordem do micrômetro e até do nanôme-
50 em funcionamento no mundo em pou-
tro – como base de comparação, no UVX, era
co mais de 20 países, principalmente no
possível analisar apenas uma camada mais
Japão, Estados Unidos e Alemanha.
superficial de determinados materiais (leia
A entrega da primeira etapa, ocorrida
mais sobre seu funcionamento na pág. 32).
em novembro de 2018, deu seguimen-
Os novos recursos poderão permitir, entre
to a uma história de coragem, ousadia e
outras aplicações, análises de rochas para
determinação que começou em meados
O MUNDO DA USINAGEM
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TECNOLOGIA
da década de 80, quando começaram
cisava ser de cobre. Foi um bom aqueci-
os pré-projetos que culminaram com a
mento. Hoje temos uma máquina melhor
construção do UVX – desde aquela época,
que a do Max IV”, orgulha-se Rodrigues.
já considerado o maior investimento feito em Ciências no Brasil. Sua trajetória sem-
30
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ESTRUTURA E PESQUISAS
pre esteve intrinsecamente ligada à vida
A entrega da primeira etapa do Sirius
do engenheiro e físico Ricardo Rodrigues
ocorreu em novembro de 2018, quando foi
(leia mais na página 33), que também es-
finalizada a primeira etapa do projeto, que
teve à frente quando do salto da máquina
englobava a conclusão das obras civis do
de segunda geração para uma de quarta.
prédio que abrigará as pesquisas e a monta-
“O projeto inicial era de fazer uma máqui-
gem dos dois primeiros aceleradores de elé-
na de terceira geração e, então, o comitê
trons (ele é formado por três aceleradores). A
avaliou que todos no mundo já estavam
estrutura tem 68 mil m2 com padrões altíssi-
pensando em quarta. Em um mês, refize-
mos de estabilidades mecânica e térmica: foi
mos todo o projeto de óptica da máquina
construído um piso em peça única de con-
e mudamos a câmara de vácuo, que pre-
creto armado com precisão de nivelamento
A USINAGEM NO CNPEM/LNLS
usinagem, são feitos protótipos para peças de alta
Com o mesmo tempo de vida que o LNLS, a
complexidade. “Conforme o projeto foi ganhando
oficina de usinagem foi criada para dar suporte às
investimentos, foram adquiridas novas máquinas
necessidades do acelerador de partículas,
como centros de usinagem de quatro e cinco eixos
principalmente para a produção interna dos
especificamente para o projeto do Sirius. Também
protótipos. “Desenvolvimento é algo complicado:
há uma máquina de corte a laser e uma
nem sempre é a primeira ideia que dá certo”,
dobradeira. Todas para peças de precisão”,
justifica o engenheiro João Roberto Costa,
explica Costa.
coordenador da oficina. E, ao que tudo indica, as
Para o novo acelerador, o coordenador explica
ideias estão fervilhando por lá: de janeiro até fim
que a exigência passou a ser de peças mais
de julho, Costa contabilizou 2.600 pedidos
complexas e ainda mais precisas. “A tolerância
(ordens de serviço).
passou a ser ainda mais apertada como, por
No espaço, que conta com 17 funcionários e
exemplo, em peças no monocromador ou do
um parque de máquinas com menos de 15
monitor de posição. Em ímãs especiais, a
exemplares, entre máquinas convencionais,
tolerância é de 5 mícrons”, cita Costa. Outras
furadeiras, fresadoras, tornos e centros de
peças produzidas internamente foram os
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TECNOLOGIA
de menos de 10 mm e a temperatura não pode variar mais que 0,1 grau Celsius. A segunda etapa do projeto envolve o início das operações no Sirius, com a abertura das seis primeiras estações de pesquisa para a comunidade científica – o que está previsto para 2020. O equipamento poderá comportar até 38 estações experimentais, sem contar com possíveis upgrades, que foram considerados em seu projeto. O uso do laboratório é aberto às comunidades acadêmica e industrial e só envolve custos caso a empresa queira sigilo para os resultados obtidos em suas pesquisas. Novos projetos devem ser submetidos a um comitê que os avalia duas vezes ao ano.
chamados cálibres para alinhar a máquina, que
uma peça em aço inoxidável. Com o uso da
são de alta precisão. “Poderíamos comprar ou
tecnologia PrimeTurning TM , a operação de
fazer internamente e decidimos assumir esse
torneamento que necessitava de três ferramentas
desafio de fazer aqui”.
passou a ser executada com apenas uma. Além
Segundo Costa, a oficina do LNLS é uma
disso, o tempo de usinagem foi reduzido de 15
“fábrica de protótipos”. “Os físicos têm suas ideias
para 5 minutos. “Ainda não tivemos uma
e nós projetamos e fabricamos. Não temos
aplicação tão grande, mas fizemos um desenho
produção em série, pois a cada hora estamos
de uma peça-base, com raios, desbastes,
fazendo algo diferente e aí que está a graça”,
chanfros e acabamento”, descreve Costa.
define. Nesse contexto, ele destaca a relação e a
“Acredito que esta ferramenta seja uma
parceria com os fornecedores e fabricantes de
revolução no processo de usinagem. A parceria
ferramentas de corte.
com um fabricante de ferramentas como a
Recentemente, uma solução apresentada
Sandvik Coromant é muito importante. A I9, por
pelo distribuidor autorizado da Sandvik
exemplo, sempre traz as novidades para que
Coromant na região de Campinas – a I9
possamos fazer os testes em nossa usinagem.
Ferramentas – foi testada para a usinagem de
Com isso, todos saímos ganhando.”
O MUNDO DA USINAGEM
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TECNOLOGIA
O QUE É A LUZ SÍNCROTRON E PARA
As principais partes do Sirius podem ser
QUÊ SERVE?
vistas na ilustração abaixo:
Segundo definição do LNLS, a luz (ou radiação) síncrotron é um tipo de radiação
1. Acelerador linear (linac)
eletromagnética de alto fluxo e alto brilho
Estágio inicial onde os elétrons são injeta-
que abrange uma faixa ampla do espectro,
dos e acelerados a velocidades próximas à
o que inclui a luz infravermelha, a radiação
da luz. De lá, são conduzidos ao acelerador
ultravioleta e os raios X. A luz é produzida
injetor por uma linha de transporte com-
pela aceleração de partículas carregadas
posta por ímãs.
(elétrons), quando sua trajetória é desviada por meio de curvaturas produzidas por
2. Acelerador injetor (booster)
uma detalhada estrutura de ímãs, criando
É um acelerador circular que visa aumen-
campos magnéticos precisamente calcu-
tar a energia dos elétrons. Ao f inal, são
lados.
transportados ao anel de armazenamento
De forma bastante simplificada, as fon-
por outra linha de transporte.
tes de luz síncrotron funcionariam como poderosíssimos microscópios que permiti-
3. Anel de armazenamento
riam um estudo aprofundado de materiais
Quando estão carregados com alta ener-
por praticamente todas as áreas do conhe-
gia e têm suas trajetórias desviadas, os
cimento: f ísica, química, engenharia de
elétrons produzem a radiação de amplo
materiais, nanotecnologia, biotecnologia,
espectro magnético e alto brilho (luz sín-
farmacologia, medicina, geologia e geofí-
crotron). Daqui saem as linhas de luz.
sica, agricultura, oceanografia, petróleo e 4. Rede magnética
gás, paleontologia, entre outras.
Responsável por defletir e focalizar o feixe CNPEM
de elétrons, definindo sua trajetória.
1
5. Linhas de luz São as estações experimentais para as quais
2 3 4
a luz síncrotron é guiada. A radiação passa pelas amostras a serem analisadas e permite as medições necessárias em cada projeto. As fontes de luz síncrotron permitem o uso
5
de técnicas como espectroscopia do infravermelho ao raio X, espalhamento de raios X, cristalografia, tomografia e outras.
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TECNOLOGIA
UM SONHO CONSTRUÍDO EM PARTÍCULAS A história de Antonio Ricardo Droher Rodrigues, mais conhecido como Professor Ricardo, está entrelaçada com a do LNLS. Dos seus 68 anos de vida, aproximadamente metade deles foi dedicada ao trabalho com a fonte de luz síncrotron da cidade de Campinas - da qual é um dos fundadores. Engenheiro civil, natural de Curitiba (PR), fez doutorado em Física na King’s College, na Inglaterra, ainda no final da década de 70. “No início, eu até fui meio contra. Acreditava que esse tipo de laboratório iria drenar todos os recursos do Brasil: quase duas ordens de grandeza maior do que qualquer
grupo estava a pesquisadora Liu Lin, que
outro investimento que já tinha sido feito
hoje lidera a equipe de Física, com quem
em Ciências”, relembra.
viria a se casar.
Mas não demorou muito tempo para
Dali para a inauguração do primeiro
que fosse convencido da ideia pelo profes-
acelerador de partículas (UVX) e, conse-
sor Roberto Lobo, da USP de São Carlos. À
quentemente, do LNLS, foram dez anos de
época diretor do Centro Brasileiro de Pes-
construção. “Na época, quando começou,
quisas Físicas (CBPF), Lobo fez um grande
eu achava que seria muito tempo, mas pas-
estudo sobre a Física no Brasil e chegou à
sou tudo muito rápido”, conta Rodrigues,
conclusão de que o País deveria ter um la-
sem esconder sua nostalgia.
boratório nacional.
Seu ‘casamento’ com o LNLS parecia
De cético, o Professor Ricardo passou
perfeito quando, em 2001, decidiu sair da
para o time dos defensores ferrenhos e,
instituição. Voltou a convite, em 2009, já
junto com outros três jovens cientistas,
com o desafio de construir a nova fonte de
partiu para o Stanford Synchrotron Radia-
luz síncrotron: que seria de quarta geração.
tion Laboratory (SSRL), da Universidade
O dia em que nossa reportagem esteve
de Stanford (EUA), com objetivo de de-
visitando o LNLS seria o seu último dia de
senvolver o projeto de uma fonte de luz
atividade do UVX – o que lhe causava certo
síncrotron para o Brasil. “Não tinha nin-
sentimento de tristeza. “Acho que ele me-
guém que sabia fazer isso aqui no Brasil
recia uma cerimônia de despedida.” Uma
e fomos lá aprender”, relembra. Naquele
estrela nasce e outra se apaga.
O MUNDO DA USINAGEM
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EDUCAÇÃO
SENAI: APRENDIZAGEM INDUSTRIAL COM FOCO NO CAPITAL HUMANO A transformação digital já é uma realidade e o Senai, referência nacional em aprendizagem industrial, está cada vez mais focado em preparar seus alunos para esse novo perfil do mercado de trabalho POR SHEILA MOREIRA
E
m tempos de 4ª Revolução Industrial, entre tantas perguntas que surgem, está a de como será o perfil profissional da in-
dústria no futuro. De acordo com o Mapa do Trabalho Industrial 2019-2023, divulgado pelo Senai - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial em agosto, as profissões ligadas à tecnologia estão entre as que mais vão crescer nos próximos anos. A sondagem aponta que a maior taxa de crescimento do número de empregados para o período será na área de condução de processos robotizados, com 22,4% de aumento nas vagas. Para demais ocupações industriais, a projeção de crescimento é de 8,5% (saiba mais sobre a pesquisa no box da página 39).
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Foto: Divulgação
EDUCAÇÃO
Escola Suíço-Brasileira
A transformação digital exige, além da
mos estruturas internas para dar respostas
atualização dos profissionais que já estão
rápidas ao mercado, que é quem guia as
no mercado, a atenção do setor de educa-
nossas ações. Nosso foco é sempre o de-
ção profissionalizante. Segundo Ricardo
senvolvimento de pessoas.”, diz.
Terra, diretor regional do Senai - SP, a In-
No âmbito do mercado, Terra destaca
dústria 4.0 é desafiadora para a instituição
que grandes corporações possuem uma es-
em relação ao mercado e, também, ao en-
trutura mais afinada em relação ao desen-
sino de jovens de gerações superconecta-
volvimento de pessoas, o que (no geral) não
das. Por isso, o Senai conta com uma área
acontece em empresas de pequeno e mé-
de inteligência de mercado para identificar
dio porte. “Para essas empresas, nós temos
tendências. “É preciso mensurar o impacto
indicadores de mudanças de capital huma-
dessas tendências no capital humano. Te-
no. Porém, de nada servem esses dados se
O MUNDO DA USINAGEM
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Foto: Acervo pessoal
EDUCAÇÃO
Ricardo Terra, diretor regional do Senai - SP
não houver transformações que tornem os
retroalimentado a área de educação do Se-
processos industriais mais enxutos. O pri-
nai. Nós temos uma grande preocupação
meiro passo para a digitalização é a revisão
com a mudança dos perfis profissionais e,
dos processos”, comenta o diretor. Ele tam-
por isso, trabalhamos para que inovação
bém cita a importância de iniciativas como
e tecnologia cheguem às salas de aula.
o Programa Indústria Paulista mais Compe-
Afinal, nosso ensino é focado no aluno”,
titiva (IP+C), desenvolvido para aumentar a
explica. O diretor regional salienta a im-
competitividade da indústria e baseado no
portância do Instituto Senai de Inovação
lean manufacturing. De acordo com dados
(ISI), criado para ser uma ponte entre as
do Senai, mais de 450 empresas já partici-
pesquisas acadêmicas e as necessidades
param do programa e apresentaram ganho
da indústria nacional.
de produtividade médio de 40%.
36
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A rede de institutos conta com 26 uni-
Para Terra, uma das grandes vantagens
dades espalhadas por todo o território na-
da educação profissionalizante, sob o pon-
cional que atendem a diversas áreas (de
to de vista dos estudantes, é a possibilida-
acordo com as demandas locais): manufa-
de de aplicação imediata do aprendizado
tura avançada e microfabricação, materiais
no mundo real. “A área de tecnologia tem
avançados e nanocompósitos, biotecnolo-
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EDUCAÇÃO
gia, automação da produção, microeletrô-
José Heroino, diretor da Escola Suíço-
nica, energias renováveis, conformação
Brasileira, esclarece que os cursos não são
e união de materiais, etc. “Para tornar os
focados em todas tecnologias habilitado-
institutos realidade, o Senai teve consul-
ras da Indústria 4.0, mas em processos de
toria do instituto alemão Fraunhofer, uma
manufatura avançada: “Trabalhamos a
referência global em pesquisa aplicada. Ou
aplicação dessas tecnologias inovadoras no
seja, estamos sempre em articulação com
desenvolvimento dos cursos, que são vol-
instituições internacionais com a preocu-
tados para processos de manufatura com-
pação de estarmos alinhados com as de-
plexa”. Na área de usinagem, por exemplo,
mandas globais de inovação e tecnologia”,
que é de extrema importância para o curso
afirma Terra. Outra organização com a qual
de Mecânica de Precisão, foram elevados
o Senai se relaciona é a BIBB - Bundesinsti-
os níveis de tecnologia de máquinas (cinco
tut für Berufsbildung, instituto alemão de
eixos), materiais e softwares CAM. “Na auto-
educação e formação profissional. A inten-
mação, buscamos atender as áreas de pa-
ção é que o Senai esteja sempre a par do
rametrização, de tratamento de dados em
mercado de trabalho europeu. “As gran-
software específico e de integração de sis-
des corporações são globais. Não demora
temas. O objetivo é que esses recursos pos-
muito tempo para as demandas europeias
sam ajudar na transferência de tecnologias
chegarem ao mercado nacional”, conclui o
e de experiências ao longo da formação de
diretor regional Ricardo Terra.
técnicos e tecnólogos”, diz Heroino. Uma pesquisa interna realizada pela es-
INOVAÇÃO EM MANUFATURA
cola mostra que cerca de 60% dos ex-alunos
AVANÇADA E MICROFABRICAÇÃO
da área de mecânica de precisão são absor-
A Escola Senai Suíço-Brasileira "Paulo Er-
vidos pelo mercado de trabalho. Questio-
nesto Tolle", localizada no bairro de Santo
nado se o chão de fábrica nacional estaria
Amaro, em São Paulo, é uma unidade do
preparado para receber jovens de alto nível
Instituto Senai de Inovação. Focada em
tecnológico, Heroino diz que isso pode variar
Manufatura Avançada e Microfabricação,
de acordo com o grau de maturidade da em-
que oferece cursos de formação inicial
presa. “A maior parte dos alunos vai trabalhar
e continuada (Mecânica, Automação da
em pequenas e médias empresas. Ao meu
Manufatura, Energia, etc.), e cursos técni-
ver, com base nas empresas que tenho visi-
cos (Gestão de Qualidade e Mecânica). No
tado, a maioria não está preparada. Por isso,
campo do ensino superior, a Faculdade de
é muito importante avaliar o nível de maturi-
Tecnologia disponibiliza cursos de gradua-
dade antes de receber capital humano. Pro-
ção (Tecnologia em Mecânica de Precisão),
gramas como o IP+C existem para auxiliar
extensão e pós-graduação.
nesse processo”, comenta o diretor da Escola
O MUNDO DA USINAGEM
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37
EDUCAÇÃO
Suíço-Brasileira. Heroino ainda faz uma outra
ra vai oferecer cursos técnicos de Redes de
observação: “O número de profissionais em
Computadores e Desenvolvimentos de Sis-
idade avançada, principalmente na área de
temas, no campo da Tecnologia da Informa-
manufatura subtrativa é muito grande. Em
ção (TI). O objetivo, além de integrar a área
algumas empresas, 35% dos funcionários já
ao setor de manufatura avançada, é criar
são aposentados. A nossa preocupação é
(no futuro) um curso de IoT para a indústria.
que precisamos repor essa mão de obra”.
Inicialmente, seriam cursos de extensão e
Para a capacitação dos alunos, e também especialização dos docentes, são rea-
aperfeiçoamento, mas que poderiam se estender para outros formatos.
lizadas parcerias com players da indústria.
Outro projeto, ainda em desenvolvi-
“Em manufatura avançada, por exemplo
mento, é a pós-graduação em processos
buscamos parcerias nas áreas de ferra-
complexos de usinagem. “Ao contrário
mentas de corte, medição e software, por
do que muitos pensam, as máquinas não
exemplo. Nossos docentes participam de
poderão fazer tudo sozinhas. O mercado,
formações oferecidas por essas empresas.
mais do nunca, vai precisar de profissio-
Elevar o nível do corpo docente é essencial
nais qualificados para lidar com tecnolo-
e um diferencial do Senai”, afirma Heroino.
gias inteligentes dentro da sua área de atuação, o que gera valor para os alunos
NOVOS CURSOS
em termos de desenvolvimento.”, conclui
A partir de janeiro, a Escola Suíço-Brasilei-
José Heroino.
Os cursos do SENAI oferecem acesso às mais recentes máquinas, equipamentos e tecnologias. Afinal, é preciso que os alunos estejam preparados para atender às novas demandas da era digital. 38 | WWW.OMUNDODAUSINAGEM.COM.BR
Foto: Acervo pessoal
EDUCAÇÃO
José Heroino, diretor da Escola Suíço- Brasileira
ESTUDO DO SENAI PREVÊ MAIS EMPREGOS PARA OCUPAÇÕES DE BASE TECNOLÓGICA
soas no nível superior de ensino, fora outros tipos de qualificações.
O Mapa aponta uma maior demanda por qualificação para trabalhadores já
De acordo com o levantamento, as
empregados. Trabalhadores que precisam
áreas que mais vão demandar qualifica-
de qualificação para ingressar no merca-
ção profissional são: transversais (1,7
do são a minoria (22%). Em relação aos
milhão), metalmecânica (1,6 milhão),
novos empregos, a pesquisa mostra que
O Mapa do Trabalho Industrial
construção (1,3 milhão), logística e
as ocupações com maiores crescimentos
2019-2023 prevê que o Brasil precisa-
transporte (1,2 milhão), alimentos (754
são de base tecnológica: condutores de
rá qualificar 10,5 milhões de trabalha-
mil), informática (528 mil), eletroeletrô-
processos robotizados (aumento de
dores em ocupações industriais nos
nica (405 mil), energia e telecomunica-
22,4%), pesquisadores de engenharia e
níveis superior, técnico, qualificação
ções (359 mil). Profissionais transver-
tecnologia (17,9%); engenheiros de con-
profissional e aperfeiçoamento até
sais são aqueles que podem atuar em
trole e automação, engenheiros mecatrô-
2023. No período, a área de metalme-
diversos segmentos da indústria, como
nicos e afins (14,2%); diretores de serviços
cânica vai precisar qualificar 217.703
profissionais de pesquisa e desenvolvi-
de informática (13,8%); operadores de
pessoas no nível técnico e 56.437 pes-
mento, desenhistas industriais, etc.
máquinas de usinagem CNC (13,6%).
O MUNDO DA USINAGEM
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CONHECENDO UM POUCO MAIS
O QUE ESPERAR DOS SUPERPODERES DO GRAFENO? Forma bidimensional do grafite, este nanomaterial já rendeu um Prêmio Nobel em Física por sua contribuição e tem inúmeras aplicações promissoras em variadas áreas do conhecimento: de energia à saúde, passando pela indústria POR DENISE MARSON
P
resente na natureza na forma de grafita ou diamante, o carbono reúne uma série de propriedades e características que
tornam riquíssima sua contribuição para variados processos, tais como seu uso na mineração e na siderurgia, em reatores e, em combinação com outros elementos, até mesmo na concepção de ferramentas de corte, por exemplo. Com o intuito de estudá-lo em sua escala nanométrica, o desafio passou a ser sua obtenção nessas condições, o que foi possível em 2004, pelas mãos dos cientistas russos André Geim e Konstantin Novoselov, da Universidade de Manchester. Seis anos mais tarde, a dupla foi agraciada com um Nobel em Física.
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CONHECENDO UM POUCO MAIS
Mas por que o grafeno é tão promis-
de um átomo – ele se apresenta como um
sor? A resposta está nas características
arranjo de átomos de carbono em uma es-
que demonstrou, em comparação com ou-
trutura hexagonal na forma de favos de mel.
tros materiais: descobriu-se, por exemplo,
E, assim como outros materiais de escala
que ele é superior a qualquer outro ma-
nanométrica, ele é invisível a olho nu. “Po-
terial em termos de condutibilidade tér-
demos fazer a seguinte associação: um livro
mica e elétrica e, além disso, é 200 vezes
grosso é o grafite e cada página represen-
mais resistente que o aço, mesmo sendo
ta o grafeno”, exemplifica o professor José
extremamente leve e flexível. Todos esses
Augusto Pereira Brito, diretor executivo do
aspectos o credenciam como excelente es-
MackGraphe - Centro de Pesquisas Avan-
colha para o desenvolvimento de baterias
çadas em Grafeno, Nanomateriais e Nano-
ainda mais eficientes, sistemas de geração
tecnologias da Universidade Presbiteriana
de energia mais inteligentes, carros mais
Mackenzie, ao comparar os dois materiais.
leves e, consequentemente, mais econômicos, entre muitas outras possibilidades,
LABORATÓRIO ESPECIALIZADO
muitas nem exploradas ainda.
Com início de suas atividades em 2013, o
Considerada a forma bidimensional do
MackGraphe é fruto de um investimento
grafite – que, na verdade, tem a espessura
de 100 milhões de reais. Entre seus parceiros está o Centro de Pesquisa em Grafeno da Universidade Nacional de Cingapura, referência no estudo deste material, cujo diretor é o pesquisador brasileiro Antônio Hélio de Castro Neves. Desde então, uma equipe multidisciplinar formada por físicos, químicos, engenheiros de materiais e eletricistas vem explorando as possibilidades de aplicação do grafeno em áreas mais avançadas tais como a fotônica, a geração de energia e o desenvolvimento de materiais compósitos. Os recursos disponíveis para estes estudos estão dispostos em um prédio novo de sete andares (e mais dois no subsolo) e incluem uma sala limpa classe 1.000 com área aproximada de 200 m2, usada para a produção experimental do material.
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Foto: Divulgação
Foto: Acervo pessoal
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Laboratório do MackGraphe durante pesquisas realizadas no projeto
José Augusto Pereira Brito Diretor executivo do MackGraphe
“Tudo relacionado ao carbono já era
“Quando você pega um lápis com alta
bem estudado, mas ainda faltava esse ma-
concentração de grafite e passa no papel,
terial 2D”, explica o diretor do MackGraphe.
ele deposita várias camadas de grafenos.
“Até então, tínhamos informações de que
Dependendo da espessura, acabam sen-
ele já havia sido testado nesta forma bidi-
do grafites (a forma purificada da grafita),
mensional, mas o material seria instável à
mas que, decompostos, podem passar
temperatura ambiente. Suas partículas têm
a ser grafenos”, ilustra o professor Brito.
a tendência de voltarem a se aglomerar.”
E, em uma quantidade muito fina deste
Os primeiros relatos sobre o estudo do
grafite, estão de 1 milhão a 2 milhões de
grafeno datam de meados do século XX,
camadas de grafenos. “Até dez camadas
quando os químicos alemães Ulrich Ho-
é considerado grafeno, segundo a norma
fmann e Hanns-Peter Boehm escreveram
ISO. Cada camada tem 0,3 nm (espessura
os primeiros artigos e deram nome ao novo
de um átomo), ou seja, é 2,5 a 3 milhões de
material. Desde então, sua obtenção pode
vezes menor que um milímetro”.
ser feita por deposição química em vapor
Para chegar a estas camadas, os russos
de metano ou por esfoliação mecânica, o
se utilizaram de uma fita adesiva especial e,
método usado pelos russos Geim e Novo-
a partir de uma partícula de grafite, foram
selov em seu premiado trabalho.
repetindo processos de “colar e descolar”
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até que estas fossem reduzidas e chegas-
pado e que possa ser escalado para, desse
sem ao grafeno. Após isso, retiraram o subs-
modo, poder gerar valor agregado para as
trato (fita adesiva) e transferiram isso para
pessoas, empresas, municípios, para os es-
a base de um circuito e, assim, começaram
tados e o País. Benefícios que mexem no
a testar suas propriedades condutivas. “A
ecossistema como um todo”, avalia Brito.
produção industrial do grafeno ainda é
No campo das telecomunicações, por
muito cara devido ao processo ser bastante
exemplo, já foi comprovado que o grafeno
complexo. No entanto, há novas formas que
é superior ao silício com relação à sua con-
estão em desenvolvimento”, contextualiza
dutibilidade elétrica e térmica. Entre outros
o professor Brito.
muitos exemplos disruptivos, o diretor do
Segundo ele, o que também torna o
MackGraphe cita uma tatuagem impressa
material especial é o fato de que ele rea-
em grafeno que pode fazer o monitora-
ge facilmente com outros elementos, é
mento da frequência cardíaca: “ela pode
biocompatível e pode ter um efeito bacte-
ser até ‘invisível’, de tão fino e imperceptí-
ricida, o que abre um leque de outras apli-
vel que é o material”. Há também a possibi-
cações também no ramo farmacêutico e
lidade de se avaliar, em tempo real, outras
de medicina. Ele consegue, por exemplo,
condições de saúde do corpo humano.
detectar a proteína HER2, associada a 30% dos casos de câncer de mama.
No livro “Nanovate – Commercializing
Disruptive Nanotechnologies” (Nanovate – Comercializando Nanotecnologias Disrupti-
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INÚMERAS POSSIBILIDADES PARA A
vas), cuja primeira edição é de 2016, são lis-
INDÚSTRIA
tadas experiências feitas com o grafeno por
Atualmente, acredita-se que o grafeno es-
grandes multinacionais nas áreas de espor-
teja em nível inicial de maturidade tecno-
tes, telecomunicações, alimentos, embala-
lógica e, por isso, seus estudos ainda de-
gens, cosméticos, entre outras. “As grandes
pendem de incentivos do governo ou dos
montadoras também estão conduzindo es-
órgãos de fomento locais ou internacionais.
tudos com nanomateriais para os sistemas
Um trabalho conduzido pela gigante Intel –
de exaustão dos veículos, por exemplo. Há
uma das maiores empresas de tecnologia –
aplicações para geração de energia solar,
mostra, porém, que o material já entrou em
armazenamento de hidrogênio, impressão
uma nova fase desde o ano passado e que,
3D e até para a indústria têxtil. O grafeno é o
até 2021, o mercado consolidará as aplica-
carro-chefe, mas há milhares de elementos
ções industriais. “A indústria quer trabalhar
que podem ser estudados. A nanotecnolo-
com um risco menor, com algo já prototi-
gia chegou para ficar.”
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NESTA EDIÇÃO
A revista O Mundo da Usinagem é uma publicação da
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desde o ano 2000. É distribuída gratuitamente para leitores que fazem parte das principais indústrias de manufatura do País, além de escolas técnicas e universidades de engenharia mecânica. A revista aborda assuntos ligados ao setor metalmecânico e temas relacionados. Também é publicada no site: www.omundodausinagem.com.br ANUNCIANTES Blaser - www.blaser.com Grob- www.grobgroup.com Hanna Tools - www.hannatools.net Sandvik Coromant - www.sandvik.coromant.com WMTools - www.wmtools.com.br COLABORADORES DE CONTEÚDO Soluções de usinagem / Como fazer Francisco Cavichiolli - francisco.cavichiolli@sandvik.com Entrevista John Paul Hempel Lima - ledamarcia@fiap.com.br Negócios da Indústria Eduardo Pereira - fabiane.schmidt@embrapii.org.br Mariano Laplane - eliete.silva@reitoria.unicamp.br Yoko Ishikura - yoko.ishikura@gmail.com Tecnologia Ricardo Droher Rodrigues - ricardo.rodrigues@lnls.br João Roberto Costa -joao.costa@lnls.br Educação Ricardo Terra - alexdesouza@sesisenaisp.org.br José Heroino - jheroino@sp.senai.br Conhecendo um pouco mais José Augusto Brito - joseaugusto.brito@mackenzie.br CONTATO SANDVIK COROMANT Rod. Dom Gabriel Paulino Bueno Couto, s/n, km 67,7 a 68,22 - Polo Industrial, lote 3, Quadra A - Medeiros, Jundiaí – SP customer.service.br@sandvik.coromant.com
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