Revista Ferramental Edição 13

ANO III - Nº 13 - JULHO/AGOSTO 2007 REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

Como a filosofia 5S pode melhorar a competitividade das empresas

Entenda as principais características de processos de prototipagem

A simulação computacional auxiliando o forjamento a frio

DESTAQUE

ANO III - Nº 13 - JULHO/AGOSTO 2007 REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

Como a filosofia 5S pode melhorar a competitividade das empresas

Entenda as principais características de processos de prototipagem

A simulação computacional auxiliando o forjamento a frio

DESTAQUE

Christian Dihlmann Editor

Competência profissional Estamos iniciando o terceiro ano da revista Ferramental, que vem se consolidando como fonte de informação e qualificação de profissionais da cadeia da indústria de ferramentais do Brasil. Estamos convictos da expressiva contribuição da revista Ferramental para a melhoria da competitividade e produtividade nacional do segmento. Através dos contatos mantidos ao longo destes meses de trabalho, percebemos fortes indícios, na reação dos empresários, no sentido de profissionalizar suas empresas, buscando crescimento, consolidação e conseqüente perpetuação do negócio.

O Encontro Nacional de Ferramentarias, de que participamos em junho, apontou nesta direção. O evento reuniu um grupo significativo de empresários, entre eles mais de uma centena de profissionais do segmento, representando ferramentarias, clientes e fornecedores, com o objetivo de debater os problemas estratégicos do setor. Como resultado, foi elaborada proposta de trabalho, que será desmembrada em planos de ação nas áreas de tecnologia, insumos, mercado, tributos, capacitação profissional e sustentabilidade. A elaboração dos planos de ação já está em andamento e sua conclusão prevista para dezembro deste ano. Vamos ser pró-ativos e contribuir com o projeto!

A revista Ferramental busca contribuir para a evolução do segmento, publicando nesta edição um artigo sobre o instrumento de gestão e desenvolvimento da cultura organizacional denominado 5S. A aplicação deste instrumento permite tornar o ambiente de trabalho mais propício à melhoria de resultados através da qualificação e conscientização dos colaboradores.

Na vertente técnica, seguindo o modelo da edição anterior, publicamos artigo que desmistifica o processo de rotomoldagem, que permite a produção de peças técnicas a baixo custo. Entretanto, a pouca divulgação e

limitada bibliografia disponível dificultam seu melhor entendimento. Complementando a informação sobre rotomoldagem, a ficha técnica traz uma planilha para acompanhamento do desenvolvimento de projetos deste processo.

Dois artigos complementam ainda a parte técnica. A descrição das características de alguns processos de prototipagem rápida permite identificar métodos atuais para a obtenção de protótipos. Nestes processos a velocidade de criação tem sido considerada como um diferencial para atingir tempos reduzidos de introdução de produtos no mercado consumidor.

A aplicação de sistemas de simulação computadorizada de processos industriais também tem permitido a redução de custos pela detecção prévia de possíveis defeitos e pela recomendação de parâmetros de trabalho adequados. Neste sentido, apresentamos um artigo sobre a simulação de forjamento a frio de engrenagens, que permite ao leitor familiarizar-se com esta tecnologia.

Ainda sobre a preparação das organizações para a competitividade, tivemos a grata satisfação de visitar recentemente a Câmara de Artes e Ofícios de Munique e Alta Baviera, na Alemanha, e ficamos impressionados com os resultados apresentados. A entidade tem o fantástico número de 68 mil empresas associadas que representam 287 mil colaboradores. O foco principal dessa entidade é o atendimento a profissionais e empresas de serviços e produtos não seriados. O conjunto de atividades da Câmara envolve a orientação dos empreendedores desde a concepção até a capacitação técnica e administrativa para gestão do negócio. Com essa atuação, o índice de mortalidade de empresas de pequeno porte é de apenas 2%, contra quase 50% na área de indústria e comércio. Na preparação de mão-deobra qualificada, a Câmara tem 26.000 aprendizes em regime de formação dual, ou seja, parte na escola, parte na empresa. Diversas outras modalidades de desenvolvimento do empreendedorismo são competências da entidade, sendo uma das principais o modelo de criação e gestão de núcleos setoriais, amplamente aplicado no Brasil pelo Projeto Empreender.

Modelos de ensino como este podem contribuir para o desenvolvimento profissional e, consequentemente, para o aumento da competitividade de nossas empresas. Portanto, fica evidente que o sucesso do segmento ferramenteiro nacional está fortemente vinculado ao fomento da competência profissional de sua equipe de colaboradores.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

3

Artigos Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais www.revistaferramental.com.br ISSN 1981-240X

15

Forjamento a frio de engrenagem em alumínio O emprego de sistemas de simulação computacional no processo produtivo torna possível chegar muito próximo da realidade encontrada na máquina, permitindo a identificação dos parâmetros adequados.

21

A filosofia 5S como cultura organizacional nas empresas A organização é um forte componente para o sucesso das empresas, pois permite identificar rapidamente gargalos nos processos gerenciais e produtivos. A aplicação da ferramenta 5S contribui para atingir este objetivo.

27

Fundamentos do processo de rotomoldagem O processo de rotomoldagem permite a fabricação de produtos técnicos e peças de grandes dimensões a baixo custo. É fundamental entender os princípios de funcionamento, as vantagens e limitações de sua aplicação para obter as melhores características do produto final.

39

Características de processos de prototipagem Com aplicação crescente no desenvolvimento de modelos visuais e funcionais, a prototipagem tem encontrado espaço em diversos mercados. O tempo de entrada do produto no mercado é consideravelmente reduzido pela velocidade dos equipamentos atuais e pela menor probabilidade de erro na fase de construção da ferramenta.

DIRETORIA Christian Dihlmann Renato Kiche REDAÇÃO Editor: Christian Dihlmann - (47) 9964-7117 christian@revistaferramental.com.br Redação editorial: Marise Hauser (41) 3013-3801 - redacao@revistaferramental.com.br Jornalista responsável: Roberto Junior Monteiro - RP: 2248/09/27v Colaboradores Adriano Fagali de Souza, André P. Penteado Silveira Arnaldo Forneck de Carvalho, Felipe Cusmanich, Jefferson de Oliveira Gomes, Cristiano V. Ferreira Rolando Vargas Vallejos PUBLICIDADE Coordenação nacional de vendas Renato Kiche (41) 3013-3801 - (41) 9973-9487 ferramental@revistaferramental.com.br Rio Grande do Sul - Ivano Casagrande (51) 3228-7139 / 9109-2450 casagrande@revistaferramental.com.br São Paulo - Ronaldo Amorin Barbosa (11) 9714-4548 - ronaldo@revistaferramental.com.br ADMINISTRAÇÃO Jacira C. Dihlmann - (47) 3025-2817 / 9919-9624 adm@revistaferramental.com.br Circulação e assinaturas circulacao@revistaferramental.com.br Produção gráfica Martin G. Henschel Pré impressão (CtP) e impressão Maxigráfica - (41) 3025-4400 www.maxigrafica.com.br A revista Ferramental é distribuída gratuitamente em todo o Brasil, bimestralmente, com tiragem de 8.000 exemplares. É destinada à divulgação da tecnologia de ferramentais, seus processos, produtos e serviços, para os profissionais das indústrias de ferramentais e seus fornecedores: ferramentarias, modelações, empresas de design, projetos, prototipagem, modelagem, softwares industriais e administrativos, matérias-primas, acessórios e periféricos, máquinasferramenta, ferramentas de corte, óleos e lubrificantes, prestadores de serviços e indústrias compradoras e usuárias de ferramentais, dispositivos e protótipos: transformadoras do setor do plástico e da fundição, automobilísticas, autopeças, usinagem, máquinas, implementos agrícolas, transporte, elétricas, eletroeletrônicas, comunicações, alimentícias, bebidas, hospitalares, farmacêuticas, químicas, cosméticos, limpeza, brinquedos, calçados, vestuário, construção civil, moveleiras, eletrodomésticos e informática, entre outras usuárias de ferramentais dos mais diversos segmentos e processos industriais.

As opiniões dos artigos assinados não são necessariamente as mesmas desta revista. A reprodução de matérias é permitida, desde que citada a fonte. A revista Ferramental tem como pressuposto fundamental que todas as informações nela contidas provêm de fontes fidedignas, portanto, recebidas em boa fé.

Logo, não pode ser responsabilizada pela veracidade e legitimidade de tais informações.

Seções 8 9 12 14 36 46

EDITORA GRAVO LTDA. Rua Jacob Eisenhut, 467 - Fone (47) 3025-2817 CEP 89203-070 - Joinville - SC

51 55 67 69 69 70

Cartas Radar Expressas Conexão www Ficha técnica Serviço Índice cumulativo anual dos tópicos abordados nos fascículos de julho/agosto de 2005 a maio/junho de 2007 Em questão Enfoque Eventos Livros Índice de anunciantes Opinião

Foto da capa:

Sistema de machos colapsíveis de molde para injeção de conexão em PVC. Foto cedida pela Jung Industrial, de Joinville - SC

6

Ferramental

Julho/Agosto 2007

O envio da revista é gratuito às empresas e profissionais qualificados das indústrias de ferramentais, seus fornecedores, compradores e usuários finais. Qualifique sua empresa no www.revistaferramental.com.br

Julho/Agosto 2007

Ferramental

7

Trabalho no Consulado Britânico do Rio de Janeiro. Uma de nossas atividades é fazer pesquisas para empresas britânicas interessadas no mercado brasileiro. Recentemente, trabalhando para uma empresa do ramo de ferramentas, conhecemos a revista Ferramental e acreditamos que ela será uma importante ferramenta para o desenvolvimento do nosso trabalho. Gostaria de solicitar o envio de exemplares.

(UFSJ), desenvolvo pesquisas relacionadas à fabricação e sou cadastrado no CNPQ (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico). Gostaria de saber se é possível o envio da revista Ferramental para o auxilio no desenvolvimento das pesquisas. A revista será uma oportunidade impar de enriquecer não somente a minha pesquisa, mas também a de outros colegas pesquisadores da área de fabricação.

Flavia Silva de Castro Consulado Britânico do Rio de Janeiro, RJ

Fabio Henrique Lara de Alcântara UFRJ - São João del Rei, MG

Agradeço o envio da revista Ferramental, de grande utilidade para quem trabalha na área de Engenharia de Processos.

Solicito o cadastramento da biblioteca do Setor de Tecnologia da Universidade Federal do Paraná, para o recebimento deste periódico especializado na tecnologia de ferramentais e nas áreas da Engenharia de Manufatura, pois temos aproximadamente 700 alunos de graduação e pós-graduação no curso de Engenharia Mecânica e no curso de Engenharia da Produção temos outros 500 alunos.

Em outras áreas, temos os alunos de Engenharia Química (com ênfase na área de polímeros e seu processamento) além dos professores do departamento de Engenharia Mecânica que atuam nas áreas de afinidade deste períódico.

Carlos Roberto de Faria - Engenheiro de processos Parker Ind. Com. Ltda. - Jacareí, SP

Conheci a revista através de um amigo. Após o término da leitura conclui que é uma das revistas mais ricas em informações nesse segmento. Vocês estão de parabéns.

Também vi que a revista está na 12ª edição, gostaria muito de receber os exemplares passados.

Elisnei Fabre de Souza Siemens - São Paulo, SP

Sou da Universidade Federal de São João del Rei, MG

Nixon Vieira Malveira Professor Departamento de Engenharia Mecânica - UFPR - Curitiba, PR A Editora se reserva o direito de sintetizar as cartas e e-mails enviados à redação.

Núcleo Setorial de Usinagem e Ferramentaria de Joinville Unidos somos mais fortes

www.nuferj.com.br

Ferramentaria e Usinagem: ARBEITEC Tecnologia em Usinagem BK SUL Ferramentaria BRTOOLING Tecnologia em Moldes BTOMEC Ferramentaria e Usinagem de Precisão CCR Indústria e Comércio de Representações Central de Usinagem Joinville - CUJ CENTRUSTEC Central de Usinagem Técnica DJ Usinagem Industrial DONNER Indústria e Comércio de Serviços EMESUL Equipamentos Metálicos Sul EUROMOLDE Indústria de Moldes Ferramentaria BRASIL Ferramentaria DOMAR Ferramentaria FERMOLD Ferramentaria JN Ferramentaria SCHERER GFM Gerenciamento e Fabricação de Moldes GRAMAQ Brasil Tecnologias de Usinagem GRAMPEL Indústria e Comércio HERTEN Engenharia de Moldes INDUFER Indústria de Ferramentas Indústria de Ferramentas KWC Indústria Mecânica SUENCO J JUNCKES Ferramentaria e Modelação

KOHNE Moldes e Matrizes KS Indústria de Metais Mecânica NBV Modelação SANTO ANTONIO MOLDVILLE Tecnologia de Moldes OERLIKON BALZERS Revestimentos Metálicos PARKFER Ferramentaria e Usingem PECKS JR Caldeiraria e Estamparia PROTTOS Ferramentaria RAMAS Usinagem e Ferramentaria ROTOPECAS Equipamentos Industriais SAFI Ferramentas Industriais SCHUMA Moldes e Matrizes SIMETRIA Usinagem e Ferramentaria TAIKE Ferramentaria Usinagem BOA VISTA Usinagem PABST USINAR Serviços de Terceirização VALBRAS Acessórios Industriais VEIGA Ferramentaria e Mecânica de Precisão VIMARQ Moldes e Matrizes WINTER Industrial

Apoio Tecnológico: SENAI - Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial SOCIESC - Sociedade Educacional de Santa Catarina

ACIJ - Associação Empresarial de Joinville 8

Ferramental

Maiores informações pelo fone (47) 3461 3333 Site www.acij.com.br

Julho/Agosto 2007

Apoiamos e estaremos nas feiras

Otimizar o tempo é garantir saúde e bem estar!

O corpo é o primeiro a falar, é sábio, avisa-nos quando estamos ultrapassando os limites!

mesmo sonhando...

Mara Cristina Moro Daldin

Sucesso, orgulho, poder... indispensáveis na vida de todos nós, afinal, somos direcionados para conquistá-los, mas infelizmente os manuais não ensinam como fazer para estes itens não se transformarem em três desagradáveis surpresas: ansiedade, stress e depressão.

Pelo sucesso, as pessoas entregam-se de corpo e alma, numa dedicação exclusiva ao trabalho.

De manhã à noite os celulares estão ligados, as férias (se existem) são interrompidas a qualquer momento, descanso nem pensar. Tempo para a família, só

O trabalho é o centro das nossas vidas ou, pelo menos, da grande maioria. É aí que vamos buscar nossos rendimentos. Dados recentes da Organização Internacional do Trabalho indicam que os indivíduos têm vidas padronizadas pelo trabalho e pouco atrativas em termos de satisfação pessoal. Num mundo onde a produtividade é o principal indicador de sucesso, os obcecados pelo trabalho são cada vez mais freqüentes e querem ser protagonistas de uma grande história de sucesso.

Todos nós temos vários papéis onde consideramos importante estar bem. Como ser boa mãe?

Bom pai? Ser um bom profissional? Ser um bom amigo? Mesmo em relação às questões culturais devemos estar atualizados, ir ao cinema, ao teatro, ler muitos livros... Quando as pessoas tentam alcançar tudo isso, acabam por se perder, pois passam a vida correndo atrás do que acham que devem fazer, em vez de optarem por viver o que decidem fazer.

Também é certo que progredir profissionalmente significa me-

lhor salário e status, pois dinheiro é sempre bem-vindo. Mas rapidamente se torna um carrasco, quando as prestações antes dentro de um limite razoável passam a engolir todo o orçamento, afinal, sucesso é manter o padrão obtido sendo impossível continuar morando na pequena casa, dirigindo o velho carro. Este padrão não mais combina com o que somos agora, gerando então gastos com uma roupa melhor para cada reunião, com uma casa maravilhosa, pelo orgulho e pela vontade de mostrar ao mundo as nossas conquistas.

Até aí nada contra, cada um tem direito de usufruir o lucro do seu árduo e estressante trabalho.

A preocupação é que a realização profissional também pode se tornar doentia, anulando o prazer de

“Pelo sucesso, as pessoas entregam-se de corpo e alma, numa dedicação exclusiva” Julho/Agosto 2007

Ferramental

9

ficar com a família, com amigos, viajar, ouvir boa música e, quem sabe, dormir em frente à TV, sem culpa!

Falando com voz cansada dos sentimentos de culpa por não terem tempo para os filhos e do medo de falhar. A crise de ansiedade podia ter sido o sinal para abrandar o ritmo, mas não. Decisões e problemas inadiáveis nos chamam para o trabalho.

E este é o retrato típico dos viciados na carreira que chegam ao consultório de psicoterapia arrasados, deprimidos ou isolados. Esquecem que exigência cria exigência e se cobram por não atender às próprias expectativas, pois querem circular na família, no trabalho e no social para haver equilíbrio. A falta de tempo pode gerar muitos problemas como: grandes níveis de ansiedade, horas de sono reduzidas, irritabilidade em relação aos filhos e aos outros.

A fronteira entre tempo pessoal e tempo de trabalho torna-se cada vez menor. Vida particular e profissional mistura-se, dimi-

“O trabalho é o centro das nossas vidas ou, pelo menos, da grande maioria. É aí que vamos buscar os nossos rendimentos” 10

Ferramental

Julho/Agosto 2007

nuindo a sensação de liberdade e aumentando a pressão do tempo.

Diante disto, o corpo é o primeiro a falar, é sábio, avisa-nos quando estamos ultrapassando os limites. A perda de sono, o medo, a ansiedade e o pânico são sinais de excesso em algum aspecto.

Depois vem a depressão e, com ela, uma enorme lista de sintomas físicos e emocionais. É impossível dormir sem comprimidos, surge a taquicardia, transtornos alimentares e então abrimos mão do nosso bem maior: o tempo. Puxa, tão ocupado e estou perdendo tempo para me tratar, tenho que recuperar o tempo para ter mais tempo para ser um bom profissional por mais tempo... Tempo, amigo e aliado...nos possibilite mais tempo...

O trabalho passou de mera garantia de sobrevivência a um fator imprescindível de satisfação.

Para consegui-la é preciso ser reconhecido, o que depende geralmente de uma enorme dedicação. O problema é o crescente número de pessoas que fazem desse esforço uma fatalidade. A expressão "matar-se de trabalhar" está se tornando literalmente verdadeira, pois vários estudos mostram uma grande ligação entre as relações de hostilidade, um tempo a mais no escritório e a deficiência cardíaca. É fato, a personalidade influencia a forma como se vive - ou se mata - de trabalhar. A sociedade molda as pessoas no sentido de elegerem a profissão como priori-

“A fronteira entre tempo pessoal e tempo de trabalho fica cada vez menor.

Vida particular e profissional mistura-se diminuindo a sensação de liberdade e aumentando a pressão do tempo”

dade número um. Atualmente, ser um bom funcionário é ter disponibilidade total e exclusiva para a profissão. O lazer passou a ser uma utopia, ou quase um “pecado”!

Para podermos, efetivamente, unir sucesso e prazer, devemos ter em mente que só ganha aquele que investe. E conjugar o verbo investir em saúde, é ganhar em qualidade de vida!

Tempo, bem precioso, seja nosso aliado no dia-a-dia, dandonos sabedoria para manter o equilíbrio entre mente e corpo... E, para isso, lhe desejo bom trabalho!!!

Mara Cristina Moro Daldin - Terapeuta Corporal, Terapeuta e Supervisora em Biossíntese e Especializanda em Terapia Relacional Sistêmica, através das formações em Psicodrama, Psicologia do Corpo e Terapia Relacional Sistêmica. Professora da Especialização em Psicologia Clínica e Coordenadora da Clínica Social PRAPS. maradaldin.orgone@gmail.com

Julho/Agosto 2007

Ferramental

11

Autodesk nomeia instituição de pesquisa brasileira como Inventor de maio A Autodesk, Inc. nomeou o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), instituição de pesquisa brasileira operada pelo Ministério da Ciência e Tecnologia, como Inventor do mês de maio de 2007.

Os vencedores desse prêmio são escolhidos pela excelência e inovação em projetos de engenharia entre os mais de 600 mil usuários do programa Autodesk Inventor, e de seu aplicativo de projeto mecânico 3D, para visualização e simulação da performance do produto no mundo real, sem depender de protótipos físicos.

e circular, além de ampliar os picos de radiação em termos de emissão de energia, permitindo que os usuários “vejam” profundamente as diferentes características dos materiais.

O laboratório utilizou o Autodesk Inventor para projetar o EPU, que é composto por aproximadamente 15.800 peças, divididas em 5.560 elementos mecânicos padronizados, com 453 peças não-idênticas dentro da montagem e de outras peças repetidas.

Com a capacidade de visualização 3D, o LNLS pode confirmar que a montagem dos equipamentos estaria livre de erros de interferência, antes de iniciar o processo de manufatura.

Autodesk (11) 5501-2500 www.autodesk.com.br IOM@autodesk.com

Prototipagem rápida com laser

O LNLS é um dos 40 laboratórios de luz síncrotron do mundo, que permite aos físicos, químicos, biólogos e engenheiros de materiais usarem poderosos raios-X e ultravioleta para obter informações sobre a estrutura atômica e molecular de diversos materiais. O laboratório projeta e constrói equipamentos específicos para aplicações científicas. Uma dessas peças é o Ondulador de Polarização Elíptica (Elliptically Polarizing Undulator-EPU), que dá aos cientistas a liberdade de mudar a polarização da luz entre linear, elíptica 12

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Pesquisadores do Instituto de Estudos Avançados do Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (IEAvCTA), com o apoio do Instituto Fábrica do Milênio-CNPq estão desenvolvendo uma tecnologia de prototipagem rápida com ênfase em sinterização com laser. Este projeto pretende utilizar um feixe de laser, para promover a sinterização de camadas de materiais particulados, que sobrepostas umas sobre as outras constituirão um objeto tridimensional.

A prototipagem rápida possibilita a produção de protótipos a partir de fontes de dados gerados por sistemas CAD, reduzindo o custo de fabricação e viabilizando a construção de uma única parte. O processo é feito a partir da agregação de

materiais líquidos, em pó ou em formato de folhas de papel, agrupados seqüencialmente, camada por camada. Os dados do objeto são gerados no sistema, que representa o modelo segmentado em camadas e a construção física do objeto final se dá pelo empilhamento sucessivo destas camadas.

No processo de sinterização seletiva a laser (SSL), a ação do laser provoca a sinterização de materiais líquidos ou particulados, armazenados na superfície de um pistão com movimentos verticais micrométricos.

O feixe de laser interage com a primeira camada sinterizando o material particulado. Em seguida, o pistão é deslocado verticalmente para baixo, e o recipiente é novamente preenchido com material particulado e irradiado com o feixe de laser, produzindo então, a segunda camada. E assim sucessivamente até a construção do protótipo, aplicados a diversos segmentos, inclusive do setor de moldes.

IEAv-CTA www.ieav.cta.br

Centro de treinamento A Agie Charmilles coloca a disposição o seu novo Centro de Treinamento - CTAC, equipado com as últimas gerações de máquinas das marcas Agie, Charmilles, Actspark e Mikron, com o objetivo de divulgar e tornar acessíveis as tecnologias de

usinagem em altas velocidades e de eletroerosão.

O CTAC oferece treinamentos específicos, possibilidade de testes de máquinas, cursos de aperfeiçoamento e demonstrações de usinagens nos processos de eletroerosão e fresamento, além de palestras periódicas.

Agie Charmilles (11) 5694-83 22 www.agie-charmilles.com.br

UGS passa a ser controlada pela Siemens A Unigraphics, fabricante americana de programas de informática, foi comprada pela companhia alemã Siemens. A UGS oferece várias soluções em informática, com forte atuação na área de ferramentarias a partir de seus sistemas para projeto

auxiliado por computador e controle integrado do processo. Já a Siemens opera em diversas áreas que vão da tecnologia da informação e da comunicação até sistemas de comando numérico para máquinas operatrizes. Com a aquisição, a UGS comporá a divisão de automatização e controle da Siemens.

UGS (11) 4224-7158 www.ugs.com/brasil

SPE promove seminário A Society Plastics Engineer (SPEseção Brasil), em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro - Instituto de Macromoléculas (IMA), realizará dia 30 de agosto na cidade do Rio de Janeiro, o Seminário de Novas Tecnologias de Materiais e Processos onde serão apresen-

tadas novidades nas áreas de processo de injeção, nanocompósitos e fibras naturais.

UFRJ - IMA (21) 2562-7220 fmarques@ima.ufrj.br

II Simpósio de Engenharia de Produção da Região Nordeste

O II Simpósio de Engenharia de Produção da Região Nordeste (SEPRONe) será realizado em Cam-

Julho/Agosto 2007

Ferramental

13

pina Grande, Paraíba, de 4 a 6 de setembro,organizado pela Unidade Acadêmica de Engenharia de Produção da Universidade Federal de Campina Grande, em parceria com Centro de Tecnologia do Couro e Calçados - CTCC/Albano Franco, do SENAI, terá como tema central “O Desenvolvimento Sustentável e a Engenharia de Produção”, além de todas as questões ligadas às grandes áreas da Engenharia de Produção.

Paralelo ao SEPRONe acontecerá o IV Simpósio sobre Conforto, Eficiência e Segurança no Trabalho (CESET), de caráter multidisciplinar, do qual participam estudantes e pesquisadores do Departamento de Engenharia de Produção além de engenheiros biomédicos, fisioterapeutas, fonoaudiólogos, psicólogos e arquitetos da UFPb e de outras universidades com trabalhos vinculados às áreas de conforto ambiental, ergonomia experimental,

gestão e segurança no trabalho e métodos quantitativos.

Universidade Federal de Campina Grande, PB (83) 3310-1041 www.seprone.cct.ufcg.edu.br

Cartão BNDES Médias, pequenas e microempresas poderão financiar seus investimentos através do Cartão BNDES (Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social) que permite ao titular utilizar de forma automática uma linha de financiamento préaprovado, além de estabelecer o contato direto entre as empresas e o BNDES através de seu portal.

Como forma de viabilizar este novo tipo de operação, o BNDES estabeleceu diversas parcerias com as empresas de cartões de crédito, para a realização das transações comerciais.

As principais vantagens para o fabricante são a capacidade de reali-

zar transações comerciais com financiamento automático ao cliente em 12, 18 , 24 ou 36 meses, a garantia do recebimento em torno de 30 dias, mediante uma taxa de desconto, a segurança operacional e a redução do uso de capital de giro próprio para financiar seus clientes.

Para poder realizar as transações, o fabricante deverá cumprir um processo de credenciamento, cujo início se dá através do portal de operações do BNDES, no endereço eletrônico.

BNDES (21) 2172-6337 0800-702-6337 www.cartaobndes.gov.br.

O Programa Export Plastic reúne a cadeia produtiva do plástico e a Agência de Promoção de Exportações (APEX Brasil) criando instrumentos e a base necessária para a indústria de transformação do plástico navegar em direção ao mercado internacional.

Visa a internacionalização de vendas com movimentos de integração de mercados e o aproveitamento das oportunidades de expansão. O site do programa divulga as vantagens da exportação, análise anual da balança comercial, notícias, feiras e eventos. www.exportplastic.com.br

Especializado na área de segurança e saúde no trabalho, destinado aos profissionais e a todos que se interessem pela relação trabalho/doença do trabalhador. Disponibiliza informações técnicas, além de produzir e fornecer conteúdo eletrônico. Possibilita também o acesso a revistas, leis, normas e textos sobre riscos químicos, físicos e biológicos, acidentes de trabalho, metais pesados, ergonomia, estresse, proteção individual, entre outros. www.saudeetrabalho.com.br

14

Ferramental

Julho/Agosto 2007

PEDRO KUPKA KNOLL - pedro.knoll@ufrgs.br LIRIO SCHAEFFER - ldtm@ufrgs.br EDUARDO ANDRÉ HENTZ - eduardo.hentz@ufrgs.br CHARLES CHEMALE YURGEL - chemale@cimatec.fieb.org.br

PEDRO KUPKA KNOLL

Forjamento a frio de engrenagem em alumínio

O

preenchimento insuficiente da matriz é uma das principais limitações no forjamento a frio de engrenagens de dentes retos. Melhorar estas condições para garantir as dimensões e a exatidão neste processo é de fundamental importância. O método de volumes finitos é usado para simular o processo de forjamento a frio destes componentes a partir de um modelo tridimensional, verificando as distribuições das tensões, as velocidades de deformação e os níveis de preenchimento da matriz.

As engrenagens são geralmente fabricadas por processos de usinagem ou forjadas a quente e submetidas a um processo de acabamento por usinagem. Todavia o forjamento a frio de precisão tem sido estudado, nos últimos anos, para a produção de engrenagens com o intuito de eliminar operações subseqüentes de acabamento, economizar matéria-prima e minimizar o ruído após a montagem, uma vez que o processo permite a fabricação de peças com dimensões bem próximas ao da peça final (near net shape) [1]. Inicialmente utilizaram-se materiais como zinco e aços não ligados em forjamentos a frio.

Atualmente, qualquer material que apresente certa ductilidade1 em temperatura ambiente pode ser utilizado neste tipo de processo. A Tabela 1 mostra as principais vantagens e desvantagens do forjamento a frio em relação a outros processos de forjamento.

Este estudo tem como objetivo analisar as forças obtidas no forjamento a frio de engrenagens em

Vantagens Menor quantidade de matéria-prima Redução ou eliminação de operações subseqüentes Melhores propriedades mecânicas finais Alta produtividade Precisão dimensional

Desvantagens Necessidade de equipamento com maior força de forjamento Elevadas pressões nas ferramentas Necessidade de tratamentos térmicos intermediários para grandes deformações Maior tempo de preparação (setup) da máquina e do ferramental Tabela 1 - Vantagens e desvantagens do forjamento a frio de precisão [2]

liga de alumínio AA6020 comparando com resultados obtidos pela simulação numérica computacional (FEM - Finite Element Method).

MATRIZES PARA FORJAMENTO DE ENGRENAGENS Algumas alternativas de projeto de ferramental para forjamento a morno2 de engrenagens avaliando o escoamento do metal e a força exercida sobre cada peça foram desenvolvidas em um estudo prático

[3]. Em um dos projetos a matriz é elasticamente conectada à prensa (Figura 1a) e no outro a matriz é rigidamente fixada na prensa (Figura 1b). O lado direito de cada uma das figuras representa os elementos da ferramenta antes da deformação e o lado esquerdo o sistema após a conformação. Foram feitas ainda comparações com punções planos e punções chanfrados.

A Figura 2a mostra as forças obtidas nas quatro variações de projetos utilizados. A menor carga obtida foi na matriz com molas (móvel) e com punção chanfrado. Quando a matriz está rigidamente presa na prensa, a resistência do atrito na interface matriz/peça se contrapõe ao movimento do punção aumentando a força de forjamento. E quando a matriz está elasticamente presa, a força de atrito atua na mesma direção do movimento do pun1 Ductilidade: Propriedade física dos materiais de suportar a deformação plástica, sob a ação de cargas, sem rompimento ou fratura.

2 Forjamento a morno: processo realizado a temperaturas entre 100ºC e 250ºC.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

15

Punção Mandril Geratriz Matriz Punção extrator

b

a

Figura 1 - Representação esquemática dos projetos de ferramental: (a) matriz elasticamente presa na prensa e; (b) matriz rigidamente presa na prensa [3]

25000 Matriz fixa e punções planos Máx. força = 24933 kN

Força (kN)

20000

Mandril

Matriz móvel e punções planos Máx. força = 23881 kN

15000

Contrapunção Ejetor

Matriz fixa e punções chanfrados Máx. força = 15192 kN Matriz móvel e punções chanfrados Máx. força = 12520 kN

10000

Matriz

a)

0 0

5 10 15 20 Deslocamento do punção (mm)

25

b)

b) Figura 2 - (a) Gráfico de forças de forjamento utilizando diferentes projetos de ferramental e; (b) engrenagem forjada [3]

ção diminuindo a força necessária para o forjamento. A Figura 2b mostra a engrenagem de aço AISI 8620H forjada a morno.

Outro estudo realizado com forjamento de engrenagens com dentes em “V” e com dentes curvos mostra uma alternativa de projeto (Figura 3a).

Uma peça vazada é deformada entre um punção e um contrapunção em uma matriz fechada. O mandril é preso ao punção para impedir a deformação do furo e a superfície periférica escoa para den16

Geratriz

Molas

5000

a)

Punção

Ferramental

Julho/Agosto 2007

determinada pela precisão da matriz e as dimensões da matriz são afetadas essencialmente pela expansão elástica devido às pressões e a temperatura do forjamento.

Quanto maior for a temperatura menor a expansão elástica por pressão, porém aumenta a expansão térmica. As melhores precisões serão obtidas para peças sem préaquecimento. A Figura 4 mostra um projeto alternativo. Uma matriz (orifício) com a forma da engrenagem é suportada por um anel externo. A engrenagem a ser forjada tem um diâmetro maior do que o do orifício e é fosfatizada e lubrificada antes do forjamento. O processo consiste em forçar a geratriz pela matriz formando os dentes da engrenagem. Os experimentos realizados mostraram que bons resultados dimensionais e superficiais foram obtidos e que ocorreu um endurecimento nos dentes da engrenagem devido à deformação.

c)

Figura 3 - (a) Sistema de matriz fechada para forjamento de engrenagem; (b) engrenagem automotiva forjada e; (c) engrenagem com dentes em “V” forjada [4]

tro dos dentes da matriz. Sob a ação do punção, a matriz se move no mesmo sentido da aplicação da força, sendo guiada pelo contrapunção. Em função de a matriz ser completamente fechada, nenhuma rebarba é formada, mas devido a geratriz3 ser aquecida para permitir o escoamento, os dentes não são formados com precisão. A Figura 3b mostra uma engrenagem feita em uma matriz similar. A divisão do fluxo de metal para formar os dentes e o cone nesta engrenagem faz com que o preenchimento da matriz seja mais fácil do que na engrenagem mostrada na Figura 3c.

A precisão dos dentes forjados é

Anel Matriz

Punção

Engrenagem

Figura 4 - Processo alternativo de forjamento de engrenagem [4]

O desenvolvimento de um sistema de ferramenta flexível para o forjamento de engrenagens utilizou a técnica de prototipagem computacional baseada em elementos finitos [5]. A aplicação desta técnica permitiu o desenvolvimento do conjunto de ferramentas para os ensaios experimentais. A Figura 5 mostra os detalhes do pro3 Geratriz: é especificado como o volume de matéria-prima bruta que será utilizada como ponto de partida para o forjamento.

a)

b)

c)

d)

Suporte do anel externo

Punção com a forma da engrenagem

Anel externo Inserto

Suporte da matriz

Pré-forma

Peça forjada

Bigorna

Figura 5 - Esquema do sistema de forjamento de precisão de engrenagens [5]

jeto e a seqüência do processo, onde a) é a posição de descanso do sistema, b) é o início do forjamento com a pré-forma (geratriz) em posição de trabalho, c) é o forjamento propriamente dito e d) o final do processo. A Figura 6 apresenta um exemplo de engrenagem forjada neste sistema. A comparação entre a simulação numérica e o experimento realizado com o sistema proposto provou que este processo de forjamento pode ser utilizado para produzir estas engrenagens com boas propriedades mecânicas.

Figura 6 - Engrenagem forjada a frio [5]

PROJETO DO FERRAMENTAL ENSAIADO O ferramental utilizado no forjamento é constituído de matriz superior e inferior, punção superior e inferior além de um conjunto de molas prato e anel limitador.

A matriz superior é composta de

um anel externo e de uma matriz interna (inserto) colocada por interferência, a qual está pré-tensionada proporcionando maior resistência a esta matriz (Figura 7).

Anel interno

Matriz Interna

Figura 7 - Montagem da matriz superior

O inserto, a matriz inferior e os punções foram fabricados com aço ferramenta D64. O anel limitador tem a função de restringir o deslocamento da prensa além do necessário para o forjamento da peça. A Figura 8 mostra a montagem do ferramental antes e após a conformação.

Após a confecção do ferramental foi realizado o polimento do inserto para que os dentes da en4 Aço D6: Indicado para a fabricação de ferramentas de corte (matrizes e punções), ferramentas para forjamento a frio e cilindros para a laminação a frio. É composto principalmente de 2,00~2,25% de carbono (C), 0,2~0,6% de manganês (Mn), máximo de 0,03% de fósforo (P), 0,03% de enxofre (S), 0,2~0,4% de silício (Si), 11~13% de cromo (Cr), 0,8~1,25% de tungstênio (W) e 0,15~0,30% de vanádio (V).

Julho/Agosto 2007

Ferramental

17

Anel limitador Anel externo superior Inserto Geratriz Matriz inferior Molas prato Punção inferior

a)

b)

Figura 8 - Montagem do ferramental: (a) antes da conformação e; (b) após a conformação

grenagem forjada apresentassem boa qualidade superficial além de facilitar a extração da peça.

FORJAMENTO DA ENGRENAGEM O material utilizado neste trabalho foi uma liga de alumínio AA6020, com a composição química apresentada na Tabela 2. A geometria das geratrizes utilizadas é de 18 mm de diâmetro e 65 mm de comprimento cada. Para lubrificação das geratrizes, das matrizes e dos punções foi utilizado lubrificante grafítico Aerodag G da Acheson.

Elementos5

Si

Fe

Cu

Mg

Al

% em peso 0,46 0,26 0,34 0,76 97,93

Outros

O forjamento foi realizado em uma prensa hidráulica FKL com 700 toneladas de capacidade. A matriz inferior é apoiada sobre a mesa da prensa enquanto a força é aplicada sobre o punção superior até que a mesa superior da prensa atinja o anel limitador. A altura do anel limitador é calculada para que ocorra o total preenchimento da matriz.

Ferramental

Julho/Agosto 2007

SISTEMA DE SIMULAÇÃO O programa Superforge 2004, da MSC Software Corporation, foi utilizado para o desenvolvimento do projeto. Este sistema é baseado no método de volumes finitos [6] e é muito utilizado para simular processos de forjamento, extrusão e laminação.

Programas de simulação de forjamento através de volumes finitos são uma importante ferramenta de trabalho devido à redução no tempo de desenvolvimento de novos processos, evitando possíveis erros que geram custos de projeto, mão de obra, fabricação de matrizes e perda de material pela produção de peças incorretas. Podem auxiliar ainda no cálculo da redução de tensões nas matrizes, aumentando sua vida útil e melhorando a qualidade das peças finais produzidas.

0,25

Tabela 2 - Composição química da matéria-prima utilizada obtida via espectrometria óptica

18

O processo foi realizado a temperatura ambiente e a força utilizada obtida por uma célula de carga conectada a um sistema de aquisição de dados Spider 8 da HBM. Para a medição do deslocamento da prensa utilizou-se um transdutor6 de deslocamento tipo LVDT (Linear Voltage Displacement Transducer) acoplado ao sistema de aquisição de dados.

Curvas de escoamento A Figura 9 mostra a curva de escoamento da liga de alumínio AA6061, similar a liga AA6020, com velocidades de deformação entre 0,01 e 1s-1 para a temperatura de 25ºC. O material utilizado neste trabalho é uma liga Al-Mg-Si, geralmente aplicada em peças que necessitam resistência à corrosão e em peças estruturais para a indústria automobilística [7].

o

250

Tensão (MPa)

Punção superior

25 C

200 150 100 50 0 0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

Deformação

Figura 9 - Curvas de escoamento para a liga Aa6061

SIMULAÇÃO DO FORJAMENTO A FRIO Para processos de forjamento a frio, os principais dados de entrada no programa são curvas de escoamento do material forjado e informações sobre o atrito existente entre a peça e a matriz, que estão no banco de dados do programa Superforge 2004.

O objetivo da análise numérica computacional foi o de avaliar o comportamento quanto ao preenchimento da cavidade e a força de compactação aplicada.

Neste experimento a simulação da peça foi realizada para o material AA6061 e a matriz discretizada com elementos tetraédricos com modelagem tridimensional. Para a realização dos cálculos no programa foram utilizados os dados que seguem: ! Tamanho da malha = 3 mm; ! Coeficiente de atrito (m) de 0,3; ! Velocidade de ferramenta (Vf) de 22 mm/s; ! Temperatura (dF) das matrizes 25°C; ! Densidade (r) do material de 2.700 kg/m3; 5 Silício (Si), ferro (Fe), cobre (Cu), magnésio (Mg) e alumínio (Al).

6 Transdutor: Dispositivo capaz de transformar uma forma de energia em outra, utilizando para isso um sensor que recebe os dados e os transforma. Por exemplo, o sensor pode traduzir informação não elétrica (velocidade, posição, temperatura) em informação elétrica (corrente, tensão, resistência).

! Calor específico (cp) de 1.132

J/kg.K; ! Condutividade térmica (l) de 193 W/m.K; ! Módulo de elasticidade (E) de 7.000 kg/mm2 e; ! Temperatura da geratriz (dM) de 25°C. O programa de simulação recomenda um coeficiente de transferência de calor, tanto das matrizes quanto da peça para o ambiente, de 50 W/m2/K e um coeficiente de transferência de calor da peça para as matrizes de 6.000 W/m2/K. Ao final do processo de simulação o programa mostra o preenchimento total da peça, como apresentado na Figura 10. Na Figura 11 estão demonstradas a geratriz e a peça forjada.

COMPARATIVO REAL x SIMULADO Um exemplo de peça obtida no forjamento com o ferramental proposto é mostrado na Figura 12. Pode-se observar, pelos dentes da engrenagem, que ocorreu um completo preenchimento da matriz, mostrando que a limitação adotada para o deslocamento do punção (30,1mm) foi adequada para o processo.

1.000

0.500 0.250 0.000 Max. 1.00 Min. 0.00

Figura 14 - Representação final do preenchimento da peça

O gráfico da Figura 13 mostra que a força de forjamento obtida foi de aproximadamente 32 toneladas para o deslocamento de 30,1 mm.

Esta força de forjamento é relativamente baixa proporcionando um menor desgaste de ferramenta e validando o projeto proposto quanto a este requisito.

a)

Resultados da simulação A Figura 14 representa o resultado final do preenchimento da peça 45

b)

40 F o r ç a (t o n )

35 30 25 20 15 10 5 0 0,00

5,00

10,00

15,00

20,00

Deslocamento (mm)

Figura 11- (a) Geratriz e; (b) produto forjado

Contato da peça com a matriz

0.750

Figura 12 - Engrenagem de alumínio forjada a frio

Figura 10 - Resultado final da simulação do processo de conformação da peça

obtido na simulação do forjamento com o ferramental proposto, identificando, por uma escala de cores, os pontos de contato do material com a matriz (máximo contato = 1 e mínimo contato = 0). Pode-se observar, pelos dentes da engrenagem, que ocorreu o completo preenchimento da matriz.

Figura 13 - Gráfico força x deslocamento

A força de forjamento de 35 toneladas, obtida na simulação, pode ser verificada na Figura 15.

As Figuras 16 e 17 demonstram a tensão de escoamento na peça e na matriz, respectivamente.

Durante o experimento foram obtidas engrenagens de alumínio forjadas a frio, sendo analisadas as forças necessárias para a completa conformação da peça. Foi possível comprovar que o projeto de ferramental proposto é válido para o forjamento deste tipo de peça.

O método de volumes finitos é uma ferramenta adequada para analisar e aperfeiçoar o processo, mas exige que os dados de entrada representem corretamente o que será reproduzido na prática.

Os resultados ob25,00 30,00 tidos através das simulações mostraram que a peça teve um Julho/Agosto 2007

Ferramental

19

Força na direção Z em toneladas [E+1] 3.523

Matriz superior 0.000 0.000

Deslocamento em mm [E+0]

30.100

Figura 15 - Força de forjamento obtida na simulação

Nível de tensão em Mpa E+2

Nível de tensão em Mpa E+3

preenchimento total na matriz e que as forças resultantes na simulação foram muito próximas da prática, validando o problema proposto. A tensão obtida na peça ficou abaixo da tensão de escoamento do material da matriz, caracterizando a inexistência de problemas para a conformação.

Neste tipo de forjamento é importante observar o volume da geratriz, evitando que haja excesso de material, uma vez que não há canais de rebarba. O excesso de material pode resultar em aumento significativo da tensão, gerando danos à matriz.

Agradecimentos: ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico (CNPq) pelo financiamento desta pesquisa e ao Instituto de Conformação Mecânica (IBF) da Universidade Técnica de Aachen, Alemanha, pelo projeto de cooperação.

Figura 16 - Tensão de escoamento na peça

Figura 17 - Tensão de escoamento na matriz

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Choi, J. C.; Choi, Y.; A study on the forging of external spur gears: upper-bound analyses and experiments, International Journal of Machine Tools & Manufacture, 38, p. 1193 a 1208, 1998 [2] Schaeffer, L.; Forjamento - Introdução ao processo, Editora Imprensa Livre, Porto Alegre, 2001 [3] Cai, J.; Dean, T. A.; Hu, Z. M.; Alternative die design in netshape forging of gears, Journal of Materials Processing Technology, 150, p. 48 a 55, 2004

[5] Alves, M. L.; Rodrigues, J. M. C.; Martins, P. A. F.; Cold forging of gears: experimental and theoretical investigation, Finite Elements in Analysis and Design, 37, p. 549 a 558, 2001 [6] Geier, M.; Brito, A. M. G.; Schaeffer, L.; Otimização de um processo de forjamento pelo método de volumes finitos, Anais 24º Senafor, Porto Alegre, 2003 [7] Horn, K. R. V; Aluminum: Vol. III - Fabrication and finishing, 3a.

Edição, Ohio, American Society for Metals, 1967

[4] Dean, T. A.; The net-shape forming of gears, Materials Design, 21, p. 271 a 278, 2000 Pedro Kupka Knoll - Engenheiro de Materiais pela Universidade Federal de Santa Catarina e Mestrando em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Engenheiro da Gerdau Aços Especiais Piratini.

Lírio Schaeffer - Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Doutor na área de Conformação pela Universidade Técnica de Aachen/Alemanha (RWTH). Coordenador do Laboratório de Transformação Mecânica (LdTM) do Centro de Tecnologia da Escola de Engenharia da UFRGS. Pesquisador na área de Mecânica, Metalurgia e Materiais do CNPq, professor das disciplinas de processos de fabricação por conformação mecânica e vinculado ao programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Minas e Energia da UFRGS. Autor de vários livros sobre conformação mecânica.

Eduardo André Hentz - Engenheiro Mecânico Automotivo pela Universidade Luterana do Brasil Canoas, RS e Mestrando em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Pesquisador do Laboratório de Transformação Mecânica (LdTM) do Centro de Tecnologia da Escola de Engenharia da UFRGS. Charles Chemale Yurgel - Engenheiro Mecânico pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul e Mestrando em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Professor do CIMATEC, Salvador, BA.

20

Ferramental

Julho/Agosto 2007

MÁRIO SÉRGIO DE SOUZA - ois@oisbrasil.com.br

MÁRIO SÉRGIO DE SOUZA

A filosofia 5S como cultura organizacional nas empresas

A

s empresas vêm se deparando rapidamente com a equalização do nível tecnológico, resultado do desenvolvimento acelerado dos meios produtivos e do acesso facilitado a eles. Como forma de agregar valor aos produtos e apresentar um diferencial, as corporações têm voltado a atenção para a evolução nas relações humanas, buscando desenvolver uma cultura empresarial mais adequada ao seu crescimento. A filosofia 5S pode ser o ponto de partida para esse processo.

Há quem diga que praticar o 5S é praticar "bons hábitos" ou "bom senso". Apesar da simplicidade dos conceitos e da facilidade de aplicação na prática, a sua implantação efetiva não constitui uma tarefa simples. Isto porque a essência dos conceitos é a promoção de mudança de atitudes e hábitos das pessoas. Hábitos e atitudes construídos e incorporados pela convivência e experiência das pessoas ao longo de suas vidas.

Ao tomarmos conhecimento de conceitos tão óbvios, somos seduzidos a iniciar imediatamente a sua implantação. Mas as atitudes e hábitos decorrentes da prática do 5S irão colidir com hábitos e atitudes incorporadas à nossa maneira de ser e agir.

A dificuldade de "romper" com conceitos e pré-conceitos arraigados em nós é um aspecto crítico da implantação. É preciso criar um clima adequado e condições de alavancagem para a mudança. É necessário dar suporte àqueles que estão conseguindo "romper" e aju-

dar àqueles que ainda não conseguiram, para que possam seguir a mesma direção do grupo. O rompimento deve ser coletivo para que se perpetue, removendo, de forma definitiva, velhos hábitos e atitudes e substituindo-os por novos e melhores.

A prática destes conceitos de maneira forçada pode promover uma mudança apenas aparente, existente até que cesse a força que o impeliu a adotar aquela atitude de falsa mudança.

Portanto, a implantação do programa 5S precisa ser sistematizada e planejada em todos os passos para garantir a longevidade da mudança incorporada pela adoção desses conceitos. Quanto maior e mais complexa a organização, maior a necessidade e o detalhamento desta estruturação.

Essa filosofia é calcada na educação, portanto profunda, mas com práticas simples que promovem o crescimento contínuo das pessoas, em um aperfeiçoamento constante da rotina no trabalho

diário e, conseqüentemente, a melhoria da qualidade de vida. É um processo estruturado para mobilizar a organização ao uso responsável dos recursos nos aspectos físicos (ambiente, equipamentos, máquinas, linha ou células de trabalho), de procedimentos e de atitudes. Em qualquer organização, o 5S prepara o ambiente para mudanças duradouras, por ser de simples compreensão e fácil aplicação, gerando resultados visíveis e imediatos.

O 5S é o próprio bom senso em ação, de modo que pode ser ensinado, aperfeiçoado e praticado individual ou coletivamente, para o crescimento pessoal e profissional.

Deve se transformar em hábito, resultando deste processo nova cultura organizacional.

Na empresa, o dirigente deve ser o principal incentivador, por convicção, do processo de implantação da filosofia 5S. A liderança é fator fundamental para os melhores resultados e sucesso do programa.

No Japão, país de origem da filoJulho/Agosto 2007

Ferramental

21

sofia, os donos das empresas sentem-se à vontade para tirar a gravata, arregaçar as mangas e, de baldes e vassouras em punho, limpar fábricas junto com os operários. O sucesso da filosofia 5S naquele país tem relação com as características na formação do caráter do povo japonês, mais voltado ao ganho coletivo do que individual.

Portanto, é necessário enfatizar que a filosofia 5S resulta em ganhos coletivos para a empresa e para o indivíduo.

ORIGEM DA FILOSOFIA 5S A filosofia 5S é uma prática desenvolvida no Japão na década de 60, durante a sua reconstrução após a II Guerra Mundial. Criados inicialmente por americanos, aos 3S iniciais foram acrescentados 2S pelos japoneses, o que justifica a atribuição da filosofia a eles.

No Japão, esta filosofia é aplicada até hoje nos lares, onde os pais ensinam aos filhos os princípios educacionais do 5S que os acompanharão até à fase adulta.

A denominação 5S deriva das cinco atividades seqüenciais e cíclicas iniciadas pela letra “S” e que, quando traduzidas, significam: SEIRI

Senso de Utilização

SEITON

Senso de Organização

SEISO

Senso de Limpeza

SEIKETSU

Senso de Saúde

SHITSUKE

Senso de Disciplina

No Brasil adotou-se a palavra senso antecedendo a idéia, porque ela exprime discernimento, lógica, razão.

OBJETIVOS A filosofia 5S visa a melhoria do 22

Ferramental

Julho/Agosto 2007

ambiente de trabalho no sentido físico, lógico e mental. Sua base é educativa e prepara as pessoas para a observação crítica da sua realidade e atuação quanto aos desperdícios, à desorganização, à sujeira, aos fatores que acarretam doenças e conflitos e à outras anomalias do ambiente.

Algumas questões devem ser levadas em conta quando da avaliação de implantação desta filosofia: ! Será que o nosso ambiente de trabalho poderia ser mais agradável? ! Porque estamos guardando coisas que poderíamos disponibilizar para outros setores ou retirar do nosso local de trabalho? ! O nosso local de trabalho está sempre limpo? ! Estamos realmente aproveitando nosso tempo e nosso espaço? ! O que podemos fazer para economizar material e evitar desperdício? ! Guardamos nosso material de trabalho no local mais adequado? ! Será possível simplificar nossos serviços? ! Como reduzir custos? É possível? ! Será que melhorando o ambiente de trabalho nós também melhoramos?

As respostas às questões colocadas poderão ser obtidas através do 5S. SENSO DE UTILIZAÇÃO Este senso orienta no sentido de separar os recursos disponíveis de acordo com a freqüência de uso, ou seja, conforme o grau de importância de cada um para a realização das tarefas.

A Figura 1 apresenta as ações para aplicação do Seiri.

A prática do senso de utilização resulta em:

É usado toda hora? É usado todo dia?

Úteis

É usado eventualmente?

Senso de Utilização Lixo (sucata) Inúteis

Repassar Vender

Figura 1 - Ações para a prática do senso de utilização

! Liberação de espaço e melhor or-

ganização; ! Racionalização do uso de materiais e de equipamentos; ! Menos armários, arquivos, estantes, papéis, ferramentas e outros itens em excesso; ! Diminuição de custos, redução do desperdício; ! Local de trabalho mais saudável e apresentável.

SENSO DE ORGANIZAÇÃO Permite alocar os recursos disponíveis de forma sistêmica, estabelecendo um sistema de comunicação visual que permita rápido acesso aos mesmos. A partir dos recursos úteis identificados no senso de utilização, a tarefa no senso de organização é a priorização como demonstrado na Figura 2.

A aplicação do senso de organização permitirá obter vários benefícios, entre eles: ! Redução de tempo e de custos; ! Melhor controle de estoques e de documentos; ! Utilização racional do espaço; Senso de Organização

Úteis

É usado toda hora?

Colocar no local de trabalho

É usado todo dia?

Colocar próximo ao local de trabalho

É usado eventualmente?

Colocar em local adequado (almoxarifado)

Figura 2 - Ações para a prática do senso de organização

! Administração do tempo; ! Conforto para quem trabalha; ! Redução do risco de acidentes.

SENSO DE LIMPEZA Indica que os próprios usuários devem cuidar dos recursos disponíveis para que estejam sempre em boas condições de uso. A prática do senso de limpeza permite obter os seguintes resultados positivos: ! Melhor disposição para o trabalho; ! Motivação para a produtividade; ! Valorização da imagem da empresa; ! Conquista de clientes; ! Melhor apresentação dos produtos e serviços.

SENSO DE SAÚDE A partir desse ponto, as pessoas já reconhecem a importância dos

sensos de utilização, organização e limpeza. Isso significa que existe a preocupação com a manutenção de condições (físicas e mentais) de trabalho favoráveis à saúde. Na Figura 3 estão relacionadas algumas ações para a prática deste senso.

A aplicação do senso de saúde reflete diretamente em: ! Redução de gastos com doenças e acidentes; ! Crescimento da auto-estima e

Manter os 3 primeiros “S” Usar uniformes limpos Senso de Saúde

Manter a mentalidade do correto Informar sobre condições mínimas de higiene Realizar exames de saúde periódicos

Figura 3 - Ações para a prática do senso de saúde

cuidados com a saúde; ! Diminuição dos riscos de conta-

minação; ! Reflexos positivos nos hábitos de higiene pessoal e; ! Condições propícias à produtividade.

SENSO DE DISCIPLINA Considera ter as pessoas comprometidas com o cumprimento rigoroso dos padrões éticos, morais e técnicos e com a melhoria contínua pessoal e organizacional. É possível, inclusive, investir nos filhos dos funcionários para que atuem como agentes fiscalizadores em casa.

A prática do senso de disciplina implica rapidamente os seguintes benefícios à empresa: ! Melhoria das relações humanas no trabalho; ! Manutenção de padrões mais

Julho/Agosto 2007

Ferramental

23

elevados de qualidade com conseqüente satisfação dos clientes; ! Melhoria da imagem da empresa.

IMPLANTAÇÃO DO PROGRAMA 5S Não existe uma receita para a implantação do programa 5S. As orientações a seguir tem obtido sucessos: ! Estabelecer uma estratégia de implantação que não entre em choque com a cultura local, permitindo que mudanças ocorram sem grandes rupturas desestabilizadoras; ! A implantação do 5S é uma decisão que cabe somente à alta direção como também as ações necessárias a serem tomadas; ! A alta administração deverá estabelecer uma estrutura de apoio à implantação, constituindo um “comitê 5S”.

De maneira geral, a implantação da filosofia 5S segue o fluxo apresentado na Figura 4.

Comprometimento da alta gerência Preparação da campanha motivacional Elaboração de material didático

Educação e treinamento

Lançamento da campanha motivacional

Formação de multiplicadores Manutenção da campanha motivacional Lançamento oficial do programa 5S

Implementação do programa 5S

Prática diária do 5S Formação de avaliadores do 5S

Figura 4 - Fluxo para implantação da filosofia 5S

Recomenda-se que o processo seja documentado, com fotos e vídeos, flagrantes da situação atual, destacando pontos positivos e negativos. Isto não é imperativo, mas permite a criação de material para a sensibilização do corpo gerencial 24

Ferramental

Julho/Agosto 2007

além de dar oportunidade para mostrar como a situação realmente mudou.

Para o sucesso da implantação, a educação, o treinamento e a ação caminham juntos. Assim, por exemplo, após uma sessão de treinamento, cada pessoa deverá sair com um plano mínimo de ação para os próximos dias, evitando-se a perda do entusiasmo.

LANÇAMENTO DO PROGRAMA A quebra da rotina na empresa gera expectativas. Certamente surgirão questões como: “Será que é para valer?”, “Não será fogo de palha?”, “É bom para nós?”, entre outras dúvidas. É imprescindível identificar se o clima organizacional do momento é propício ao processo de mudanças. Se houve um incidente recente, como demissões, falecimento na equipe, problemas expressivos com salários ou benefícios, muitas promessas não cumpridas pela direção, deve-se reavaliar o momento e as estratégias para a implantação.

Um descuido neste aspecto pode comprometer totalmente o sucesso do projeto.

O lançamento feito pelo presidente quebra resistências, conquista adesões e apressa resultados. Deve haver cuidado redobrado na preparação da reunião de lançamento, que tem o objetivo de sensibilizar os envolvidos, despertando iniciativas e a vontade coletiva de mudar.

O presidente deve iniciar por ressaltar o fato positivo que é o encontro de todos os membros da empresa para tratar de um assunto de interesse geral e que a todos trará benefícios.

PROMOÇÃO DA FILOSOFIA 5S Com a intenção de enraizar a fi-

losofia 5S no comportamento cotidiano das pessoas no trabalho, fazse necessário desenvolver um plano de atividades que irá promover a filosofia 5S, durante o período aproximado de 30 meses, onde devem constar: ! Estabelecimento de metas; ! Planejamento das avaliações, com elaboração de formulários e respectivos critérios de pontuação; ! Divulgação de resultados; ! Campanhas e concursos; ! Participação e visitas a outras unidades, empresas e eventos e; ! Certificação de áreas e departamentos.

Estabelecimento de metas A definição de metas numéricas para o padrão de 5S dos ambientes é o ponto de partida para a manutenção da filosofia. Com base nos resultados anteriores, nas metas da organização e nas possibilidades de eliminação de pendências e introdução de melhorias, estabelecemse novas metas para todos os departamentos. À medida que se reduz o nível de responsabilidade e a autonomia das pessoas, reduz também o prazo para obtenção das metas, de modo que os níveis hierárquicos maiores tenham metas de médio e longo prazo (trienal, semestral, anual), enquanto os níveis mais baixos tenham metas de curto prazo (bimestral e mensal).

O estabelecimento de metas que sejam desafiantes e ao mesmo tempo atingíveis é um fator de motivação das pessoas em busca dos resultados. É importante ressaltar que a pontuação máxima não significa a perfeição, mas sim que deve ser compatível com a realidade. Porém, com a prática do 5S, o paradigma vai mudando e a pontuação

Julho/Agosto 2007

Ferramental

25

passa a ser cada vez mais coerente e representativa do ambiente e da cultura organizacional da empresa e das pessoas.

Alguns exemplos de indicadores são relacionados a seguir: Nota do setor = Soma notas alcançadas em cada senso 5 Média da empresa = Soma das notas dos setores Total de setores Grau de eficiência das melhorias = Total melhorias realizadas X 100 Total de problemas identificados

AVALIAÇÃO E AVALIADORES Uma tática eficiente para a promoção do 5S é a avaliação dos ambientes. Para tanto, o comitê forma avaliadores e elabora formulários de avaliação, critérios de pontuação, sistemática de aplicação e estabelece metas.

Algumas regras que podem ser adotadas em avaliações: ! Avaliadores, área e data de avaliação serão definidos pelo comitê; ! A área a ser avaliada deverá ser informada do dia e hora definidos para a avaliação;

! A avaliação deve ocorrer na área e no horário estabelecidos; ! Os avaliadores devem fazer prevalecer o bom senso, a imparcialidade e o discernimento referente aos itens avaliados em relação à situação da área, conforme abordagem nos treinamentos; ! Os avaliadores devem ser acompanhados pelo facilitador da área, conforme indicado na convocação.

Na ausência deste, um colaborador da equipe será convidado pelos avaliadores, o qual deverá responder as perguntas e apresentar o plano de ações corretivas; ! As não-conformidades em que a solução não depende de outras áreas devem receber tratamento na própria área. As que dependem de outras áreas ou de terceiros devem ser encaminhadas ao comitê para apoio e acompanhamento; ! Cada área deverá ter seu quadro de avaliação em local de fácil visualização. Um modelo sugestivo é apresentado na Figura 5, onde se identifica o conceito obtido através de uma tarjeta colorida.

MOTIVOS DE INSUCESSO A implantação requer alguns

1. Ausência de filosofia organizacional - quando a empresa não adota a nova filosofia e pensa não ser necessária a liderança do empresário para conduzir esse processo educativo na mudança da cultura interna. As atividades são realizadas com a prática da utilização, organização e limpeza, mas não educam e não promovem o crescimento das pessoas coletivamente. Isso se deve, principalmente, à falta de constância e de coerência entre o que se fala e o que se faz no dia-a-dia da empresa.

2. Falta de entendimento do conceito da filosofia - quando o 5S é visto como um programa de organização e limpeza e não como um processo educacional.

3. Falta de promoção contínua do 5S - a consolidação da filosofia 5S se dá em atividades continuadas que vão de encontro com os objetivos do sistema da qualidade da empresa. Promover atividades contribui muito para o sucesso do 5S. 4. Plano limitado ao dia do lançamento - grande parte das empresas consegue chegar com sucesso até o dia do lançamento. Passado esse dia, “esfria” até ser esquecido. A empresa não define plano para a manutenção dos 5S. 5. Pensar que o 5S é somente para aplicação no trabalho - o 5S busca educar as

Situação do Programa 5S Setor de Manutenção Conceito do Setor

Data de Avaliação

ÓTIMO BOM SOFRÍVEL RUIM

Figura 5 - Modelo de quadro de avaliação para o programa 5S

cuidados para que não resulte em frustração dos envolvidos. A Tabela 1 apresenta oito motivos de insucesso na aplicação desta filosofia.

As empresas vêm realmente se deparando com demandas incomuns na velocidade e exigências de mercado, em forma de tecnologia e evolução organizacional. É, sem dúvida alguma, uma das formas de agregar valor aos produtos e apresentar um diferencial aos clientes.

Paralelo a esta “ação tecnológica”, muitas empresas vêm buscando desenvolver uma cultura empresarial voltada à qualidade, adequada ao seu crescimento. A filosofia 5S pode ser o ponto de partida para esse processo.

pessoas de forma a mudar seu comportamento pessoal e coletivo. Isso significa que o objetivo é ajudar a mudança de comportamento em todos os papéis, ou seja, na família, na sociedade e na profissão.

6. Falta de sintonia com a estratégia - os 5S não estão vinculados a nenhuma estratégia da empresa ou não existe coerência entre os objetivos dos 5S e a visão de futuro da empresa.

7. Aplicação de 5S para os “outros” - é uma prática freqüente nas empresas fazer esse movimento apenas porque outras empresas (clientes ou concorrentes) fazem e precisam vê-la implementando também ou para impressionar um amigo empresário. É o mesmo que “jogar o lixo sob o tapete”.

8. Pressa na execução - querer mudar drasticamente a cultura da empresa e das pessoas é uma tentativa que não obtém efeitos duradouros. Acreditar que em três ou quatro meses os 5S estará implantado é não reconhecer as particularidades e limitações das pessoas. Hábitos resultantes de vários anos não são rapidamente modificados.

Tabela 1 - Oito motivos de insucesso da filosofia 5S

Mário Sérgio de Souza - Formado em Educação Física, especialista em Gestão da Qualidade e Produtividade pela Universidade da Região de Joinville - Univille e em Gestão de Instituições de Ensino Técnico pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Auditor para Sistemas de Gestão da Qualidade - ISO9000 (IRCA) e Gestão Ambiental - ISO14000 (BR-TÜV). É consultor da OIS Brasil e presidente do Núcleo Setorial de Gestão Empresarial da Associação Empresarial de Joinville (ACIJ).

26

Ferramental

Julho/Agosto 2007

MARCELO MASSAYOSHI UEKI - ueki@cimatec.fieb.org.br LUCIANO PISANU - l.pisanu@bol.com.br

MARCELO MASSAYOSHI UEKI

Fundamentos do processo de rotomoldagem

A

rotomoldagem tem evoluído nos últimos anos e já permite a produção de peças técnicas complexas com baixo custo. Apesar de ser um processo lento, apresenta outro grande atrativo, que é a moldagem de peças de grandes dimensões.

A rotomoldagem, também conhecida como fundição rotacional ou moldagem rotacional, é um processo de transformação de materiais poliméricos utilizado para a produção de peças ocas ou abertas, geralmente de grandes dimensões.

A Figura 1 ilustra alguns produtos confeccionados nesse processo.

Figura 1 - Exemplos de produtos rotomoldados

A primeira patente relacionada com o processo de moldagem rotacional foi de um inglês chamado Peters, por volta do ano de 1855.

O invento consistiu de um sistema de eixos dispostos a 90° que permitiu o giro do molde em duas direções perpendiculares entre si,

sistema este idêntico ao utilizado atualmente. Peters utilizou um molde oco (de duas ou três partes) onde foi inserida a matéria-prima, na forma fluida ou semi-fluida, uniformemente distribuída no interior do molde pelo giro biaxial proporcionado pelos dois eixos. A saída de gases e ar já existia neste sistema. O sistema de resfriamento proposto já utilizava água fria.

O PVC1 foi o primeiro polímero mencionado no processo de moldagem rotacional e patenteado por Clewell e Fields em 1941. A década de 40 foi marcada pelo uso de plastisóis2 e pelo grande refinamento dos equipamentos de moldagem rotacional e técnicas de manuseio.

Em 1958, a U.S. Industrial Chemicals Company introduziu o polietileno em pó, que dois anos depois foi substituído por partículas, obtidas pelo processo de moagem mecânica.

Esta forma de obtenção da matéria-prima é a mais encontrada atualmente e também a mais competitiva em preço relativamente aos

plastisóis e aos itens moldados por injeção e sopro.

A aplicação da transformação por rotomoldagem é muito pequena quando comparada aos processos de injeção, sopro e extrusão (Figura 2), representando apenas 2% do mercado de transformação de plástico.

Segmentação do mercado de plástico por processo produtivo Termoformagem 6%

Outros 2% Rotomoldagem 2%

Injeção 18%

Extrusão 53%

Sopro 19%

Figura 2 - Distribuição do uso dos processos de transformação de termoplásticos [1]

A rotomoldagem vem demonstrando um crescimento notável e no ano de 2006 atingiu um consu1

PVC: material termoplástico polivinilclorida.

Plastisol: produto composto essencialmente de resina de PVC, plastificantes, cargas minerais e aditivos diversos.

2

Julho/Agosto 2007

Ferramental

27

mo em torno de 40.000 toneladas de resina.

Dentro dos produtos rotomoldados, o segmento da construção civil lidera a aplicação com cerca de 40% do consumo de matéria-prima, seguido do mercado agrícola com 22%, tanques estacionários representando 12%, brinquedos absorvendo 11%, setor automobilístico com 8% e os 7% restantes em outros segmentos.

O PROCESSO A moldagem rotacional é um processo simples, configurando-se de um molde oco, abastecido com resina em pó ou líquida, colocado em uma câmara aquecida, girando em dois movimentos com rotações baixas e distintas. É tido como um processo econômico onde a ausência de aplicação de esforços proporciona peças ocas sem tensões residuais. A matéria-prima, quando em pó, deve ser micronizada3 para facilitar o escoamento no molde, reduzindo assim o aprisionamento de ar (bolhas) e acelerando a plastificação do material. O material micronizado facilita a redução do ciclo e previne a degradação. A micronização da matéria-prima é feita em moinhos especiais de disco e o pó separado por peneiras até atingir a granulometria ideal. A Figura 3 ilustra o processo de rotomoldagem.

Desmoldagem

Resfriamento Dosagem do pó

d)

c)

a) b)

Aquecimento

Figura 3 - Ciclo do processo de rotomoldagem

28

Ferramental

Julho/Agosto 2007

A produção de rotomoldados se divide em quatro etapas distintas: 1 - Dosagem do pó: Uma quantidade conhecida de material micronizado é adicionada em um molde oco. Geralmente a pesagem do pó e a alimentação ocorrem manualmente. Após a alimentação, o molde é fechado com auxílio de grampos ou parafusos, seguindo-se para a próxima etapa. Na Figura 4 a representação de um molde sendo abastecido.

terial e a estrutura entra em colapso (Figura 5c), ocorrendo o aprisionamento do ar misturado às partículas de pó, resultando na formação de bolhas e a fusão incompleta do material. Quando estas bolhas permanecem na peça, ocasionam perdas nas propriedades mecânicas, principalmente na resistência ao impacto. Para eliminá-las é necessária a continuidade do aquecimento após a fusão. Esse sobre-aquecimento resulta em diminuição da viscosidade do polímero, tornando mais fácil o processo de dissolução do ar pela matriz polimérica e permitindo que a maioria das bolhas seja eliminada (Figura 5d), completando assim a fusão. Se este aquecimento adicional for excessivo, a peça resultante

a)

Pó

b)

Pó + fundido

c)

Fusão incompleta

d)

Fusão completa

Figura 4 - Abastecimento de material no molde

2 - Aquecimento e rotação: Após o carregamento e o fechamento do molde, o mesmo é conduzido para um forno iniciando o movimento de rotação biaxial. O efeito sinérgico entre o calor recebido do forno e a movimentação biaxial resulta em um aquecimento uniforme do material no interior do molde. No início do processo o material, em forma de pó, não está aderido à superfície do molde (Figura 5a).

Quando no interior do molde é atingida a temperatura de amolecimento do polímero, o mesmo começa a aderir à superfície do molde (Figura 5b). Com a continuidade do aquecimento, inicia a fusão do ma-

Figura 5 - Comportamento do material com o aquecimento

3 Micronização: processo de moagem ultrafina de produtos por meio de moinhos.

não apresentará bolhas, porém poderá incorrer em degradação termo-oxidativa4 na superfície interna, com acentuada perda de resistência mecânica.

A condição ideal de moldagem é atingida quando a peça apresentar algumas bolhas próximas à superfície interna, sem apresentar degradação termo-oxidativa. Esta condição de moldagem é determinada, na prática, por tentativa e erro. O movimento do pó em um sistema em revolvimento pode ser geralmente categorizado em três tipos: ! Fluxo de circulação estável (tombamento); ! Fluxo de circulação instável (avalanche) e; ! Fluxo de leito estático (escorregamento).

A Tabela 1 traz a classificação de cada tipo de fluxo com suas características e a Figura 6 ilustra os movimentos do pó no interior do molde.

Queimador

Saída de gases

Ventilador

Figura 7 - Esquema de circulação de ar quente dentro do forno

7 apresenta um esquema de aquecimento do forno.

3 - Resfriamento e rotação: ainda em movimento o molde é retirado da câmara e inicia-se o processo de resfriamento, que pode ocorrer em temperatura ambiente, jato de ar forçado e/ou pulverização (spray) de água ou ainda por sistemas mais complexos como camisas de refrigeração envoltas no molde. O processo de resfriamento também possui grande influência sobre as propriedades mecânicas da Circulação Circulação Escorregamento Características peça moldada. Se o resestável instável friamento for lento para Alto Mais alto Baixíssimo Atrito do molde materiais semicristalinos Transmissão Melhor Razoável Ruim de calor como o polietileno, haMelhor Razoável Nenhuma Mistura verá tempo suficiente Ideal Razoável Inadequado Avaliação para o crescimento de Tabela 1 - Classificação dos tipos de fluxo cristais, resultando em peças de alta rigidez, todavia com baixa resistência ao impacto. Ao contrário, o resfriamento Tombamento Avalanche Escorregamento rápido provocará difeFigura 6 - Movimentos do pó no interior do molde renças bruscas de temperatura na parede da Na maioria das máquinas com peça, gerando variações na estrutuforno fechado, ocorre a circulação ra do material com diferentes níveis de ar quente proporcionado por de contração do polímero, podenum ventilador. Este ar é aquecido, do resultar em empenamento da geralmente, por um queimador a gás. O processo não expõe o molde Termo-oxidação: processo de degradação, sob efeito de calor, que ocorre em materiais polià chama direta como é o caso de méricos normalmente durante o seu processamento. máquinas de forno aberto. A Figura 4

Julho/Agosto 2007

Ferramental

29

peça. O tempo de resfriamento depende dos seguintes fatores: ! Temperatura ambiente; ! Espessura da peça; ! Material e espessura do molde; ! Volume e velocidade do ar; ! Características superficiais do molde; ! Temperatura e vazão da água e; ! Taxa de retirada do ar e da água da estação de resfriamento.

O ciclo térmico do processo de rotomoldagem, da entrada do molde no forno até a desmoldagem, está representado na Figura 8.

Temperatura oC

750 600 450 300 150 0 0

6

12

18

24

30

Tempo (min)

Figura 8 - Ciclo térmico na rotomoldagem (linha laranja = temperatura do forno; linha amarela = temperatura no interior do molde)

4 - Desmoldagem: após o molde e a peça serem resfriados, o movimento de rotação biaxial é cessado e o molde conduzido para uma estação de desmoldagem. O processo de desmoldagem para polietilenos pode se iniciar a uma temperatura aproximada de 60ºC. A abertura do molde e a extração da peça são feitas manualmente. Depois da extração da peça, o molde é novamente carregado com material e o ciclo recomeça.

VANTAGENS E LIMITAÇÕES Dentre as vantagens da rotomoldagem, destacam-se a grande variedade de formas possíveis de modelar, a facilidade em substituir materiais e cores e em moldar peças com paredes duplas, insertos, ros30

Ferramental

Julho/Agosto 2007

cas, furos, aberturas, reforços e a não exigência de ângulos de saída para desmoldagem da peça. Adicionalmente, como não há pressão sobre o material durante a moldagem, as tensões residuais nas peças são mínimas. Geralmente os moldes são mais baratos do que para outros processos e, na maioria dos casos, não são necessárias operações posteriores de acabamento.

Também as sobras de material (scrap) são poucas, pois o peso desejado da peça é controlado na adição da matéria-prima ao molde.

Por ser um processo onde o abastecimento e a desmoldagem são manuais, podemos citar como desvantagem os tempos dos ciclos de aquecimento e resfriamento, que ampliam o risco de degradação térmica pelo excesso de exposição do material a altas temperaturas. As peças têm menor precisão dimensional quando comparadas ao processo de injeção. Apresenta-se pouco vantajoso para peças com alto volume de produção.

MATÉRIA-PRIMA A matéria-prima polimérica para a rotomoldagem é usada na forma de pós. As principais características deste pó que devem ser controladas são: fluidez a seco (ASTM D1895), tamanho médio e distribuição de tamanho das partículas (ASTM D1921) e densidade aparente (ASTM D1895).

Uma boa resina para rotomoldagem deve ter facilidade de moagem, pois a forma mais usual de utilizar o polímero é na forma de pós.

Dentre os muitos polímeros existentes, o polietileno linear (PE) na forma de pó é o mais usado na rotomoldagem pela versatilidade e economia. As densidades do PE sólido estão na faixa de 0,92 a 0,96g/cm3

e o tipo (grade) selecionado depende do produto. Para aplicações em rotomoldagem o índice de fluidez do PE se encontra entre 2 e 8g/10min (ASTM D1238). Um valor acima de 10 indica que o material tem reduzida resistência ao impacto a baixas temperaturas e ao stress cracking5 (ESCR). Se o índice de fluidez é inferior a 2g/10min a viscosidade é alta e dificulta a produção de peças com detalhes na superfície.

Moagem da matéria-prima A moagem ou micronização da matéria prima normalmente é mecânica, geralmente em moinho de discos, no qual um permanece estacionário e outro gira em alta velocidade. O pó é alimentado pelo centro do disco e quando atinge a extremidade é insuflado para peneiras vibratórias para seleção do tamanho das partículas. As partículas acima do tamanho retornam para o moinho. A Figura 9 mostra um moinho micronizador de disco.

Figura 9 - Moinho micronizador

A distribuição do tamanho de partículas do pó deve ser uniforme, pois a presença de partículas muito pequenas com outras relativamente grandes traz como conseqüência a absorção de calor não homogênea podendo ocasionar um recobrimento desigual das paredes do 5

Stress-cracking: termo geralmente utilizado para descrever o fenômeno de ruptura do material decorrente da formação de fissuras (crack) resultante de tensões (stress).

molde. Pós muito finos fundem rápido demais não permitindo saída completa de gases ocasionando a formação de defeitos internos (vazios), pós muito grosseiros não conseguem preencher todos os detalhes do molde. Geralmente usa-se pó (Figura 10) com granulometria entre 35 e 100mesh com tamanho médio entre 50 e 70mesh (297 a 210µm). No caso do polietileno, a fluidez a seco para uma condição aceitável deve ser superior a 150g/min.

rente do pó. As seleções adequadas da matéria-prima junto com as condições de moagem afetam estas características. Na moagem, quanto maior a temperatura tanto melhor é o formato das partículas, maior é a densidade aparente e melhor a escoabilidade (fluidez a seco), como pode ser visto na Figura 11a. Temperaturas baixas proporcionam o aparecimento de partículas fibriladas (rabichos), como demonstrado na Figura 11b o que é prejudicial no processo, pois favorece o aparecimento de bolhas e a má dispersão.

a) Alta temperatura

Figura 10 - Matéria prima micronizada

O formato das partículas afeta diretamente a fluidez a seco do pó e sua densidade aparente. Quanto mais regular a partícula, melhor a fluidez e maior a densidade apa-

b) Baixa temperatura

Figura 11 - Matéria-prima micronizada vista em microscópio ótico

Outros fatores que podem influenciar no escoamento do pó durante a moldagem são: rugosidade do molde; velocidade de rotação do molde; quantidade de material

no molde; presença de aditivos; umidade e temperatura inadequada no forno.

Pigmentação São duas as maneiras mais conhecidas de pigmentar a peça: ! Dry Blender: processo a seco através de misturadores conhecidos como Turbo Blender (tipo Henschel). É mais econômico, porém possui a desvantagem de o pigmento não incorporar completamente no polímero, ficando ancorado na superfície externa do micronizado e; ! Extrusão: possui vantagem sobre a pigmentação a seco porque ocorre o molhamento do polímero com o pigmento, resultando em uma cor mais homogênea, melhorando o brilho e a resistência da peça.

Possui a desvantagem de expor o polímero a trabalho mecânico na extrusora e proporcionar um histórico térmico que favorece o consumo de aditivos do polímero, como os anti-oxidantes.

Na Figura 12 está demonstrado como ocorre uma dispersão mais homogênea quando a mistura é rea-

Julho/Agosto 2007

Ferramental

31

Partículas sem pigmento

mensões. A Figura 13 permite comparar o tamanho deste equipamento em relação a um homem.

Concentração de pigmentos

Pigmentos dispersos em cada uma das partículas

Material pigmentado a seco

Material composto por extrusão Figura 12 - Material pigmentado a seco e por extrusão

lizada com o auxílio de uma extrusora.

MÁQUINAS PARA ROTOMOLDAGEM Quatro parâmetros são importantes para especificar uma máquina de rotomoldagem: • Capacidade de aquecimento; • Tamanho do forno; • Tempo médio por ciclo e; • Velocidade de rotação do molde.

A partir da combinação destas variáveis, existem diferentes classes de equipamentos.

Máquinas “Rock and Roll” Nestas, o molde gira 360° no eixo secundário e no eixo principal intercaladamente 45° para um lado e para outro. Ou seja, o ângulo de movimentação do eixo principal é vai e vem e varia de acordo com o produto a ser elaborado. O sistema de aquecimento geralmente é a gás com chama direta. Estas máquinas são utilizadas principalmente para a produção de peças de grandes di-

Máquinas “Clamshell” (tipo cofre) Desenvolvidas nos últimos vinte anos, estas máquinas (Figura 14) apresentam a particularidade de todo o processo ocorrer na mesma câmara, que serve como forno de aquecimento e como componente de resfriamento com circulação de ar frio e com aspersores6 de água.

Requerem baixo nível de investimento inicial, pouco espaço e mão de obra mínima, permitindo a fabricação de produtos de boa qualidade. Todavia, exigem um ciclo mais alto, maiores gastos com energia elétrica e com serviços industriais, pois acondicionam no mesmo espaço a área de aquecimento e resfriamento. São úteis para fabricar produtos que necessitem um controle de processo mais rigoroso, produção em pequena escala e, especialmente, desenvolvimento de protótipos.

Máquinas “Shuttle” (tipo lançadeira) Nestas, o deslocamento do molde nas duas zonas ou estágios ocorre por meio de guias, diminuindo a mão de obra. São simples de construir e manusear além de ter baixo

custo de manutenção. Permitem, de forma econômica, a fabricação de peças de pequeno e de grande porte (Figura 15).

Figura 15 - Máquina tipo “shuttle” de dois estágios

Máquinas “Turret” (tipo carrossel) Introduzidas na segunda metade do século 20, são constituídas de três estações fisicamente separadas. Para a seleção desta máquina é necessário: que a duração dos ciclos de aquecimento e resfriamento de cada braço (spider) seja similar, que a disponibilidade de espaço não seja crítica e altos níveis de produção.

São máquinas muito eficientes, de alto rendimento e baixo custo de manutenção. Na Figura 16 está uma representação esquemática de uma máquina do tipo carrossel.

RECOMENDAÇÕES PARA A CONSTRUÇÃO DE MOLDES A ficha técnica publicada na pá-

Figura 16 - Máquina tipo “turret”

Figura 13 - Máquina tipo “rock and roll”

32

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Figura 14 - Máquina tipo “clamshell”

6 Aspersor: equipamento para pulverização de líquidos.

gina 37 desta edição, tem o objetivo de contribuir com uma seqüência lógica no desenvolvimento do projeto de um molde para rotomoldagem. Devem ser considerados alguns detalhes na hora da confecção, a saber: ! Projetar as peças com uma espessura única. Onde houver maior incidência de calor sempre haverá maior concentração de massa de plástico; ! Ter uma linha de partição do molde com vedação perfeita. Vazamentos de ar interno favorecem o aparecimento de furos na peça moldada; ! Prever ciclos de aquecimento e resfriamento uniformes para obter espessuras de paredes homogêneas; ! Considerar a contração linear dos polímeros rotomoldados, conforme indicado na Tabela 2; ! Evitar a construção de moldes com ângulos agudos, pois podem resultar na formação de pontes, vazios e falta de preenchimento de detalhes (Figura 17);

! Evitar projeto com cantos retos,

pois favorecem o acúmulo de material, aumentando a espessura e provocando falta de material em outras regiões, além de propiciar empenamento. Prefira cantos arredondados que distribuem melhor o pó e conferem melhor transferência de calor, tornando a peça mais uniforme e resistente. A Figura 18 mostra detalhes deste quesito de projeto. A Tabela 3 apresenta alguns valores de raios recomendados para o processo de rotomoldagem;

Canto reto

Canto arredondado

3xh h

Figura 20 - Esquema de paredes paralelas

! Na produção de peças rotomoldadas não é necessário ângulo de saída no molde, pois a própria contração do material auxilia na extração. Porém a existência de ângulos facilita a desmoldagem da peça. O ângulo de saída depende muito do material a ser processado; ! Utilizar placas defletoras (Figura 21) para auxiliar na transferência de calor em moldes com nervuras e;

Figura 18 - Detalhe de canto do molde Defletor

! Prover o molde de reforços e/ou

Ar quente

nervuras (Figura 19) para evitar a ocorrência de empenamento em peças grandes, planas e lisas; Parede do molde

Figura 21 - Defletor de calor

Polímero

Faixa de contração (%)

Valor recomendado (%)

PEBD

1,6 - 3,0

3

PEAD

3,0 - 3,5

3,5

Polipropileno

1,5 - 2,2

2,2

PVC

0,8 - 2,5

1,5

Nylon 6

1,5 - 3,0

3,

Policarbonato

0,6 - 0,8

0,8

Tabela 2- Coeficiente de contração linear

Pontes Pontos não preenchidos

Vazios

Figura 17 - Detalhe do ângulo do molde

34

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Empenamento

Reforço

Figura 19 - Esquema de reforço de peça

! Considerar, em projetos de paredes paralelas, uma distância de três vezes a altura, sendo mais recomendado cinco vezes para facilitar o escoamento do pó e evitar a formação de pontes (Figura 20);

Figura 22 - Peça com vazios

! Evitar paredes paralelas muito

próximas para não ocorrerem vazios (Figura 22) causados Raio externo (mm) Raio interno (mm) Polímero pela má distribuição do Mínimo Recomendável Mínimo Recomendável pó durante o processaPolietileno 1,52 6,35 3,2 12,7 Polipropileno 6,35 12,7 6,35 19,05 mento.

4,75 12,7 6,35 19,05 Nylon O mercado de roto6,35 19,05 3,2 12,7 Policarbonato moldagem ainda é muito Tabela 3 - Valores recomendados de raios de canto incipiente quando com-

parado ao de outros processos de transformação de plástico, mas pela vantagem de confeccionar peças de grande volume, espera-se um crescimento acelerado para os

próximos anos. A área de construção civil, a exemplo dos reservatórios de água, certamente é a que mais demanda produtos rotomoldados atualmente. Outro mercado

de peças moldadas por este processo e com apelo ecológico é o de sistema de cisternas para acondicionamento da água de chuva que deverá ter seu consumo aumentado.

FONTES DE CONSULTA ABPOL - Associação Brasileira de Polímeros - www.abpol.com.br

Silva, V.; Seminário Politeno, 2004

Lim, K. K.; Ianakiev, A.; Artigo Extraído da Conferência Anual da Antec, Chicago, 2005

Ferry Industries Rotational Molding Systems, www.ferryindustries.com/

Islabão, G. I.; Blendas de Polietileno de Ultra Alto Peso Molar (PEUAPM) com Polietileno Linear de Média Densidade (PELMD) para Rotomoldagem, Dissertação de Mestrado, Porto Alegre UFRGS, 2005

Bruins, P. F.; Basic Principles of Rotational Molding, Chemical Engineering Department, Polytechnic Institute of Brooklyn, Brooklyn, N.Y.,1971

Association of Rotational Molders International, www.rotomolding.org

Crawford, R. J.; Rotational Moulding of Plastics, The Queen's University of Belfast, UK, 1996 ICO Polymers, www.icopolymers.com/icoBrasil/roto.asp

Cavalheiro, A. Z.; Mello, F. B. de; Galarça, M.; Rotomoldagem de Polímeros Pulverizados, CEFET-RS, 2004

Marcelo Massayoshi Ueki - Engenheiro de Materiais e doutor em Ciência e Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de São Carlos.

Exerce a função de pesquisador no Núcleo de Polímeros do Senai Cimatec em Salvador, Bahia.

Luciano Pisanu - Engenheiro Mecânico pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Atualmente cursando pós-graduação (Stricto Sensu) em rotomoldagem na Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba.

Moldes para injeção de termoplásticos e injeção sob pressão Aumente o resultado de sua empresa com o uso de stackmold, moldes família e câmara quente.

Somos especialistas nestas tecnologias.

Rua Guilherme Boldt, 124C - CEP 89239-260 - Joinville - SC Fone/Fax: (47) 3419-0364 dihlmann@brturbo.com.br Julho/Agosto 2007

Ferramental

35

Planilha de verificação: projeto de molde para o processo de rotomoldagem Notas explicativas

Dobradiça

Sombra

Linha de partição Grampo de fechamento Respiro Engate rosqueado do respiro Molde Moldura/Suporte

Spider Molde

Eixo

36

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

Nº da Ordem de Serviço

PLANILHA DE VERIFICAÇÃO Projeto de molde para processo de rotomoldagem

Data

CLIENTE Empresa:

Fone:

Contato:

e-mail:

Fax:

DESCRIÇÃO Do Ferramental: Nome da Peça:

Nº do Desenho:

Peso (kg):

Dimensões (mm x mm x mm): Material a Processar:

Revisão Nº:

Data do Desenho: Prazo de Entrega:

Máquina Prevista:

ITENS A ANALISAR 1 - ESPECIFICAÇÕES DO PRODUTO

SIM NÃO

AÇÕES

SIM NÃO

AÇÕES

Linha de fechamento visualmente aceitável Isenção de contrações Posição do respiro definida Distância mínima entre paredes paralelas Espessura mínima de parede Reentrâncias são tecnicamente manufaturáveis Possibilidade de evitar cantos vivos Facilidade na remoção de insertos/roscas Corte de rebarbas por faca manual Corte de rebarbas por estampo ("máscara") Ângulos de saída para desmoldagem Espaço disponível para colocação de logos e datadores Acabamento externo texturizado

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 13 - Julho/Agosto 2007

Acabamento externo com adesivo

2 - ESPECIFICAÇÕES DA ROTOMOLDADORA Tipo de máquina Nº de spiders Sistema de abertura de portas do forno/cabine de resfriamento Dimensões do sistema de fixação do molde Sistema de aquecimento da máquina Sistema de ventilação/exaustão do forno Sistema de contrapeso do spider Sistemas de acionamento do spider (corrente/cremalheira) Recursos de controle de temperatura interna dos moldes Sistema de pressurização interna dos moldes Sistema de resfriamento interno dos moldes Sistema de refrigeração externa dos moldes Dimensões da câmara de aquecimento (forno) Altura mínima e máxima do molde

Julho/Agosto 2007

Ferramental

37

PLANILHA DE VERIFICAÇÃO Projeto de molde para processo de rotomoldagem

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

3 - IDENTIFICAÇÃO DO MOLDE

SIM NÃO

AÇÕES

SIM NÃO

AÇÕES

Plaqueta de identificação do molde (dimensões, peso, cliente) Plaqueta de identificação do tipo de material de construção do molde (aço/alumínio) Identificação das cavidades (número, datador, material) Definição de pintura externa conforme padrão do cliente

4 - ESPECIFICAÇÕES DO MOLDE Material adequado para o termoplástico processado (aço/alumínio) Dimensões compatíveis com a máquina Verificação de ângulos de saída Verificação de cantos vivos Sistema de fixação no spider Sistema de fechamento estanque Acabamento interno (textura/polimento/teflon) Pontos com necessidade de aquecimento especial Sistema de abertura do molde com dobradiças Dimensões e posição dos respiros Verificação das roscas dos engates para suspiros e sistemas de medição Sistema de fechamento do molde com grampos/travas/parafuso Processos de fabricação disponíveis na empresa Utilização de componentes padronizados (pinos, buchas, engates) Cálculo de componentes quanto a resistência estrutural Acabamento externo jateado Acabamento externo pintado Necessidade de defletores de calor

Necessidade de sombras (cobrimento de superfícies do molde) Cantos arredondados Dimensionamento dos filetes de roscas Elementos móveis no molde Posição e quantidade de pry points no flange de fechamento Moldura do molde bem posicionada

5 - OUTROS/OBSERVAÇÕES

APROVAÇÃO Nome

APROVAÇÃO:

Empresa

Projeto liberado para construção Projeto rejeitado

38 Ferramental Julho/Agosto 2007 Fonte: Andrei Zwetsch Cavaleiro; Luciano Pisanu; Marcelo Massayoshi Ueki

Cargo

Local

Assinatura

Data

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 13 - Julho/Agosto 2007

Avaliação de preenchimento e extração de nervuras (reentrâncias)

JESSÉ DA SILVA - jesse@fastparts.com.br

JESSÉ DA SILVA

Características de processos de prototipagem

A

1

prototipagem tem importância fundamental para a redução do time-to-market além de permitir a garantia de atendimento de requisitos técnicos dos produtos. Os métodos de construção de protótipos bem como sua aplicação nos mais diversos segmentos têm evoluído significativamente.

A utilização de processos de construção de protótipos2 remonta ao ano 2.500 a.C. No passado, um modelo era, obrigatoriamente, uma réplica de um determinado objeto, construído a partir de moldagem direta, com materiais como gesso, alginato3, silicones, entre outros. O gesso foi utilizado pelos antigos egípcios para reprodução da face humana.

Algumas dessas máscaras podem ser vistas no Museu do Cairo e em nada diferem das construídas por nós, há poucos anos [1]. Nos primórdios das civilizações, estes recursos foram usados também para a criação de coroas, tronos e objetos de adoração.

A redução de prazos de construção e o aumento da complexidade dos modelos só foram possíveis a partir dos avanços na área de processamento de dados, permitindo o desenvolvimento da tecnologia de prototipagem rápida, hoje com uso intensificado nos segmentos aeroespacial, agricultura, construção civil, automotiva, educacional,

saúde, alta tecnologia, industrial, naval e bens de consumo.

PROTOTIPAGEM MANUAL Com a necessidade de novos lançamentos de produtos para os mercados emergentes, a prototipagem é muito solicitada, principalmente por designers, engenheiros e projetistas. O desenvolvimento de protótipos manuais é essencialmente um trabalho artesanal, com a utilização de poucas ferramentas.

PROTOTIPAGEM POR USINAGEM Uma nova fase surgiu com o desenvolvimento de projetos de engenharia e de design utilizando recursos de CAD - Projeto Auxiliado por Computador, permitindo conceber produtos com maior complexidade na forma e no design mais arrojado.

Os equipamentos, processos e tecnologias de fabricação também precisaram evoluir, resultando no advento dos sistemas CAM - Fabricação Auxiliada por Computador, tornando-se um marco não somen-

te para a prototipagem, mas também para o setor ferramenteiro, pois permitiu a aplicação desta tecnologia na fabricação de cavidades complexas.

Os processos de construção de protótipos passaram a utilizar a usinagem, respeitando as realidades de formas geométricas, nível de acabamento superficial, impacto visual além da execução de testes funcionais. Com o projeto modelado em sistemas CAD, já era possível usar o mesmo arquivo para a programação da máquina de comando numérico. Dessa forma, um protótipo poderia ser usinado em diversos materiais.

A Figura 1 apresenta um protótipo de carcaça de direção sendo usinado e o produto final.

Estes protótipos tinham como função primordial validar a forma a 1 Time-to-market: tempo de desenvolvimento de um produto até sua entrada no mercado.

2 Protótipo: do grego “prototypon”, significa o primeiro modelo, a primeira forma.

3 Alginato: material hidrocolóide a base de sódio, potássio, amônia ou cálcio, aplicado na construção de protótipos.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

39

Figura 1 - Exemplo de peça protótipo usinada

partir de um mock-up4. O departamento de desenvolvimento de produto fazia suas apreciações, modificações e validações com base neste modelo e, na seqüência, encaminhava para o departamento de projeto com as definições finais do produto. A Figura 2 mostra o exemplo de mock-up de uma aeronave em escala 1:1.

Figura 2 - Mocku-up de aeronave [2]

PROTOTIPAGEM RÁPIDA A prototipagem rápida - RP (Rapid Prototyping), desenvolvida há cerca de duas décadas, permite a construção de um modelo em poucos dias ou horas, a partir da materialização de desenhos ou modelos 40

Ferramental

Julho/Agosto 2007

virtuais projetados em computador, através de sistemas CAD, CAM, CAE e outros com alta fidelidade [1]. A diferença entre a prototipagem convencional e a rápida é que no primeiro processo o foco principal é a remoção de material, através da usinagem de um bloco de material e no segundo o material é adicionado, camada a camada, definindo a forma do produto. A RP permite obter elevadas velocidades de execução e alta complexidade do produto.

As diversas técnicas de prototipagem rápida são baseadas no mesmo princípio: sinterização, aglutinação, polimerização ou solidificação de camadas do material de que serão construídas as fatias do modelo virtual, transportadas do computador para a máquina de prototipagem, independentemente da natureza desse material, como pós (cerâmicos, plásticos ou metálicos), filetes plásticos, resina líquida ou outros. As máquinas de prototipagem rápida são basicamente constituídas de: ! Mesa deslocável verticalmente: onde as fatias do modelo tridimensional são construídas e empilhadas; ! Cabeçote distribuidor: através de movimentos horizontais, o cabeçote distribui o material sobre a mesa.

Alguns equipamentos permitem o uso de materiais multicolores (Figura 3) e; ! Feixe polimerizador: normalmente uma cabeça de laser ultravioleta ou CO2. Diversos materiais como cerâmica, resinas acrílicas, termoplásticos e metais podem ser aplicados com esta tecnologia.

Processos de prototipagem rápida A prototipagem rápida apresen-

Figura 3 - Protótipos multicolores [3]

ta diversos processos para aplicações específicas, entre elas a estereolitografia - STL (Stereolithography), a sinterização seletiva a laser SLS (Seletive Laser Sintering), a modelagem por deposição fundida FDM (Fused Deposition Modeling), a impressão tridimensional - 3D Printing, a modelagem por jato múltiplo - MJM (Multi Jet Modeling) e outras menos difundidas. Neste artigo apresentamos os conceitos das três mais utilizadas.

Todos os processos de prototipagem rápida atualmente existentes são constituídos por cinco etapas básicas [1]: 1 - Criação de um modelo CAD da peça que está sendo projetada; 2 - Conversão do arquivo CAD em formato STL; 3 - Fatiamento do arquivo STL em finas camadas transversais; 4 - Construção física do modelo, empilhando-se uma camada sobre a outra; 5 - Limpeza e acabamento do protótipo.

Estereolitografia Este processo foi patenteado em 4 Mock-up: modelo em escala de uma equipamento ou produto, normalmente utilizado para ensino, demonstração, teste funcional ou visual.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

41

1986 por Charles Hull dando início a uma grande inovação na área de polimerização de líquidos foto-sensíveis através de luz ultravioleta. A construção de modelos é feita a partir da geração de um arquivo padrão STL que, com a leitura específica de um programa computacional, processa o modelo para ser inserido na área de trabalho da máquina. Um espelho controlado por um sistema de comando numérico é deslocado nos eixos X e Y, levando o feixe de laser para regiões específicas na mesa e solidificando o líquido polimérico. Na etapa seguinte, a mesa é deslocada para baixo alguns centésimos de milímetros, conforme a tolerância programada e o líquido recobre a região polimerizada. Outra camada é gerada pela passagem subseqüente do feixe de laser e a peça é formada sucessivamente por essas camadas.

Quando o modelo é completamente polimerizado, ele é retirado da base de construção e são removidos todos os suportes. Em seguida, levado a um forno de radiação ultravioleta para a cura completa.

A Figura 4 mostra uma máquina de estereolitografia.

Figura 4 - Máquina de estereolitografia [5]

A estereolitografia foi a primeira técnica bem sucedida de prototipagem rápida, tornando-se um padrão de avaliação (benchmarking) para as que surgiram posteriormente.

42

Ferramental

Julho/Agosto 2007

1. Fusão Laser Scanner Lentes

2. Mesa desce Reservatório Cabeçote Peça Cuba

4. Recobrimento

Figura 5 - Máquina de estereolitografia portátil [8]

3. Dosagem

Figura 6 - Princípio de funcionamento do SLS [7]

Existem diversas opções de máquinas para este processo, desde grandes dimensões até portáteis (Figura 5).

Sinterização seletiva a laser Com o mesmo conceito de operação da estereolitografia e patenteada em 1989, diverge na técnica de aplicação do laser, que é voltado a fundir ao invés de polimerizar, de forma seletiva, materiais em forma de pó, como nylon, elastômeros e metais. As peças são sinterizadas na área de construção onde há a distribuição homogênea do pó. O laser seleciona e funde a primeira camada a ser polimerizada, sendo seguido pelo abaixamento da mesa de construção. Um cabeçote distribui nova camada de pó sobre o material anterior e recomeça o processo até a formação total da peça.

Diferentemente da estereolitografia, onde há necessidade de formação de suportes feitos do mesmo material polimerizado, neste processo o próprio pó forma a base que sustenta a peça.

A Figura 6 demonstra o princípio de funcionamento do processo de prototipagem por sinterização seletiva e a Figura 7 apresenta uma máquina para o processo de sinterização a laser.

Deposição de material fundido Neste processo, a aplicação da

Figura 7 - Máquina de sinterização a laser [7]

matéria-prima ocorre por deposição de material a partir de filamentos de resina termoplástica que passam por uma extrusora aquecida e são depositados em camadas ultrafinas umas sobre as outras, nas direções X, Y e Z. Os filamentos, que variam de diâmetros a partir de 0,127 mm até 0,254 mm, dependendo da tolerância de acabamento superficial desejada, vão sendo sobrepostos de maneira similar ao processo de soldagem e o protótipo vai sendo formado camada a camada.

O sistema permanece aquecido, sendo que a cabeça extrusora opera a temperatura superior a 230ºC. À medida que o cabeçote de filamento vai construindo o protótipo, um sistema de resfriamento possibilita que outra camada seja depositada (a mesa permanece a uma temperatura menor que a peça).

Após a conclusão da peça, inicia-se a fase de remoção dos suportes.

Alguns destes suportes são solúveis em água. Outros são de materiais mais frágeis e exigem o uso de pinças para sua remoção. Neste processo é possível a utilização de uma grande diversidade de materiais como ABS, polifenilsulfona, polipropileno, policarbonato, poliéster e elastômeros.

Para a fabricação de um protótipo é necessária a construção de suportes que irão mantê-lo posicionado durante o processo. Os suportes são fixados ao protótipo com um material diferenciado, mais fraco, ou uma junção perfurada [1].

A Figura 8 ilustra o princípio de funcionamento do processo de deposição de material e a Figura 9 mostra uma máquina para o processo FDM. Cilindros de tração Cabeçote de aquecimento

Figura 9 - Máquina de deposição de material fundido [6]

Um dos métodos já aplicados com sucesso é a fundição direta do metal (direct metal casting), onde grãos de aço revestidos de materiais poliméricos são sinterizados seletivamente para formar um molde metálico em uma impressora. Na seqüência, o material polimérico que serve como ligante é substituído por cobre infiltrado, pela queima do polímero em um forno. O

Projeto do molde com canais usando um sistema CAD Bico

Filamento

Figura 8 - Esquema de funcionamento do processo FDM [6]

PROTOTIPAGEM EM FERRAMENTARIAS Os processos de prototipagem rápida são largamente aplicados pelos departamentos de desenvolvimento de produtos.

Em ferramentarias os processos mais aplicados são os de construção rápida de moldes (rapid tooling).

Esses processos permitem construir, diretamente do modelo CAD, o ferramental para a produção da peça desejada.

Construção do molde na impressora

Acabamento e montagem do molde

Vazamento do metal

Desmoldagem e acabamento da peça fundida

Figura 10 - Seqüência de obtenção de peça por fundição direta de material [9] Julho/Agosto 2007

Ferramental

43

molde tem um processo final de acabamento e montagem para então permitir o vazamento do material a ser fundido. Na última etapa, a peça é desmoldada e submetida à operação de acabamento (Figura 10). Esses moldes permitem produções de até 50 mil peças.

A Figura 11 traz um exemplo de peça automobilística produzida neste processo. É importante acompanhar a evolução dos processos de proto-

tipagem e construção de moldes, pois cada vez mais a velocidade de

Figura 11 - Exemplo de peça obtida em molde por fundição direta de material [9]

entrega de amostras e de produtos finais vai compor o diferencial para a obtenção de pedidos de compra.

O custo não deve ser considerado como uma restrição ao processo de desenvolvimento de produtos, mas sim como um investimento na redução de erros futuros que, com grande probabilidade, geram retrabalhos e situações desconfortáveis com os clientes em face de atrasos na entrega dos produtos e ferramentas.

FONTES DE CONSULTA [1] Gorni, A. A.; Introdução à prototipagem rápida e seus processos, www.gorni.eng.br [2] www.wikipedia.org [3] www.zcorp.com [4] www.stratasys.com

[5] www.3dsystems.com [6] www.fdmcenter.com [7] www.eos.de [8] www.autostrade.co.jp [9] www.zcorporation.com

Jessé Silva - Graduado em Desenho Industrial e atualmente Diretor Técnico da Fastparts Protótipos em Joinville, SC.

44

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Julho/Agosto 2007

Ferramental

45

46

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Julho/Agosto 2007

Ferramental

47

48

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Julho/Agosto 2007

Ferramental

49

50

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Esta seção destina-se, de forma objetiva, à auto-avaliação da empresa quanto às pessoas, ao negócio e aos processos.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

51

52

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Texto condensado do livro "Manual do Chefe em Apuros" de Ernesto Artur Berg. Revisado e adaptado por João Carlos Domanski, mediante autorização do autor.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

53

54

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Revestimentos em PVD a 200ºC Os revestimentos em PVD Balinit Arctic, da Oerlikon Balzers, são aplicados por evaporação à temperatura de 200ºC e permitem revestir ligas de cobre além de aços temperados a baixa temperatura para utilização no setor plástico.

Moldes de injeção, extrusão, conformação e estamparia podem ser revestidos sem deformações, perda de dureza e redução da resistência à corrosão.

orçamentos para confecção de moldes. A grande facilidade deste módulo é que, além de enviar automaticamente os e-mails aos fornecedores, pode rodar separadamente, não havendo a necessidade dos outros módulos que compõe o sistema. A solução completa incorpora ainda os módulos de gerenciamento da produção, estoque, financeiro, fiscal, vendas, compras e cadastro de clientes e fornecedores.

Softin (47) 3437-3312 roberto@softin.com.br

Estão disponíveis três versões de revestimentos desta série para baixa temperatura: Balinit A (TiN), Balinit D (CrN), e Balinit Futura Nano (TiAlN).

Morsa de precisão As morsas Servo-Fix, fabricadas pela Senno, são em aço laminado totalmente temperadas e retificadas com tratamento superficial em oxidação negra.

Oerlikon Balzers (11) 2152-0464 info.coating.brasil@oerlikon.com

Sistema ERP para ferramentarias Em seu ERP Agines Network (Enterprise Resource Planning) específico para ferramentarias, a Softin Sistemas desenvolveu um módulo que proporciona agilidade em cotações de preços de insumos e serviços durante a elaboração de

O projeto é compacto, tendo peso reduzido e maior abertura em relação ao espaço utilizado. Com mordentes externos removíveis, maníJulho/Agosto 2007

Ferramental

55

56

Ferramental

Julho/Agosto 2007

pulo de alto torque (telescópico) e baixo torque, estão disponíveis com aberturas de 100 até 600 mm.

Senno (19) 3834-7516 andrade.wanderley@uol.com.br

Programa CAM Distribuído no Brasil pela Grapho, o HyperMILL permite a geração de programas para usinagem em máquinas de 2, 3, 4 e 5 eixos, otimizando o percurso, aumentando a vida útil da ferramenta e verificando colisões automaticamente. Dessa forma, assegura a estabilidade do processo além de calcular automaticamente os caminhos da ferramenta para cada ciclo.

Está disponível em várias plataformas de sistemas CAD e conta também com uma plataforma única CAD/CAM - HyperCAD. Grapho (51) 3337-1622 grapho@grapho.com.br

Placas isolantes As placas isolantes Thermostar da Elisto, comercializadas pela CQB, para a isolação térmica dentro dos moldes de injeção e redução da emissão de calor para as placas de fixação das máquinas injetoras, são resistentes à temperaturas de até 600°C e à pressão até 300 N/mm².

São retificadas, não ressecam e não quebram. Podem ser fornecidas recortadas em quatro grades diferentes, permitindo a otimização do balanço térmico dentro do molde, a redução sensível do consumo de energia e baixa condutibilidade térmica.

CQB (41) 3668-2595 cqb@cqb.com.br

Oferece 2.5D, 3D, High Speed Cutting (HSC) e as estratégias 5 eixos com interface interativa.Com a característica Rapid Result Technology, que reduz a programação complexa e a operação Job-Based, permite mudar trabalhos existentes a qualquer momento, mesmo durante o cálculo, assegurando o controle completo da geração do código NC. A pré-visualização do modelo tridimensional e a simulação gráfica de trabalhos e de movimentos são algumas das ferramentas oferecidas pelo programa que controla a sobreposição dos caminhos da ferramenta.

Ferramentas para transformação de tubos A Sandri Stampi projeta e fabrica ferramentas de estampo modulares para corte, auxiliando com soluções para problemas de gola (bocade-lobo) diretamente da barra, furação múltipla, cortes 45 graus e para curvas em tubos quadrados re-

Julho/Agosto 2007

Ferramental

57

58

Ferramental

Julho/Agosto 2007

dondos, elípticos e ovais. Dispondo de grande estoque a empresa garante rápido atendimento no fornecimento de seus produtos.

Sandri Stampi (11) 6441-9415 contato@sandristampi.com.br

Óleo de corte biodegradável O óleo de corte biodegradável r.meta TY 100 L, da Rhenus Lub, é miscível em água e totalmente sintético. Recomendado para aplica-

ção em usinagem de aço e suas ligas, metais não ferrosos e onde é necessária uma solução transparente, totalmente sintética e com excelentes propriedades de lubricidade.

A empresa oferece também outros produtos como graxas e óleos, sintéticos, semi-sintéticos e minerais, para corte, conformação, estampagem e repuxo.

Rhenus Lub (11) 4161-2233 vendas@rhenuslub.com.br

Esmerilhadeiras As esmerilhadeiras para ferramentaria Brobras, podem ser utilizadas com rebolos do tipo ponta montada, com limas e escovas rotativas e com outros tipos de abrasivos para a limpeza e o tratamento de su-

perfícies.

São fornecidas nos modelos: curtos para a maioria das aplicações de desbaste, rebarbação e acabamento de peças; longos para locais de difícil acesso, superfícies internas de cavidades em geral e furos de gran-

Julho/Agosto 2007

Ferramental

59

60

Ferramental

Julho/Agosto 2007

de profundidade; e angulares para operações em fundo de furos e cavidades e para remoção de material de forma mais ergonômica.

Zaba (11) 4421-8008 comercial@zabacorp.com.br

Placas eletropermanentes para fixação de peças As placas eletropermanentes da Metalmag para fixação de peças em máquinas operatrizes, especialmente retíficas planas, são dotadas de ímãs permanentes magnetizados e desmagnetizados por pulso elétrico, com baixo consumo de energia. Não aquecem, o que resulta em estabilidade dimensional e não necessitam de energia elétrica para fixar a peça, que não se solta em caso de falta de eletricidade.

Disponíveis em várias medidas, podem ser fabricadas com pólos normais para peças maiores ou com pólos ultrafinos para peças estreitas ou com pouca espessura.

cos. Os revestimentos à base de cromo (Cr) podem ser brilhantes ou foscos sobre bases de aço-carbono, aço-níquel, aço-níquel/cromo, açoinoxidável, aço fundido, ferro fundido e outros materiais não ferrosos.

Metalmag (11) 5523-8400 edison@metalmag.com.br

Recuperação de moldes A Nicrom presta serviços de recuperação de moldes para extrusão, para injeção de termofixos, termoplásticos e elastômeros, ferramentas de repuxo e cilindros hidráuli-

NICROM (41) 3332-4377 comercial@nicrom.com.br

Julho/Agosto 2007

Ferramental

61

Ligas de tungstênio e cobre As ligas produzidas pela Brassinter, através de metalurgia do pó, são fabricadas a partir da combinação de tungstênio ou carboneto de tungstênio com Cobre ( W/Cu ).

Têm dureza elevada, alta resistência ao desgaste e à tração, mesmo em altas temperaturas, e boa condutividade térmica e elétrica. As ligas ELKONITE são adequadas para uso em eletrodos para EDM (eletroerosão) além de outras aplicações nas indústrias do setor mecânico e elétrico.

Brassinter (11) 5696-4800 vendas-metalduro@brassinter.com.br

delos tridimensionais.

A nova versão 8.0 do MPA incorporou a capacidade de realizar análises 3D antes disponível somente no Moldflow Plastics Insigth (MPI), permitindo realizar simulações de peças com paredes grossas ou variações na espessura das paredes.

A aplicação da simulação do processo de injeção traz como principais vantagens a redução de custos e o aumento na agilidade do processo produtivo.

SMARTtech (11) 3168-3388 mario@smarttech.com.br

Garras de fixação Os fixadores modelo "A" da Garra são fabricados em aço nodular e estão disponíveis em vários modelos para prensas com capacidade de 8 a 130 t.

Simulação do processo de injeção O programa Moldflow Plastics Advisers (MPA), distribuído pela SMARTtech, permite otimizar projetos de peças plásticas e moldes, pois possibilita a identificação dos problemas de fabricação e qualidade nos estágios iniciais do projeto, eliminando potenciais problemas na fase de produção.

Os módulos do MPA têm bases sólidas para analisar diretamente mo62

Ferramental

Julho/Agosto 2007

São fornecidos completos com parafusos cabeça quadrada em aço 1045, porca, arruela e balancim. As

medidas da cabeça e comprimento dos parafusos podem ser modificadas dependendo da necessidade do usuário.

Rotulagem direta no molde A Wittmann dispõe de um sistema para produção de potes plásticos de parede fina com a tecnologia de aplicação de "In Mold Labeling" (IML).

Garra (11) 5687-6076 garrafixacao@garrafixacao.com.br

Prensa hidráulica A linha de prensas hidráulicas PH1C, da Grandex, possui painel de comando eletrônico com cursos, velocidades e programas de trabalho reguláveis via CLP. Tem capacidade de 15 a 80 t, abertura entre mesa e martelo de 450 e 600 mm e potência do motor de 3 a 10 CV. As velocidades de aproximação e retorno são de 400 e 420 mm/s e de trabalho de 25 a 46 mm/s.

Possui comando de fim de curso regulável, com limitador mecânico.

A empresa também fornece uma linha de prensas com dois cabeçotes de funcionamento independente.

Grandex (11) 5621-1490 vendas@grandex.ind.br

O sistema possibilita a aplicação de um filme impresso dentro do molde de injeção visando a decoração ou rotulagem da peça injetada. O filme é fixado na parte interna da cavidade e se funde durante o processo,

Julho/Agosto 2007

Ferramental

63

integrando-se ao corpo da peça. O IML é mais empregado no processo de injeção, pelos volumes produzidos, mas também pode ser aplicado em peças sopradas.

Wittmann do Brasil (19) 3234-9464 wittmann@wittmann.com.br

Máquina injetora A linha Atis de injetoras horizontais da Himaco tem força de fechamento de 1.500 kN, curso máximo de abertura de 420 mm, placas de 620X620 mm e suporta moldes de até 570 kg com espessuras máxima e mínima de 450X180 mm respectivamente.

Tem capacidade de injeção de 170, 216 e 267 cm3 e roscas de 40, 45 e 50 mm de diâmetro. A empresa fornece também uma linha de injetoras verticais e rotativas.

Himaco (51) 3582-8000 vendas@himaco.com.br

Morsas As morsas da Polacchini têm corpo fundido em ferro GGG 40 e mordentes, estriados ou lisos, temperados e retificados.

São fornecidas em modelos com a base fixa ou giratória graduada em 360° e com abertura máxima de 110 a 170 mm e fechamento zero.

A empresa fornece também um modelo com abertura máxima de 215 mm e fechamento até 85 mm.

Polacchini (19) 3467-1168 vendas.polacchini@polacchini.com.br

Anodização protetiva e dura A Ladi's executa serviços de tratamento de superfície em peças de alumínio.

É especializada nos tratamentos de anodização protetiva que forma uma camada de óxido de alumínio protegendo as peças contra oxidação, e em anodização dura que obtém camadas consideravelmente mais rígidas do que a anodização protetiva, adquirindo dureza superficial comparável ao cromo-duro, elevada resistência à abrasão, ao desgaste e também excelente capacidade de deslize. Aplicável em ferramentas e peças em geral, proporcionando maior proteção e melhor aparência.

Ladi's Anodizadora (47) 3436-2212 ladis.anodizadora@ladis.com.br

Reciclagem de resíduos industriais A South Chemicals oferece servi64

Ferramental

Julho/Agosto 2007

ços de reciclagem e tratamento de efluentes industriais para empresas dos segmentos metal-mecânico, plástico, moveleiro, farmacêutico, têxtil (exceto orgânicos), entre outros. O processo de destilação fracionada de solventes com torre de destilação separa diversos componentes, tais como álcoois, acetatos, acetonas, aldeídos e hidrocarbonetos, compondo um novo produto capaz de ser reutilizado pela indústria, o que representa diminuição do impacto ambiental.

A empresa visa solucionar problemas de resíduos nocivos ao meio ambiente. Busca a proteção dos clientes através de leis federais de acordo com o Código Nacional de Meio Ambiente (CONAMA ), emitindo certificação legal, que assegura o correto destino dos resíduos. A tecnologia busca uma harmonia

entre processos industriais e redução da agressão ao meio ambiente.

Com uma estação de tratamento de efluentes industriais, a empresa está habilitada a tratar e reutilizar resíduos poluentes tais como emulsões oleosas, águas servidas de cabines de pintura, resíduos sólidos, solventes, tintas, plásticos, entre outros.

South Chemicals Produtos Químicos (47) 3424- 6253 southchemicals@southchemicals.com.br

Fresa A fresa SPX da Mitsubishi para fresamento lateral de paredes profundas e usinagem de rasgos tem geometria ondulada da aresta, que garante a sobreposição dos picos e vales das arestas durante a rotação da fresa.

Projetada para usinagem com 4 cortes efetivos no topo, tem três geometrias de inserto, uma para a periferia e duas para o topo com 4 e 2 arestas úteis respectivamente.

Está disponível em 50 mm de diâmetro com haste combinada ou cone BT50, em três comprimentos de corte diferentes: 105, 155 ou 205 mm.

Julho/Agosto 2007

Ferramental

65

Os insertos estão disponíveis em duas classes versáteis, a classe VP15TF para ferro fundido e a VP20RT para aços-ferramenta liga e aços pré-endurecidos.

Bancada móvel A bancada móvel CR-26 da Marcon tem dimensões de 850x530x880 mm, cinco gavetas sendo uma com divisória regulável, rolamentos deslizantes e sistema de fechamento a chave. A lateral aberta possui uma prateleira fixa e o tampo em compensado naval tem 25 mm de espessura. Com quatro rodas de 4", duas fixas e duas giratórias sendo uma com freio. Puchador acoplado ao porta papel e duas caixas porta componentes.

MMC (11) 3253-9210 mmbr@mmbr.com.br

Revitalização de texturas A MRA Texturizações oferece serviços de revitalização e manutenção de moldes, recuperação de texturas danificadas por batidas ou por excesso de produção. A empresa também desenvolve texturas e executa trabalhos de texturização, polimento e gravação em moldes.

MRA (11) 4181-2921 mra@mratexturizacao.com.br

Serra fita horizontal A serra fita horizontal MR340 da

Ronemak tem capacidade de corte de 240x340 mm e de 340 mm de diâmetro com velocidade de 25, 50 e 70 m/min. Com controle de avanço hidráulico, painel de comando com proteção contra sobrecarga e parada automática no fim do corte.

Possui sistema de aproximação rápida da fita e capacidade do motor fita 1,5 CV. Ronemak (15) 3263-5316 comercial@ronemak.ind.br

Busque resultados.

Construa parcerias.

Fortaleça sua marca.

A revista dos fabricantes, fornecedores, compradores e usuários de ferramentais.

Marcon (14) 3401-2425 vendas@marcon.ind.br

is

enta

am

l ra Su

Edito

l ra Su

Edito

ta evis

e ia d

il ras

B

da eira

il ras

ta B

R

is

enta

am

e ia d

Ferr

str dú

da eira

ta

vis

Re

s Bra

str dú

In

da eira

66

Ferramental

cel. (11) 9714-4548 cel. (41) 9973-9487 cel. (51) 9109-2450

Julho/Agosto 2007

ú Ind

Bra ista

v

TAQ

DES

UE

TAQ

DES

ronaldo@revistaferramental.com.br ferramental@revistaferramental.com.br casagrande@revistaferramental.com.br

is

enta

am

de stria ira

sile

Re

Informações: SP PR/SC (41) 3013-3801 RS (51) 3228-7179

Ferr

sil

ra ta B

vis Re

os e rviç od e se to liaçã enho od en Ava p estã o aum ade em id a :G des icoivo facilit petitiv m s técn inistrat ca ituto da co m st da ísti In ad ento e log ade os esas juntos se da é Aum titivid tric pe Empr squisa mento A ba strial para ielé vi com l s d leos u de Pe senvol de ó ido ind amenta Flu e de xiliam to no de ocesso as fund cimen da pr te e à b ais au o do es ria cr do ho get vaçã bas to em o stentado Mel ade id des amen 0 ra ve preser ente su pa bi qual rficial depara tos am acabAISI P2 tona s supe enta a amen men meio to do aço am Fund nvolvi tal imen ferr ormação cesso se tos nhec s o de rramen amen conf lo pro Reco nho de atravé pe Fund m a s de fe izam o lia de frio e empe sionai de auxi agem a is otim sso d TRD prof stema roce pagem sold es par ão p si aç ld m da mo de cia os uner esta de rem el stic rtân de lá po ão p r áv o aç ta A im nização lários vari para plan 0 aplic pos no tos to de ti o im -200 A orga os e sa Com 9001 tarias protó olvimen amen ento carg O nv Fund nvolvim otimizam a IS rramen l dese odutos fe dese enta de nas am de pr UE ferr cesso TAQ pro pagem E DES o U Q m esta ESTA UE

D

is

enta

am

e ia d

In

il

evis

R

Ferr

ústr

Ind

l ra Su

dEdaito eira

da

Ferr

is

enta

am

ú Ind

de stria

Ferr

Revis

ta Bra sil

eira d a Ind ús

tria d e Fer ram

entais

JULHO ! 13 a 18 - Buenos Aires, Argentina EMAQH - 22ª Exposição Internacional de la Máquina Herramienta, Herramentas y Afines (11) 4371-1593 www.emaqh.com ! 24 a 27 - São Paulo, SP Intertooling Brasil Feira e Congresso Internacional de Tecnologias de Ferramentais (47) 3451-3000 www.intertooling.com.br ! 24 a 27 - Caxias do Sul, RS Plastech Brasil - Feira de Tecnologias para Termoplásticos e Termofixos, Moldes e Equipamentos (54) 3228-1251 www.plastechbrasil.com.br AGOSTO ! 1 a 3 - São Paulo, SP INOVATEC - Feira de Negócios em Inovação Tecnológica entre Empresas, Centros de Pesquisas e Universidades (16) 3979-7098 www.feirainovatec.com.br ! 1 a 4 - Pinhais, PR Ferramental - Feira de MáquinasFerramenta do Mercosul (41) 3075-1100 www.diretriz.com.br ! 14 a 18 - Caxias do Sul, RS FEBRAMEC Feira Brasileira da Mecânica (51) 3357-3131 www.efep.com.br ! 20 a 23 - Olinda, PE EMBALA Nordeste Feira do Setor de Embalagem (11) 5184-1515 www.greenfield-brm.com ! 29 a 30 - Curitiba, PR PlataformaShow Feira e Congresso Brasileiro de Empreendedorismo (41) 3023-6811 business@terra.com.br SETEMBRO ! 11 a 15 - Joinville, SC Intermach - Feira e Congresso de Tecnologia, Máquinas, Equipamentos, Automação e Serviços para a Indústria

Metal-Mecânica (47) 3451-3000 www.intermach.com.br

Qualidade (11) 3083-2650 www.metrologiaquimica.org.br

! 18 a 20 - São Paulo, SP Food Pack - 2ª Feira Internacional de Embalagens para a Indústria Alimentícia (11) 4613-2020 www.foodpackexpo.com.br

! 23 a 27 - Vitória, ES 62º Congresso Anual da ABM (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br

! 25 a 28 - São Paulo, SP Fenaf 12ª Feira Sul Americana de Fundição (11) 3549-3344 www.fenaf.com.br

AGOSTO ! 5 a 9 - Brasília, DF Cobem - 19º Congresso Internacional de Engenharia Mecânica (21) 2221-0438 www.abcm.org.br

OUTUBRO ! 23 a 25 - São Paulo, SP Corte e Conformação (11) 3824-5300 www.arandanet.com.br

! 6 a 10 - Uberlândia, MG Creem - XIV Congresso Nacional de Estudantes de Engenharia Mecânica (21) 2221-0438 www.abcm.org.br/creem2007

! 24 a 31 - Düsseldorf, Alemanha K' 2007 - Feira Internacional do Plástico e Elastômero (49 211) 4560-900 www.k-online.de

SETEMBRO ! 25 a 28 - São Paulo, SP Conaf - 13º Congresso de Fundição (11) 3549-3344 www.abifa.org.br

NOVEMBRO ! 6 a 9 - Belo Horizonte, MG MECMINAS Feira da Indústria Mecânica (31) 3371-3377 www.mecminas2007.com.br ! 20 a 23 - Porto Alegre, RS Tecnoplast 4ª Feira de Tecnologias para a Indústria do Plástico, Borracha, Moldes e Matrizes Embaplast 2ª Feira de Equipamentos, Produtos e Serviços para Embalagem Expoplastic Exposição da Transformação do Plástico (51) 3338-0800 www.fcem.com.br ! 28 a 30 - São Paulo, SP XVI Exposição e Congresso Internacionais de Tecnologia da Mobilidade (11) 3287-2033 www.saebrasil.org.br

JULHO ! 16 a 20 - São Paulo, SP IV Metrochem - Curso e Congresso Internacional sobre Rastreabilidade em Medições Químicas e Garantia da

JULHO ! 22 a 26 - Guarapari, ES 7º ENEMET Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica e de Materiais (11) 5534-4333 www.abmbrasil.com.br ! 23 a 27 - Florianópolis,SC Curso: Calibração de Instrumentos e Avaliação da Incerteza de Medição (48) 3239-2120 www.certi.org.br/metrologia ! 25 a 27 - São Paulo,SP Curso Fundamentos do Controle Estatístico de Processo www.certi.org.br cursos@certi.org.br AGOSTO ! 22 a 23 - São Paulo, SP 5º Encontro da Cadeia de Ferramentas, Moldes e Matrizes (11) 5536-4333 ramal 111 www.abmbrasil.com.br/seminarios ! 30 - Rio de Janeiro, RJ Seminário Novas Tecnologias e Materiais de Processos (21) 2562-7220 fmarques@ima.ufrj.br

Julho/Agosto 2007

Ferramental

67

SETEMBRO ! 4 a 6 - Campina Grande, PB SEPRONe - Simpósio de Engenharia de Produção da Região Nordeste (83) 3310-1041 www.seprone.cct.ufcg.edu.br ! 19 e 20 - Campinas, SP Avaliação da Qualidade de Embalagens de Vidro (19) 3743-1900 www.cetea.ital.sp.gov.br OUTUBRO ! 2 a 5 - Porto Alegre, RS XI Seminário de Automação de Processos (11) 5534-4333 www.abmbrasil.com.br/seminarios ! 3 e 4 - Piracicaba, SP 12º Seminário Internacional de Alta Tecnologia e Workshop sobre Tecnologia de Usinagem com Alta velocidade de Corte (19) 3124-1792 www.unimep.br/feau/scpm/seminario/ ! 18 e 19 - Porto Alegre, RS XXVII SENAFOR - 11ª Conferência Internacional de Forjamento e 10ª Conferência Nacional de Conformação de Chapas (51) 3316-6134 www.ufrgs.br/ldtm ! 20 e 21 - Curitiba, PR CACONF - Curso de Conformação de Chapas Metálicas (41) 3361-3431 www.demec.ufpr.br marcondes@ufpr.br NOVEMBRO ! 22 - Campinas, SP Seminário Embalagem para Cosméticos, Higiene Pessoal e Perfumaria (19) 3743-1900 www.cetea.ital.sp.gov.br

! ABIPLAST - São Paulo, SP Cursos: formação de operadores de produção e planejamento estratégico para micro e pequena empresa (11) 3060-9688 www.abiplast.org.br ! ABM - São Paulo, SP Cursos: metalurgia e materiais

68

Ferramental

Julho/Agosto 2007

(11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br ! CECT - Curitiba, PR Cursos: metrologia e sistema da qualidade (48) 3234-3920 www.cect.com.br ! Cetea Ital - Campinas, SP Cursos: design técnico, proteção, segurança, legislação e qualidade de embalagens plásticas (19) 3743-1900 www.cetea.ital.org.br ! Colégio Técnico de Campinas, SP Cursos: injeção de termoplásticos e projeto de moldes para injeção de termopláticos (19) 3775-8600 www.cotuca.unicamp.br/plasticos ! CTA-Centro Tecnológico Aeroespacial Cursos: auditores da qualidade, gestão da qualidade, normalização, ultra-som, raio-X (12) 3947-5255 www.ifi.cta.br/csg/index.htm csgsh@ifi.cta.br ! Escola LF - São Paulo, SP Cursos: operação de máquinas de sopro e injetoras, análise de materiais e processamento e de projetos de moldes (11) 3277-0553 www. escolalf.com.br ! Fundação CERTI Cursos: área de metrologia (48) 3239-2120 www.certi.org.br/metrologia cursos@certi.org.br

! Seacam - São Paulo, SP Cursos: CAD, CAM, gravação 3D, inspeção, geração de superfície e projeto de produto (11) 5575-5737 www.seacam.com.br ! Senai - Joinville, SC Cursos: tecnologia em usinagem, mecatrônica e ferramentaria (47) 3441-7700 www.sc.senai.br ! Senai - Jundiaí, SP Cursos: tecnologia de moldes, operador de extrusora, técnico em plásticos, outros (11) 4586-0751 www.sp.senai.br/jundiai ! Senai Mário Amato - São Bernardo do Campo, SP Cursos e treinamentos: materiais, moldes e processamento de plásticos (11) 4109-9499 www.sp.senai.br ! Senai Roberto Mange - Campinas, SP Curso: técnico em construção de ferramentas (19) 3272-5733 www.sp.senai.br ! SMARTTECH - São Paulo, SP Cursos de conformação mecânica, projeto de ferramentas, defeitos em peças plásticas, injeção de plásticos, outros.

(11) 3168-3388 www.smarttechtreinamentos.com.br jaqueline@smarttech.com.br

! IAPA do Brasil Cursos: metrologia, desenho mecânico, mecânica industrial e outros (41) 3016-1096 www.iapabr.com.br

! SOCIESC - Joinville, SC Cursos de extensão: automação, mecânica, mecatrônica, metalurgia e plástico 0800-6430133 www.sociesc.org.br sce@sociesc.com.br

! Ima - UFRJ - Rio de Janeiro, RJ Curso: especialização em processamento de plásticos e borrachas (21) 2562- 7230 www.ima.ufrj.br

! UCS - Caxias do sul, RS Curso de Modelagem 3D (54) 3218-2430 extensaocursos@ucs.br www.ucs.br

! Sandvik - São Paulo, SP Cursos: técnicas básicas de usinagem, tecnologia para usinagem de superligas e otimização em torneamento e fresamento (11) 5696-5589 Www.sandvik.com.br

! Unicamp - Campinas,SP Curso de Especialização em Gestão Estratégica da Inovação Tecnológica (19) 3521-4557 www.extecamp.unicamp.br/gestaodain ovacao

AÇOS E LIGAS ESPECIAIS

A INOVAÇÃO TECNOLÓGICA NO BRASIL: A Indústria em Busca da Competitividade Global

André Luiz V. da Costa e Silva e Paulo Roberto Mei

Os aços especiais de alta liga e as ligas especiais situam-se no topo da pirâmide da siderurgia mundial. Embora o volume produzido seja pequeno comparativamente aos aços comuns, seu valor é maior, devido ao alto teor de elementos de liga, tipicamente acima de 7%. Já as ligas especiais são constituídas na sua maioria por ligas a base de níquel e possuem características especiais.

Esses aços e ligas exigem, desde a fase de projeto, um profundo conhecimento da metalurgia envolvida. O emprego de técnicas e processos avançados de fabricação os diferenciam dos aços comuns, pois suas características e propriedades finais são fortemente condicionadas pelo processo de fabricação. www.blucher.com.br

Mauro Arruda, Roberto Vermulm e Sandra Hollanda

Reúne os principais resultados de um amplo levantamento feito pela Associação Nacional de Pesquisa, Desenvolvimento e Engenharia das Empresas Inovadoras (Anpei), que avaliou o desempenho das empresas brasileiras em pesquisa, desenvolvimento e inovação tecnológica. Tem como base, dados de 84.262 empresas distribuídas em 91 atividades industriais. Está dividido em três capítulos sobre o engajamento do setor produtivo em questões referentes à inovação, a evolução das atividades internacionais de pesquisa e desenvolvimento (P&D) e uma análise dos instrumentos de política tecnológica disponíveis no Brasil.

Conta ainda com propostas para o crescimento sustentado da competitividade das empresas brasileiras. O livro está disponível em formato PDF no site da Anpei. www.anpei.org.br

ASPERSÃO TÉRMICA - Fundamentos e Aplicações Carlos Camello Lima e Roseana Trevisan

Esta nova edição revisada, ampliada e ilustrada, apresenta os fundamentos e características da tecnologia de aspersão térmica, descreve seus diversos métodos de deposição, sistemas e equipamentos, proporcionando um conhecimento mais aprofundado desta tecnologia fundamental na engenharia. São apresentados vários tipos de aplicações industriais nos mais diversos segmentos, demonstrando a versatilidade e efetividade do processo além de novos métodos de deposição, como a aspersão a frio.

Recentemente, novas tecnologias, materiais e equipamentos surgiram na área da deposição. A aspersão térmica vem sendo empregada em diversos setores como eletrônica, aeroespacial, bioimplantes, células combustíveis, metal-mecânica, dentre outras. www.artliber.com.br

Acij ....................................................8 Açoespecial ......................................33 AgieCharmilles ...................................7 Brasimet ...................................17 e 59 Btomec ............................................61 Centrustec .......................................31 Cimm ..............................................65 CQB.................................................29 Diretriz.............................................50 Fenaf................................................45 Foundry Planet.................................61 Giacomini ........................................64 Gravatools .......................................63

MARCA PRÓPRIA Roberto Nascimento

Mostra, de forma clara e objetiva, como criar uma “marca” que possa agregar valor ao seu negócio e à sua vida, sem necessidade de grandes investimentos ou contratação de empresas especializadas. Ensina como construir, proteger e defender sua “marca” para que possa garantir a perpetuação do seu negócio com menor esforço, melhores controles e maiores lucros. O livro é indicado para profissionais da indústria e comércio, profissionais liberais e prestadores de serviços e é voltado também para estudantes de administração, comunicação, marketing entre outros. www.brasport.com.br

H.E.F ................................................57 Herten .............................................43 Hexagon ..........................................25 Incoe ...............................................55 Intermach ........................................56 Intertooling......................................41 Jung.................................................35 Krüth ...............................................59 MecMinas ........................................54 Mold-Masters ............................2ªcapa NTC.................................................23 Plastech ...........................................58

Plastibras..........................................62 Polimold....................................4ªcapa Redil ................................................62 Simoldes....................................3ªcapa Socem .............................................63 Subirós.............................................64 Tecnoplast .......................................60 Tecnoserv.........................................13 TopLine............................................65 Uddeholm....................................4 e 5 Unimep............................................44 Villares Metals ..................................11

Julho/Agosto 2007

Ferramental

69

Júlio - Objetiva

José Alceu Lorandi Diretor Geral - Matrizes Belga comercial@belgamatrizes.com.br

70

Ferramental

Julho/Agosto 2007

Fidelização como diferencial competitivo Fidelidade é a qualidade do que é fiel, no sentido de lealdade, probidade, firmeza, pontualidade, exatidão, conformidade. Enfim, ser fiel é ser digno de fé.

Somente podemos ser fiéis a quem conhecemos. Por isso, estabelecemos com pessoas e instituições relações sólidas, de respeito, cumplicidade e honestidade. E no decorrer do tempo acumulamos amizades verdadeiras e especiais.

O objetivo da fidelização é manter clientes, tentar impedir que migrem para a concorrência, fortalecendo a imagem da empresa e a vantagem financeira. Segundo Kotler, investir em novos clientes custa cinco a sete vezes mais do que mantê-los. Portanto, o investimento em clientes atuais tenderá a garantir um aumento de vendas e, conseqüentemente, a redução das despesas corporativas.

Mas será que investir em clientes nos dá a certeza de que estarão sempre conosco? Certamente que não. O caminho natural é a mudança, inerente ao ser humano. Assim como as amizades, as organizações buscam novas trocas de experiências e desafios. Certo é que, se estabelecida uma cumplicidade, a possibilidade de manutenção desta relação em evolução é mais fácil. Existem diversas tentações a vista, principalmente o franco desenvolvimento do mercado asiático nos tempos atuais que, oportunizando preços mais competitivos e prazos mais curtos, coloca os gestores em situações confortáveis, o que pode representar um salto para qualquer corporação.

Em uma relação baseada na transparência, são estabelecidos intercâmbios de fórmulas e experiências, resultando na divisão de responsabilidades com os parceiros e estabelecendo metas que definirão o sucesso de cada projeto.

No entanto, as expectativas dos nossos parceiros aumentam com o passar do tempo e é importante que consigamos acompanhar e entender a mudança de suas necessidades e desejos. Por isso a nossa relação de parceria com o cliente precisa ser monitorada diariamente, não só de maneira informal, mas também formalmente, medindo com indicadores a sua satisfação e trabalhando receptivamente as críticas e a implantação de novos sistemas, que viabilizem o crescimento constante de ambas as empresas.

Sabemos que a satisfação pode estar representada em apenas uma transação bem feita, quando o cliente ficou encantado com a superação de suas expectativas. Mas temos a consciência que a fidelidade se conquista ao longo do tempo. Então, mesmo que nada garanta que um cliente satisfeito não inicie um relacionamento com seu concorrente por questões de preços ou prazos, a tendência é que o cliente fiel reflita com maior intensidade antes de tomar essa decisão.

Existe ainda o fator confiança, que poderá viabilizar alternativas de permanência do cliente conosco. Somente se confia em quem nos ouve, nos respeita e surpreende. E, é certo, somos mais fiéis quando confiamos. Então, podemos ser enfáticos ao dizer que o grande diferencial competitivo é conhecer profundamente cada cliente e considerar a concorrência com o mesmo potencial qualitativo da nossa empresa.