Revista Ferramental Edição 20 by Revista Ferramental

ANO IV - Nº 20 - NOVEMBRO/DEZEMBRO 2008 REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

Conheça as variantes do processo de corte de chapas metálicas

Erros geométricos em máquinasferramentas causam perda de competitividade

Compreenda a conexão entre metrologia e sistemas de qualidade

DESTAQUE

ANO IV - Nº 20 - NOVEMBRO/DEZEMBRO 2008 REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

Conheça as variantes do processo de corte de chapas metálicas

Erros geométricos em máquinasferramentas causam perda de competitividade

Compreenda a conexão entre metrologia e sistemas de qualidade

DESTAQUE

Christian Dihlmann Editor

com cenários pessimista, normal e otimista; acompanhar indicadores de desempenho e; o mais importante, revisar e ajustar frequentemente os planos de trabalho.

A produtividade como bandeira nacional Crise! A partir de meados deste ano esta “afirmação” vem sendo diariamente martelada em nossas mentes. É preciso então entender as bases desta situação, a partir dos conceitos da gestão de empresas. A montagem do planejamento estratégico de uma empresa, com seus diversos cenários, é extremamente complexa, tornando muito pequena a distância que a separa da simples futurologia. Quando o planejamento “dá certo”, seus autores são imortalizados como inteligentes, perspicazes, visionários... De outro lado, se não conseguem traduzir a realidade futura, são no mínimo ridicularizados, quando não sacrificados profissionalmente. Ícones e gurus empresariais falham. Como Ken Olson, fundador da Digital Equipment Corporation, que fabricava computadores de grande porte, quando afirmou em 1977 “não haver razão para que qualquer cidadão quisesse ter um computador em casa”, após ser confrontado com o vertiginoso crescimento na produção de computadores pessoais. Ou Bill Gates, da Microsoft, comentando em 1981 que “640 quilobytes seriam suficientes para executar qualquer tarefa no futuro”. Hoje, a versão mais nova do sistema operacional desenvolvido por sua empresa requer acima de 1 gigabyte apenas para instalação. Mesmo com o risco de não se acertar em 100% as previsões, o planejamento é essencial para o bom desempenho das empresas. Quando as ações são baseadas em fatos e dados, as chances de sucesso são ainda maiores. As recomendações são: proceder a levantamentos e estudos completos dos cenários locais e globais; executar discussões profundas com os profissionais das diferentes áreas da empresa; priorizar ações; montar planos de trabalho

Apesar desses cuidados, estejamos certos de que a pressão sobre os negócios tende a aumentar, tornando os dias ainda mais estressantes, com cobranças constantes sobre toda a equipe de profissionais da empresa. E isso não deve assustar. Como então sobreviver a crise? Primeiro, identificar o que é crise real e imaginária (especulação). A partir daí, aprender com os problemas e buscar melhorar as condições atuais. Além disso, é necessário dispor de criatividade e ousadia. E vou mais além. Considerar como se todos os dias fossem de crise, mesmo quando tudo parecer um mar de rosas. Assim cria-se um ambiente favorável para o desenvolvimento contínuo. Henrique Meirelles, Presidente do Banco Central, destaca: “temos que ter a busca da produtividade como bandeira nacional”. A revista Ferramental traz, nesta edição, artigos importantes para o aumento da produtividade nas ferramentarias nacionais. O melhor aproveitamento dos tempos de preparação de máquinas permite a racionalização dos recursos disponíveis, reduzindo custos de produção e elevando a eficácia do processo. E a correta aplicação dos conceitos da metrologia, discorrida em dois artigos, contribui para a elevação do nível de satisfação com o produto final, o que leva a perpetuação do negócio. Ainda um artigo sobre a manufatura de chapas metálicas traz orientações importantes sobre o processo de corte. Esse conhecimento deve ser amplamente difundido nas empresas para que possa contribuir com a capacitação dos profissionais. A seção Radar traz dicas para que a socialização da informação seja mais bem explorada. Adicionalmente a seção Jurídicas demonstra a distinção entre o pró-labore e a distribuição de lucros nas empresas e a seção Dicas do Contador introduz o sistema público de escrituração digital. Portanto, um farto material para o crescimento e profissionalização do setor ferramenteiro nacional. Finalmente, gostaria de lembrar que a temporada de eleições encerrou. Cabe-nos cobrar dos gestores públicos, de forma pró-ativa, a implantação de políticas de sustentabilidade da economia, fazendo a nossa parte como cidadãos, cúmplices que somos de todo o mal ou bem que venha a ocorrer no País.

Novembro/Dezembro 2008

Ferramental

Artigos Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

www.revistaferramental.com.br ISSN 1981-240X

15 Manufatura de chapas metálicas - Corte O corte por cisalhamento na fabricação de peças metálicas tem sido bastante aplicado e seu domínio requer entendimento das suas variantes de processo.

DIRETORIA Christian Dihlmann Jacira Carrer REDAÇÃO Editor: Christian Dihlmann - (47) 9964-7117 christian@revistaferramental.com.br

23 Ensaios para determinação de erros geométricos em máquinas-ferramentas A realização de ensaios geométricos permite a determinação da grandeza dos erros em máquinas-ferramentas, facilitando a aplicação de ações preventivas e corretivas no equipamento para a melhora do desempenho e da qualidade do produto final.

Jornalista responsável: Antônio Roberto Szabunia - RP: SC-01996 Colaboradores Adriano Fagali de Souza, André P. Penteado Silveira Jefferson de Oliveira Gomes, Cristiano V. Ferreira, Rolando Vargas Vallejos PUBLICIDADE Coordenação nacional de vendas Christian Dihlmann (47) 3025-2817 christian@revistaferramental.com.br Representante Ívano Casagrande (51) 3228-7139 / 9109-2450 casagrande@revistaferramental.com.br

35 Aumento de eficácia através da melhoria da etapa de preparação de máquinas A baixa competitividade do setor de transformação de plásticos está diretamente associada ao elevado tempo gasto na preparação da injetora e na troca de moldes. Otimizar estes tempos é um grande desafio.

ADMINISTRAÇÃO Jacira Carrer - (47) 3025-2817 / 9919-9624 adm@revistaferramental.com.br Circulação e assinaturas circulacao@revistaferramental.com.br

45 Metrologia e sistemas de qualidade A aplicação correta da ciência da metrologia em ferramentarias é um dos caminhos para a melhoria do resultado e da qualidade dos produtos nas empresas. Entretanto, alguns cuidados são necessários para a implantação de um sistema de garantia da qualidade.

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 5.000 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.

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

Seções 6 7 10 12 14 21 33 42 56 60 61 61 62

Cartas Radar Entidade Expressas Conexão www JuríDICAS Dicas do Contador Ficha técnica Enfoque Eventos Livros Índice de anunciantes Opinião

Foto da capa:

Medição de calibrador. Foto cedida por K&L Laboratórios de Metrologia, de São José dos Pinhais, PR

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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

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Quero dizer-lhes que a qualidade da revista e as matérias dos exemplares recebidos são de extrema valia e importância para nós. Muitos dos assuntos abordados já foram implementados em nosso dia a dia. Fernando Francisco de Paula Rosa F. Johnson Ferramentaria – Diadema, SP

A revista Ferramental é muito boa e está nos proporcionando uma ótima leitura. Cláudio Jurk Modelação Jurk – Jaraguá do Sul, SC

Quero parabenizar a equipe da revista Ferramental que está melhor a cada edição oferecendo sempre informações da melhor qualidade. Estou cursando Engenharia e gostaria de receber regularmente a revista. Leandro Teixeira Oliveira Estudante de Engenharia – Bragança Paulista, SP

Sou estudante de engenharia mecânica da Unisinos, em São Leopoldo, nono semestre e estou na elaboração de meu Trabalho de Conclusão de Curso, que trata da "avaliação de aços especiais na construção de moldes para borracha, com enfoque em materiais novos e seus tratamentos térmicos". Sou Analista de Produto na Engenharia. Por isso gostaria de verificar a possibilidade do recebimento da Ferramental mensalmente e de adquirir exemplares que tenham tratado deste assunto. Marcelo Tavares Bins Artefatos de Borracha – São Leopoldo, RS Não publicamos ainda assunto correlato ao solicitado.

Conheci a revista Ferramental e gostei muito do material sobre cargos e salários. Gostaria de receber os outros números que se referem a esse assunto. Ana Beatriz do N. Rizzo New Oldany – Cotia, SP

Trabalho como programador CAD/CAM e sou formado em Design

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de Produto pela Universidade do Estado de Minas Gerais. Atualmente estou pesquisando temas relacionados à área de ferramentaria e projeto de produtos e ferramentas. Gostaria de receber os artigos descritos na edição de Julho/Agosto de 2008. Todos os artigos serão bem vindos e repassados ao quadro de funcionários da empresa seguindo perfil da área. Gostaria de informações a respeito do desenvolvimento de projetos de ferramentas de corte, dobra e repuxo em plataformas CAD 3D, desde contatos, matérias, artigos livros e publicações. Nivan Paula Vieira Ferramentaria e Protótipo Solução – Betim, MG nivan@ferramentariasolucao.com.br Disponibilizamos o e-mail do leitor para troca de informações entre os interessados.

Sou presidente do Centro Acadêmico da Engenharia Mecânica. Estamos muito interessados em receber a revista Ferramental. André Truppel Vernizi Udesc – Joinville, SC

Somos uma escola que atua em diversas áreas de cursos técnicos. Também sou estudante de Engenharia Mecânica pela Unijuí. Conheci a revista Ferramental através do Professor Moacir Eckhardt, que a utilizou muito como auxílio didático no decorrer das aulas em que participei. Como trabalho na escola e temos disciplinas relacionadas aos assuntos abordados na Ferramental, gostaria de recebê-la para uso em aulas e para projetos com as indústrias com as quais atuamos (ferramentaria, automação, modelagem de produtos, entre outras). Esta revista vai nos auxiliar com informações. Fernando Hendges Abentroth Colégio Evangélico Panambi – Panambi, RS Todos os artigos publicados na revista Ferramental são liberados para uso mediante citação da fonte (autor e veículo). A Editora se reserva o direito de sintetizar as cartas e e-mails enviados à redação.

Disseminando a informação Por Antônio Roberto Szabunia redação@revistaferramental.com.br

Cartum de Ricardo Ferral, publicado no site www.cvi.org.br do Centro de Vida Independente Araci Nallin Novembro/Dezembro 2008

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Leia: - Teixeira, Sebastião; Gestão das Organizações, Editora McGraw-Hill, 2005 - Marchiori, Marlene Regina; Cultura e Comunicação Organizacional: um Olhar Estratégico sobre a Organização, Editora Difusão, 2008 - Keller, Katia; Comunicação Organizacional: Sobrevivência Empresarial, Editora Literarte, 2005

Acesse: www.ecomunicacao.wordpress.com

Repartindo a informação por Ívano Casagrande casagrande@revistaferramental.com.br

“Uma empresa será tão

Ivano Casagrande

competente quanto a soma de competência de seus funcionários” 8

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# Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

Publicação: Edição: Nomes

Setor

Data

Rubrica

Diretoria Engenharia Orçamentos Usinagem Processos Manutenção Qualidade Contabilidade Dep. Pessoal Estoque Compras Biblioteca Retornar para:

Até:

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ACIJ DESCRIÇÃO Razão social: Associação Empresarial de Joinville – ACIJ Endereço: Av. Aluisio Pires Condeixa, 2.550

Bairro: Saguaçu

CEP: 89221-750

Estado: SC

Cidade: Joinville

Fone: (47) 3461-3333

Fax: (47) 3461-3375

e-mail: acij@acij.com.br

Site: www.acij.com.br

DIREÇÃO Presidente: Udo Döhler

Mandato: 2008 - 2009

Contato primário: Pedro Luiz Pereira

e-mail: pedro@acij.com.br

SUB-GRUPO Denominação: Núcleo Setorial de Usinagem e Ferramentaria Presidente: Alexandre Wanzuita

Mandato: 2008 - 2009

Contato primário: Carina Casanova Pires

e-mail: carina@acij.com.br

CARACTERIZAÇÃO Objetivos: Promover o desenvolvimento sustentável das empresas integrantes do grupo, traduzido no aumento da lucratividade, com foco na modernização dos serviços, ampliação do acesso a mercados, à tecnologia e melhoria na gestão. Setor de atuação: Metal-mecânico Perfil do associado: Empresários do setor de usinagem e ferramentaria

SERVIÇOS OFERECIDOS Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ Ÿ

Abertura de mercado Certificação de produtos e serviços Inserção em arranjo produtivo local (APL) Exposição em feiras Programa de fidelidade / relação com os clientes Promoção e divulgação Rodada de negócios Missões empresariais nacionais e internacionais Treinamentos Consultorias Parcerias oferecidas aos associados como: Serasa, SEBRAE e entidades educacionais

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EVENTOS PROMOVIDOS Ÿ Fórum de Usinagem e Ferramentaria - Joinville, SC Ÿ ENAFER - Encontro Nacional de Usinagem e Ferramentaria, itinerante Ÿ Reuniões quinzenais para debate de temas pertinentes ao setor

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Techniques Surface passa a ser o novo nome da HEF A HEF do Brasil, filial do Groupe HEF (França), vai alterar a sua razão social para Techniques Surfaces do Brasil Ltda. O grupo atua em diversas frentes ligadas à questões de engenharia de superfícies, com Centro de Pesquisas, transferência de tecnologia, fabricação de equipamentos, consultoria e assistência técnica, fabricação de produtos, fabricação de componentes mecânicos de baixo coeficiente de atrito e prestação de serviços de tratamentos térmicos e superficiais. No Brasil conta com 3 unidades industriais, situadas em Diadema/SP, Casimiro de Abreu/RJ e São José dos Pinhais/PR. Techniques Surface 11 4056-4433 www.hef.com.br

Concurso Programador CAM 2008 Realizado em 25 de agosto de 2008 no Pavilhão da Expoville, em Joinville/SC, o 2º Seminário Programador CAM contou com 8 palestras técnicas, sendo duas internacionais com tradução simultânea. O nível técnico das palestras assim como a participação expressiva da comunidade foram os destaques deste ano. Estiveram presentes no seminário 289 participantes, dos estados de Santa Catarina, São Paulo, Rio Grande do Sul, Paraná, e Rio de Janeiro. Na ocasião o vencedor do Concurso Programador CAM 2008, engenheiro Marcos Moisés Machado, da empresa WEG, de Jaraguá do Sul, apresentou o mérito do trabalho campeão, disseminando o conhecimento com os participantes do seminário. Além do vencedor, o evento teve mais 87 inscrições, in12

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cluindo trabalhos de outros países. A programação para o evento de 2009 já está sendo elaborada e maiores informações podem ser obtidas na página eletrônica da entidade. SOCIESC 47 3461 0160 www.sociesc.org.br/programadorcam

Nova marca Walter A Walter, tradicional fabricante mundial de ferramentas de usinagem, acaba de implementar uma nova imagem corporativa unificada de suas marcas. "É importante que os clientes possam experimentar nossa linha integrada de serviços", explica Peter Witteczek, presidente da Walter AG. Titex e Prototyp, assim, passam a se chamar Walter Titex e Walter Prototyp. Juntas, as marcas possuem trezentos anos de experiência e conhecimento. A Walter fabrica ferramentas para torneamento, furação e fresamento. A Walter Titex desenvolve ferramentas integrais para furação e mandrilamento e a Walter Prototyp se destaca por machos e fresas. A utilização de sinergias entre as competências principais de cada uma das marcas vem abrindo novas possibilidades para os clientes. Mirko Merlo, vice-presidente executivo da Walter AG, que esteve no Brasil para apresentar a nova identidade visual do grupo, disse que "um dos pontos positivos do mercado atualmente é a variedade", avaliando

que, apesar da estagnação verificada em alguns mercados, 2008 será um ano de crescimento. Em sua opinião os mercados chinês e indiano se transformaram nos principais motores do mercado mundial. Também têm contribuído para o crescimento da economia mundial, e da empresa em particular, o mercado sul-americano, com destaque para o Brasil, a Rússia e os países do Leste Europeu. "Esses são mercados que devem se manter em crescimento", observa. Merlo comenta ainda que “até o final deste ano será inaugurada uma fábrica completamente nova na China, com cerca de US$ 10 milhões aplicados, e também há planos de investimentos nos próximos dois anos para a Índia e o Brasil".

Walter 15 3224 5721 www.walter-tools.com

Seminário do setor aeronáutico O Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA promove o IV Workshop AIM para o setor aeronáutico destinado a estabelecer um fórum que congregue, em um mesmo ambiente de discussão, equipes de desenvolvimento de produto e de manufatura do setor e de instituições que estão realizando trabalhos aplicados, enriquecendo assim as possibilidades de ações conjuntas. O público para o evento é composto por profissionais da alta gerência e diretoria da indústria aeronáutica nacional e também de empresas que tenham potencial interesse no assunto. O seminário será realizado

no dia 25/11/2008, com início às 8:00h, no Auditório Lacaz Netto da Biblioteca do ITA. A programação e outras informações podem ser obtidas no site da instituição.

ITA 12 3947 6965 www.ita.br

Schmolz + Bickenbach inaugura nova sede A Schmolz & Bickenbach anunciou investimentos da ordem de 3 milhões de euros no Brasil até o final de 2008. A companhia também inaugurou a nova sede em São Paulo com a presença de Benedikt Niemeyer, CEO do grupo na Alemanha. Os investimentos de 3 milhões de euros fazem parte do planejamento estratégico da companhia para ampliar a atuação no Brasil. “O valor anunciado será empregado na aquisição de maquinários e equipamentos de corte e usinagem, novos materiais e a instalação de um novo laboratório de controle de qualidade e desenvolvimento” afirma Francisco Arieta, gerente geral técnico da empresa. A expectativa é que a companhia cresça 8% em 2008. “O Brasil é o pólo central das usinas da companhia para a distribuição de seus produtos na América do Sul. O país ocupa posição estratégica no planejamento do grupo, e a previsão é que esta região registre um crescimento considerável nos próximos anos”, menciona Douglas de Paula e Silva, gerente geral de vendas e marketing. Para concretizar o projeto da unidade recém concluída, a

empresa já aplicou R$ 1,5 milhão além dos 3 milhões de euros que ainda serão investidos até o final do ano - em adaptações técnicas para atender as necessidades de qualidade da empresa. Com área total de 10 mil m², a nova sede abriga a administração, a área de armazenamento e o centro de distribuição de aços. “Estamos focados no crescimento da companhia e detectamos a necessidade de ampliar nossas instalações, já que o espaço anterior não atendia mais às necessidades da empresa”, diz Luciana Ogata, gerente geral administrativa e financeira da empresa no Brasil. Schmolz + Bickenbach 11 2083 9000 www.schmolz-bickenbach.com.br

Ato declaratório interpretativo Publicado no Diário Oficial da União (DOU), de 28 de abril de 2008, o Ato Declaratório Interpretativo RFB Nº 26, de 25 de abril de 2008, que dispõe sobre a caracterização de industrialização para fins de apuração das bases de cálculo do Imposto sobre a Renda da Pessoa Jurídica e da Contribuição Social sobre o Lucro Líquido, contém o seguinte texto: O Secretário da Receita Federal do Brasil, no uso da atribuição que lhe confere o inciso III do art. 224 do Regimento Interno da Secretaria da Receita Federal do Brasil, aprovado pela Portaria MF nº 95, de 30 de abril de 2007, e tendo em vista o disposto no artigo 15 da Lei nº 9.249, de 26 de dezembro de 1995, e o que consta do processo nº 10168.002277/200701, declara: Artigo 1º Para fins de apuração das bases de cálculo do Imposto sobre a Renda da Pessoa Jurídica Novembro/Dezembro 2008

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(IRPJ) e da Contribuição Social sobre o Lucro Líquido (CSLL), consideram-se industrialização as operações definidas no artigo 4º do Decreto nº 4.544, de 26 de dezembro de 2002, observadas as disposições do artigo 5º c/c o artigo 7º do referido decreto. Artigo 2º Fica revogado o Ato Declaratório Interpretativo RFB nº 20, de 13 de dezembro de 2007. Dessa forma, fica cancelado o efeito do ADI 20/2007, da Receita Federal do Brasil, que poderia levar empresas enquadradas no lucro presumido a ter quadruplicada a tributação do IRPJ e CSLL, conforme artigo que foi publicado na revista Ferramental, edição nº 16 (março/abril 2008). Hoffmann & Werner Advogados 47 3028 6465 www.hew.adv.br

Evento sobre tecnologias de moldagem

Novo escritório da Seacam no Paraná

A Husky, fornecedora canadense de sistemas de aquecimento para moldes, promoverá em seu centro tecnológico de Jundiaí/SP, duas conferências para a comunidade de moldagem por injeção de plásticos do Brasil. O primeiro evento irá mostrar as últimas tecnologias para manufatura de pré-formas PET para embalagens de bebidas. O segundo irá discutir como os novos avanços na tecnologia de câmaras quentes permitem aos moldadores produzirem peças com maior qualidade em ciclos mais rápidos. A programação está apresentada no quadro a seguir:

A Seacam expande suas operações na região sul do sul do Brasil. Além de contar com a McGnity operando no estado do Rio Grande do Sul e a Seacam Sul operando no estado de Santa Catarina, agora passa a contar também com a Sidemis, cuja sede fica em Pinhais, região metropolitana de Curitiba, no Estado do Paraná. A Sidemis responderá pelo suporte técnico e treinamento dos sistemas da Delcam e atuará na venda e prestação de serviços de inspeção tridimensional com braços articulados de medição da Hexagon (Stinger IIi e Infinite) e máquinas de prototipagem rápida (impressoras 3D - Zcorp).

Husky 11 4589 7200 www.husky.ca

Sidemis 41 3667 2902 www.sidemis.com.br

O Sindicato da Indústria de Artefatos de Ferro, Metais e Ferramentas em Geral no Estado de São Paulo – Sinafer é uma entidade sindical sem fins lucrativos, para fins de estudo, coordenação, representação e proteção legal da categoria. Além das informações institucionais, a página do Sinafer apresenta parcerias com outras instituições, publicações como o jornal da entidade e notícias trabalhistas, normas técnicas, informações econômicas, negociações trabalhistas coletivas, dicas de segurança no trabalho, agenda de cursos, treinamentos, feiras e eventos, conexão para outras associações. Para os associados, oferece ainda assessoria jurídica não presencial. www.sinafer.org.br

O Ministério do Trabalho e Emprego – MTE disponibiliza em seu portal informações ricas sobre emprego e renda no país. Um dos destaques na página é o programa de educação profissional, acessado a partir de “emprego e renda> fundo de amparo ao trabalhador – FAT> programas”. O Plano Nacional de Qualificação - PNQ tem como objetivo contribuir para promover a integração das políticas e para articular ações de qualificação social e profissional do Brasil. Outro destaque é a biblioteca Sérgio Buarque de Holanda, que disponibiliza em torno de 19 mil itens para consulta, sendo considerada referência em assuntos de trabalho. É possível ainda obter informações densas sobre estatísticas e regulamentações em geral. www.mte.org.br

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PAULO VICTOR PRESTES MARCONDES - marcondes@ufpr.br

Manufatura de chapas metálicas - corte

fabricação de peças metálicas através de corte por cisalhamento ainda é muito utilizada na indústria metal-mecânica. As variantes deste processo apresentam características e aplicações diferenciadas.

No processo de corte de chapas metálicas por cisalhamento tem-se, basicamente, uma separação por fratura controlada onde as duas ferramentas apresentam bordas (arestas) cortantes. A deformação plástica imposta na chapa pelas ferramentas vai promover trincas junto às bordas cortantes da matriz e do punção e o corte estará completo quando as trincas se encontrarem (as arestas cortantes das duas ferramentas não precisam necessariamente se encontrar). A profundidade necessária de penetração das pré-trincas depende da ductilidade1 do material. O objetivo desse artigo é definir os tipos básicos de corte de chapas metálicas e ilustrar os processos de recorte e recorte fino. As variantes do corte tradicional por cisalhamento (slitting, shearing) são o recorte (blanking), o puncionamento ou perfuração (punching), o entalhamento (notching), o seccionamento (parting) e o aparado (trimming). As variáveis principais do processo são a pressão de sujeição da chapa, a folga entre pun-

ção e matriz (clearence) e a dureza da chapa. Os aspectos importantes do processo são a altura da rebarba produzida e a relação entre a zona cisalhada e a zona lisa. A Figura 1 mostra os tipos de folga no processo tradicional de corte de chapas. O processo tradicional de corte por cisalhamento apresenta três zonas distintas na superfície cortada, isto é, zona rugosa (superfície da trinca de fratura – faixa arrancada), zona lisa (atrito da peça com as paredes da matriz – corte puro) e região arredondada (deformação plástica inicial), conforme pode ser visto na Figura 2. No processo de corte por cisalhamento a folga entre punção e matriz vai determinar a qualidade da superfície cortada e a energia

Ferramenta Metal

Superfície cisalhada Folga Ferramenta

Folga

Figura 1 - Mecânica do corte de chapas por cisalhamento: a) folga apropriada, b) folga insuficiente e c) folga excessiva (adaptado de [1])

consumida no processo. Com uma folga insuficiente, as trincas tendem a se desencontrar no centro da espessura da chapa apresentando um rasgamento seNovembro/Dezembro 2008

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adicionado nas dimensões da matriz. Existem algumas regras gerais faixa de projeto de peças arrancada recortadas ou punfaixa de cionadas que decorte puro vem ser, sempre faixa de deformação que possível, respeitadas. O recorte Figura 2 - Zonas da superfície separada pelo corte por cisalhamento deve ser disposto (adaptado de [2]) na tira de forma a se cundário para a separação da chapa ter uma maior economia de mate(Figura 1b). A superfície cortada é rial. A disposição inclinada das pede qualidade inferior (degrau) e há ças na tira, Figura 3b, oferece maior maior necessidade de energia para economia de material do que na o corte quando comparado com o opção mostrada na Figura 3a. Uma processo de corte com uma folga disposição adequada das peças na apropriada. tira significará maior economia de Já com uma folga excessiva temmaterial e, conseqüentemente, se um nível de deformação plástica bom aproveitamento da chapa (a mais intensa (maior área a ser enutilização de maior número de fieicruada). Neste caso aparecem ras de peças também, normalgrandes rebarbas e saliências agumente, fornece maior aproveitadas na borda do produto cortado (Figura 1c). Também neste caso se necessita de maior energia para o corte da chapa comparado ao corte a) utilizando uma folga apropriada. A folga apropriada depende do tipo de material (frágil ou dúctil) e da espessura da chapa (normalb) mente é entre 5 e 10% da espessura da chapa para os aços de baixo e médio carbono) e a superfície cortada é a típica oriunda do cisalhamento do material (Figura 1). Em um processo de estampaAproveitamento de 56,8% 65% 67,4% 73,2% gem é importante notar que as c) matrizes determinarão as dimensões dos recortes e os punções determinarão as dimensões dos furos puncionados. Assim, uma importante regra do projeto de ferramentas de corte é que nas ope(d) rações de recorte as dimensões do Figura 3 - Regras gerais de projeto de peças recortadas ou puncionadas: a) disposição das punção devem ser diminuídas da peças na tira, b) disposição inclinada das peças folga e nas operações de punciona tira, c) aproveitamento da tira e d) aproveitamento de retalhos (adaptado de [3]) namento o valor da folga deve ser 16

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mento da tira (Figura 3c). Também, sempre que possível, se deve atentar para a máxima utilização dos retalhos do processo (Figura 3d). Ao dispor o recorte na tira é importante observar as operações posteriores de dobramento (aproveitar a anisotropia2 de propriedades mecânicas da chapa). Sempre se deve projetar a peça de modo a simplificar a construção da matriz e punção (evitando a possibilidade de cortar peças defeituosas pela irregularidade de avanço da tira de chapa). Ainda, deve-se projetar para que as peças admitam as maiores tolerâncias possíveis. Quando se tem acoplamento de peças, os furos oblongos sempre são mais adequados que os furos perfeitamente redondos, pois facilitam o posicionamento das peças na montagem. Em adição ao processo de recorte tradicional (blanking) tem-se também o processo de recorte fino (fine blanking). No recorte fino as folgas devem ser da ordem de 1%, ou menos, da espessura do material (tipicamente 0,005 mm). No recorte fino deve-se projetar um ferramental rígido e também utilizar prensas extremamente rígidas (para prevenir as deformações do material durante o corte). O recorte fino produz peças metálicas que não apresentam tensões na borda cortada. O material sofre basicamente três tipos de esforços: uma pressão do punção (esforço principal), uma contra-pressão e uma pressão de sujeição que retêm o material na posição (Figura 4). A diferença de qualidade da superfície cortada com o corte por cisalhamento e o recorte fino é 2 Anisotropia: é a característica que uma substância possui em que certa propriedade física varia com a direção.

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Figura 4 - Variantes de corte: a) recorte tradicional (blanking) e b) recorte fino (fine blanking)

mostrada na Figura 5. Quanto mais espessa é a chapa que irá sofrer o recorte, pior será a qualidade superficial da peça cortada (borda inclinada inerente ao processo de cisalhamento devido a folga), conforme demonstra a Figura 5a. O pequeno espaçamento (folga) é que fornece as características de fine blanking, ou seja, o excelente acabamento das bordas (Figura 5b). O processo de recorte fino é adequado para peças com grande grau de dificuldade e é indicado, principalmente, para a indústria automotiva (produção de engrenagens de mecanismos de levantamento de vidros, engrenagens da caixa de troca de marchas, ajustadores do assento reclinável, entre outras), como demonstrado na Figura 6. O processo é também indicado para a produção de tesouras 18

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Figura 5 - Qualidade superficial da peça cortada: a) recorte tradicional (blanking) e b) recorte fino (fine blanking)

Figura 6 - Peças de elevado grau de dificuldades e adequadas a serem produzidas pelo processo de recorte fino (adaptado de [3])

cirúrgicas e peças para a indústria eletrônica e elétrica. Ainda, no recorte fino, a microestrutura do material é de extrema importância para se obter uma boa qualidade superficial e estabilidade dimensional do produto, bem como uma longa vida da ferramenta. Na Figura 7a tem-se cementita esferoidizada envolvida em uma matriz ferrítica. Os grãos de cementita esferoidizada não necessitam ser separados durante o processo de corte e sim compactados na matriz ferrítica mole. Neste caso não se observa a formação de trinca durante o processo. Na Figura 7b tem-se uma microestrutura de ferrita e perlita. Os componentes duros de cementita (da perlita) necessitam ser separados durante o processo à medida que o punção penetra no material e como resultado se terá o aparecimento de trincas. Quando se objetiva a redução dos gargalos de produção, a utilização do corte oblíquo (inclinação dos ângulos de cisalhamento das arestas de corte) em substituição ao corte paralelo é importante para uma redução da força e trabalho para o corte de chapas. No corte oblíquo a força de corte pode ser reduzida usando ferramentas biseladas (ângulo de corte inclinado) ou escalonadas onde somente uma parte do comprimento da linha de corte é ativa de forma simultânea. Esse escalonamento de corte pode ser promovido pelo punção (Figura 8), ou ainda pela matriz. O biselamento nas matrizes apresenta a desvantagem de deformar em maior escala as peças cortadas. Este problema é mais crítico para as chapas finas que apresentam uma resistência a deformação mais baixa. A Tabela 1 apresenta algumas referências para orientar o projetista

Microestrutura adequada

Microestrutura não adequada

Figura 8 - Inclinação do ângulo de corte dos punções para corte oblíquo Recorte fino

Recorte fino

Superfície cortada livre de fraturas e trincas

Superfície cortada com trincas

Figura 7 - Representação esquemática da influência da microestrutura do material no processo de recorte fino: a) microestrutura adequada e b) microestrutura não adequada (adaptado [3])

para uma melhor seleção de aços para ferramentas de corte. Finalmente, como concorrentes tradicionais do processo de corte por cisalhamento temos o corte a laser e o corte a jato de água. Comparado ao corte por cisalhamento, o corte a laser permite com um mesmo equipamento uma maior amplitude de geometrias de corte. Já o corte por cisalhamento necessita de projeto e fabricação de ferramentas específicas para cada tipo de peça e espessura de material. Dependendo da potência do laser, para chapas de aço de baixo e médio carbono, esse processo permite cortar chapas com espessuras um pouco mais grossas que o corte por cisalhamento, porém as velocidades de corte com laser são in-

pamentos) muito superior quando comparados aos investimentos necessários para o corte por cisalhamento. Outras variantes mais comuns de corte que exigem um investimento em menor escala que os acima citados são os cortes a plasma e a oxicorte. O processo a oxicorte fornece uma baixa qualidade para a superfície cortada e o plasma oferece uma qualidade de corte satisfatória para muitas aplicações, mas requer uma configuração própria de ponta de eletrodo e uma correta

feriores as possíveis com o corte por cisalhamento para todas as faixas de espessuras de chapas metálicas. Já o processo a Dureza Recomendada (HRC) jato de água perAço Processo Espessura da Chapa (mm) Produção Ferramenta mite cortar cha>1 1-2 2-4 4-6 >6 pas de aço baixo Baixa e médio carbono Ferramenta D2 58/60 Não Média Golpe de grandes esSimples Alta MATRIX 60/62 58/60 pessuras, porém Baixa D2 58/60 com velocidades Ferramenta Média MATRIX 60/62 58/60 e x t r e m a m e n t e Progressiva Alta HSS 60/62 baixas. Atualmente, Ferramenta PM > 66 60/66 60/62 os processos de Corte fino D2 Comum 58/60 corte a laser, a jaAlta D2/MATRIX 58/60 ~ 60/62 to de água e o re- Caracteristica resistência da corte fino requeSiliciosa HSS/PM 60/62 ~ 62/64 Chapa rem um investiInox HSS/PM 60/62 ~ > 64 mento em infra- Tabela 1 - Referência orientativa para seleção de aços para ferramentas estrutura (equi- de corte de chapa metálica (adaptado de [4]) Novembro/Dezembro 2008

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seleção do tamanho do orifício para determinadas aplicações. Também os ajustes de fluxo de

gases devem ser adequados. Em resumo, o corte por cisalhamento de chapas de aço ainda é

bastante competitivo principalmente para a produção de grandes lotes de peças.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FONTES CONSULTADAS

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Ÿ Altan, T., (1999). Conformação de Metais: Fundamentos e

Aplicações, Publicação EESC-USP, São Carlos, SP. Ÿ Dieter, G. E., (1981). Metalurgia Mecânica, 2ª Edição, Editora

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[2] Provenza, F., (1986). Estampos Volumes I, II e III, Editora PROTEC, São Paulo, SP.

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[3] Schuler, (1998). Metal Forming Handbook, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg.

Ÿ Lange, K., 1986, Handbook of Metal Forming, McGraw-Hill. Ÿ Society of Manufacturing Engineers, (1990). Die Design

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Materials, Wesley.

Handbook, SME - Society of Manufacturing Engineers. Ÿ Relatório Paraná Tecnologia (2000). Publicação do Sebrae e

SINDIMETAL-PR, Curitiba, PR.

Paulo Victor Prestes Marcondes - Possui pós-doutorado pela Universidade de Deakin, em Geelong, na Austrália (2007) e Universidades da Califórnia em San Diego (1996) e Pennsylvania (1996) nos EUA. Obteve seu doutoramento em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina e Universidade de Birmingham na Inglaterra (1995). Mestrado em Engenharia Mecânica (1991) e graduação em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (1989). Atualmente é professor associado I da Universidade Federal do Paraná atuando na graduação e pós-graduação (mestrado e doutorado) do Departamento de Engenharia Mecânica. Tem experiência na área de Engenharia de Materiais e Metalúrgica, com ênfase em Conformação Mecânica, atuando principalmente nas áreas de conformação de chapas, ferramentas de conformação (matrizes e moldes) e simulação computacional.

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DANIEL AUGUSTO HOFFMANN - daniel@hew.adv.br LEONARDO WERNER - leonardo@hew.adv.br

A distinção entre remuneração dos sócios e os lucros auferidos por eles - I

ompete ao empresário entender as nuances da incidência de tributação sobre pró-labore e lucros, matéria de lida complexa e confusa.

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Daniel Augusto Hoffmann - Bacharel em Direito pela Associação Catarinense de Ensino – ACE e pós-graduado pela Associação Catarinense do Ministério Público em Direito Penal e Processual Penal. Advogado, sócio proprietário da Hoffmann & Werner Advogados Associados e Professor de Legislação Tributária no curso de Administração da Faculdade Cenecista de Joinville, SC. Leonardo Werner - Bacharel em Direito pela Universidade do Vale do Itajaí – Univali, pós-graduado pela Escola da Magistratura de Santa Catarina - ESMESC, pós-graduado em Direito Empresarial pelo Instituto Nacional de Pós-graduação – INPG e especialista em Direito Tributário pela Universidade da Região de Joinville – Univille. Advogado, sócio proprietário da Hoffmann & Werner Advogados Associados e membro da Junta de Recursos Administrativo-Tributários - JURAT de Joinville, SC

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MOACIR ECKHARDT - moacir@unijui.edu.br LUCAS BENINI - lucasbenini@gmail.com LUIS FRANCISCO MARCON RIBEIRO - marcon@unijui.edu.br

Ensaios para determinação de erros geométricos em máquinas-ferramentas

s máquinas-ferramentas apresentam erros geométricos que podem afetar diretamente a qualidade do produto obtido. Mediante a realização de ensaios geométricos é possível a determinação da grandeza desses erros, permitindo que ações preventivas e corretivas sejam empreendidas no equipamento melhorando seu desempenho. Com uma máquina melhor, peças mais críticas podem ser fabricadas, evitando a aquisição de equipamentos novos e mais caros.

Atualmente o desenvolvimento de novas tecnologias e processos, somados a consumidores mais exigentes, tem desafiado empresas a buscar a redução dos custos de produção e ao mesmo tempo agregar qualidade em seus produtos, garantindo competitividade entre empresas. Esse desafio impõe uma produtividade elevada na fabricação dos seus componentes associada a rapidez de manufatura, impulsionando melhorias nos setores de produção que englobam os processos de usinagem. Otimizações vêm sendo pesquisadas e implantadas em máquinasferramentas visando a maior exatidão de trabalho. Porém existem diversos fatores influentes que atuam sobre as máquinas-ferramentas prejudicando sua exatidão. Esses fatores, tais como erros de posicionamento e orientação da ferramenta em relação à peça usinada, afetam diretamente a qualidade final do produto [1, 2, 3, 4, 5]. Na figura 1 podem ser visualizados

Erros geométricos Efeitos térmicos

Peça não-conforme

custos indesejáveis com perda de material e atraso no processo produtivo, sendo pouco rentável. A figura 2 mostra um ciclo de try-out.

Rigidez finita Sistema de controle

AJUSTES

Fatores de produção

Figura 1 - Fatores que afetam o comportamento geométrico da máquina-ferramenta Máquina-ferramenta

alguns fatores que afetam as máquinas-ferramentas. Os erros geométricos presentes nas máquinas-ferramentas são fontes de incerteza que influenciam diretamente a qualidade das peças usinadas. A evolução do CNC1 permitiu que alguns erros pudessem ser compensados eletronicamente, todavia muitos usuários não os aplicam, resultando em maiores custos, tempo de produção e retrabalhos. Além disso, no chão de fábrica, peças usinadas fora das especificações geralmente são corrigidas através de procedimentos de try-out2. Em grande parte dos casos, esse procedimento é adotado no início ou retomada de produção e ocasiona

Peça

Conforme?

Try Out

Não

Sim

Início de produção

REFUGO

Figura 2 - Ciclo de try-out para o estabelecimento das condições de fabricação

Portanto, a máquina-ferramenta contribui de forma considerável para a conformidade geométrica 1 CNC: do inglês Computerized Numerical Control, ou controle numérico computadorizado. 2 Try-out: do inglês, significa experimentar. Na indústria metal-mecânica, entende-se como o teste de capacidade para cumprir especificações técnicas ou normas, determinando a resposta do produto e detectando os pontos fracos. Nesta frase, tem o sentido de tentativa e erro.

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das peças, sendo a principal componente nos ciclos de try-out para início de produção. É notório que o try-out vem se tornando um procedimento inviável tanto nos lotes de produção, cada vez menores, quanto na área de ferramentaria (conformação de polímeros e metais), onde se tem produção normalmente unitária [6]. Os ensaios geométricos realizados na fase de aceitação de uma máquina-ferramenta não são suficientes para garantir a conformidade geométrica nas peças produzidas ao longo de sua vida útil. À medida que a máquina-ferramenta é utilizada, os erros de posicionamento e trajetória aumentam, portanto suas compensações devem ser feitas periodicamente, de acordo com o tipo de utilização do equipamento [3, 6]. ERROS GEOMÉTRICOS Os erros geométricos podem ter sua origem: ! No sistema de controle da máquina-ferramenta; ! Nos desgastes oriundos do uso da máquina; ! Por incertezas presentes na fabricação e montagem dos diversos componentes mecânicos da máquina; ! Por imprecisões geométricas; ! Por variação de temperatura e; ! Por variação de força de trabalho [7]. Quando ocorrem, esses erros alteram a posição inicialmente programada da ferramenta de corte sobre a peça a ser usinada. Assim, as peças usinadas sofrerão influências destes erros e suas dimensões conseqüentemente serão alteradas, fazendo com que 24

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sejam rejeitadas quando as tolerâncias forem mais estreitas. A figura 3 mostra esse comportamento.

Trajetória programada Trajetória real Figura 3 - Trajetória programada x trajetória real

Para cada eixo de movimento da máquina-ferramenta existem erros de: ! Posicionamento linear; ! Retilinidade de trajetória; ! Perpendicularidade e; ! Rotações indesejáveis que o eixo pode sofrer em seu deslocamento linear [8]. Os erros de posicionamento são definidos como os desvios existentes entre a posição programada e a posição real para cada um dos eixos da máquina. Variação no passo do fuso, folga entre fuso e porca e erros nos sistemas de medição e controle da máquina-ferramenta são fatores que provocam erros de posicionamento. Os desvios da trajetória programada em relação a um eixo ideal compreendem os erros de retilinidade da trajetória. Deformações térmicas e imperfeições construtivas nas guias são os fatores que causam esses erros. Erros de perpendicularidade são os desvios de perpendicularidade entre os eixos, geralmente causados por incertezas na montagem da máquina-ferramenta. Em máquinas com três eixos, há desvios de perpendicularidade entre os eixos

X-Y, X-Z, e Y-Z, que causam erros de posição e forma nas peças [6]. A figura 4 ilustra o esquema dos seis erros no sistema de deslocamento do eixo X em uma máquinaferramenta vertical. Os símbolos usados são listados a seguir: OXYZ – Referência do sistema de coordenadas; O1X1Y1Z1 – Coordenadas do sistema de deslocamento; X – Direção do deslocamento; ex (X) - Erro rotacional no eixo X; ey (X) - Erro rotacional no eixo Y; ez (X) - Erro rotacional no eixo Z; sx(X) - Erro de translação no eixo X; sy(X) - Erro de translação no eixo Y; sz(X) - Erro de translação no eixo Z.

Figura 4 - Esquema dos erros nos seis graus de liberdade do sistema de transporte de uma máquina-ferramenta de três eixos [7]

Dos fatores influentes, os erros geométricos oferecem maior facilidade de correção pelo CNC das máquinas existentes no mercado [2, 3]. ENSAIOS GEOMÉTRICOS O processo de compensação de erros geométricos em máquinasferramentas ocorre a partir da sua determinação através de um ensaio geométrico. Os resultados fornecidos pelo ensaio possibilitam que ações corretivas e preventivas sejam empreendidas na máquina-ferramenta. Além de confiabilidade metrológica, uma técnica de ensaio deve possuir rapidez e praticidade operacional, custo compatível com o

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benefício e apresentar resultados úteis para o propósito do ensaio [1]. Os métodos de ensaio para determinação de erros em máquinasferramentas têm sido aprimorados e aplicados frequentemente. As principais características de alguns métodos clássicos e de novas tecnologias para o ensaio geométrico de máquinas estão descritas a seguir. Laser3 interferométrico4 A interferometria laser é uma técnica de medição de precisão cada vez mais usada na engenharia e também a mais utilizada para ensaios geométricos em máquinasferramentas. Através de um sistema ótico de interferometria somado a uma fonte laser é possível medir o deslocamento dos eixos lineares da máquina-ferramenta (figura 5). É o sistema mais utilizado para ensaios geométricos de posicionamento e histerese5.

eixos podem exigir tempos de até 24 horas para sua execução, apesar de sistemas atuais serem bastante automatizados [3]. Em ensaios de inclinamento, a incerteza de medição é alta, atingindo valores de ±15 µm/m. Ball bar Esse sistema é adequado para avaliação geral da máquina e da capacidade de uma máquina-ferramenta em realizar interpolação circular. Consiste de um transdutor7 de deslocamento que mede os desvios radiais ocorridos quando a máquina percorre uma trajetória de interpolação circular (figura 6). O desvio feito pela trajetória circular é determinado pelo sistema que, ligado a um computador, processa os desvios medidos e indica diversas fontes de erro presentes na máquina-ferramenta. O ensaio é dinâmico e rápido, se comparado a outras técnicas, e possibilita a determinação de erros do sistema de acionamento e controle da máquina.

cução em máquinas-ferramentas grandes e os erros geométricos medidos geralmente não são usados para correções no CNC. Padrões corporificados Técnica bastante utilizada para ensaios de retilinidade e perpendicularidade. Como padrões, são utilizados régua e esquadro de granito (figura 7). Um comparador toca os padrões colocados na área de trabalho da máquina à medida que os eixos da máquina se deslocam. Além de um baixo custo dos equipamentos e operação relativamente simples, essa técnica fornece resultados confiáveis. Esquadros de granito com faixa de medição de 0,7 x 0,4 m apresentam uma incer-

Figura 5 - Laser interferométrico [9]

Esse método apresenta baixa incerteza de medição, além de possibilitar resultados adequados para a compensação de erros no CNC da máquina-ferramenta. Para ensaios de retilinidade, o laser interferométrico apresenta uma incerteza de medição de ±5 µm6 e nos ensaios de perpendicularidade apresenta ±10 µm [1]. Por outro lado, possui custos elevados para aquisição e dificuldades operacionais que tornam os ensaios demorados. Ensaios de posicionamento, retilinidade e perpendicularidade em uma máquina de três 26

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Figura 7 - Padrões corporificados

Figura 6 - Ball Bar [10]

Como desvantagem, essa técnica possui uma incerteza relativamente alta (em torno de 5 µm/m) e dificuldade na separação das diversas fontes de erros. É de difícil exe-

3 Laser: do inglês, significa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ou seja, amplificação da luz por emissão estimulada de radiação. 4 Interferometria: é uma técnica de sobreposição de duas ou mais ondas de entrada resultando em uma nova e diferente onda de saída. 5 Histerese: do grego hysteresos, significa atraso. Fenômeno físico que consiste no atraso da resposta de um sistema submetido a uma solicitação externa. 6 µm: equivalente a 10 - 6 metros, ou seja, 0,000001 metros. 7 Transdutor: dispositivo que transforma um tipo de energia em outro tipo de energia, utilizando para isso um elemento sensor que recebe os dados e os transforma. O sensor pode traduzir informação não elétrica (velocidade, posição, temperatura) em informação elétrica (corrente, tensão, resistência).

teza de medição de ±5 µm, e réguas de granito com faixa de medição de 0–1 m apresentam ±2 µm de incerteza de medição em ensaios de retilinidade [1]. A principal limitação é relacionada ao manuseio dos padrões, que exigem cuidados. O padrão deve ser proporcional à área de trabalho e para máquinas de grande porte isso se torna inviável [3]. A aquisição dos pontos geralmente é feita de modo manual. O sistema pode ser automatizado sem muitas dificuldades se o apalpador utilizado permitir a comunicação com computador. Peças padrão usinadas O método consiste na usinagem de peças padrão em condições de acabamento na máquina-ferra-

menta ensaiada e, posteriormente, medidas em máquinas de medir por coordenadas (MMC), como demonstrado na figura 8. A partir dos desvios observados na peça em relação às dimensões programadas, avalia-se a exatidão de trabalho da máquina-ferramenta [1]. Parâmetros de usinagem como velocidade e força de corte podem ser alterados para observar os possíveis erros originados a partir desses parâmetros. Em estudos de casos a máxima contribuição de erros geométricos na peça padrão usinada, considerando a pior das hipóteses de todas as fontes foi de 6 µm, calculada através da raiz quadrada da soma dos quadrados dos erros em cada direção coordenada [8]. Além de fornecer uma avaliação geral, esse método de ensaio é rápido

Figura 8 - Peça padrão usinada [4]

e possui baixo custo, possibilitando a sua realização freqüente. Este tipo de ensaio pode ser considerado mais realista já que esforços de corte e influências térmicas estão presentes de forma mais significativa, na condição real de trabalho da máquina. Porém, a separação das fontes de erros da máquina é difícil, e por esse motivo apresentam pouca utilidade para correção em CNC.

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Grid8 encoder9 Diferentemente do ball bar, nesse sistema não há contato de medição e a resposta de freqüência é bem superior. Consiste em uma placa foto-sensível (grid bidimensional) que mede a trajetória de um emissor de luz acoplado à portaferramenta da máquina. O sistema é automatizado e permite comparar visualmente as trajetórias programadas com as realizadas. O grid encoder pode avaliar trajetórias quaisquer, inclusive as necessárias para usinar uma determinada peça [1]. A execução desse ensaio é bastante rápida, além de fornecer resultados para o ajuste de parâmetros de controle do CNC. Contudo, o sistema faz a avaliação de uma região limitada, o que dificulta a aplicação em máquinas maiores. A figura 9 apresenta um exemplo de grid encoder.

laser com a trajetória do eixo. Em seguida move-se o eixo longitudinalmente. Então, os desvios de retilinidade do eixo em relação a reta padrão, que provocam desvios transversais, são medidos pelo fotodetector. Através de um esquadro ótico, pode-se aplicar essa técnica nos ensaios de perpendicularidade. A grande vantagem desse método é a aplicação em máquinas com até 30 m de eixo [1]. Além disso, a incerteza de medição alcança valores de 10 µm/m. O uso dessa técnica de ensaio ainda é restrito devido a instabilidade do feixe de laser, que é facilmente afetado por condições ambientais, podendo aumentar a incerteza nos resultados. Fotodetetor (4 quadrantes)

Fonte de Laser

Figura 10 - Laser de alinhamento [12]

Laser de alinhamento Essa técnica de ensaio utiliza uma reta padrão formada por um raio laser. A medição do erro em relação a essa reta é feita por um foto-detector bidirecional, em qualquer direção transversal ao laser (figura 10) Coloca-se o foto-detector sobre o eixo a ensaiar e ajusta-se o feixe de

Figura 9 - Grid encoder [11]

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Laser Ball Bar Esse método emprega o princípio de trilateração10 para determinar a posição da ferramenta de corte dentro do volume de trabalho da máquina. Utiliza-se um laser interferométrico pré-alinhado e inserido em uma barra telescópica para medir as distâncias de um tetraedro formado pelo cabeçote e três pontos na mesa da máquina, através de relações trigonométricas [1, 4]. Como existe somente um laser ball bar é necessário mudá-lo de posição para medir nas 3 direções do tetraedro formado pela ferramenta e 3 pontos fixos na mesa da máquina. Esse método apresenta como vantagens a baixa incerteza de medição e rapidez na realização do ensaio. As limitações são relacionadas à movimentação e aplicação em tes-

tes de campo, uma vez que os equipamentos necessários são pesados e de grandes dimensões. O alto custo também é um fator limitante. A figura 11 apresenta um equipamento laser ball bar.

Figura 11 - Equipamento de laser ball bar [1]

COMPENSAÇÃO DE ERROS VIA CNC Com o avanço da informática, o uso de programas computacionais (software) para controle de máquinas-ferramentas vem se tornando cada vez mais freqüente. Os benefícios vão desde programações interativas até a maior precisão de trabalho. Com a evolução do CNC, a transformação de um código de programa em sinais de controle para servomotores dos eixos da máquina é efetuada rapidamente e novas funções podem ser incorporadas em tempo real de usinagem. A compensação de erros geométricos é uma delas. Atualmente, 8

Grid: do inglês, significa grelha, rede ou malha. Encoder: é um equipamento que gera um pulso para um determinado incremento de rotação do eixo (encoder rotativo) ou um pulso para uma determinada distância linear percorrida (encoder linear). Há diversos tipos, como magnético, de contato, resistivo e ótico (mais preciso). 10 Trilateração: a palavra deriva da aposição do sufixo tri (que exprime a noção de três) ao substantivo lateração, com base na raiz latina latus, -eris, que significa lado. O termo é utilizado na área da topografia e de sistemas GPS (Global Positioning System) para indicar o processo como são efetuados os cálculos de posicionamento (através de três pontos de referência dando a indicação da posição espacial exata). É sinônimo de triangulação. 9

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a maioria das máquinas-ferramentas permite, em maior ou menor grau, compensar estes erros. Através da curva de erros gerada por um ensaio geométrico, é possível compensar erros no CNC da máquina. Com as posições e os respectivos valores de erro cria-se uma tabela que é introduzida no controlador da máquina através de comandos específicos. Assim, na medida em que a mesa for se deslocando, os valores de compensação vão sendo automaticamente lidos pelo CNC e ela será reposicionada simultaneamente para os locais corretos [6]. O procedimento experimental de correção eletrônica de erros pode ser visto na figura 12.

ENSAIOS GEOMÉTRICOS

ERROS INICIAIS

GERAÇÃO DE TABELA DE ERROS INSERÇÃO DE FATORES DE COMPENSAÇÃO NO CNC NOVO ENSAIO GEOMÉTRICO

ERROS MINIMIZADOS

Figura 12 - Etapas do processo de correção de erros pelo CNC da máquina-ferramenta

Um método inovador aplicado para compensação de erros geométricos em máquinas CNC é o de funções de base para mapear o erro e gerar uma função de correção NURBS (Non Uniform Rational Basis Spline). Este é um modelo matemático usado regularmente em programas gráficos para gerar e representar curvas e superfícies, baseado em funções de dois parâmetros mapeados para uma superfície tridimensional. Esta forma da superfície é determinada por pontos de controle [13]. A função de compensação dos erros pode ser obtida através do simples cálculo do posicionamento 30

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dos desvios apresentados pelos pontos de controle fornecidos pelo NURBS. Uma alta precisão na compensação pode ser obtida através da inserção sistemática de novos nós, que criam novos pontos de controle e aumentam a flexibilidade da compensação (interpolada em tempo real). Experimentos e simulações têm demonstrado que esse método proporciona uma alta precisão de compensação [14]. EXEMPLOS DE APLICAÇÃO Através do uso do sistema de medição por laser interferométrico, foi estabelecido um procedimento experimental consistindo da usinagem de duas peças idênticas em duas condições da máquina-ferramenta: ! Antes da determinação dos erros e; ! Após os ensaios geométricos com o laser interferométrico e as compensações de erros no CNC da máquina-ferramenta. Posteriormente, as peças foram medidas em uma MMC para avaliar a conformidade geométrica das peças. Com esse procedimento conseguiu-se diminuir expressivamente o erro nos eixos X e Y. No primeiro atingiu-se a melhoria de 33% (erro máximo antes do ajuste: 7 µm; depois 4 µm). No segundo a melhoria foi ainda mais expressiva, alcançando 84% (erro máximo antes do ajuste: 19 µm; depois 3 µm) [6]. Em outro experimento empregando sistema de medição por laser interferométrico, a compensação através do CNC da máquina obteve uma redução de 16,7% nos erros de posicionamento da máquina e de 14,7% nos erros causados por folga na máquina. Este estudo utili-

zou equipamentos e procedimentos padrão da indústria [15]. Através do emprego de padrões corporificados foram determinados os erros de retilineidade, histerese, perpendicularidade e de posicionamento nos eixos X, Y e Z em duas máquinas-ferramentas CNC verticais: um centro de usinagem Dyna 2016 (figura 13) utilizado para atividades de ensino, e uma fresadora Hermle UWF 721 (figura 14) voltada para a produção de componentes com tolerâncias elevadas. Os resultados indicaram que algumas correções poderiam ser introduzidas no comando da fresadora, principalmente no que se refere ao erro de retilinidade apresentado pelo eixo Z [5].

Figura 13 - Ensaio no centro de usinagem Dyna

Figura 14 - Ensaio na fresadora Hermle

CONCLUSÕES A busca crescente por técnicas de ensaio que congregam confiabilidade metrológica com custo atrativo e eficiência operacional é indicada pela variedade de métodos de ensaios.

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Com a realização periódica de ensaios geométricos pode-se monitorar as condições de trabalho da máquina-ferramenta e identificar quando essa deve ser colocada fora de serviço ou quando necessita de manutenção. Além disso, os ensaios podem indicar regiões do volume de trabalho onde os erros da máquina-ferramenta são maiores e menores [1] e a máquina pode, também, ser selecionada para fa-

bricar peças de acordo com sua exatidão de trabalho. É importante destacar que os recursos de correção de erros geométricos via CNC podem ser atualizados com freqüência, possibilitando redução de custos com a minimização de esforços e desperdícios. Com uma máquina melhor, peças mais críticas podem ser fabricadas, evitando a aquisição de equipamentos novos e mais caros.

No Brasil vem crescendo a contratação de serviços de ensaios geométricos de máquinas-ferramentas, principalmente em virtude da conscientização dos usuários e da redução dos custos. Alguns fabricantes de máquinasferramentas, além de realizarem ensaios geométricos internos, também o fazem para terceiros [6].

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[3] Schwingel, F. P.; Qualificação geométrica de máquinasferramentas. Trabalho de conclusão de curso. Panambi: UNIJUÍ, 2001. [4] Schmitz, T. L.; Ziegert, J. C.; Canning, J. S.; Zapata, R.; Case study: A comparison of error sources in high-speed milling. Precision Engineering. 2007. [5] Eckhardt, M.; Ribeiro, L. F. M.; Schwingel, F. P.; Pellin, A.; Sackser, G.; Duarte, L. C. S.; Avaliação geométrica pelo método de padrões corporificados. Máquinas e Metais, São Paulo, n. 505, p. 120 – 129, fevereiro 2008. [6] Sousa, A. R. de; Schneider, C. A.; Scavone, R.; A Compensação de erros em máquinas CNC é prática e eficiente, mas pouco usada. Máquinas e Metais. São Paulo, n. 387, v. 34, p. 246-259, abril 1998. [7] Okafor, A. C.; Ertekin, Y. M.; Derivation of machine tool error models and error compensation procedure for three axes vertical machining center using rigid body kinematics. International Journal of Machine Tools & Manufacture n° 40, 2000.

[10] Ball bar. Disponível em: <http://www.kcsales.us/images/ballbartable.gif> Acesso em: abr. 2008. [11] Application of a grid encoder to test and improve the contouring performance of a machining center. Disponível em: <http://www.mel.nist.gov/galleryph/mrp/pages/23.ht m > Acesso em: abr. 2008. [12] ISO 230-1/96: Test code for machine tools Part 1: Geometric Accuracy of Machines Operating under no-load or finishing conditions. [13] Non Uniform Rational Basis Spline (NURBS). Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/wiki/NURBS> Acesso em: abr. 2008. [14] Lei, W. T.; Sung, M. P.; NURBS-based fast geometric error compensation for CNC machine tools. International Journal of Machine Tools & Manufacture n° 48, 2008. [15] Fines, J. M.; Agah, A.; Machine tool positioning error compensation using artificial neural networks. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 2007.

Moacir Eckhardt - Engenheiro Industrial Mecânico pela Fundação Missioneira de Ensino Superior (FUNDAMES), mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Atualmente é Professor Associado do Departamento de Tecnologia (DETEC) da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ). Luis Francisco Marcon Ribeiro - Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) e Doutor em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Atualmente é Professor Associado do Departamento de Tecnologia (DETEC) da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ). Lucas Benini - Estudante de Engenharia Mecânica da Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul (UNIJUÍ/UERGS). Atualmente é bolsista do programa de iniciação científica PIBIC/CNPq da UNIJUÍ.

Ferramental

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SPED - Sistema Público de Escrituração Digital

O SPED substituirá livros e papéis.

Novembro/Dezembro 2008

Ferramental

Escrituração contábil digital - Fonte: www.portalsped.com/portal/pagina.asp?id=853825747

Escrituração fiscal digital - Fonte: www.portalsped.com/.../SPED%20fiscal.gif

JNR Contabilidade Ltda. Maiores informações pelo e-mail (joseane@jnrcontabilidade.com.br) ou pelo fone 047 3028 2180 34

Ferramental

Novembro/Dezembro 2008

GILSILEI BERTOLOTI - bertoloti@uol.com.br

Aumento de eficácia através da melhoria da etapa de preparação de máquinas

racionalização no uso dos tempos é fundamental para a eficácia do processo produtivo. Um dos fatores da baixa competitividade do setor de transformação de plásticos é o tempo excessivo despendido na preparação da injetora e na troca de moldes. Organizar esta etapa é garantia de melhoria do processo e, conseqüentemente, de retorno do investimento.

A troca rápida de ferramenta (TRF) tem por objetivo reduzir o tempo de setup, ou seja, o tempo em que a máquina fica parada para a troca de um ferramental. A TRF também é conhecida como SMED (Single Minute Exchange of Die - Troca de ferramenta em um minuto). A TRF é uma metodologia que auxilia na mudança rápida de uma linha de produção possibilitando, conseqüentemente, resposta rápida diante das necessidades do mercado [1]. Apresenta grande vantagem quando aplicada na produção de lotes pequenos de fabricação, pois permite reduzir os estoques intermediários e custos de inventário. É importante lembrar que, apesar do estudo de caso estar voltado para a troca de um molde de injeção de termoplásticos, a TRF pode ser utilizada para qualquer processo, sendo originária da troca de um ferramental para estampagem de metais. Em suma, a metodologia foca na redução dos custos totais de fabricação, diminuindo de maneira considerável os tempos improdutivos, que não agregam valor ao produto final. Grande parte das empresas brasileiras não mensura este tempo, desprezando-o na cotação do processo produtivo. As empresas trabalham com um tempo disponível de máquina que não é verdadeiro. O resultado é refletido na quantidade de horas extras adicionais necessárias para compensar a ineficiência das trocas de ferramental. A redução do tempo de setup é condição necessária

para diminuir o custo unitário de preparação. Tal redução é importante por três motivos: 1. Quando o custo de setup é alto, os lotes de fabricação tendem a ser grandes, aumentando o investimento em estoques; 2. As técnicas mais rápidas e simples de troca de ferramentas diminuem a possibilidade de erros na regulagem dos equipamentos e; 3. A redução do tempo de setup resultará em aumento do tempo de operação do equipamento [1]. DEFINIÇÃO DE SETUP Aquelas tarefas necessárias e relativas às atividades de preparação de um equipamento, desde o momento em que se tenha completado a última peça boa do lote anterior até o momento em que se tenha feito a primeira peça boa do lote posterior. Define-se dessa forma, como tempo total de setup o período transcorrido desde a produção da última peça boa do lote anterior até a produção da primeira peça boa do lote posterior. METODOLOGIA SMED Basicamente, a metodologia SMED consiste em sete etapas demonstradas na Figura 1: i. Caracterização da situação atual: Observar o processo atual da comutação, fazer um vídeo da troca, estudar os tempos, entrevistar os operadores; ii. Identificação de setup interno e externo: São sepaNovembro/Dezembro 2008

Ferramental

A adoção da metodologia SMED contemplou as sete etapas descritas anteriormente.

1. Levantamento da situação atual

2. Existe Setup interno?

Sim

3. Possível converão para externo?

Sim

Levantamento da situação atual A fim de investigar os tempos de preparação foi realizado o vídeo de uma troca de molde de injeção para o caso determinado, conforme demonstrado na Tabela 1.

Não

horas

Tempo total de setup externo

0,50

Tempo total de setup interno

1,73

Tempo total de manutenção

0,07

0,26

100

2,57

Etapas da troca de molde

4. Otimização setup interno

3. Conversão para setup externo

Tempo total de ajuste de processo Tempo total do setup

5. Otimização start-up

Tabela 1 - Tempo da troca de molde 6. Otimização setup externo

7. Definição de procedimentos

Figura 1 - Fluxo da metodologia SMED

radas as atividades executadas com a máquina parada (interna ou setup interno) das atividades executadas longe da máquina com a mesma em funcionamento (externas ou setup externo). Deve ser preparada uma lista de verificação para o setup externo (check-list); iii. Migração para setup externo: Etapa de transformação de atividades internas para externas; iv. Otimização de setup interno: Aumentar a eficiência das atividades internas restantes; v. Otimização de início de operação: Aperfeiçoar o processo de colocação da máquina em operação com o intuito de reduzir o tempo de início de produção (start-up); vi. Otimização de setup externo: Aumentar a eficiência das atividades externas e; vii. Definição de procedimentos: Formalizar a seqüência de ações que devem ser adotadas para a redução dos tempos de setup. ESTUDO DE CASO O exemplo a seguir é resultado de uma consultoria realizada em empresa de injeção de plásticos do interior de São Paulo. A empresa produz peças plásticas para a linha branca, linha automobilística e embalagens para cosméticos. 36

Ferramental

Novembro/Dezembro 2008

Identificação de setup interno e externo Em sala de aula o vídeo foi apresentado para as equipes de trocadores de moldes, supervisores e preparadores de matéria-prima. Foram identificados os tempos da troca e separados em atividades internas (setup interno) e externas (setup externo). Convém salientar que nesta troca foram verificados problemas de manutenção relativos a mau funcionamento do mouse1 do painel de comando da máquina. A máquina foi desligada e ligada para que o dispositivo pudesse entrar em funcionamento. Migração para setup externo Nesta etapa foram identificadas as atividades internas que poderiam ser realizadas com a máquina ainda em funcionamento. A Figura 2 mostra a análise da troca. Nela estão contidos apenas os itens que não deveriam ser realizados com a máquina parada, exceto retirada e colocação de mangueiras. A etapa de retirada dos conectores de água na parte inferior do molde representou algo em torno de 9,5% do setup interno. Este tempo poderia ser evitado se o molde possuísse “pés”. A operação de colocação das mangueiras de refrigeração representou 11,7% do setup interno. Um dos motivos para este tempo elevado foi a falta de identificação nas entradas e saídas dos canais de refrigeração e a falta de um esquema de montagem das mangueiras. 1

Mouse: do inglês, significa rato. Em informática designa o periférico que historicamente se juntou ao teclado como auxiliar no processo de entrada de dados, especialmente em programas com interface gráfica. Tem como função movimentar o cursor (apontador) pela tela do computador.

Novembro/Dezembro 2008

Ferramental

Tempo (s)

Retirar mangueiras de refrigeração parte inferior do molde. Não fez a purga da água dentro do molde (pode causar oxidação e entupimento do canal de refrigeração).

154

2,7

Foi buscar ferramenta no armário.

1,0

Trazer ponte rolante, organizar área para entrar a ponte (movimentação de pallet2).

202

2,0

Foi buscar protetor de molde.

0,4

Registrou apontamento e pegou pasta com ferramentas. Errado, deveria ser a primeira ação.

Foi buscar o gancho (trava-olhal).

Começou a retirada dos conectores de água.

Foi buscar ferramenta no armário.

Op. 4

Descrição

Op.

Descrição

Pegar ordem de produção no quadro de programação das injetoras.

Verificar com a sala de resina a preparação do material. Providenciar, se necessário, PP/SAN para limpeza do canhão.

Verificar se tem imã limpo para colocar no funil de alimentação.

Verificar se o molde está disponível na ferramentaria.

Transporte do molde para o lado da injetora.

0,6

Providenciar pallet para o molde que vai sair, posicionar ao lado da injetora. Organizar a área.

373

3,8

0,6

Molde que sai tem conector na parte inferior. Providenciar caibro de madeira.

131

1,3

Molde que entra tem conector na parte inferior. Fazer as conexões. Providenciar máscara do robô e parafusos, se necessário.

Continuou a retirada dos conectores de água.

0,8

Foi buscar ferramenta no armário.

170

1,7

Verificar funcionamento do robô.

Continuou a retirada dos conectores de água.

205

2,1

Providenciar Ficha Técnica e Plano de Controle.

Foi no armário pegar o pé. Não encontrou.

115

1,2

Providenciar olhal para os moldes (sai/entra).

Foi procurar pé no almoxarifado.

126

1,3

Testar o centro de massa do molde.

Colocou pé no molde.

0,5

Trouxe o molde para perto da máquina. Teve que arrumar pallets ao redor.

247

2,5

Verificar garras e parafusos de fixação. Molde que sai e molde que entra usam as mesmas garras.

Posicionar carrinho de setup próximo a injetora.

Foi buscar parafuso, pois a aba de fixação do molde é de tamanho diferente.

147

1,5

Chave para retirar garras de fixação, varão de extração, chave Allen. Posicionar sobre a mesa.

Voltou a fixar o molde na placa fixa da máquina. Trouxe uma caixa com vários parafusos mas teve dificuldade de encontrar o parafuso adequado.

334

3,4

Existe no molde (que sai ou entra) algum mecanismo que precisa ser retirado antes (pintado de amarelo). Limitador de gaveta.

Foi buscar varão de extração.

533

5,4

Começou a conectar as mangueiras de água. Separou as entradas e saídas. Necessidade de identificação das entradas e saídas no molde. Hoje é na base da experiência do trocador, mesmo assim houve confusão.

569

5,7

Verificar se o extrator que está na injetora é o mesmo que será usado na próxima operação. Providenciar extrator.

O varão extrator do molde que entra é especial.

Testar o varão de extração que vai entrar com sua respectiva porca/rosca ou parafuso.

Faltou mangueira. Foi buscar mangueira e abraçadeira.

214

Instalou as novas mangueiras no manifold3 de água e continuou a colocação de mangueiras.

596

6,0

Foi procurar mangueira de ar e conexão para a válvula de ar.

211

2,1

Faltou terminal de ar na máquina. Saiu para pegar mais conectores.

0,8

Instalou conector de ar na máquina e engatou algumas mangueiras. Foi buscar conector de ar. Terminou de conectar as demais mangueiras.

620

6,2

Foi buscar ferramenta no armário para fazer ajuste nos machos.

195

2,0

2,2

Figura 2 - Atividades na troca de molde

Providenciar bico de injeção, se necessário.

Providenciar aquecedor para água com as devidas entradas e saídas, se necessário.

É possível fazer a conexão do aquecedor de água com o sistema enquanto o molde que sai está operando.

Providenciar mangueiras e conexões necessárias.

Providenciar aquecedor de câmara quente, se necessário.

O aquecedor de câmara quente que está na injetora tem a mesma tomada do molde que vai entrar. Providenciar cabos se necessário.

Providenciar embalagem para o produto (caixa, saco plástico ou pallet).

Providenciar moinho, se necessário.

Posicionar talha próximo a injetora, desconectar garras.

Figura 3 - Lista de verificação da atividade externa da troca de moldes

Muitos gerentes podem olhar para este cenário (14,4% do tempo gasto com retirada e colocação de mangueira) e acreditar que devem partir para a compra de um sistema de engate rápido. Isto não é necessariamente correto. Uma das idéias do SMED é reduzir a troca de molde sem fazer investimentos, ou no máximo fazer um investimento pequeno. Somente após todas as etapas serem otimizadas é que se deve pensar em investimentos. Como forma de evitar que atividades externas (setup externo) sejam realizadas como atividades internas (setup interno) foi elaborada uma lista de verificação (check-list) de setup externo, como mostra parcialmente a Figura 3. Todos os itens devem ser verificados 38

Ferramental

Novembro/Dezembro 2008

antes de se iniciar uma troca de molde. A lista completa tem mais de 40 itens de verificação. A recomendação dada aos trocadores de molde foi para que somente iniciassem a troca de um molde se todos os itens do check-list tivessem sido verificados. Um dos pontos mais importantes deste check-list se refere à matéria-prima. Em empresas que utilizam matéria-prima que precisa ser estufada por 4 horas ou até mesmo 6 horas, é comum terminar a troca do molde e 2 Pallet: do inglês, significa estrado. É um suporte de madeira, metal ou plástico utilizado para movimentação de cargas. 3 Manifold: do inglês, significa distribuidor. É utilizado em moldes para centralizar diversas entradas e saídas de sistemas hidráulicos (água e/ou óleo).

Novembro/Dezembro 2008

Ferramental

verificar que ainda não há matéria-prima disponível (estufada). Otimização do setup interno Aumentar a eficiência das atividades internas restantes é um dos passos mais importantes para a melhoria do resultado da eficácia do processo. Serão mostrados aqui exemplos de como melhorar o tempo da atividade interna. Exemplo 1 - Padronização de bicos de injeção Nesta empresa existiam vários tipos de bico de injeção. Alguns em raio com várias dimensões diferentes, outros com chanfros em ângulos variados (Figura 4).

Figura 4 - Tipos de bico de injeção: (a) anteriores a padronização e b) posteriores a padronização

Foram padronizadas todas as buchas e bicos de injeção para apenas dois modelos. O trocador de molde passou a ter em seu carrinho de ferramentas os dois tipos de bico. Além disso, foi acrescida no check-list de setup interno a verificação do tipo de bucha do molde que iria ser colocado em máquina e a disponibilidade do bico no carrinho. Exemplo 2 - Padronização de refrigeração Foram eliminadas, para alguns moldes, várias entradas e saídas de água e substituídas por um distribuidor único (manifold). Este manifold foi confeccionado na ferramentaria da empresa. É um sistema simples, barato e eficiente. Consiste em um tubo de alumínio que distribui a água para as entradas do molde. No outro lado, outro tubo coleta a água de saída. Ao invés do trocador ter que conectar várias entradas e saídas no molde, ele conecta um menor número de mangueiras. Em alguns casos apenas uma entrada e uma saída por lado do molde. A Figura 5 mostra o exemplo desta ação. Há uma prática comum na utilização de moldes que é a colocação de pontes entre as várias entradas e saídas de água. Uma boa solução é deixar estas pontes fixas no molde evitando perda de tempo com a colocação das mesmas durante o setup interno. A Figura 6 mostra um 40

Ferramental

Novembro/Dezembro 2008

Figura 5 - Padronização de sistema de alimentação de água

exemplo desta prática juntamente com a adição de um manifold de distribuição de água. É uma solução interna sem os investimentos em sistemas de conexão rápida. Otimização do início de operação Melhorar o tempo de início de operação (startup) ou início de produção consiste em diminuir os tempos de ajuste de processo, o que significa minimizá-los ou eliminá-los. O uso de fichas de processo, sejam em papel ou no programa da máquina injetora deve ser aplicada de forma mensuráFigura 6 - Padronização de interligação entre entradas e saídas de vel e repetitiva. A maioria água (pontes). dos casos em que se perde tempo no ajuste de uma injetora é porque aquela máquina não tinha ficha de processo para aquele molde ou produto. É de elevada importância o treinamento sobre operação e programação dos robôs para os trocadores. Nas empresas que utilizam robôs para a retirada de peças o início de produção fica sujeito à chegada do técnico especialista neste equipamento para colocar a máquina em marcha. Como curiosidade, em uma determinada empresa o processo consistia em: Ÿ Trocador de molde coloca o molde em máquina; Ÿ Trocador de molde preenche uma ordem de serviço para a manutenção elétrica da fábrica solicitando instalação dos conectores da câmara quente e ligação da mesma e; Ÿ Após instalação e aquecimento da câmara quente, trocador de molde libera a máquina para produção. O tempo perdido nesta etapa representava 26,8 %

do tempo total da troca do molde. O problema foi resolvido com um treinamento para a equipe de troca de molde, educando sobre as técnicas de conexão correta dos cabos elétricos e sobre a ligação do sistema de câmara quente. Otimização do setup externo As primeiras atividades para ganho de eficácia são executadas nos processos internos, como visto anteriormente. Todavia, também os processos externos podem ser significativamente melhorados. Como mostra a Figura 7, o carrinho dos trocadores de moldes era de difícil manuseio e visualização das ferramentas, pois elas estavam armazenadas em gavetas. Foi substituído por outro que apresenta melhor organização e visualização das ferramentas (Figura 8). É possível verificar a falta de al- Figura 7 - Carrinho de manutenção antigo guma ferramenta, sendo mais fácil encontrar determinada chave, além de este carrinho ser mais barato que os tradicionais.

Figura 8 - Modelo de um novo carrinho de ferramentas

Definição de procedimentos Por fim, é importante formalizar a metodologia desenvolvida de maneira que sua aplicação seja independente da equipe que a desenvolveu. A instituição de procedimentos claros e precisos facilita a execução dos processos de preparação das máquinas, regulamentando o seu cumprimento para racionalização dos tempos.

CONCLUSÃO Nota-se pela Figura 9 que a sistemática de TRF começou a dar resultados e os tempos das trocas começaram a ser reduzidos. Nas melhorias implementadas em três máquinas, no período de janeiro a março, tivemos uma redução para 32% do tempo inicial na primeira máquina (TA), para 90% na segunda (TB) e para 26% na terceira (TC). Entretanto, a partir do mês de abril foram feitas mudanças no quadro de pessoal, inclusive com o desligamento do gerente da área. Essas alterações causaram descompasso no processo e falta de acompanhamento dos índices de troca de molde, resultando em aumento destes indicadores. A média, que já registrava uma redução de 62% do tempo original, foi deslocada para um ganho de apenas 30%. É de responsabilidade da gerência de produção acompanhar o tempo da troca. Um simples formulário “Gestão à Vista” deixa o preparador mais atento. Os índices de troca de molde devem ter a mesma atenção que os índices de produtividade, qualidade, refugo, eficiência entre outros.

Figura 9 - Evolução dos índices de troca de moldes

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Flogliato, Flávio Sanson; Fagundes, Paulo Ricardo Motta; Troca Rápida de Ferramentas: Proposta Metodológica e Estudo de Caso. Gestão & Produção, v.10, n.2, p 163-181, agosto 2003. [2] Instituto Técnico Superior; Melhoria Contínua: SMED Single Minute Exchange of Die; p 1-10. [3] Bertoloti, Gilsilei; SMED: Single Minute Exchange of Die. Apostila de Treinamento e Consultoria, p 1 - 30, março 2007.

Gilsilei Bertoloti - Engenheiro de materiais pela Universidade Federal de São Carlos. Atuou em empresas multinacionais de médio e grande porte como GE Plastics, Weidmann Plastics Technology, TI Automotive Systems, BSH Continental e Rexam Embalagens. Atualmente é Gerente de Projetos da Graham Packaging do Brasil, além de instrutor e consultor no ramo plástico com mais de 18 anos de experiência.

Novembro/Dezembro 2008

Ferramental

Lista de verificação: preparação de molde para produção Notas explicativas

Troca de Molde (Aleta do Refrigerador)

Real

Previsto

18 16 14 Tempo (minutos)

12 10 8 6 4 2

Ferramental

Novembro/Dezembro 2008

28 /9/ 20 08

26 /9/ 20 08

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18 /9/ 20 08

16 /9/ 20 08

14 /9/ 20 08

12 /9/ 20 08

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

LISTA DE VERIFICAÇÃO Prepraração de molde para produção

Nº Ordem de Serviço Data

CLIENTE Empresa:

Fone:

Contato:

e-mail:

Fax:

DESCRIÇÃO Dimensões do molde (mm): Altura: x largura:

Identificação do molde:

Nº de cavidades: x profundidade:

Características especiais do molde: Acionamentos

hidráulico

pneumático

Injeção com

câmara quente

bico quente

Identificação do produto:

outros: outros: Peso da injetada (g):

Material do produto:

Características especiais do material: desumidificar estufar outros

Dimensões da injetora (mm): Entre colunas: x altura máxima molde:

Identificação da injetora:

x anel de centragem:

Características especiais da injetora: Número de entradas/saídas de: Acumulador:

sim

água

óleo

outros:

não

Manipulador/Robô:

sim

não

ETAPAS DE PREPARAÇÃO EXTERNA (máquina em operação) 1 - MOLDE

Tempo previsto (minutos)

Tempo real (minutos)

Observações

Tempo previsto (minutos)

Tempo real (minutos)

Observações

1.1. Verificar se molde está liberado para produção (ferramentaria/almoxarifado) 1.2. Verificar se molde é compatível com a injetora (distância entre colunas, altura máxima de molde, peso do molde na placa, anel de centragem, recursos de acionamento de movimentos, recursos de refrigeração/aquecimento) 1.3. Disponibilizar molde (que entra) ao lado da injetora 1.4. Testar o centro de massa do molde

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 20 - Novembro/Dezembro 2008

1.5. Disponibilizar área para molde (que sai) ao lado da injetora 1.6. Disponibilizar documentação do molde (projeto, instruções de acionamento de machos, esquema de refrigeração, esquema elétrico) 1.7. Disponibilizar acessórios do molde junto à injetora (olhais, mangueiras, abraçadeiras, conectores, varões de extração) 1.8. Testar montagem de acessórios do molde 1.9. Disponibilizar e organizar ferramentas junto à injetora (chaves, hastes) 1.10. Disponibilizar demais acessórios junto à injetora (garras de fixação, controlador de temperatura, cabos elétricos, refrigerador/aquecedor) 1.11. Testar tomadas elétricas de bico e câmara quente 1.12. Se o molde que sai tem conector na parte inferior e não possui pé, providenciar calços de madeira TEMPO TOTAL

2 - MATERIAL 2.1. Verificar se material está disponível para produção 2.2. Verificar se material precisa de preparação para produção 2.3. Disponibilizar material junto ao alimentador TEMPO TOTAL

Novembro/Dezembro 2008

Ferramental

LISTA DE VERIFICAÇÃO Prepraração de molde para produção

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

3 - INJETORA

Tempo previsto (minutos)

Tempo real (minutos)

Observações

Tempo previsto (minutos)

Tempo real (minutos)

Observações

3.1. Pegar ordem de produção no quadro de programação 3.2. Verificar se injetora está disponível para produção 3.3. Verificar se injetora precisa de preparação para produção 3.4. Providenciar material para limpeza do canhão 3.5. Verificar se tem imã limpo para o funil da injetora 3.6. Providenciar máscara do manipulador/robô 3.7. Verificar funcionamento do manipulador/robô 3.8. Providenciar moinho TEMPO TOTAL

4 - OUTROS 4.1. Disponibilizar Ficha de Processo e Plano de Controle junto à injetora 4.2. Disponibilizar elementos de suspensão junto ao molde (olhais e cabos de içamento) 4.3. Providenciar embalagem para o produto (caixa, saco plástico) 4.4. Remover obstáculos da área de trabalho 4.5. Posicionar ponte rolante junto à injetora TEMPO TOTAL

ETAPAS DE PREPARAÇÃO INTERNA (máquina parada) Tempo previsto (minutos)

5 - GERAL

Tempo real (minutos)

Observações

5.1. Parada de produção (desligar injetora)

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 20 - Novembro/Dezembro 2008

5.2. Aplicar óleo protetivo nas cavidades do molde (que sai) 5.3. Colocar trava de segurança no molde (que sai) 5.4. Retirar cabos elétricos do molde (que sai) 5.5. Desconectar sistemas de acionamento de movimentos do molde (que sai) 5.6. Retirar mangueiras de refrigeração/aquecimento do molde (que sai) 5.7. Purgar sistema de refrigeração/aquecimento do molde (que sai) 5.8. Acoplar sistema de içamento do molde (que sai) 5.9. Liberar sistema de fixação do molde nas placas fixa e móvel da injetora 5.10. Remover molde (que sai) 5.11. Inserir molde (que entra) 5.12. Acoplar molde nas placas fixa e móvel da injetora 5.13. Desacoplar sistema de içamento do molde 5.14. Conectar mangueiras de refrigeração/aquecimento do molde (que entra) 5.15. Conectar sistemas de acionamento de movimentos do molde (que entra) 5.16. Conectar cabos elétricos do molde (que entra) 5.17. Retirar trava de segurança no molde (que sai) 5.18. Reiniciar produção (religar injetora) TEMPO TOTAL Responsável:

Ferramental

Local: Novembro/Dezembro 2008

Data:

CLEBER VALLE - gerencia.sjp@kellab.com.br

Metrologia e sistemas de qualidade

metrologia é a ciência que abrange todos os aspectos teóricos e práticos relativos às medições, sendo ferramenta fundamental no crescimento e inovação tecnológica das empresas. Dessa forma, precisa ser urgentemente desmistificada, tornando possível desfrutar de seus benefícios no meio industrial.

A metrologia está presente no dia-a-dia do ser humano. Logo que nascemos, as primeiras informações registradas são nosso peso e tamanho. Depois é comum medir a temperatura para diagnosticar doenças, e assim por diante. Assim incorporamos a metrologia, inconscientemente, quando medimos o volume de combustível no abastecimento do veículo, a pressão de calibração dos pneus, a velocidade do trem, o tempo para os compromissos. Enfim, a medição está presente em muitos de nossos atos e decisões. Mesmo com esta proximidade, a metrologia ainda nos parece complexa e cognitiva1. Não compreendemos porque nos pesamos em duas balanças e os valores nunca coincidem, porque a velocidade indicada pelo redutor de velocidade não confere com o odômetro do veículo, porque medimos uma peça com um paquímetro e aprovamos e nosso cliente a reprova. Não parecem ser do domínio de todos os profissionais os fatores e as

influências que afetam as medições, os métodos de identificar e quantificar estas influências e as razões desta ciência da medição chamada metrologia. Quando empresas passam pelo processo de certificação ISO 90012 ou outro sistema de gestão da qualidade, e começam a ter a obrigação da gestão dos instrumentos de medição, a situação é ainda mais crítica. Rapidamente aquela metrologia tão presente em nosso dia-adia se transforma em um problema praticamente insolúvel. O que os auditores pedem e questionam nos soa completamente estranho. E a adoção do certificado ISO nos força a conviver com este mal necessário que parece a metrologia. A proposta deste trabalho é explicar de forma prática, resumida e didática a maneira de implementar e manter um sistema de gestão da metrologia de acordo com os requisitos do item 7.6 da norma ISO 9001:2000, que trata sobre o Controle de Dispositivos de Medição e Monitoramento.

DISPOSITIVOS DE MEDIÇÃO E MONITORAMENTO É importante entender o conceito destes equipamentos, classificados em: ! Instrumentos de medição: medem qualquer grandeza e apresentam uma indicação em qualquer unidade. O valor é lido diretamente no equipamento; ! Dispositivos de controle e monitoramento: não expressam o valor da medida em números, mas verificam a conformidade do produto inspecionado aos requisitos aplicáveis, como os calibradores 1

Cognição: é o ato ou processo de conhecer, que envolve atenção, percepção, memória, raciocínio, juizo, imaginação, pensamento e linguagem [1]. 2 ISO 9001: do inglês International Organization for Standarization (Organização para a Normatização Internacional), refere-se a organização não-governamental fundada em 1947, em Genebra, na Suiça, e hoje presente em cerca de 140 países. Sua função é a de promover a normatização de produtos e serviços, para que a qualidade dos mesmos seja permanentemente melhorada. A expressão ISO 9000 designa um grupo de normas técnicas que estabelecem um modelo de gestão da qualidade para organizações em geral, qualquer que seja o seu tipo ou dimensão. Novembro/Dezembro 2008

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tipo passa/não-passa liso ou roscado, os gabaritos e dispositivos de controle. Nesse caso não é lido um valor, mas sim verificado se o item a ser controlado está conforme a medida do dispositivo de controle. Qualquer régua ou trena é um instrumento de medição. Note, por exemplo, que em uma régua os números são essenciais para a medida de espaço (figura 1). Outros exemplos de instrumentos de medição são balança, barômetro, dinamômetro, manômetro, medidor de altura, micrômetro, multímetro, osciloscópio, paquímetro (figura 2),

Figura 1 - Régua de metal [1]

Figura 2 - Paquímetro convencional [1]

pirômetro, taxímetro, termômetro, torquímetro e velocímetro. Por outro lado, qualquer gabarito é um dispositivo de controle. Alguns exemplos são bloco padrão, calibrador, cantoneira, desempeno, esquadro e máscara. As figuras 3 e 4 apresentam alguns exemplos destes dispositivos. CALIBRAÇÃO Já sabemos que dispositivos de medição e monitoramento são todos aqueles equipamentos que medem qualquer grandeza. Porém, quais as garantias que temos de que estes instrumentos estão medindo de maneira correta? Para comprovar se o instrumento está medindo de maneira correta, compara-se a indicação do equipamento com padrões de referên-

Figura 3 - Dispositivos de controle: a) desempeno de granito; b) esquadro de granito; c) nível transversal e prumo; d) conjunto de blocos padrão [2]

cia conhecidos, sob condições controladas, determinando os erros do instrumento. Esta operação é deno-

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Figura 4 - Dispositivos de controle para inspeção de peça injetada e usinada conforme projeto especial.

Padrão

Figura 5 - Calibração de equipamento

minada de calibração (figura 5). Portanto, resumidamente podemos afirmar que calibrar um instrumento é apenas compará-lo com um padrão para identificar o erro. Os resultados da calibração normalmente são apresentados em um certificado de calibração (figura 6), onde constam os erros do instrumento calibrado. Assim, é possível que um equipamento com erros significativos esteja calibrado, porque a calibração não é a garantia que ele esteja com erros baixos e sim a garantia que você conhece os erros do equipamento. Essa é uma confusão que ocorre frequentemente nas empresas, ou seja, acreditar que o fato de um equipamento ter sido calibrado significa que o mesmo está perfeito e pode ser utilizado irrestritamente.

Figura 6 - Certificado de calibração de equipamento

Confundem calibração com manutenção ou ajuste. A calibração serve para identificar os erros dos equipamentos e, conhecendo estes erros, cabe ao usuário avaliar se o equipamento pode ou não ser utilizado, se garante ou não a exatidão requerida. SISTEMA DE GESTÃO DA METROLOGIA A empresa que esteja iniciando o processo de adequação de sua metrologia aos requisitos normativos da ISO 9001:2000 ou ISO TS

16949:2002 deve seguir uma metodologia de implantação. A seguir são relacionados os principais passos para a ordenação da implantação. Levantamento dos dispositivos da empresa Na primeira etapa deve-se relacionar todos os dispositivos de medição e monitoramento disponíveis, registrando-os, independentemente de serem passíveis de comprovação periódica ou não. A seleção do que deve ou não ser Novembro/Dezembro 2008

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controlado e calibrado é a etapa seguinte e seu êxito depende consideravelmente da maneira como esta relação de instrumentos é elaborada. Na lista, para cada instrumento, sugere-se registrar: ! Código de identificação* ! Descrição do instrumento ! Número de série ! Modelo ! Faixa de indicação ! Resolução ! Fabricante ! Local de utilização ! Data da última calibração* ! Freqüência da calibração* ! Data da próxima calibração* ! Critério de aceitação/Desvios admissíveis* ! Número do certificado* ! Observações. * Informações que podem não estar disponíveis nesta etapa. Todavia, devem ser previstos campos na lista para registros posteriores. Definição de itens a controlar e calibrar Todo instrumento utilizado para mensurar uma característica final do produto ou características intermediárias do processo de fabricação que possam, de alguma forma, afetar a qualidade do produto final, deve ser controlado e calibrado periodicamente a fim de assegurar a confiabilidade das medições/monitoramento. Convém ressaltar que afetar a qualidade do produto final não significa somente comprometer a conformidade com os requisitos especificados no projeto, mas também o atendimento no prazo de entrega e no preço. Desta forma, dispositivos que monitoram características interme-

diárias do processo de fabricação devem ser calibrados, mesmo que essa característica do produto seja medida novamente ao longo da linha de produção, uma vez que deixar o diagnóstico somente para o final da linha pode gerar refugo/retrabalhos e atraso no prazo de entrega. Lembre-se que qualidade não é apenas fornecer produtos e serviços de acordo com os requisitos técnicos, mas também no prazo acordado e com o menor custo possível. Também é aconselhável o uso de medições redundantes ao longo da linha de fabricação, sendo que o instrumento com melhor exatidão deve ser utilizado no monitoramento final, conforme demonstra a figura 7. Identificação física dos dispositivos Todos os dispositivos de medição e monitoramento passíveis de comprovação periódica devem ser identificados com um código único, que, por analogia, é o RG ou CPF do equipamento. O código, por ser único, não pode ser passado para outro dispositivo, mesmo depois de o primeiro ser inutilizado. Essa identificação é

imprescindível para rastreabilidade do equipamento. Através deste código, o instrumento é vinculado ao certificado de calibração e a um cadastro, onde é registrado todo o histórico do equipamento. O formato deste código é definido pela empresa, todavia, sugerese que não seja muito extenso. É comum adotar um prefixo indicando o tipo de instrumento seguido de um número seqüencial. Um paquímetro por exemplo, pode ser codificado com PQ001, um micrômetro com MC001, e assim por diante. Determinação da frequência de calibração Os dispositivos de medição e monitoramento devem ser comprovados a intervalos apropriados (normalmente periódicos), estabelecidos com base na sua estabilidade, propósito e uso. Os intervalos devem ser tais que a comprovação seja realizada novamente antes de ter ocorrido qualquer provável mudança na exatidão que seja significativa para o uso do equipamento. Dependendo dos resultados das calibrações em comprovações anteriores, os intervalos de comprovação podem ser reduzidos, caso

Objetivo: proteger o cliente por meio de uma medição redundante Monitoramento

A garantia da qualidade assegura a conformidade do produto

fluxo

Cliente

Redundância: medir com vários instrumentos no fluxo para melhor proteger o cliente

Figura 7 - Medição múltipla durante processo de fabricação Novembro/Dezembro 2008

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seja necessário, para garantir uma exatidão contínua. Para a estimativa da frequência inicial deve-se considerar: ! Características construtivas do equipamento; ! Recomendações do fabricante; ! Recomendações de normas técnicas; ! Intensidade e freqüência de utilização; ! Condições ambientais no local de utilização; ! Característica que controla a exatidão requerida e; ! Experiência com meios similares. A calibração de um dispositivo de medição e monitoramento valida as medições realizadas anteriormente pelo instrumento. Ao contrário do que muitos pensam, a caibração não tem um prazo de validade. Quando calibramos um instrumento e concluímos que está em boas condições, o equipamento é liberado para utilização. Porém, a partir do momento em que é liberado, não há mais garantias das condições do mesmo, e somente após a próxima calibração, se o instrumento permanecer em boas condições, é que são validadas as medições realizadas. Em contrapartida, quando após uma calibração o instrumento é reprovado, coloca em dúvida todos os produtos inspecionados com este equipamento desde sua calibração anterior, e um relatório de Não-Conformidade deve ser aberto para avaliar o impacto destes desvios e as ações a serem tomadas. Quando os desvios do instrumento de medição comprometerem a qualidade dos produtos e serviços oferecidos, ações como notificação ao cliente e recall3 devem ser analisadas.

Meses Assim, é importante que os Instrumento Frequência J F M A M J J A S O N D intervalos de calibração sejam 6 meses PQ 001 R R definidos de maneira que, em 6 meses PQ 002 R P caso de detecção de desvio 6 meses MC 001 R R em um instrumento, seja pos6 meses TQ 001 R P sível uma ação de contenção e 6 meses TQ 002 R P uma retroatividade com os Tabela 1 Cronograma de calibração de equipamenprodutos já foram entregues. tos de medição. Legenda: P - Previsto R - Realizado Quando uma característica é da qualidade) deve planejar e procontrolada por mais de um insgramar as calibrações, como mostrumento, ou quando verificações tra o exemplo da Tabela 1. simples nos instrumentos são reaDeve-se distribuir a primeira calizadas pelo próprio usuário entre libração de cada instrumento ao os intervalos de calibração, este rislongo do prazo definido para a co é minimizado, e os intervalos de completa implantação do sistema. calibração podem ser maiores. Sugere-se que para instrumentos similares ou da mesma família seSeleção de laboratório de jam programadas as calibrações em calibração meses diferentes, evitando que duCaso a empresa opte por conrante o período de calibração a ortratar terceiros para realizar a caliganização fique sem nenhum insbração de seus dispositivos de metrumento substituto daquele grudição e monitoramento, deve aspo. segurar que os laboratórios selecioApós a primeira calibração, as nados atendam aos requisitos nor4 5 próximas serão feitas conforme a mativos da NBR ISO / IEC 17025:frequência de calibração definida, 2005, norma específica para Labonão podendo ser adiadas. Se necesratórios de Calibração e Ensaios. Os sários ajustes ou redistribuição deresultados dessa certificação devem ve-se antecipar algumas calibraser registrados e mantidos como ções, mas nunca adiar. evidência, bem como uma relação dos laboratórios aprovados. Um Calibração, interpretação e certificado de acreditação junto a validação do certificado de RBC (Rede Brasileira de Calibração) calibração atende a intenção do requisito aciNo próximo número desta revisma. A relação completa dos labota apresentaremos os requisitos paratórios acreditados à RBC está disra calibração, como interpretar e ponível no site do Instituto Naciovalidar um certificado, como definir nal de Metrologia - Inmetro:

www.inmetro.gov.br/laboratorios/rbc/.

Elaboração de programa de calibração Depois de identificados e relacionados os dispositivos de medição e monitoramento passíveis de comprovação periódica, o departamento responsável pelo controle desses dispositivos (geralmente o

3 Recall: do inglês, chamar de volta. Na indústria é o processo de recolha de um produto ou a solicitação de devolução de um lote ou mesmo de uma linha inteira de produtos feita pelo fabricante do mesmo. 4 NBR: indicação de norma brasileira, sob coordenação da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. 5 IEC: A International Electrotechnical Commission ou Comissão Eletrotécnica Internacional é uma organização internacional de padronização de tecnologias elétricas, eletrônicas e relacionadas. Alguns dos seus padrões são desenvolvidos juntamente com a ISO.

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os critérios de aceitação, identificação do status6 de calibração e, por fim, como selecionar e especificar os equipamentos mais indicados

para cada aplicação. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] www.pt.wikipedia.org [2] www.starrettonline.com

6 Status: expressão latina (in statu quo ante) que designa o estado atual das coisas em qualquer instante.

Cleber Valle - Técnico em Metalurgia pela Escola Técnica Tupy - ETT, Bacharelado em Economia pela Universidade da Região de Joinville Univille e Pós-Graduado em Planejamento e Gerenciamento Estratégico pela Pontifícia Universidade Católica - PUC-PR. Tem 14 anos de experiência em metrologia, dos quais sete anos atuando como Gerente da Qualidade e Signatário Autorizado em Laboratório Acreditado a Rede Brasileira de Calibração - RBC. É Gerente da K&L Laboratório de Metrologia, unidade de São José dos Pinhais - PR.

Curiosidade O quilo não pesa um quilo – Agência FAPESP - Quanto é uma tonelada? Fácil, são mil quilos. Certo, mas quanto é 1 quilo? Ou melhor: o que é 1 quilo? Pois 1 quilograma é definido pelo Sistema Internacional (SI) de unidades como “a unidade equivalente à massa do protótipo internacional do quilo”. Protótipo? Isso mesmo, a medida que usamos para marcar nossos pesos ou a quantidade de alimentos que compramos tem como base a massa de um cilindro. Feito de uma mistura de platina e irídio, com 39 milímetros de altura e de diâmetro, o objeto – algo físico, é bom ressaltar – é mantido no Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), em Sèvres, na França, desde 1889. Antes disso era ainda pior: o quilo era a massa equivalente a um decímetro cúbico de água à temperatura de 4,44ºC. Cilindro metálico. Parece antiquado? E é mesmo. Parece impreciso? E é mesmo. O protótipo internacional está mais leve desde que foi criado. Acredita-se que a diminuição tenha sido de 15 nanogramas (bilionésimos de um grama) – alguns chegam a dizer 50 microgramas. Parece pouco, mas o problema é que não deveria ter havido variação. A diferença certamente não terá nenhuma influência em dietas para emagrecer, mas para a física de partículas representa uma grande dor de cabeça. O quilograma é a única das sete unidades básicas do Sistema Internacional ainda definido por um artefato. As outras seis são: metro (unidade de distância); segundo (de tempo); ampére (de corrente elétrica); Kelvin (de temperatura); mol (de quantidade de substância); e candela (de intensidade luminosa). Todas elas são definidas em termos de propriedades da natureza e podem ser medidas por qualquer laboratório devidamente capacitado no mundo. Fonte: www.grupocalibracao.com.br

Entenda seu CNC Arquitetura aberta Simotion

SIEMENS

A linha Simotion é uma solução para controle de movimentos (Motion Control) integrado a lógica de CLP (controlador lógico programável) e funções tecnológicas como controle de temperatura e possui três plataformas de equipamentos (hardware), selecionadas de acordo com o tipo da máquina operatriz: Simotion D para soluções compactas e máquinas modulares com periferia distribuída; Simotion C para soluções flexíveis na escolha do acionamento e reformas de máquinas e; Simotion P para aplicações de alto desempenho, em ambiente PC e com arquitetura aberta. Dentre as aplicações do produto, destaca-se a manipulação e o transporte de peças através de braços articulados e robôs para a linha industrial. E como flexibilidade é uma palavra-chave em ambientes altamente competitivos, cadeias paralelas ou arquiteturas abertas proporcionam a estes manipuladores altas velocidades, alta capacidade de carga e diferentes configurações de acordo com a necessidade: SCARA (Selective Compliant Assembly Robot Arm ou Selective Compliant Articulated Robot Arm), braços articulados, portais cartesianos, entre outros. Os manipuladores da figura representam alguns exemplos da biblioteca de arquitetura aberta do Simotion. Podem ser comandados de modo central pelo próprio Simotion e trocar informações com outros sistemas através das redes Profibus DP e Profinet ou receber comandos via periferia. Por exemplo, é possível ter dois centros de usinagem controlados por CNCs trocando informações via Profibus com um Simotion que controla carga e descarga de peças nas duas máquinas, via “Roll-Picker”. A aplicabilidade da solução não se restringe a alimentadores e portais. As mesmas configurações podem ser utilizadas em máquinas de embalagem, máquinas de corte de madeira e vidro, máquinas têxteis, entre outras. Roll-Picker Consulte apc.brazil.br@siemens.com para maiores detalhes. Nosso serviço de apoio ao cliente presta os esclarecimentos necessários quanto à utilização do seu comando CNC pelo telefone (11) 3833-4040 ou e-mail adhelpline.br@siemens.com.br E na compra de uma nova máquina CNC podemos lhe auxiliar no esclarecimento de dúvidas técnicas pelo telefone (11) 3908-1757 ou e-mail william.pereira@siemens.com Novembro/Dezembro 2008

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Polimento e gravação A Plasticbool presta serviços de polimento e gravação em moldes e ferramentas. Realiza gravação em relevo e constrói carimbos de aço em pantógrafo. Executa também pré-polimento, polimento com pasta e espelhado em moldes para injeção e sopro, além de moldes para sopro. Disponibiliza ainda a construção de eletrodos sob encomenda. Plasticbool 11 2684 0066 www.plasticbool.com

Fresadora convencional As fresadoras convencionais LFG X6323B, X6325D, X6325Di e X6330, comercializadas pela Zuba, são configuradas com cursos de 650 a 920 mm em X, 305 a 380 mm em Y e 400 a 430 mm em Z. As dimensões de mesa variam de 1.246 x 230 mm no menor modelo até 1.370 x 305 mm no maior, com carga máxima sobre a mesa de 200 a 350 kg respectivamente. Todos os modelos têm acessórios padrão que englobam varão, luminária, quadro

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elétrico, morsa de precisão, caixa de ferramentas, jogo de base niveladora, jogo de pinças e mandril, sistema de refrigeração, proteção para a base da máquina, jogo de presilhas de fixação, proteção emborrachada para o barramento, sistema manual de lubrificação centralizada e avanço automático nos eixos X e Y. Zuba 11 4712 1222 www.lfgmachines.com.br

Fresadora gravadora CNC A linha de fresadoras gravadoras CNC Sculptor, comercializados pela Vitor Ciola, tem vasta gama de aplicações, podendo ser utilizada para gravação, fresamento, recortes e modelagem de componentes para sinalização, modelação, prototipagem, ferramentaria leve e fabricação de móveis. Sua robustez permite o uso com chapas de latão ou galvanizadas, acrílico, MDF, alumínio e madeira. A estrutura é construída em alumínio fundido e a configuração inclui rolamentos lineares prismáticos e fusos de esferas recirculantes em todos os movimentos, controlador digital de movimentos com memória tipo Flash Eprom para rápida atualização de programas de comando, interface homem-máquina com sistema de joystick de 5 velocidades e amplo visor de cristal líquido, sistema EngraveLab Foundation 2D para gravação e corte, mesa de alumínio fundido com rasgos tipo “T”, recoberta de acrílico e bocal de aspiração de pó de alta eficiência. É montada sobre bancada de aço soldado, com grande estabilidade e sistema de nivelamento. O comando é compatível com diversos programas CAD/CAM comerciais, pois utiliza linguagem

HPGL & ISO. Os modelos tem área efetiva de trabalho variando entre 1.030 x 1.100 mm até 2.040 x 3.060 mm e máxima passagem no eixo Z na faixa de 150 a 250 mm. Vitor Ciola 11 4761 6044 www.vitorciola.com.br

Mesa de medição Construída em alumínio fundido estabilizado, a mesa de medição M73000, da Mainard, tem torre com 250 mm de altura e base em

granito lapidado medindo 100 X 100 mm². Possui um sistema de ajuste fino, relógio comparador digital de leitura milesimal (0,001 mm) e curso de 10 mm equipado com ponta de medição em aço inox com 10 mm de diâmetro. O conjunto é fornecido com certificado de calibração. Mainard 11 5622 5287 www.mainard.com.br

Moldes para extrusão A Astrotec fornece moldes para extrusão de perfis plásticos construídos em aços especiais, com saída única, extrusão dupla ou multisaídas. Todos os moldes são providos de flange para fixação na extrusora e resistências elétricas de

Torno CNC híbrido multieixos

aquecimento individualizado. A empresa está capacitada para atender também solicitações de moldes para co-extrusão, amplamente utilizados na manufatura de perfis que requerem aplicação de frisos, superfícies coloridas, vedações ou efeito dobradiça mediante a combinação de polímeros variados. Astrotec 47 3436 3837 www.astrotec.ind.br

O torno híbrido SKT180TTSY, da Hyundai-Kia, comercializado pela Cosa, tem dois spindles opostos. Equipado com motor de acionamento de 15 kW (20 HP) incorpora eixo Y na torre superior, permitindo o processamento de multi-tarefas. O visor frontal é blindado para garantir a segurança do operador.

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Suas características técnicas são: diâmetro da placa principal de 8” (203,2 mm), passagem sobre o barramento de 230 mm, máximo comprimento de torneamento de 65 mm, rotação do spindle principal com 6.000 rpm e do secundário com 5.000 rpm. Cosa 19 3886 3003 www.cosa.com.br

Eletrodos complexos A Usicam Tecnologia, especializada na construção de eletrodos complexos, presta serviços de divisão e visualização do modelo matemático da peça, a partir da utilização de recursos específicos para definição de divisão do produto e sentido de abertura das cavidades, gavetas e postiços com controle on-line direto com o cliente. Também auxilia o cliente na definição de ferramentas de usinagem, automatizando o projeto, edição e montagem de ferramentas complexas a partir de catálogos de fabricantes ou elementos definidos pelo usuário.

O sistema utilizado para o projeto de eletrodos contém poderosas ferramentas para a criação rápida de eletrodos com geometrias complexas, determina a área de queima com exatidão e flexibilidade na manipulação de superfícies e gerencia todos os dados de alteração de geometrias através de banco de dados paramétrico. Adicionalmente a 58

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empresa desenvolve programas para furação, torneamento, eletroerosão a fio e usinagem de 2,5 à 5 eixos, aplicando, quando necessário, recursos para fresamento em alta velocidade (HSM). É possível ainda fazer a verificação da usinagem mediante simulação do programa CAM, evitando erros e tornando o processo mais eficiente, rápido e de menor custo. Usicam 47 3886 3003 www.usicamtecnologia.com.br

Termoformadora automática A termoformadora TC-C, fabricada pela Eletro-Forming, é uma máquina contínua e automática para a produção de peças termoformadas a partir de bobinas. A moldagem com corte final é feita em uma só estação, com posterior empilhamento. A produtividade atinge até 1.600 ciclos por hora, podendo operar com PS, PVC, PP e PET de espessuras até 1 milímetro. A área do molde pode atingir 600 x 400 mm em uma profundidade de até 90 mm. As potências de forno e motor são 35 kW e 8 kW respectivamente. O equipamento trabalha com bobinas de plástico, com vácuo e ar comprimido na moldagem. Em sua configuração acompanha contramolde, válvulas pneumáticas de alta vazão e faca gráfica para corte contra cepo de aço inoxidável. Opcionalmente pode dispor de préaquecedor e sistema de forno infe-

rior para moldagem de polipropileno, servo motor no transporte do filme para aumentar a produtividade e válvulas para acionar partes postiças do molde na desmoldagem de partes negativas. Eletro-Forming 11 4704 3699 www.eletro-forming.com.br

Sensor de pressão para cavidades O sensor combinado pressão/ temperatura tipo 6190A, produzido pela Kistler da Alemanha e comercializado no Brasil pela Panambra, tem diâmetro frontal de 4 mm e mede a pressão da cavidade do molde (0 a 200 Bar) além da temperatura de contato/superfície (0 a 200ºC) da peça moldada. Este sinal adicional poderá ser usado para monitoração e controle do processo, por exemplo, pela combi-

nação deste com a opção de cálculo do tempo de resfriamento que está integrada no amplificador de carga tipo 5155A. Em adição aos requisitos existentes no processo de injeção, os sensores poderão ser manuseados durante a inspeção dos moldes. A empresa está introduzindo também a tecnologia do fio simples para a eliminação dos problemas de manuseio, eliminando assim a quebra ou esmagamento dos cabos de conexão. É especialmente recomendado para utilização com termoplásticos. Panambra 11 3346 6329 www.panambra.com

Nebulizador com dois aplicadores O nebulizador Tapmatic V, da Quimatic, é construído com dois aplicadores, cada um com regulagem

independente de ar e fluido. As principais características do produto são: ausência de peças móveis, alimentação diretamente da lata de óleo solúvel ou fluido, dispensa do uso de reservatório em máquinas operatrizes, fixação com imã permanente. Auxilia na remoção de cavacos e permite melhor refrigeração e lubrificação na usinagem. Quimatic 11 3312 9999 www.quimatic.com.br

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FUNDAMENTOS DE METROLOGIA CIENTÍFICA E INDUSTRIAL Armando Albertazzi Gonçalves Júnior e André Roberto de Sousa

Concebido como material de apoio para o ensino da metrologia, atende às necessidades dos cursos de graduação e pósgraduação em engenharia, ciências exatas e afins. Tornou-se também um material de apoio para cursos de educação continuada e para pessoas autodidatas. Resultou do amadurecimento e da evolução das notas de aula compiladas ao longo de quase 20 anos de atividades docentes dos autores. A apresentação dos tópicos segue uma seqüência progressiva e intuitiva, desenhada para favorecer a compreensão do assunto e conduzir o leitor à aplicação consciente da metrologia em favor do aumento da confiabilidade do trabalho experimental. Complementa este livro o conteúdo digital depositado no sítio www.labmetro.ufsc.br/livroFMCI, contendo os slides para PowerPoint®, usados pelos autores para ministrar os conteúdos de cada capítulo e alguns programas de computador que simulam ambientes virtuais para a realização de exercícios e trabalhos interativos. ISBN 85-204-2116-1. www.manole.com.br

CARGA DE MÁQUINA E CARGA DE MÃO-DE-OBRA Itys-Fides

As cargas de máquina e de mão de obra determinam a capacidade de produção de uma indústria, tendo como base o programa de produção e os tempos padrões. O foco desta obra é avaliar como determinálas, como calcular e como obter vantagens da sua aplicação. Muitas empresas investem em equipamentos e mão de obra desnecessária, com aumento considerável nos custos de seus produtos, apenas por não conhecer ou não aplicar as técnicas de planejamento da carga máquina e de recursos humanos disponíveis. www.oemitys.com.br

FUNDAMENTOS DA CONFORMAÇÃO MECÂNICA DOS METAIS Horácio Helman e Paulo Roberto Cetlin

A conformação mecânica dos metais, também conhecida como transformação mecânica de metais, é um campo de grande importância dentro da área de técnicas de fabricação de peças metálicas, e refere-se à mudança de forma e de dimensões de metais através da aplicação de esforços mecânicos externos. É um livro dirigido para aqueles que trabalham na conformação mecânica, como engenheiros e técnicos e também para profissionais que cursam graduação ou pós-graduação em engenharia. Apresenta uma abordagem didática e simplificada, visando a aplicação das teorias existentes a situações práticas. Editora Guanabara Dois. ISBN 85-70300-17-4. www.cialcomercio.com.br

A REVOLUTION IN MANUFACTURING: THE SMED SYSTEM Shigeo Shingo e Andrew P. Dilon

Escrita pelo engenheiro industrial que desenvolveu a metodologia Single-Minute Exchange of Die – SMED (troca de ferramenta em um minuto) para a Toyota, esta obra fornece uma completa visão sobre essa poderosa ferramenta de produção just in time (fabricação à tempo). Ela oferece o mais completo e detalhado conjunto de instruções disponíveis para transformar um ambiente de manufatura de maneira a acelerar a produção e fazer com que estoques de pequeno tamanho sejam factíveis. O autor passa pela teoria e prática do sistema SMED, explanando tanto os fundamentos como técnicas de aplicação. O texto é complementado por centenas de ilustrações e fotografias, bem como estudos de caso. Editora Productivity Press. Idioma: Inglês. ISBN 09-15299-03-8. www.amazon.com

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Devanir Brichesi Presidente da Associação Brasileira de Fundição - ABIFA falecompresidente@abifa.org.br

A capacitação da fundição no Brasil A indústria de fundição é uma das mais antigas no mundo. Para um público técnico isso não é novidade, mas entender um pouco mais sobre a fundição do Brasil no mundo globalizado é importante. O Brasil é o 7º produtor mundial e o segmento tem crescido não somente em volume físico, mas qualitativamente, colocando-se de forma competitiva entre os principais países produtores de peças fundidas. Temos todos os recursos naturais e energéticos, além de uma mão-de-obra treinada e capacitada. Esta competitividade é observada nas exportações crescentes mesmo durante o período em que tínhamos um dólar desfavorável. Não cabe neste momento comentar a crise atual porque este é o assunto que predomina em praticamente todos os periódicos que circulam em nosso País. A Abifa - Associação Brasileira de Fundição - é a entidade que tem por objetivo a defesa e a promoção do segmento de fundição, no Brasil e fora dele. Esta promoção passa pelas feiras e missões empresariais que esta organiza ou participa, sempre para melhor divulgação do setor. O esforço concentrado através da entidade permite, além de um apoio de órgãos do governo, maior visibilidade e um resultado muito acima daquele realizado de forma individual. Procura-se a divulgação do fundido brasileiro, no exterior, mostrando a excelência do nosso produto. Nas missões busca-se o conhecimento dos mercados concorrentes, o seu potencial, pontos fortes e pontos fracos. A facilidade que hoje dispomos em termos de transporte e comunicação reduz de forma significativa as distâncias e a velocidade de uma negociação. Por outro lado, também auxilia nas transações onde o objetivo é um preço mais baixo com uma qualidade duvidosa. Somos constantemente assediados por preços baixos e relutamos na análise de outros fatores até mais importantes que o preço. A questão dos preços é a mais grave, porque já assistimos tentativas de clientes na busca desse quesito (ou oportunidade) e na seqüência, o fim da ilusão e a volta aos padrões anteriores. A concorrência desses países é predatória e, no médio prazo, a vítima será aquele que no primeiro momento se beneficia dessas condições. O importante é que possamos reconhecer a capacidade da nossa indústria, que tem a qualidade exigida nos principais mercados. E isto decorre do desenvolvimento interno da tecnologia e do elevado grau que o nosso profissional de fundição atingiu.

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