Revista Ferramental Edição 21 by Revista Ferramental

A importĂ˘ncia do projeto no desenvolvimento de prĂŠ-formas para o processo de forjamento

Entenda a anĂĄlise modal computadorizada aplicada na usinagem por torneamento

DESTAQUE

REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

ANO IV - Nº 21 - JANEIRO/FEVEREIRO 2009

REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

ANO IV - Nº 21 - JANEIRO/FEVEREIRO 2009

A importĂ˘ncia do projeto no desenvolvimento de prĂŠ-formas para o processo de forjamento

Entenda a anĂĄlise modal computadorizada aplicada na usinagem por torneamento

DESTAQUE

A importĂ˘ncia do projeto no desenvolvimento de prĂŠ-formas para o processo de forjamento

Entenda a anĂĄlise modal computadorizada aplicada na usinagem por torneamento

DESTAQUE

REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO - ISSN 1981-240X

ANO IV - Nº 21 - JANEIRO/FEVEREIRO 2009

Christian Dihlmann Editor

Oportunidades aproveitadas

importância em manter os instrumentos e dispositivos de medição em condições perfeitas de operação aliada a ficha técnica de acompanhamento destes equipamentos, a explicação clara sobre a distinção entre remuneração dos sócios e lucros distribuídos pela empresa e as dicas sobre a nova lei de estágios fazem desta edição uma eficiente fonte de consulta. É a Ferramental contribuindo para o crescimento da sua empresa.

Para cada uma dessas colocações procedemos a uma análise minuciosa a fim de extrair o máximo de valor e agregar a revista. Temos no coração Martin Luther King, que cita: “se o que fiz ou falei trouxe esperança para uma única pessoa, minha vida não foi em vão”. E estamos convictos que a Ferramental tem contribuído com o desenvolvimento do setor nacional, elevando a certeza de que podemos conseguir aquilo que almejamos.

Fiquei impressionado e novamente feliz com os resultados apresentados no relatório final do IX CIM - Congresso da Indústria de Moldes de Portugal, realizado em outubro passado naquele país. Nele constam as conclusões do evento, as quais transcrevo parcialmente: “A evolução do mercado, as suas ameaças e oportunidades, o desenvolvimento das tecnologias, a assimilação do conhecimento, a qualificação e integração de novos recursos humanos, são desafios que a indústria se compromete a colocar na sua agenda, assumindo uma atitude pró-ativa no novo contexto internacional.... Por último, incrementar e reforçar o associativismo dentro do setor, através da participação ativa das empresas na definição de estratégias conjuntas de atuação e na participação em atividades promovidas pelas entidades representativas do setor, nomeadamente a Cefamol, o Centimfe e a recém criada Pool-Net - Portuguese Tooling Network (rede portuguesa de ferramentarias).

Isso aumenta ainda mais a nossa responsabilidade. Continuaremos trabalhando para acrescentar propostas, apresentar metodologias, introduzir tecnologias, abrir discussões e, acima de tudo, congregar a cadeia em torno de um objetivo comum: a perpetuação das empresas brasileiras fabricantes de ferramentais.

Estas conclusões estão fortemente alinhadas com as obtidas no I ENAFER - Encontro Nacional (brasileiro) de Ferramentarias, realizado em meados de 2007, onde foram relacionados os seguintes temas como estratégicos: tecnologia e insumos, mercado, tributos, capacitação de profissionais e sustentabilidade.

Nós, da Ferramental, estamos felizes. Felizes porque encerramos mais um ano com o sentimento do dever cumprido. Felizes porque nossa proposta de um veículo de informação para o setor ferramenteiro está gradativamente atingindo seu objetivo. E felizes porque recebemos algumas críticas, sempre construtivas, um grande número de sugestões de artigos e seções, e também uma considerável quantidade de elogios.

Nesta edição apresentamos dois artigos técnicos, um dos quais sugere a aplicação do método de distribuição de área no projeto de pré-formas, facilitando a decisão sobre a viabilidade técnica e econômica do processo de forjamento em matriz. Outro artigo trata da simulação computacional da qualidade do acabamento superficial e da precisão geométrica no processo de torneamento, visando a redução dos custos de produção. Na linha da gestão empresarial, a publicação sobre a

Precisamos, pois, de ações! Considerando ainda que os nossos colegas do alémmar têm um plano estratégico para os próximos dez anos, nós, brasileiros, não podemos ficar parados. Como citou o pintor impressionista Claude Oscar Monet, “as oportunidades nunca são perdidas, alguém vai aproveitar as que você perdeu”. Um Feliz 2009 com muitas oportunidades aproveitadas.

Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Artigos Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

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

15 Processos de obtenção de pré-formas na produção de forjados em matriz A aplicação do método de distribuição de área no projeto de pré-formas permite definir a viabilidade técnica e/ou econômica do processo de forjamento em matriz.

DIRETORIA Christian Dihlmann Jacira Carrer REDAÇÃO Editor: Christian Dihlmann - (47) 9964-7117 christian@revistaferramental.com.br Jornalista responsável: Antônio Roberto Szabunia - RP: SC-01996

25 A importância da calibração de dispositivos de medição e monitoramento A importância em assegurar a confiabilidade dos resultados através da manutenção correta dos instrumentos de medição e do treinamento adequado de seus operadores, que reflete a qualidade final das peças produzidas, deve ser imediatamente considerada e adotada pelas ferramentarias.

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

37 Inovações na implementação da análise modal no que tange ao corte, ao acabamento e à exatidão geométrica na usinagem por torneamento A simulação computacional da qualidade do acabamento superficial e da precisão geométrica pode garantir o aumento da vida útil da ferramenta de corte, a redução dos tempos de fabricação e a conseqüente otimização de custos de produção.

ADMINISTRAÇÃO Jacira Carrer - (47) 3025-2817 / 9919-9624 adm@revistaferramental.com.br Circulação e assinaturas circulacao@revistaferramental.com.br Produção gráfica Martin G. Henschel Pré impressão (CtP) e impressão Maxigráfica - (41) 3025-4400 www.maxigrafica.com.br A revista Ferramental é distribuída gratuitamente em todo o Brasil, bimestralmente, com tiragem de 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 23 32 35 47 51 53 53 54

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

Foto da capa:

Laminador de chapas. Foto cedida por Açoespecial Comercial Ltda., de São Paulo, SP

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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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Durante a feira Interplast 2008 tive a satisfação de visitar o stand desta conceituada revista técnica. Acredito que a Ferramental pode ser muito útil para pesquisas do nosso corpo discente dos cursos técnicos profissionalizantes (mecânica, eletromecânica, eletrotécnica e eletrônica) na área industrial. A quase totalidade de nossos alunos já atua como colaborador, funcionário ou prestador de serviços para as empresas de nossa cidade. Sérgio Ivan de Campos Cedup - Joinville, SC

Estou recebendo a revista Ferramental mesmo não sendo diretamente ligado ao setor ferramenteiro. Acho importante este intercâmbio e troca de conhecimento, inclusive porque há artigos sobre Segurança no Trabalho. Mas parabéns por esta iniciativa de enviar a revista a profissionais de outros segmentos e pelo seu editorial da edição 19, que achei muito justo e oportuno. Mário Sato Médico do Trabalho - Joinville, SC

Parabenizo a equipe pela excelente qualidade técnica da Ferramental. Vagner Santos de Araújo Diferro Aços Especiais - Caxias do Sul, RS

Parabéns pela revista que, sem dúvida, é uma ótima fonte de informação para os técnicos do ramo ferramenteiro. Tiago Dambrós Woerner Sistemas de Lubrificação- Garuva, SC

Agradeço a atenção dispensada durante a feira Metalurgia. A revista Ferramental tem matérias muito interessantes que já divulguei internamente na empresa. Albert Rempel Selzer Rempel Automotiva - Vinhedo, SP

Conheço a Ferramental desde que foi lançada, considerando-a muito boa. Como já faz algum tempo que mudei do ramo ferramenteiro para o metalúrgico, estou desatualizado com alguns tópicos.

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Gostaria de saber se já foi publicada alguma matéria sobre planilha de orçamento para o ramo metalúrgico (corte a laser, dobra, calandra, soldas, montagens). Se sim, poderiam me enviar material a respeito? Se não, onde posso obter informações a respeito? Wilson S. da Silva Skycut Metalúrgica - Brusque, SC wilson@skycut.com.br Ainda não publicamos nenhuma outra ficha de orçamento além daquela voltada aos moldes para injeção de termoplásticos. Temos em nossas metas desenvolver planilhas conforme sua solicitação. Disponibilizamos o e-mail do leitor para troca de informações entre os interessados.

Primeiramente gostaria de dizer que a reportagem da revista Ferramental sobre a implantação de cargos e salários em ferramentarias é muito legal. Sou coordenadora de recursos humanos de uma ferramentaria e estou em processo de implementação do plano. A matéria ajudou muito. Apenas fiquei em dúvida de como deve ser definida a amplitude de pontos da tabela salarial. Luciene Lencina Pacheco Mult Moldes Matrizaria - São Leopoldo, RS Neste caso a pontuação serve para diferenciar e, conseqüentemente, premiar a dedicação e desempenho de cada funcionário. Para tanto, é necessário definir uma ficha de avaliação por funcionário onde possa ser mensurado o seu comprometimento. São medidos: pontualidade na entrada e saída do trabalho, absenteísmo, interesse em aprendizado, tempo de serviço, relacionamento interpessoal, qualidade do trabalho, entre outros de importância para sua empresa. A amplitude pode ser adotada de 0 a 100%, de 0 a 10, ou qualquer outro fator de interesse da empresa. No exemplo publicado, a empresa optou por ter pontuação diferenciada para cada classe. Com base nesta pontuação, o funcionário é enquadrado em uma das faixas salariais (de A a G). Também no caso das faixas deve-se ajustar conforme tamanho e interesse da empresa, ou seja, se a empresa for de grande porte, poderá ter um leque maior de salários para cada classe. Por outro lado, se a empresa for de pequeno porte, poderá ter uma gama menor de opções. 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.

Nexo técnico epidemiológico Por Antônio Roberto Szabunia redação@revistaferramental.com.br

Leonardo Bianchini Morais

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www.portal.saude.gov.br www.mpas.gov.br Bianchini & Morais Advogados Associados

A lei

Livros

Internet

José Cairo Júnior: O Acidente do Trabalho e a Responsabilidade Civil do Empregador, Editora LTR, 2007 Gustavo Filipe Barbosa Garcia: Acidentes do Trabalho - Doenças Ocupacionais e Nexo Técnico Epidemiológico, Editora Método, 2008

www.portal.saude.gov.br www.mpas.gov.br

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SINDIPEÇAS SINDIPEÇAS DESCRIÇÃO Razão social: Sindicato Nacional da Indústria de Componentes para Veículos Automotores Endereço: Av. Santo Amaro, 1.386

Bairro: Vila Nova Conceição

CEP: 04506-001

Estado: SP

Cidade: São Paulo

Fone: (11) 3848-4848

Fax: (11) 3848-0900

e-mail: sindipecas@sindipecas.org.br

Site: www.sindipecas.org.br

DIREÇÃO Presidente: Paulo Roberto Rodrigues Butori

Mandato: 2007 - 2010

Contato primário: Ali El Hage

e-mail: aehage@sindipecas.org.br

CARACTERIZAÇÃO Objetivos: Promover as demandas gerais do setor de autopeças, em harmonia com outros elos da cadeia de produção automotiva, defendendo os interesses das empresas associadas. Setor de atuação: Autopeças Perfil do associado: Empresas, de todos os portes, fabricantes de autopeças

SERVIÇOS OFERECIDOS ŸAcordos de cooperação tecnológica com entidades congêneres em todos os países com indústria automobilística ativa ŸApoio técnico ao governo brasileiro na definição de acordos comerciais com países e blocos econômicos Acompanhamento e defesa do processo de aprovação Ÿ e inspeção veicular obrigatória ŸElaboração detalhada de previsões da produção automobilística ŸElaboração de relatórios com os principais dados estatísticos do setor de autopeças Coordenação de várias comissões e grupos de trabalho Ÿ com o objetivo de atender a interesses de cerca de 500 empresas, de segmentos distintos ŸOrganização de encontros mensais para análise da conjuntura com representantes das maiores empresas do setor e sistemistas ŸOrganização de encontros abertos a todos os associados para análise de mercado e discussão de outros temas que influenciam o bom desempenho das empresas associadas ŸLista de associados

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EVENTOS ŸAgrishow - Ribeirão Preto, SP ŸAutop - Feira nacional de autopeças e veículos do Ceará - Fortaleza, CE ŸRecaufair - São Paulo, SP ŸAutopar - Feira sul brasileira dos fornecedores da indústria automotiva - Curitiba, PR Festa do Carreteiro - Salão do Caminhoneiro Ÿ Aparecida, SP ŸTecnoshow - Feira internacional de serviços, peças, acessórios e abastecimento automotivo - Belo Horizonte, MG ŸSalão internacional do automóvel - São Paulo, SP ŸAutoparts - Feira de autopeças, acessórios e componentes - Porto Alegre, RS ŸSAE Brasil - Congresso e exposição - São Paulo, SP ŸAutomec Pesados & Comerciais - São Paulo, SP

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Redução da lucratividade do setor de bens de capital A indústria brasileira de bens de capital começa a sentir os efeitos perversos das pressões de custos das matérias-primas, combustíveis, mão-de-obra, motores e geradores que, em conjunto, no acumulado dos últimos seis anos (de 2003 até julho de 2008) registraram, em média, uma elevação da ordem de 84,32%, enquanto que no mesmo período os preços das máquinas e equipamentos tiveram aumento de 50,82%. Os dados fazem parte do estudo realizado pelo Departamento de Economia e Estatística da Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos (ABIMAQ) e, segundo o presidente da entidade Luiz Aubert Neto, demonstram a paulatina perda de rentabilidade das empresas do setor, uma vez que comprovam, matematicamente, que os custos que impactam na produção não vêm sendo repassados em sua totalidade aos preços dos bens de capital. A título de exemplo, em 2004 o preço do aço, ferro e derivados subiu 57,66% e o dos motores e geradores 31,24%, enquanto que o preço das máquinas e equipamentos teve um reajuste de 22%. O padrão vem se repetindo e agravando ao longo dos anos. Em 2008, no acumulado até julho, os bens de capital tiveram um reajuste de apenas 2,27%, índice muito inferior ao do aço, ferro e derivados que foi de 26,57%, da mão-de-obra que subiu 6% e dos combustíveis e lubrificantes, com alta de 13,74%. “É algo preocupante na medida em que ao ganharem menos, as indústrias acabam também tendo menos recursos para investir na renovação interna de seus parques e na melho12

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ria de processos e de qualificação profissional, além de menos fôlego para enfrentar períodos de baixa na economia”, destaca o empresário. Na avaliação de Aubert, um dos fatores que mais causam inquietação é o aumento do custo dos insumos, principalmente o do aço, ferro e derivados que no acumulado dos últimos seis anos teve uma elevação de 116,70%. “Isso tem um impacto muito grande porque mais de 70% das empresas que compõem o setor de máquinas e equipamentos são de pequeno e médio portes, que acabam comprando esses insumos de distribuidores e não possuem grande poder de barganha”, justifica Aubert.

ABIMAQ 11 5582 6355 www.abimaq.org.br

Missão empresarial à Euromold Em dezembro de 2008 foi realizada missão empresarial à Euromold (Feira Internacional de Moldes, Ferramentas, Design e Desenvolvimento de Produtos), que ocorreu em Frankfurt, na Alemanha. A organização ficou a cargo da Fundação Empreender - FE em conjunto com o Núcleo de Usinagem e Ferramentaria da Associação Empresarial de Joinville - ACIJ, Núcleo Metal Mecânico da Associação Empresarial de Jaraguá do Sul - ACIJS, Núcleo de Ferramentarias da Associação para a Pequena e Micro Empresa da Região de Joinville - Ajorpeme, Sindicato da Indústria Mecânica de Joinville - Sindimec e copatrocinada pelo Serviço Brasileiro

de Apoio a Pequena e Micro Empresa - Sebrae e foi composta por empresários de 20 ferramentarias da região norte catarinense. Com o objetivo de conhecer novas tecnologias, articular contatos comerciais e fortalecer o setor nacional de ferramentarias, a missão constou de visita à feira internacional e empresas do segmento. Além do amplo leque de informações disponíveis na feira sobre projeto de ferramentas, tecnologias de fabricação, controle dimensional e de produção, prototipagem, tratamentos térmicos e superficiais, materiais, simulação e garantia da qualidade, a visualização do processo de produção de aços e o entendimento de modernas tecnologias de metrologia, por meio de visitas técnicas à usina siderúrgica da Schmolz + Bickenbach, em Krefeld, e ao Centro Tecnológico de Metrologia da Zeiss, em Köln, contribuíram para agregar ainda mais conhecimento aos empresários brasileiros. A intenção dos organizadores é tornar essa forma de aquisição de tecnologias e ampliação da rede de relacionamento uma ação constante no país. Para tanto já estão sendo iniciados os preparativos para a próxima missão à Euromold, que ocorrerá de 2 a 5 de dezembro de 2009. Fundação Empreender 47 3461 3367 lucilena@fe.org.br Sebrae SC 47 3433 4654 jaime@sc.sebrae.com.br www.sebrae-sc.com.br

Seminário de Metrologia Operacional O 1º Seminário de Metrologia Operacional - SEMOP ocorre em Curitiba, entre 23 e 27 de março de 2009, no Centro Integrado dos Empresários e Trabalhadores do Estado do Paraná (CIETEP) com uma programação de encontros extensa e variada. Idealizado pelo grupo K&L Laboratórios de Metrologia, o evento será realizado pela Rede Paranaense de Metrologia e Ensaios e conta com apoio do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO) e da Sociedade Brasileira de Metrologia (SBM), tendo o intuito de envolver os profissionais da metrologia por meio da abordagem de temas práticos, reforçando a importância do desenvolvimento da atividade metrológica e apresentando situações do cotidiano com aplicações em casos reais, baseadas em pesquisa realizada pelo grupo K&L e pela Rede Paranaense de Metrologia e Ensaios com mais de 600 empresas dos estados do Paraná e Santa Catarina. A pesquisa tem como objetivo detectar as carências do mercado na área metrológica, principalmente nas questões operacionais. O seminário é voltado para os diversos profissionais da área nas empresas, dentre eles: inspetores de qualidade, operadores de máquinas (auto-inspeção), técnicos de laboratórios, operadores de tridimensionais, gestores de laboratório e profissionais das áreas de projetos e também para o público acadêmico. Além das discussões de cunho técnico, o SEMOP vai contar com a Feira de Equipamentos e Serviços, que viabiliza oportunidades comerciais para as empresas do setor e transferência de conhecimento en-

tre os profissionais. “O objetivo da exposição é aproximar os fabricantes de equipamentos e fornecedores de serviços de metrologia dos efetivos usuários”, comenta o diretor superintendente da Rede Paranaense de Metrologia e Ensaios, Celso Romero Kloss. Como forma de envolver os participantes, o evento vai promover concurso no qual serão premiadas as melhores iniciativas e projetos adotados nas empresas no ano de 2008. Para concorrer, os interessados devem se inscrever no site do evento com um "projeto prático de aplicação metrológica" até o dia 20 de fevereiro de 2009. Os três melhores trabalhos serão premiados durante a abertura do seminário e os demais serão expostos durante o evento. As inscrições para o evento são totalmente gratuitas. Rede Paranaense de Metrologia e Ensaios 41 8862 0145 andrea.tecnologia@yahoo.com.br www.1semop.com.br

Congresso em Portugal Durante o IX Congresso da Indústria de Moldes (CIM), realizado em Portugal no final de outubro e que contou com a presença de cerca de 170 participantes nos painéis temáticos realizados ao longo de dois dias de trabalho conjunto, foram intensamente analisados e debatidos temas e áreas de evidente interesse para a afirmação da indústria de moldes daquele país e para a demonstração dos seus conhecimentos, competências e experiência no mercado internacional, ficando patente a importância do setor para a valorização e promoção da economia portuguesa. Das conclusões deste evento, apresentadas na sessão de encerramento com a presença do Ministro da EcoJaneiro/Fevereiro 2009

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nomia e Inovação, Dr. Manuel Pinho, destaca-se o reforço do compromisso da indústria em dinamizar a intervenção do Pólo de Competitividade em Engenharia e Ferramental (Engineering & Tooling), enquanto elemento estratégico de aglutinação e integração de competências, conhecimento e saberes dos atores chave desta indústria, além da promoção da cooperação entre empresas, centros de inovação, universidades, fornecedores e clientes, definindo um novo modelo de competitividade para a diferenciação da oferta nacional projetos e ferramentais. Como conclusões específicas foram relacionadas ações em nível de mercado, da promoção internacional, dos recursos humanos e da tecnologia & inovação. Por fim, a importância de incrementar e reforçar o associativismo setorial, através da participação ativa das empresas na definição de estratégias conjuntas de

atuação e na participação em atividades promovidas pelas entidades representativas do setor, nomeadamente a Cefamol, o Centimfe e a recém criada Pool-Net - Portuguese Tooling Network (Rede de Ferramentarias Portuguesas). “Apenas com entidades representativas fortes, dinâmicas e suportadas pelos seus agentes, será possível continuar a ter uma voz ativa junto dos nossos parceiros institucionais, tanto a nível nacional como internacional” conclui o relatório do evento.

último John Galt, presidente mundial da companhia. As máquinas do tipo híbridas serão inicialmente montadas no país e gradativamente nacionalizadas. A empresa já produz conjuntos de câmara quente no país. Tradicional fornecedor de soluções para o setor de embalagens, com sistemas integrados completos para a produção de PET/pré-formas, a empresa entrega anualmente mais de 3.000 moldes.

Cefamol - Associação Nacional da Indústria de Moldes de Portugal www.cefamol.pt

Husky inicia produção de injetoras no país A Husky, fabricante canadense de máquinas injetoras e sistemas de aquecimento para moldes, começa a produção de unidades de injeção no Brasil, anunciou em novembro

Husky 11 4589 7200 www.husky.ca

A página eletrônica do Instituto de Pesquisas Tecnológicas IPT é rica em informações, contendo uma área técnica que engloba acervo e informação tecnológica, ambiente construído, engenharia naval e oceânica, indústria da moda, integridade de estruturas e equipamentos, metrologia de fluídos, metrologia mecânica e elétrica, metrologia química, obras de infra-estrutura, recursos florestais, tecnologias ambientais e energéticas, tecnologia de processos e produtos, tecnologia da informação, automação e mobilidade. Dispõe de biblioteca em tempo real (on line) e livraria, normas técnicas e uma sala de bate-papo programado. A área de ensino tecnológico apresenta uma grande variedade de cursos técnicos e também em nível de mestrado. www.ipt.br A Organização Internacional do Trabalho (OIT) é a única das Agências do Sistema das Nações Unidas que tem estrutura tripartite, na qual os representantes dos empregadores e dos trabalhadores têm os mesmos direitos que os do governo. O Centro de Informações do Escritório da OIT no Brasil tem como missão fornecer aos seus usuários suporte a pesquisas e estudos científicos em quaisquer questões trabalhistas, além da divulgação e venda de publicações editadas pela OIT. A biblioteca oferece acesso a uma coleção multilíngüe de aproximadamente dez mil títulos entre livros, CD-ROMs, fitas VHS, relatórios, publicações estatísticas, 155 títulos de periódicos e às bases de dados produzidas pela OIT. A biblioteca e a livraria prestam assistência ao usuário por telefone, fax, carta, e-mail e pessoalmente. www.oit.org.br

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Janeiro/Fevereiro 2009

ALBERTO MOREIRA GUERREIRO BRITO - brito@ufrgs.br LÍRIO SCHAEFFER - schaefer@ufrgs.br STEFAN ERXLEBEN - stefan.erxleben@lasco.de FRANZ SUTTAN - franz.suttan@lasco.de

Processos de obtenção de pré-formas na produção de forjados em matriz

o forjamento em matriz é frequente a utilização de uma ou mais pré-formas, sendo que o projeto adequado das mesmas pode definir a viabilidade técnica e/ou econômica do processo. Neste trabalho é apresentado o método de distribuição de área, utilizado para o projeto de pré-formas e os principais processos de conformação empregados na sua fabricação.

No processo de forjamento em matriz geralmente não é possível obter uma peça em um único passo (gravura1 única). Como a matéria-prima representa entre 30 e 50% do custo total unitário do componente, é importante que a pré-distribuição de material seja ajustada tão perto quanto possível da forma final já nas fases iniciais da produção. Assim sendo, recomenda-se a utilização de pré-formas otimizadas que podem reduzir consideravelmente o custo de produção. Quando o componente a ser forjado é relativamente simples utiliza-se, além da gravura final, uma prévia para execução da pré-forma. Para o forjamento de componentes complexos, frequentemente torna-se necessário realizar operações mais elaboradas de préforma em máquinas separadas. Na figura 1 são mostrados alguns dos mais freqüentes tipos de operações de pré-forma. Estas incluem diferentes tipos de recalcamento2, inclusive o eletro-recalcamento e de estiramento, além de operações para a “quebra” de cantos vivos, dobramento, forjamento em rolos e laminação transversal de pré-formas. Normalmente as operações de recalcamento, dobramento e parcialmente também as de estiramento são mais eficientemente quando realizadas em prensas hidráulicas. Em muitos casos o eletro-recalcamento é uma solução óbvia para o recalcamento parcial de barras. Tarugos de seção redonda ou quadrada podem ser estirados através de forjamento em rolos ou laminação transversal. Com um projeto de pré-forma otimizado os

Recalcamento livre

Estiramento

Recalcamento em matriz

Forjamento em rolo

Chanfragem

Laminação transversal

Prensagem

EletroRecalcamento

Dobramento

Recalcamento em matriz

Figura 1 - Processos de obtenção de pré-formas mais freqüentemente utilizados

custos relativos à matéria-prima podem ser reduzidos, pois é feita a distribuição do material de acordo com a distribuição do mesmo no forjado final. A figura 2 mostra, para dois diferentes forjados, a considerável economia de material que pode ser obtida pelo uso de pré-formas produzidas por forjamento em rolos ou laminação transversal [1]. PROJETO DE PRÉ-FORMAS PARA FORJAMENTO A partir da observação da figura 2 fica evidente a 1

Gravura: nome dado a impressão existente nas matrizes de forjamento onde a peça é conformada. 2 Recalcamento: operação de forjamento que consiste na compressão axial de uma barra ou tarugo. Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Alavancas

Bielas

Forjamento Forjamento com pré-forma Forjamento Forjamento com pré-forma sem pré-forma por laminação transversal sem pré-forma por laminação transversal 100% de material 66% de material 100% de material 67% de material

Figura 2 - Economia de material que pode ser obtida com o uso de pré-formas no forjamento de alavancas e bielas [1]

importância do projeto da pré-forma nos resultados finais do forjamento de uma peça. Embora muitas vezes a definição de uma pré-forma seja feita pelo método de tentativa e erro, existe uma metodologia de projeto, conhecida como “método da distribuição de área”, que pode ser encontrada em inúmeros trabalhos [2 a 11]. Até alguns anos atrás, o ajuste final de uma pré-forma definida pelo método da distribuição de área precisava ainda ser feito experimentalmente. Nos últimos 10 anos houve uma grande evolução dos sistemas de simulação numérica dos processos de deformação plástica, especialmente dos baseados no método de elementos finitos. Com isso, o ajuste final da geometria de uma préforma pode ser feito através da verificação da viabilidade da mesma por um programa computacional de simulação, que também pode sugerir as correções que precisam ser feitas [12, 13]. Muitos programas de simulação atualmente existentes no mercado possuem rotinas específicas para o desenvolvimento de diferentes processos de fabricação [14-16] que, tais como os vistos na figura 1, podem ser empregados na conformação de pré-formas. Entretanto, é sempre importante lembrar que, independentemente do método ou programa de simulação utilizado para testar o projeto, é fundamental que se disponha de dados confiáveis sobre as propriedades mecânicas do material (curva de escoamento) e condições de contorno (atrito) do processo [17-20]. FABRICAÇÃO DE PRÉ-FORMAS EM PRENSAS HIDRÁULICAS Prensas hidráulicas são muitas vezes a primeira escolha para a realização de um grande número de processos de conformação mecânica. Isso ocorre porque esse tipo de equipamento possui uma grande ver16

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

satilidade e pode ser fabricado de modo a cobrir uma grande faixa de capacidade em termos de fornecimento de força e energia para conformação. A eficiência pode ser maximizada por um projeto cuidadoso dos sistemas de atuação e pela seleção de modernos sistemas de controle. Grande parte da flexibilidade característica desse tipo de equipamento vem do fato da força máxima de conformação poder ser atingida em qualquer ponto do curso, o que permite o uso de ferramentas com diferentes alturas a partir de adaptações mínimas. Dependendo das exigências e características do processo de conformação, uma prensa hidráulica pode ser projetada com o atuador ou pistão ligado diretamente a bomba hidráulica ou a um acumulador. A figura 3 mostra esquematicamente os dois tipos de sistema. Acumuladores

Pistões ou atuadores da prensa

Bomba hidráulica

Figura 3 - Representação esquemática do sistema de acionamento de uma prensa hidráulica: a) atuação direta e; b) com acumulador

No caso de acionamento direto os movimentos da prensa dependem do fornecimento de óleo pressurizado proveniente diretamente de uma bomba ou conjunto de bombas. Essa solução é preferida quando determinada performance é requerida em um curso relativamente grande e com alta velocidade. No sistema bomba/acumulador, parte da energia é estocada no acumulador e pode ser disponibilizada se necessário. Essa solução é preferida quando altas velocidades de prensagem são necessárias em um curto espaço de tempo, sendo que a recarga do acumulador ocorre entre dois golpes da prensa. Dependendo do tipo de aplicação, da área de mesa necessária, da altura da máquina e do curso desejado podem ser utilizadas prensas cuja estrutura é formada por uma única peça (pela união de diversas peças soldadas) ou prensas cuja estrutura é formada por várias peças individuais (base, travessão, estrutura superior e colunas unidas e prétensionadas por quatro tirantes). A figura 4 mostra os dois tipos de estruturas das prensas hidráulicas e seus principais componentes.

pré-formas em forma de anel. Geralmente essas préformas são fabricadas por laminação a partir de uma geratriz que pode ser obtida por diferentes processos. A Lasco Umformtechnik GmbH desenvolveu uma prensa especial para a fabricação de pré-formas anelares que podem ser diretamente utilizadas em processos de forjamento. Na figura 5 é mostrado esquematicamente o processo utilizando esse equipamento, que

Estrutura superior

Pistão Travessão

Colunas

Recalcamento

Furação

Transporte

Corte

Colunas Mesa Tirante Estrutura pré-tensionada

Estrutura soldada

Figura 4 - Tipos de estruturas das prensas hidráulicas e principais componentes

Prensas para obtenção de pré-formas em anel Peças como rolamentos e engrenagens são muitas vezes forjadas, dependendo do tamanho, a partir de

Figura 5 - Processo de obtenção de pré-formas em anel

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pode ser totalmente automatizado e utilizado em operações de conformação a quente, a morno ou a frio. Em uma primeira etapa o tarugo é posicionado na mesa da prensa e sofre uma operação de recalcamento até uma altura especificada. Através de movimentos de translação e rotação das ferramentas, o tarugo é então posicionado sob um punção de pré-furação e a seguir sob uma ferramenta que corta o fundo do furo por cisalhamento. Prensas para estiramento Forjados especiais como, por exemplo, eixos frontais para caminhões e palhetas para grandes turbinas geradoras, consomem bastante tempo em operações de produção de pré-formas. Visto que os lotes de tais componentes geralmente não são grandes, um alto investimento em ferramentas ou sistemas de troca rápida de ferramentas não é justificável. Assim, o uso de prensas automatizadas para operações de estiramento é uma alternativa economicamente viável. O sistema visto na figura 6 consiste de uma prensa hidráulica de uso geral, com alta velocidade de prensagem e um manipulador para posicionamento e movimentação da peça. O manipulador permite a rotação da peça em torno do eixo e movimentação longitudinal, sendo acionado hidraulicamente. Dependendo da pré-forma desejada, o componente pode ser girado 90 ou 180 graus no sentido horário. O número de golpes depende da velocidade da prensa e do número de operações de manipulação e é de pelo menos 60 golpes por minuto. Os valores nominais especificados para o contorno da pré-forma podem ser calculados em um computador pessoal e transferidos para o sistema de controle. Cada projeto pode ser armazenado e, se necessário, modificado para o forjamento de novas pré-formas. Para contornos semelhantes um mesmo conjunto de ferramentas pode ser utilizado. Se necessário um par de ferramentas pode ser montado como cisalha3.

Figura 6 - Sistema para obtenção de pré-formas por estiramento

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ELETRO-RECALCAMENTO Durante o processo de eletro-recalcamento uma corrente de alta intensidade e baixa freqüência passa através da região da barra a ser recalcada, limitada por contatos elétricos submetidos a uma diferença de potencial. Essa região é aquecida pela passagem da corrente devido a resistência elétrica do material. Simultaneamente um atuador hidráulico deforma o material de modo a concentrar massa entre os eletrodos. Com o aumento do volume a distância entre os eletrodos aumenta. O eletro-recalcamento não é limitado às extremidades da barra podendo o material ser acumulado em qualquer porção da mesma. A figura 7 mostra os dois tipos básicos de eletro-recalcamento existentes: (a) recalcamento livre; e, (b) recalcamento de peças.

(a)

(b)

Figura 7 - Tipos de eletro-recalcamento: (a) recalcamento livre e; (b) recalcamento de peças

O eletro-recalcamento ajuda a superar algumas das limitações e das desvantagens tecnológicas da deformação plástica a quente além de aumentar a rentabilidade dos processos. O aquecimento e deformação simultâneas em uma única máquina permite aumentar significativamente a relação de recalcamento. Relação de recalcamento é o quociente entre o comprimento inicial e o diâmetro da barra a ser recalcada. No processo convencional de recalcamento raramente pode ser utilizada uma relação maior do que três. Com o eletro-recalcamento esse valor freqüentemente pode chegar a vinte como, por exemplo, em modernas válvulas de motores. Em alguns casos, até mesmo relações de recalcamento de quarenta vezes podem ser utilizadas. Entre as inúmeras vantagens do eletro-recalcamento podem ser listadas: (a) não existe rebarba longitudinal, 3 Cisalha: é um par de navalhas para realização de alguma operação de corte que pode ser necessária no processo.

o que é inevitável em máquinas convencionais; (b) não existe desperdício de energia e material visto que apenas a seção a ser deformada é aquecida; (c) no processo de peças em matriz fechada é possível um controle preciso do volume; (d) não existem tempos “mortos” de aquecimento (o aquecimento é feito durante a deformação); (e) o consumo de energia é bastante baixo (cerca de 0,35 a 0,40 kWh/kg); (f) em vista do aquecimento e deformação simultâneos, a formação de carepa4 é mínima, o que aumenta a vida útil das ferramentas em operações subseqüentes de forjamento; (h) a contaminação ambiental pela emissão de calor, fumaça ou gases é reduzida ou inexistente; (i) em préformas desenvolvidas por eletro-recalcamento livre, operações subseqüentes podem ser executadas sem reaquecimento intermediário; (j) a temperatura de aquecimento pode ser precisamente controlada e mantida constante através de controle tiristorizado5 da corrente; (k) a compressão axial da barra permite a obtenção de boas linhas de fluxo e a ausência de falhas superficiais; (l) a boa distribuição das linhas de fluxo evita a formação de dobras e enrugamentos; (m) eletrorecalcadoras podem também ser utilizadas apenas para aquecimento, por exemplo, para a realização de algum tratamento térmico localizado e; (n) eletro-recalcadoras normalmente não necessitam fundações. O eletro-recalcamento é muito utilizado para obtenção de peças como as demonstradas na figura 8.

(a)

(b)

(c)

Figura 8 - Peças obtidas por eletro-recalcamento: (a) eixo flangeado; (b) válvulas para motores de combustão interna; (c) pré-formas destinadas à produção de juntas de sistemas de direção

O processo também é bastante adequado na fabricação de pré-formas para a produção de barras estabilizadoras para caminhões pesados e para vagões ferroviários. Para o forjamento desse tipo de peça (figura 8) em um processo convencional o material precisa ser acu-

mulado nas extremidades da barra. Se essa operação requerer várias etapas de prensagem, o tempo de processo aumenta e a temperatura diminui, obrigando a utilização de aquecimentos intermediários e múltiplas ferramentas, o que encarece o processo. No eletrorecalcamento não é necessária a aplicação de reaquecimentos intermediários nem o uso de várias ferramentas. Em modernas eletro-recalcadoras todos os parâmetros necessários (posicionamento e temperatura) para um processo econômico e seguro são monitorados e controlados automaticamente. A confiabilidade do processo e o aumento da produtividade são alcançados pelo monitoramento das velocidades de prensagem e de afastamento dos eletrodos e das temperaturas das ferramentas e da peça. O guiamento da barra e a ocorrência de instabilidades também é monitorado. LAMINAÇÃO TRANSVERSAL E FORJAMENTO EM ROLOS Laminação transversal e forjamento em rolos são dois processos de obtenção de pré-formas que promovem a distribuição do material fazendo passar o tarugo entre um par de rolos equipados com ferramentas. A operação contínua permite um processo inteiramente automático. O processo é utilizado para a obtenção de pré-formas e forjados de precisão que possuam simetria rotacional, em aços e ligas de alumínio. No processo, visto na figura 9a, um tarugo cilíndrico aquecido na temperatura de conformação é alimentado entre dois rolos, nos quais as gravuras que deverão formar a pré-forma estão fixadas. Os rolos giram no mesmo sentido e a cada rotação uma pré-forma é ejetada. Dois trilhos guiam as barras que são alimentadas paralelamente ao eixo dos rolos exatamente no centro geométrico do par. Nas laminadoras transversais Lasco as ferramentas e rolos são mantidos em uma temperatura constante de forma a garantir um processo seguro, sem variações. O sistema permite a troca de rolos e ferramentas em menos de 5 minutos. A movimentação dos rolos é feita com dois servo-motores separados, o que garante um movimento contínuo e suave, permitindo melhor ajuste da velocidade. O processo de forjamento em rolos é visto na figura 9b, sendo utilizado para a obtenção de pré-formas a 4 Carepa: camada de oxidação, pouco aderente, formada a alta temperatura na superfície da peça. 5 Tiristorizado: sistema de controle da potência fornecida a um equipamento realizado através do controle contínuo do ângulo de fase da corrente elétrica fornecida.

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(a) Laminação transversal

(b) Forjamento em rolos

de ferramentas em operações subseqüentes de forjamento devido a quebra da carepa e a redução do fluxo de material na matriz; (d) poucas exigências de manutenção; (e) forças de conformação relativamente baixas e sem variações; (f) troca de ferramentas entre 5 e 10 minutos por rolo, dependendo do tamanho do mesmo; (g) facilidade de manutenção de temperatura constante e; (h) repetibilidade confiável de todos os parâmetros do processo. CONCLUSÕES Uma vez que no forjamento raramente uma peça pode ser fabricada em uma única etapa, é fundamental que especial atenção seja dada à definição de geratrizes e/ou pré-formas desde as primeiras fases do projeto para que se obtenha um processo economicamente viável. O projeto de uma pré-forma pode ser feito através do método de distribuição de área, que leva a aproximações razoáveis da forma final ou ainda ser auxiliados por testes em sistemas de simulação numérica.

Figura 9 - Representação esquemática dos processos de laminação transversal, forjamento em rolos e laminador para os processos

partir de tarugos redondos ou quadrados. Ao contrário da laminação transversal, o tarugo é alimentado radialmente por um manipulador. Os rolos giram em sentido contrário e podem acomodar diferentes gravuras de modo a executar a operação de pré-forma em até seis passes. A figura 9c mostra um laminador especialmente projetado para o forjamento em rolos de tarugos de ligas de alumínio. Os parâmetros do processo durante o rolamento devem ser rigidamente controlados de forma a garantir ótimos resultados. Os rolos são eletricamente aquecidos a 200ºC sendo que unidades adicionais permitem manter uma temperatura constante, igual a 250ºC, na superfície das ferramentas. Um spray6 lubrificante é aplicado, a cada ciclo, sobre as ferramentas de modo a prevenir a aderência do alumínio nas ferramentas de aço. Entre as muitas vantagens da laminação transversal e do forjamento em rolos pode-se citar as seguintes: (a) considerável economia de material; (b) aumento da qualidade superficial devido a quebra de carepa durante a deformação; (c) aumento considerável da vida 20

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Erxleben, S., Suttan F.; Preforming processes in the production of forgings, XI Conferência Internacional de Forjamento, Bento Gonçalves, 2007 [2] Sedighi, M., Tokmechi, S.; A new approach to preform design in forging process of complex parts, Journal of Materials Processing Technology, v. 197, n. 1-3, p. 314-324, 2008 [3] Satisha, G.D., Singhb, N. K., Ohdarb, R .K.; Preform optimization of pad section of front axle beam using DEFORM ; Journal of Materials Processing Technology, v. 203, n. 1-3, p.102-106, 2008 [4] Park J. J., Hwang, H. S.; Preform design for precision forging of an asymmetric rib-web type component, Journal of Materials Processing Technology, v.187-188, p595-599, 2007 [5] Vazquez, V., Altan, T; Die design for flashless forging of complex parts; Journal of Materials Processing Technology, v. 98, n. 1, p. 81-89, 2000 [6] Altan, T., Oh, S., Gegel, H.; Conformação de Metais - Fundamentos e Aplicações; FESC/USP, São Carlos, 1999 [7] Chang, C. C., Bramley, A. N.; A new forging preform design approach using reverse simulation; CIRP Annals - Manufacturing Technology, v.47, n. 1, p. 193-196, 1998 [8] Takemasu, T., Vazquez, V., Painter, B., Altan, T.; Investigation of metal flow and preform optimization in flashless forging of a connecting rod; Journal of Materials Processing Technology, v. 59, n. 1-2, p. 95-105, 1996

Spray: do inglês, pulverização, borrifo.

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Alberto Moreira Guerreiro Brito - Engenheiro Metalúrgico pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Doutor em Engenharia pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Minas, Metalúrgica e dos Materiais da UFRGS na áreas de Processos de Fabricação. Pesquisador do Laboratório de Transformação Mecânica (LdTM) do Centro de Tecnologia da Escola de Engenharia da UFRGS, atuando nas áreas de desenvolvimento de processos de conformação mecânica, simulação numérica de processos através de elementos finitos e levantamento de propriedades físicas, térmicas e mecânicas de materiais. Autor de vários artigos nacionais e internacionais sobre esses temas. Lírio Schaeffer - Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) e Doutor na área de Conformação pela Universidade Técnica de Aachen/Alemanha (RWTH). Coordenador do Laboratório de Transformação Mecânica (LdTM) do Centro de Tecnologia da Escola de Engenharia da UFRGS. Pesquisador na área de Mecânica, Metalurgia e Materiais do CNPq, professor das disciplinas de processos de fabricação por conformação mecânica e vinculado ao programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Minas e Energia da UFRGS. Autor de vários livros sobre conformação mecânica. Stefan Erxleben - Engenheiro Mecânico, Doutor em Engenharia, Diretor de Vendas da Lasco Umformtechnik GmbH, Coburg, Alemanha e Editor Chefe da revista Lasco UpGrade. Franz Suttan - Engenheiro Mecânico, Assistente de Vendas da Lasco Umformtechnik GmbH, Coburg, Alemanha e membro do corpo editorial da revista Lasco UpGrade.

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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 - Final

distinção entre distribuição de lucro e remuneração dos sócios é clara. A primeira relaciona-se ao resultado positivo da pessoa jurídica devida aos sócios pelo capital nela investido ou pelos serviços executados e a segunda pelo exercício de atividade-meio na empresa.

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

A importância da calibração de dispositivos de medição e monitoramento

s ferramentarias precisam adotar sistematicamente a calibração dos equipamentos de medição. É importante assegurar a confiabilidade dos resultados de medições através da manutenção correta dos dispositivos e do treinamento adequado de seus operadores, garantindo a qualidade final das peças produzidas.

Questões referentes a calibração propriamente dita, interpretação e análise dos Certificados de Calibração, validação dos resultados, critérios de aceitação e adequação da freqüência de calibração são temas recorrentes e geram dúvidas inclusive em empresas já certificadas, sendo frequentemente fontes de não conformidade em auditorias de certificação e auditorias de clientes. O que fazer com o Certificado de Calibração será o tema central deste artigo. Como utilizar suas informações para agregar valor ao produto e ao processo, medir melhor para medir menos, garantir a confiabilidade metrológica das medições e inspeções ao invés de simplesmente arquivar o Certificado de Calibração. RASTREABILIDADE Para que possamos entender o conceito de rastreabilidade é necessário compreendermos a origem da metrologia e das medições. Vamos trazer uma abordagem histórica sobre a criação das uni-

dades de medida e padrões de referência. História das Unidades de Medida [1] A necessidade de medir é muito antiga e remonta à origem das civilizações. Por longo tempo cada país, cada região, teve seu próprio sistema de medidas. Essas unidades de medidas, entretanto, eram geralmente arbitrárias e imprecisas, como por exemplo, aquelas baseadas no corpo humano: palmo1, pé2, polegada3, braça4 e côvado5. Isso criava muitos problemas para o comércio, porque as pessoas de uma região não estavam familiarizadas com o sistema de medir das outras regiões e também porque os padrões adotados eram, muitas vezes, bastante subjetivos. As quantidades eram expressas em unidades de medir pouco confiáveis, diferentes umas das outras e que não tinham correspondência entre si. A necessidade de converter uma medida em outra era tão importante quanto a necessidade de converter uma moeda em outra. Na verda-

de, em muitos países, inclusive no Brasil dos tempos do Império, a instituição que cuidava da moeda também cuidava do sistema de medidas. Em 1789, em uma tentativa de resolver esse problema, o Governo Republicano Francês pediu à Academia de Ciência da França que criasse um sistema de medidas baseado em uma "constante natural", ou seja, não arbitrária. Assim foi criado o Sistema Métrico Decimal, constituído inicialmente de três unidades básicas: o metro, que deu nome ao sistema, o litro e o quilograma (posteriormente, esse siste1

Palmo: medida de comprimento que se obtém com a mão toda aberta. Corresponde a aproximadamente 22 centímetros [2]. 2 Pé: medida de comprimento. Corresponde a 12 polegadas (30,48 centímetros) [2]. 3 Polegada: medida de comprimento usada no sistema imperial britânico. Tem sua origem na distância entre a dobra e a ponta do polegar. Corresponde a 2,54 centímetros [2]. 4 Braça: medida antiga de comprimento, atualmente ainda usada e compreendida no meio rural. Corresponde a 2,2 metros [2]. 5 Côvado: no Egito antigo era uma medida retirada da distância entre o cotovelo e as pontas dos dedos. Correspondia a dezoito polegadas (45,72 centímetros) [2]. Janeiro/Fevereiro 2009

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ma seria substituído pelo Sistema Internacional de Unidades - SI). Dentro do Sistema Métrico Decimal, a unidade de medir a grandeza comprimento foi denominada metro e definida como "a décima milionésima parte da quarta parte do meridiano terrestre" (dividiu-se o comprimento do meridiano por 4.000.000). Para materializar o metro, construiu-se uma barra de platina de seção retangular, com 25,3 mm de espessura e com 1 metro de comprimento de lado a lado. Essa medida materializada, datada de 1799, conhecida como o "metro do arquivo", não é mais utilizada como padrão internacional desde a nova definição do metro feita em 1983 pela 17ª Conferência Geral de Pesos e Medidas. A partir dessa data, o metro é obtido em um equipamento que utiliza a tecnologia de laser6 estabilizado. Na figura 1 o protótipo internacional do metro utilizado entre 1889 e 1960.

Figura 2 - Cofre de padrões internacionais. Foto de outubro de 1971 do arquivo IPEM-SP

Conceito de rastreabilidade Conforme o VIM (Vocabulário Internacional de Metrologia), rastreabilidade é a propriedade do resultado de uma medição ou do valor de um padrão estar relacionado a referências estabelecidas, geralmente padrões nacionais ou internacionais, através de uma cadeia contínua de comparações, todas tendo incertezas estabelecidas.

chegar ao instrumento de medição utilizado no chão de fábrica. Assim, cada vez que efetuamos uma medição estabelecemos a relação entre o objeto medido e o padrão primário da grandeza em questão e isso é fundamental para assegurar que tanto fornecedor como cliente medem utilizando uma mesma referência. Em uma situação onde esta cadeia seja quebrada, pode acontecer de no Brasil utilizarmos um padrão que sofreu algum dano e teve suas medidas alteradas, e todos os equipamentos utilizados no País serem regulados por este padrão. Quando algum produto medido com estas referências for exportado será gerado um impasse, porque os resultados das medições serão divergentes.

Aplicabilidade da rastreabilidade INCERTEZA DE MEDIÇÃO Após definidos os Padrões PriA própria definição de rastreamários Internacionais de cada granbilidade traz associado o conceito deza, o principal desafio da metrode incerteza e este é um parâmetro logia é assegurar que todo o mundo importante para ser analisado nas efetue suas medições utilizando escalibrações e validação de Certifitas referências. Assim foram criadas cópias e equipamentos de medição Laser: do inglês, significa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ou seja, amplireferenciados por estes padrões ficação da luz por emissão estimulada de radiapara fornecer a rastreabilidade das ção. medições para todo o mundo. Na figura 3 ilustramos o que podemos França U chamar de cadeia de rastreabilidade, onde o InsINMETRO tituto Nacional de MetroU logia - Inmetro calibra sua massa padrão com o paIPT U drão primário na França para confirmar que seu K&L U padrão tem realmente 1 Prego kg; o Instituto de Pesquisas Tecnológicas - IPT por 999 g 1000 g sua vez calibra sua massa Cliente padrão com o Inmetro; e assim sucessivamente até Figura 3 - Fluxo de calibração e rastreabilidade 6

Figura 1 - Protótipo internacional de Metro de 1889. Foto de outubro de 1971 do arquivo IPEM-SP

Na figura 2, o cofre de padrões internacionais, mostrando na prateleira superior o estojo que contém o padrão do metro e na inferior, ao centro, o protótipo internacional do quilograma ladeado por cópias identificadas. 26

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± Incerteza

cados de Calibração. Conforme o vocabulário internacional de metrologia, incerteza de medição é o parâmetro, associado ao resultado de uma medição, que caracteriza a dispersão7 dos valores que podem ser fundamentadamente atribuídos a um mensurando. Na prática nós sabemos que nenhum processo de medição é perfeito e a calibração, como sendo um processo de comparação entre o instrumento a calibrar e um padrão de referência, também não é perfeita, embora no processo todas as condições que possam influenciar o resultado permaneçam sob controle. Todavia, mesmo sob controle geram uma margem de dúvida sobre o resultado da calibração. Existem técnicas estatísticas para calcular qual a dispersão máxima em torno do resultado da calibração, considerando um nível de confiança de 95%, ou seja, qual a margem de dúvida sobre o resultado da calibração. Uma parte da incerteza deve-se a toda cadeia de rastreabilidade que vai agregando incertezas aos padrões, mas uma contri-

buição significativa deve-se ao próprio instruMeio de ensaio Instrumento mento a calibrar, Operador ou de medição a Calibrar suas condições de repetitividade e resolução. Na Condições Procedimentos Padrão figura 4 está deAmbientais de medição monstrado um esquema para ilustrar algumas Figura 4 - Componentes causadores de incerteza de medição contribuições bilidade da calibração. Se não houpara incertezas de medição. ver rastreabilidade a um padrão primário de referência todos os resulCERTIFICADOS DE CALIBRAÇÃO tados serão inválidos. A rastreabiliComo já definido anteriormendade pode ser evidenciada através te, a calibração é uma comparação dos Certificados de Calibração dos do instrumento a calibrar com um padrões utilizados ou se o instrupadrão conhecido para identificar mento for calibrado por um laboos erros do instrumento a calibrar. ratório acreditado a Rede Brasileira Os resultados são expressos em um de Calibração - RBC, o próprio InCertificado de Calibração que deve metro atesta a rastreabilidade da apresentar os erros do instrumento calibração. Na figura 5 é apresencalibrado e também a incerteza de tado um modelo de Certificado. medição que é a margem de dúvida Se o Certificado tiver rastreabisobre os valores informados. Além do erro e da incerteza, que devem ser utilizados para aprovar ou reprovar o instrumento calibrado, para validar o Certificado também deve ser evidenciada a rastrea-

Dispersão: em estatística, é a flutuação de uma variável aleatória em um conjunto de observações de uma experiência [3]. As medidas de dispersão servem para avaliar o quanto os dados distam do valor médio de uma série de valores medidos.

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nicas/fabricantes/experiência, e depois utilizar o equipamento somente nas medições com tolerância compatível com o critério de aceitação definido. Todas as normas técnicas exigem que o instrumento de medição deva ser capaz de garantir a exatidão requerida na medição, ou seja, seu máximo desvio deve ser substancialmente menor que a tolerância a ser controlada. Recomenda-se que o desvio total do instrumento (erro não corrigido + incerteza) não seja maior que um décimo (10%) do intervalo de tolerância da característica a ser controlada. Em situações que esta condição não puder ser atendida, deve-se ao menos garantir que o desvio total do instrumento não seja maior que um terço (1/3) do intervalo de tolerância.

Figura 5 - Modelo de Certificado de Calibração

DT lidade, a próxima etapa é a análise dos resultados. Deve-se calcular o máximo desvio (MD) do instrumento, somando o erro com a incerteza (U) conforme a fórmula abaixo:

MD = I erro I + U Observe que o erro é somado em módulo8. Este é o máximo desvio que o instrumento pode gerar em condições normais de utilização. O equipamento foi calibrado para verificar suas condições e através do Certificado podemos calcular o máximo desvio do equipamento. Quando o instrumento tiver uma faixa de medição ampla, como o paquímetro, deve-se considerar o pior erro dentre a faixa que o equi28

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pamento é utilizado. No exemplo da figura 5, o máximo desvio do paquímetro é de 0,03 mm. O resultado do máximo desvio deve ser comparado com os critérios de aceitação para aprovar ou reprovar o equipamento. Critérios de Aceitação / Adequação ao Uso Quando o equipamento de medição e monitoramento for utilizado exclusivamente (dedicado) em determinado controle, o seu critério de aceitação (CA) deve ser definido em função da tolerância e característica que controla. Quando o equipamento for de uso geral, deve-se estabelecer um critério de aceitação compatível com as suas características construtivas, através de recomendações de normas téc-

≤

IT 10

IT = Ls – Li DT = E + U aonde: DT - desvio total; IT - intervalo de tolerância; Ls - limite superior da tolerância do produto; Li - limite inferior da tolerância do produto; E - erro não corregido do instrumento; U - incerteza do instrumento e; CA - critério de aceitação. Quando o critério de aceitação foi previamente definido, é possível utilizá-lo no lugar do desvio total 8 Módulo: valor absoluto de um número, ou seja, é sempre um valor positivo.

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para análise de adequação ao uso e seleção do instrumento de medição. Ou seja, o critério de aceitação deveria ser menor que um décimo (10%) do intervalo de tolerância da característica a ser controlada, ou no pior caso, menor que um terço (1/3) do intervalo de tolerância. Por exemplo, na medição de um diâmetro externo de 20,00 com tolerância de +0,02 mm/-0,01 mm podemos ter três faixas conforme demonstra a tabela 1. Neste caso, deve-se selecionar um instrumento de medição cujo critério de aceitação seja menor ou igual a 0,003 mm. Ou, no pior dos casos, que seja menor ou igual a 0,01 mm. Recomendamos, contudo, que o critério de “IT ÷ 3” não seja utilizado porque efetivamente não garante a confiabilidade metrológica da medição. O ideal é utilizar o critério de “IT ÷ 10” e em último caso o “IT ÷ 5”. Assim, quando a engenharia for elaborar o desenho do produto a ser fabricado, de posse dos critérios de aceitação definidos dos instrumentos de medição, pode indicar no próprio desenho qual instrumento utilizar para controlar cada característica em função da tolerância de projeto, garantindo assim uma medição confiável. Nas situações em que o desenho é fornecido pelo cliente, o registro dos instrumentos a utilizar pode ser feito na ordem de fabricação ou plano de controle. Nas condições mais críticas, simplesmente aplicar um redutor para IT =

LS – Li

IT =

20,02 – 19,99

IT =

0,03mm

CA[IT/10 CA[IT/5 CA[ 0,03/10

CA[ 0,03/5

Ferramental

CA[ 0,03/3

CA[ CA[ CA[ 0,003mm 0,006mm 0,001mm

Tabela 1 - Intervalos de tolerâncias

CA[IT/3

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LIE Limite Inferior de Especificação

Fora de Especificação

LSE Limite Superior de Especificação

Fora de Especificação

Dentro da Especificação

Tolerância revisada

IT 3 IT 5 IT 10 Produto não conforme

Faixa de Incerteza

Produto conforme

Faixa de Incerteza

Produto não conforme

Figura 6 - Zona de incerteza de medição

a tolerância do produto (seja IT/10, IT/5 ou IT/3), e assumir esse valor como critério para aceitação do instrumento de medição, significa aceitar uma zona de incerteza (de 10%, 20% ou 33,3% respectivamente) nos limites do intervalo de tolerância do produto, onde existe o Risco de Reprovar Peças Boas e/ou de Aprovar Peças Ruins (figura 6). A faixa de incerteza é o campo onde existe o Risco de Aprovar Peças Ruins e de Reprovar Peças Boas e o tamanho deste campo é definido pelo critério de aceitação. Quanto menor o critério de aceitação do instrumento em função da tolerância a ser controlada, tanto menor será o campo de dúvida (incerteza). Algumas empresas diminuem da tolerância do produto o critério de aceitação do instrumento, eliminando assim o risco de aprovar peça ruim. Outras admitem uma faixa de incerteza de 10% (IT÷10) ou 20% (IT÷5), sem reduzir a tolerância do produto, porque entendem que no projeto a tolerância do produto já é reduzida como fator de segurança, sendo que reduzir no-

vamente através da incerteza da medição poderia tornar muito cara a produção. Não deve ser esquecido de somar os desvios dos dispositivos de medição quando esses são utilizados em rede para determinado controle. Por exemplo: um sistema de controle de temperatura é composto por um sensor, um cabo de conexão e um indicador. Para fazer sua adequação ao uso devem ser somados os desvios de todos dispositivos envolvidos. STATUS9 DE CALIBRAÇÃO E PROTEÇÃO CONTRA AJUSTES Todo dispositivo de medição e monitoramento, independente de ser calibrado ou não, ou ainda de estar fora de uso, deve ser identificado para possibilitar que a situação da calibração seja determinada e evitar a utilização indevida. Qualquer limitação na comprovação ou restrição de uso deve também ser indicada no equipamento. O equi9 Status: da frase completa ”in statu quo ante”, é uma expressão latina que designa o estado atual das coisas, seja em que momento for [2].

pamento de medição que não requer comprovação deve ser claramente identificado como tal, de modo a diferenciar-se dos demais que a requerem e que, eventualmente, tenham extraviado a etiqueta. Na figura 7 estão alguns exemplos de etiquetas adesivas que podem ser utilizadas para este fim. Formas para prevenir o acesso a pontos nos dispositivos de medição e monitoramento cujo ajuste afete seu desempenho devem ser adotadas logo após a calibração, a fim de evitar adulterações por pessoal não autorizado. Isso pode ser feito por meio de lacres ou selos, tais como etiquetas, soldas, arames, tinta e outros. Esses lacres devem ser projetados de maneira a permitir que qualquer adulteração seja facilmente percebida. DISPOSITIVO DE MEDIÇÃO E MONITORAMENTO NÃO CONFORME Quando um dispositivo de medição e monitoramento é calibrado e está com desvios acima dos estabelecidos nos critérios de aceitação, é necessário avaliar o impacto des-

11 12 1 10 9

2 3 4

8 7

NÃO REQUER CALIBRAÇÃO

EQUIPAMENTO NÃO CONFORME

Figura 7 - Modelos de etiquetas de identificação

tes desvios sobre os produtos produzidos desde a calibração anterior. Se for constatado que os desvios do equipamento podem ter comprometido a qualidade dos produtos e serviços fornecidos, as ações corretivas necessárias devem ser tomadas (como, por exemplo: recolher os produtos suspeitos, notificar os clientes, inspecionar produtos acabados no estoque, e outros). Normalmente esta avaliação é conduzida com um RNC (Relatório de Não Conformidade). Assim encerra-se o mito na metrologia sobre a questão da validade da calibração. A calibração não tem validade, o que tem validade são produtos perecíveis. Quando o instrumento é calibrado e considerado aprovado, é disponibilizado para utilização. Porém, logo após a calibração, não temos garantias se o equipamento permanece conforme. Somente após a próxima calibração, se o equipamento permanecer aprovado, é que são validadas todas as medições realizadas. Da mesma forma, quando na calibração o instrumento é reprovado, este coloca em dúvida todas as medições realizadas desde a calibração anterior. Por esse motivo é importante estabelecer freqüências de calibração razoáveis que permitam detectar desvios no instrumento, tornando possível uma ação de contenção e uma retroatividade com os produtos já entregues. Quando uma característica é controlada por mais de um instrumento ou quando verificações simples nos instrumentos são realizadas pelo próprio usuário

entre os intervalos de calibração, este risco é minimizado e os intervalos de calibração podem ser um pouco maiores. MISSÃO DA METROLOGIA Tudo o que foi apresentado busca garantir a confiabilidade dos instrumentos de medição e dos resultados das medições e inspeções. O dispositivo de medição e monitoramento é um dos fatores que mais afetam a qualidade da medição. Outro fator tão importante quanto é o operador, e este deve estar devidamente treinado e apto para produzir resultados confiáveis. Alguns estudos estatísticos podem ser aplicados para avaliar o desempenho dos operadores, mas o treinamento e conscientização são fundamentais. Por fim, é importante compreender que a missão da metrologia é “selecionar, desenvolver, implementar, manter e melhorar sistemas de medição confiáveis, robustos e disponíveis, que não exijam excessivas qualificações e não consumam demasiados recursos durante seu uso, dentro do orçamento previsto, determinando os riscos e assegurando o atendimento às especificações e legislações aplicáveis.”

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] www.ipem.sp.gov.br [2] www.pt.wikipedia.org [3] Ferreira, Aurélio Buarque de Holanda; Novo dicionário Aurélio da língua portuguesa, 3ª Edição, Editora Positivo, Curitiba, 2004

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.

Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Especificação e plano de calibração Notas explicativas

Código do instrumento

Instrumento

Faixa de indicação

Resolução

Critério de aceitação

Adequação ao uso (tolerância)

Localização na fábrica

Frequência Data última de calibração calibração

PQ-001

Paquímetro Universal

0 a 150 mm

0,05 mm

0,10 mm

/0,50 mm

Torno 01

6 meses

Número do certificado

Data próx. calibração

jun/08

S266002

dez/08

PQ-002

Paquímetro Digital

0 a 200 mm

0,01 mm

0,03 mm

/0,15 mm

Torno 02

6 meses

set/08

S266019

mar/08

MC-001

Micrômetro Externo Digital

0 a 25 mm

0,001 mm

0,004 mm

/0,02 mm

Fresadora 01

6 meses

out/08

S266045

abr/08

MI-001

Micrômetro Interno

8 a 10 mm

0,001 mm

0,004 mm

/0,02 mm

Fresadora 02

6 meses

out/08

S266046

abr/08

MA-001

Medidor de Altura

0 a 600 mm

0,001 mm

0,006 mm

/0,03 mm

Metrologia

12 meses

mar/08

S265992

mar/08

SU-001

Subito

18 a 35 mm

0,01 mm

0,006 mm

/0,03 mm

Metrologia

6 meses

jun/08

S266004

dez/08

RC-001

Relógio Comparador

0 a 10 mm

0,01 mm

0,02 mm

/0,10 mm

Metrologia

6 meses

set/08

S266020

mar/08

RC-002

Relógio Comparador

0 a 1 mm

0,001 mm

0,006 mm

/0,03 mm

Metrologia

6 meses

set/08

S266021

mar/08

---

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Nº Especificação

ESPECIFICAÇÕES DE CALIBRAÇÃO

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

Data

EMPRESA Empresa:

Fone:

Contato Metrologia:

e-mail:

Fax:

INSTRUMENTO DE MEDIÇÃO Identificação do Instrumento:

Código do Instrumento:

Fabricante do Instrumento:

Aquisição do Instrumento em: Faixa de Indicação:

Resolução (valor de uma divisão da escala):

PROCEDIMENTO DE CALIBRAÇÃO Fornecedor de Calibração Homologado:

Número do Procedimento de Calibração:

Condições de Medição:

¨ Temperatura de 20ºC ± 1ºC

¨ Umidade relativa do ar < 65%

¨ ¨ Incerteza de medição:

Erro máximo de medição: Padrão de Calibração:

¨ Balança de comparação eletrônica ¨ Conjunto de blocos padrão ¨ Gerador de funções ¨ Máquina de medir longitudinal ¨ Padrão de profundidade ¨ Termopares padrão ¨ Transdutor de força

¨ Blocos padrão de dureza ¨ Cronômetro padrão ¨ Haste padrão ¨ Máquina de medir por coordenadas ¨ Padrão escalonado ¨ Termoresistência padrão ¨ Transdutor de torque

¨ Conjunto de anéis cilíndricos lisos ¨ Década resistiva ¨ Manômetro padrão ¨ Multímetro padrão ¨ Paralelos ópticos ¨ Transdutor de deslocamento ¨

IDENTIFICAÇÃO DE CARACTERÍSTICAS A CALIBRAR

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 21 - Janeiro/Fevereiro 2009

Característica de Calibração:

¨ Ângulo interno ¨ Ângulo externo ¨ Comprimento ¨ Corrente elétrica ¨ Curvatura ótica ¨ Dureza método direto ¨ Dureza método indireto ¨ Força compressão ¨ Força tração ¨ Frequência e rotação ¨ Massa/Peso

¨ Medição circular externa ¨ Medição circular interna ¨ Medição linear externa ¨ Medição linear interna ¨ Paralelismo ¨ Perpendicularidade ¨ Planicidade ¨ Profundidade ¨ Potência ¨ Pressão por comparação ¨ Resistência elétrica

¨ Ressalto ¨ Temperatura injeção sinal ¨ Torque anti-horário ¨ Temperatura meio térmico ¨ Temperatura radiação ¨ Tempo ¨ Tensão ¨ Torque horário ¨ Transparência ótica ¨ Volume ¨

OBSERVAÇÕES

APROVAÇÃO Nome do Responsável:

Assinatura:

Local:

Data: Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Instrumento

Faixa de indicação Resolução

Critério de aceitação

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 21 - Janeiro/Fevereiro 2009

Código do instrumento

Adequação ao uso (tolerância)

Localização na fábrica

PROGRAMA DE CALIBRAÇÃO Frequência de calibração

Data última calibração

Número do certificado

Data próxima calibração

Data

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

PLANO DE CALIBRAÇÃO

Empresa:

EMPRESA Fone:

Contato Metrologia: e-mail:

Janeiro/Fevereiro 2009

Fax:

A Lei do Estรกgio

Fonte: Instituto Euvaldo Lodi Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Para orientar estudantes, empresas e instituições de ensino, o Ministério do Trabalho e Emprego (MTE) preparou a Cartilha Esclarecedora sobre a Lei do Estágio (Lei nº 11.788/2008). Para acesso ao conteúdo completo, entre no endereço eletrônico: www.mte.gov.br/politicas_juventude/ Cartilha_Lei_Estagio.pdf

JNR Contabilidade Ltda. Maiores informações pelo e-mail (joseane@jnrcontabilidade.com.br) ou pelo fone 047 3028 2180 36

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

ISAAC NEWTON LIMA DA SILVA - isaac@pucrs.br JOÃO CARLOS PINHEIRO BECK - beck@pucrs.br CARLOS A. C. SARMANHO JR. - sarmjunior@hotmail.com LIANGRID LUTIAN DA SILVA - liangrid@pucrs.br TIAGO LEONARDO BROILO - broilo@pucrs.br

Inovações na implementação da análise modal no que tange ao corte, ao acabamento e à exatidão geométrica na usinagem por torneamento

qualidade do acabamento superficial e a precisão geométrica podem ser simuladas através de sistemas de análise modal computadorizada, garantindo aumento da vida útil da ferramenta de corte, redução dos tempos de fabricação e conseqüente otimização de custos de produção.

1 Software: ou programa de computador, é uma sequência de instruções a serem seguidas e/ou executadas, na manipulação, redirecionamento ou modificação de um dado/informação. 2 Análise modal: é o estudo das propriedades dinâmicas de um corpo ou estrutura quando sob solicitação de vibração.

Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Propriedade Física 13,1 g/cm3

Densidade

Propriedades Mecânicas Módulo de elasticidade

549,2 Gpa

Coeficiente de Poisson

0,28

Tabela 1 - Propriedades do metal duro P-40

Propriedade Física Densidade

7,85 g/cm3

Propriedades Mecânicas

Figura 1 - Vista explodida do modelo de estudo

Módulo de elasticidade

205 Gpa

Coeficiente de Poisson

0,29

Tabela 2 - Propriedades do aço AISI/SAE 4340 Figura 2 - Surface regions representando o engaste inferior do porta-ferramenta

Figura 3 - Surface regions representando o engaste superior do porta-ferramenta

3 Coeficiente de Poisson: é a razão entre a deformação transversal associada a uma deformação longitudinal na direção do esforço de tração.

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Figura 4 - Área de atuação das forças durante o processo de usinagem

Figura 7 - Gráfico deslocamento X freqüência

Figura 6 - Orientação do sistema de coordenadas no modelo estudado

Figura 5 - Janela de resultados

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Figura 8 - Braço de alavanca de 72 mm entre a ponta da pastilha e a base do calço de fixação da base do torno

fc = n.vc

315O

270O

45O

90O

PEÇA

225O

135O 180O

Figura 11 - Posições de coleta dimensional

Ensaio

450 rpm Ap = 1

Figura 10 - Formação de lamelas do cavaco

Valores medidos (mm)

0-180

59,06

45-225

59,06

90-270

59,08

135-315

59,07

Média

59,0675

Desvio

0,009574271

Incerteza

18,18135968

450 rpm Ap = 2

fc = 20.46,06 = 921,4 Hz

Ângulos medidos (o)

0-180

58,09

45-225

58,11

90-270

58,13

135-315

58,14

Média

58,117

Desvio

0,022173558

Incerteza

18,162402

Tabela 3 - Diâmetros obtidos no corpo de prova

Figura 9 - Braço de alavanca da ferramenta no torno Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Figura 13 - Dados para a rugosidade. Fonte Catálogo eletrônico Sandvik Coromant (2006)

Figura 12 - Diferenças entre as superfícies obtidas no corpo de prova do ensaio prático

450 rpm Ap = 1 mm

Ra - desvio Rq - desvio médio médio aritmético quadrado

Ângulos das medidas

Rmax

13,66

2,72

3,3

90o

10,91

2,34

2,88

180o

13,52

2,63

3,2

270o

14,22

2,69

3,29

Média

13,0775

2,595

3,1675

Incerteza

0,01

Tabela 4 - Medições de rugosidades obtidas para a profundidade de 1 mm

450 rpm Ap = 2 mm

Ra - desvio Rq - desvio médio médio aritmético quadrado

Ângulos das medidas

Rmax

4,21

16,43

3,35

4,19

180o

29,28

3,92

5,46

5,08

270o

20,13

4,9

5,89

Média

21,69

4,095

5,155

Incerteza

0,01

Tabela 5 - Medições de rugosidades obtidas para a profundidade de 2 mm Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Isaac Newton Lima da Silva - Engenheiro Mecânico pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte, mestre em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Uberlândia e Doutor em Instrumentação Digital pela University of Manchester, Institute of Science and Technology. Atualmente é Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS). João Carlos Pinheiro Beck - Graduado em Física, Engenheiro Metalurgista, mestre em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais e Doutor em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Atualmente é Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Mecânica e Mecatrônica da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS). Carlos A. C. Sarmanho Jr. - Engenheiro de Controle e Automação pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Mestrando em Engenharia Mecânica, área de concentração Processos de Fabricação, pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Atualmente bolsista CNPQ (área de Desenvolvimento de Sistemas de Controle). Liangrid Lutian da Silva - Graduando em Engenharia de Controle e Automação pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, com formação profissional técnica em Automação Industrial pelo C. T. SENAI Mecatrônica de Caxias do Sul, profissional em Ferramentaria/Matrizaria pelo SENAI José Gazola de Caxias do Sul e Técnico em Ajustagem Mecânica pelo SENAI Caxias do Sul. Atualmente atua como técnico em Mecatrônica, nas áreas de CAD, CAM, CAE, CIM e Sistemas Robotizados, na Faculdade de Engenharia da PUCRS. Tiago Leonardo Broilo - Engenheiro de Controle e Automação pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul. Atualmente é Engenheiro do CIM da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), atuando na área de automação, robótica e educação. Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Serra de fita horizontal

A serra de fita horizontal MR 610 PHVF, da Ronemak, tem avanço e retorno hidráulico do cabeçote, painel de comando com proteção contra sobrecarga, parada automática no fim do corte, guia da fita em metal duro, sistema de refrigeração por moto-bomba e controle de variação de velocidade de corte por

inversor de frequência. Sua capacidade de corte a 90º é de 610 mm para barras redondas e 650 x 500 mm para blocos retangulares. A 45º permite corte de blocos retangulares até 400 x 400 mm. Opera com velocidade de corte de 25 a 90 m/minuto, fita com dimensões de 34 x 1,1x6170 mm e tem motores de fita e hidráulico com potência de 2 Cv. Ronemak 15 3363 9393 www.ronemak.ind.br

Prensa com mesa giratória A prensa hidráulica tipo duplo “C” com mesa giratória PHCDG, da Hidralmac, permite baixo consumo de energia, espaço e óleo. Além disso, sua alimentação é feita fora

da área de prensagem o que oferece maior segurança para o operador do equipamento. É voltada para alta produção, pois sua mesa giratória permite um ciclo completo sem parada para remoção da pe-

Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

ça transformada. A prensa pode ser configurada com capacidade de 3 a 200 toneladas e contar com painel de comando monitorado por CLP/IHM, acionamento bi-manualautomático, acionamento manual para troca de ferramenta, regulagem de curso com fim de cursopressostato, mesa giratória de 2 a 24 divisões (outras divisões sob consulta) que suporta carga até 10 toneladas com precisão de parada de 0,01mm. Sua estrutura é feita em aço-carbono ASTM A36. Tem aplicação destacada na indústria de repuxo, corte, dobra e rebarbação. Hidralmac 16 3311 4100 www.hidralmac.com.br

Engates rápidos para moldes A série de engates rápidos fabricados pela PCL é apropriada para utilização em linhas de água para refrigeração de moldes de injeção em indústrias de componentes plásticos. É composta das versões: acoplador fêmea com retenção (valvulado); acoplador fêmea sem retenção; pino macho com retenção (valvulado) e; pino macho sem retenção. São construídos com corpo de latão, esferas e molas em aço inoxidável e dupla vedação (arruela chata com anel O´ring). As conexões podem ser no padrão NPT/BSP ou para mangueiras e suas dimensões variam de 1/8” até 1/2” (fêmeas e pinos). A empresa comercializa ainda protetores para todas as séries de engates.

Alguns modelos oferecem uma capa anatômica com boa área de “pega” manual, facilitando o manuseio em locais oleosos.

PCL 11 2909 4344 www.engatespcl.com.br

Tubos flexíveis para altas temperaturas Os tubos flexíveis sanfonizados, fabricados pela Asthi, são construídos em aço inoxidável liga AISI-304 de ¼” a 6” e revestidos externamente com capa trançada de fios de aço inox na mesma liga. Extremamente flexíveis podem ser usados em temperaturas até 600ºC. Estão disponíveis com 1 ou 2 malhas inox, além de uma versão sem a malha.

Asthi 11 4634 6490 www.asthi.com.br

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009

Máquina de medição por coordenadas A máquina de medição por coordenadas (CMM) DuraMax®, da Carl Zeiss, é um equipamento compacto para uso diretamente em ambiente produtivo e pequenas empresas. O objetivo de seu lançamento é a aplicação junto a produção, podendo suprir operações de medição de ângulos, diâmetros, circularidade ou retilinidade, padrões de furos ou curvas, alojamentos, entre outras opções. Permite ainda o uso conjunto com o programa Calypso (CAD), ampliando as suas potencialidades. A precisão é de 2,4 + L/300 µm em temperaturas de 18 a 22ºC e de 2,9 + L/200 µm em temperaturas de 18 a 30ºC. Tem área de trabalho de 500 x 500 x 500 mm e tamanho de 670 x 870 mm. O equipamento pode ser facilmente realocado na área fabril, uma vez que não opera com ar comprimido.

Centro de Usinagem CNC O centro de usinagem DMC 1035 V Eco, da Deckel Maho Gildemeister (DMG), é uma máquina operatriz vertical de 3 eixos com painel de aço inoxidável, monitor TFT de 15" e comando CNC Siemens 810D com ShopMill ou Fanuc 0i-MC com o programa Manual Guide i, magazine de ferramentas com 20 posições e garra dupla, guias lineares e sapatas com roletes, bandeja de cavacos e manivela eletrônica. Conta ainda com auxílio gráfico para ajuste e diagnose. Sua construção é do tipo C-frame, assegurando excelente rigidez, precisão e pouca necessidade de espaço. O fuso opera a 8.000 rpm com 83 Nm (13 kW) a 40% ED. Tem área de trabalho ampla e bem acessível (X / Y / Z = 1.035 /560/510 mm). Em função da tecnologia aplicada, apresenta tempos não produtivos curtos, pois atinge 25 m/min de avanço rápido e tempo de troca de ferramentas de 1,6 s.

Plasvik INJEÇÃO PEÇAS TÉCNICAS

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O peso máximo admissível na mesa é de 1.000 kg. Como opcionais oferece: pacote de precisão, que inclui sistema de medição direta dos cursos dos eixos X, Y e Z e pre-setting de ferramentas a laser; pacote de produção, composto de transportador de cavaco, pistola de pulverização para líquido de refrigeração e lâmpada de sinalização em 4 cores; fixação de ferramentas CAT 40

Equipamentos com força de fechamento entre 30 e 370 toneladas. Desenvolvimento e manutenção de ferramentas e moldes utilizando equipamentos de alta tecnologia. Fundada em 1991, a Plasvik conquistou a ISO 9001:2000 em 1992, reforçando a constante preocupação com a qualidade. www.plasvik.com.br plasvik@plasvik.com.br Rua Costa Barros, 2.324 - V. Alpina - São Paulo/SP Fone (11) 2024-6400 - Fax (11) 6107-1575 Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

e BT 40; controle de quebra de broca; apalpador de medição; pistola de lavagem; pacote de segurança para queda de energia e; comutação de líquido de refrigeração para jato de ar. DMG 11 3742 5000 www.dmgecoline.com

Limpeza de peças por ultrasom A linha de cubas de limpeza por ultra-som da VR Ultrasonics é composta por equipamentos com capacidade de 1 litro (VR-1TDH) a 145 litros (VR-145TDH). Destinam-se à limpeza e remoção de sujidades (massa de polimento, óleos, graxas, entre outros) em locais com acesso difícil ou impossível por métodos convencionais. A limpeza é efetuada através de fenômeno físico denominado de “cavitação ultra-sô-

nica”. O sistema de aquecimento é controlado por temporizador (timer) digital. As dimensões internas variam de 300 x 240 x 100 mm a 632 x 502 x 300 mm. O gabinete é construído em aço SAE 1020 e pintado a pó eletrostático, com opção de utilização de aço inoxidável. A empresa oferece ainda uma linha industrial com cuba de pré-lavagem, lavagem e, opcionalmente, secagem.

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Programa para aprendizado de programação CNC A GHL Automação Industrial oferece um pacote de programas que permite o aprendizado da tecnologia de comando numérico diretamente na empresa do cliente. No leque de opções estão os cursos de

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Janeiro/Fevereiro 2009

PROJETO INTEGRADO DE PRODUTOS

PLANEJAMENTO, PROGRAMAÇÃO E CONTROLE DE PRODUÇÃO

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Apresenta de forma estruturada, os processos e métodos adotados no projeto de produtos industriais. Oferece ao leitor uma metodologia que orienta o planejamento, a especificação de problemas de projeto e a concepção de produtos. Seu conteúdo é baseado na experiência de pesquisa e ensino no Núcleo de Desenvolvimento Integrado de Produtos do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Por meio de conceitos modernos e linguagem apropriada, esta obra apresenta os aspectos relevantes do desenvolvimento de produtos, desde a identificação de necessidades de consumidores até o descarte. O processo de projeto é descrito em detalhes, considerando as fases informacional, conceitual, preliminar e detalhada. Exemplos de projetos ilustram os conteúdos apresentados. O livro é destinado aos estudantes de graduação que buscam aprender sobre o desenvolvimento de produtos e métodos para o processo de projeto, assim como aos estudantes de pós-graduação com interesse em aprofundar seus conhecimentos nos fundamentos de métodos aplicados no processo e aos profissionais de engenharia com interesse em processos sistematizados para orientar suas atividades de desenvolvimento de produtos. ISBN 9788520422083 www.manole.com.br

PROVA E CONTRAPROVA DO NEXO EPIDEMIOLÓGICO Wladimir Novaes Martinez

Um primeiro e sistematizado ensaio sobre o instituto do Nexo Técnico Epidemiológico (NTEP) e as suas conseqüências nas relações dos segurados com o Instituto Nacional de Seguridade Social (INSS) e com as empresas e da autarquia com os empregadores, abordando os seus principais aspectos jurídicos e práticos. ISBN 9788536111377 www.ltr.com.br

Entre todas as áreas da administração industrial, é aquela que realmente dita as normas à produção, possibilitando e objetivando um fluxo de fabricação ordenado e ritmado, com a coordenação dos meios utilizados: materiais, mão de obra e instalações, fazendo com que os objetivos determinados sejam alcançados dentro dos prazos previstos. Não é possível conceber o planejamento da produção sem o Tempo Padrão. Este livro ensina como integrar o sistema. www.oemitys.com.br

FERRAMENTAS DE CORTE, DOBRA E REPUXO Sérgio da Cruz

Livro técnico voltado para os profissionais e estudantes que atuam na área de projetos e confecção de estampos de corte, dobra, e repuxo, sendo uma obra única, que abrange desde exemplos de estampos simples até ferramentas mais complexas, rico em cálculos e figuras inéditas. Apresenta exemplos de dimensionamento total de matrizes, estampos com sistema de gavetas, balancins, punções de dobra com regulagem, cálculos de percentagem útil de tira, desenvolvimento de peças dobradas e repuxadas, força de corte, folga de corte, comprimento de flambagem de punções, baricentro, entre outros detalhes importantes. ISBN 9788528905601 www.hemus.com.br

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Brehauser.........................................48

Leonam ...........................................48

Schmolz+Bickenbach .........................5

Btomec ............................................47

Magma ............................................29

Seco.................................................11

CIMM ..............................................47

Metrologia .......................................27

Siemens ....................................3ª capa

GGD .........................................1ª capa

Missler .............................................21

Tecnoserv.........................................17

Giacomini ........................................49

Mold-Masters ............................2ªcapa

Tecnoplast .......................................46

Incoe ...............................................13

Plastech ...........................................44

Uddeholm..........................................9

Intermach ........................................42

Plasvik..............................................49

Janeiro/Fevereiro 2009

Ferramental

Alexandre Wanzuita Presidente do Núcleo de Usinagem e Ferramentaria da Associação Empresarial de Joinville alexandre@gfm-moldes.com.br

Otimismo e trabalho: palavras para 2009 Outro ano se encerra e, apesar de 2008 ter apresentado um final relativamente conturbado no que diz respeito a “crise econômica mundial”, todos sobrevivemos. Após desfrutarmos das ceias de Natal e festas de final de ano estamos preparados e renovados para 2009. Com cerca de 400 empresas, o ramo de usinagem e ferramentaria de Joinville sabe há muito tempo que o nosso maior concorrente não está junto a nós, mas sim do outro lado do mundo. E em função disso exigiram-se, neste período todo, análises, planos e ações que deram certo e que se sustentaram com base na força do grupo, nas iniciativas em conjunto e nos princípios do associativismo. Assim sendo, atualmente o Núcleo Setorial de Usinagem e Ferramentaria da Associação Empresarial de Joinville - ACIJ, com 15 anos de existência, além de ser o núcleo mais antigo em atividade no Brasil é também um dos mais atuantes e com melhores resultados em seu segmento. Buscando promover o desenvolvimento sustentável das empresas integrantes do grupo, traduzido no aumento da lucratividade, com foco na modernização dos serviços, na ampliação do acesso a mercados, na tecnologia e na melhoria da gestão empresarial, o Núcleo concretizou várias ações em 2008, no qual se destacaram as participações em feiras como a Interplast e a Metalurgia e em missões empresarias como a Missão Internacional a Euromold, em Frankfurt, na Alemanha. Pode-se ainda citar a parceria com outras instituições de ensino e pesquisa, como o Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA e a Universidade para o Desenvolvimento de Santa Catarina UDESC, onde a primeira realizou um trabalho de consultoria em benchmarking1, resultando em diagnóstico de um grupo de empresas do ramo e a segunda proporcionou cursos de educação continuada gratuitos para profissionais do setor ferramenteiro nacional. Além das discussões voltadas ao nosso ramo e de debates técnicos realizados em nossas reuniões quinzenais e em nossos Fóruns de Usinagem e Ferramentaria. Tivemos ainda o importante apoio do Serviço Brasileiro de Apoio às Micro e Pequenas Empresas SEBRAE em ações de fortalecimento do segmento. Portanto, esperamos e acreditamos que as palavras chaves para 2009 serão otimismo e trabalho, porque acima de tudo temos que acreditar em nosso potencial. O professor e filósofo Mário Sérgio Cortella já se utilizava em suas palestras da seguinte frase do escritor francês François Rabelais: “Conheço muitos que não puderam quando deviam, porque não quiseram quando podiam”. Nós podemos! Nós queremos! Precisamos ser inovadores para buscar o inusitado. Sucesso a todos. 1

Benchmarking: é a busca, na indústria, das melhores práticas que conduzem a um desempenho superior.

Ferramental

Janeiro/Fevereiro 2009