Revista Ferramental Edição 5 by Revista Ferramental

ANO I - Nº 5 - MARÇO/ABRIL 2006

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO

A base da logística industrial é fundamental para o crescimento sustentado Fundamentos para o desenvolvimento de ferramental otimizam o processo de estampagem A aplicação de protótipos no desenvolvimento de produtos

DESTAQUE

ANO I - Nº 5 - MARÇO/ABRIL 2006

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

REVISTA FERRAMENTAL - PUBLICAÇÃO DA EDITORA GRAVO

DESTAQUE

obtidos por processos de prototipagem, na microfusão e o segundo, um estudo sobre o uso de protótipos pelas equipes de desenvolvimento de produtos. Christian Dihlmann Editor

Humor e respeito Estamos em um ano atípico, onde precisaremos enfrentar novos desafios. Teremos diversos feriados, com as inevitáveis “emendadas” naqueles que ocorrem nas terças e quintas-feiras. Ainda em meados do ano, a Copa do Mundo, onde o Brasil é certamente um dos favoritos, o que nos remete a acompanhar com mais carinho ainda os jogos e, naturalmente, enfrentar os períodos de pós-jogos. E, como evento mestre, as eleições, com destaque para o embate presidencial. Teremos, portanto, diversos períodos mesclados entre aqueles de muitas tarefas e outros de pouca produção. Considerando que a meta das organizações sempre é crescer em relação a um período passado, podemos concluir que deveremos produzir mais que no ano anterior. E produzir mais com menos tempo, resulta em muito mais trabalho no tempo efetivamente útil. A única forma de atingir este objetivo é tornando nossas empresas mais produtivas e eficazes, buscando soluções através de gestão forte e extremamente bem planejada. A deficiência de gestão no setor ferramenteiro, já apontada por nós, confirma-se na seção Opinião desta edição. Portanto, se tecnicamente estamos próximos de países líderes no segmento, devemos acelerar o ajuste em nossos conceitos de gerir as organizações. Frente à globalização, um dos fatores que deve ser observado com muita atenção em qualquer organização, é a logística. Essa ciência da administração do atendimento e da satisfação do cliente rege o caminho do sucesso de um empreendimento. À medida que o cliente se sente bem atendido por um fornecedor, tanto mais ele se torna fiel e, conseqüentemente, um sustentador da perpetuação da empresa. Assim, esta edição apresenta um artigo sobre logística industrial, introduzindo o conceito para que o leitor possa familiarizar-se com a importância deste assunto. Com foco no que vimos em nossa passagem pela Euromold 2005, onde presenciamos o forte apelo ao uso de peças e moldes protótipos, apresentamos dois artigos referentes a estas técnicas, sendo o primeiro sobre a tendência mundial de aplicação de modelos,

Compõe ainda esta edição o artigo sobre os fundamentos para o desenvolvimento de projetos de ferramentas de estampagem, desenvolvido na Universidade Federal do Rio Grande do Sul, resultado de consultas feitas por nossos leitores a respeito do assunto. A Ficha Técnica auxilia os técnicos em processamento de peças plásticas, principalmente aqueles ferramenteiros que realizam testes de moldes, a identificar defeitos de processo e orienta, com ações corretivas, para obtenção de peças de boa qualidade. Isto é extremamente importante para indicar ajustes nas ferramentas e nas variáveis do processo de injeção ou quando em fase de aprovação do ferramental. A ficha é complementada ainda com um roteiro de identificação dos materiais termoplásticos mais utilizados comercialmente. Percebe-se o quão abrangente é o espectro de temas a serem abordados na revista. É conveniente ressaltar o empenho que a equipe da Ferramental está tendo em trazer informações atuais e relevantes para os leitores. Por força da função de editor que agora estou desempenhando, precisei aprimorar o meu leque de informações. Para tanto, tenho lido diversos livros, dos mais variados assuntos. Impressionante como podemos agregar valor com o singelo hábito da leitura. Um assunto que me desperta especial interesse é a liderança. Dias atrás, pesquisando sobre este tópico, encontrei o nome do consultor Max Gehringer, palestrante internacionalmente reconhecido e com grande atuação no Brasil. Dentre as muitas sugestões do consultor, que se questionados, sempre diremos “eu já sabia”, uma me chamou excepcionalmente a atenção. Quando questionado, se o bom humor é a melhor saída para enfrentar o dia-a-dia nas organizações, ele respondeu: “o bom humor é um ingrediente importante, mas não é o prato principal. Sem bom humor, o ambiente fica ácido demais. E, como qualquer ingrediente, o bom humor também deve ser usado na dosagem certa. Exagerou, vira caricatura. Mas, tão importantes quanto o bom humor são, o respeito e a integridade pessoal. Pegue um ambiente onde todos se respeitam, todos são íntegros, todos são motivados, e adicione uma pitada de bom humor. O resultado será o tipo do lugar onde todo mundo vai querer trabalhar”. Portanto, o sucesso de nossa empresa está diretamente relacionado com o nível de satisfação da equipe, que precisa, necessariamente trabalhar, mas fundamentalmente, viver bem. Assim sendo, façamos de nossas organizações lugares agradáveis para o convívio diário, associando humor com respeito.

Março/Abril 2006

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Artigos Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais www.revistaferramental.com.br

DIRETOR - EDITOR Christian Dihlmann (47) 9964-7117 christian@revistaferramental.com.br Jornalista responsável Alessandra Ferreira - RP: 3331/12/85v redacao@revistaferramental.com.br Colaboradores Adriano Fagali de Souza, André P. Penteado Silveira Felipe Cusmanich, Jefferson de Oliveira Gomes Jorge A. Acurio Zavala,Marcelo Teixeira dos Santos Rolando Vargas Vallejos PUBLICIDADE Coordenação nacional de vendas (41) 3013-3801 comercial@revistaferramental.com.br Rio Grande do Sul - Ivano Casagrande (51) 3228-7139 / 9109-2450 casagrande@revistaferramental.com.br São Paulo - Ronaldo Amorin Barbosa (11) 6459-0781 / 9714-4548 ronaldo@revistaferramental.com.br ADMINISTRAÇÃO Jacira C. Dihlmann (47) 9919-9624 adm@revistaferramental.com.br Circulação e assinaturas circulacao@revistaferramental.com.br Produção gráfica Martin G. Henschel producao@revistaferramental.com.br Pré Impressão (CtP) e impressão Maxigráfica - (41) 3025-4400 www.maxigrafica.com.br A revista Ferramental é distribuída gratuitamente em todo o Brasil, bimestralmente, com tiragem de 8.000 exemplares. É destinada à divulgação da tecnologia de ferramentais, seus processos, produtos e serviços, para os profissionais das indústrias de ferramentais e seus fornecedores: ferramentarias, modelações, empresas de design, projetos, prototipagem, modelagem, softwares industriais e administrativos, matérias-primas, acessórios e periféricos, máquinas-ferramenta, 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.

EDITORA GRAVO LTDA. Rua Jacob Einsenhut, 467 CEP 89203-070 - Joinville - SC As opiniões dos artigos assinados não são necessariamente as mesmas da revista Ferramental. A reprodução de matérias é permitida, desde que citada a fonte.

15 O processo de microfusão utilizando padrões fabricados por estereolitografia Tendência mundial, a aplicação de processos de desenvolvimento de modelos a partir de tecnologias de ferramental rápido, conhecidas por rapid tooling, tem evoluído e passa a fazer parte do setor de micro fundição.

25 Logística industrial: fator decisivo para o crescimento ordenado O crescimento desordenado pode condenar uma organização a prejuízos imensos e, por vezes, à sua extinção total. É de grande importância a observação dos pontos estratégicos da logística, afim de garantir a perpetuação do negócio.

31 Fundamentos do projeto de ferramentas para o processo de estampagem Um roteiro simplificado dos principais pontos a considerar no desenvolvimento de ferramentas para estampagem, cuja aplicação abrange diversos setores produtivos mundiais.

37 Um estudo sobre o emprego de protótipos no desenvolvimento de produtos O levantamento do uso de tecnologias de prototipagem rápida no País permite identificar os esforços que devem ser realizados para consolidar esta prática, largamente utilizada nos paises mais desenvolvidos.

Seções 6 Cartas 7 Radar 10 Expressas 14 Conexão www 46 Ficha técnica 49 Enfoque 57 Eventos 61 Livros Índice de anunciantes

62 Opinião Foto da capa:

Prototipagem de aro de veículo automotor em máquina de estereolitografia comercializada pela Robtec Ltda., de Diadema - SP

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Sua colaboração é muito importante para o levantamento de dados, aprimoramento da revista e sua circulação. Mantenha atualizados os dados de sua empresa através do formulário da página 59 ou acesse o site www.revistaferramental.com.br

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Muito obrigada por enviar o arquivo do artigo “Gestão de serviços em ferramentarias: planejar, executar e controlar” de minha autoria, que foi publicado na 3ª edição da revista Ferramental. Fiquei muito feliz com o resultado da publicação deste artigo, inclusive pelo fato de nos ter proporcionado um bom retorno comercial. Isso se deve principalmente ao sucesso da revista Ferramental. Gostei muito de colaborar com esta revista. E espero ter novas oportunidades. Fernanda Brito Calif - Gerente Comercial e Marketing Eloplus Software Ltda - São Paulo - SP

Venho através desta parabenizar a elaboração da revista Ferramental como um todo, pelo fato de focar diretamente o mercado consumidor e fabril do setor ferramental. Conheci a revista em caráter informal, porém percebi a abrangência e a diversidade com que é tratado o mercado ferramental. Na edição de Setembro/Outubro de 2005 duas matérias me chamaram a atenção: “Gerenciamento de custos” e “Cálculo do custo de células produtivas”. Estes assuntos são pouco divulgados no mercado da maneira como foram abordados pela revista Ferramental, seja em revistas ou outros meios, e cito por conhecer outras publicações que sequer abordam este aspecto. Vitor Pelorca Pelorca Indústria de Plástico - São Paulo - SP

Sou estudante de doutorado em usinagem dos materiais da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp. Estudo técnicas de usinagem para construção de moldes e matrizes. Achei muito interessante a abordagem dos assuntos na última edição da revista. Adilson José de Oliveira Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp - Campinas - SP

A credibilidade não pode ser imposta, ela é adquirida através de esforços contínuos, sempre em busca de reconhecimento. Isso na maioria das vezes leva tempo, principalmente quando tratamos de um periódico técnico e específico, que abrange um determinado setor da atividade industrial. No caso da revista Ferramental, graças ao profissionalismo e ao ideal de quem a edita, tem alcançado essa credibilidade em tempo recorde. Parabéns pela introdução da seção “Radar”,

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que na edição de janeiro/fevereiro de 2006 apresentou a opinião do meu ilustre amigo Nelson Gonçalves a quem, tardiamente, congratulo pela assunção ao cargo de Presidente da Câmara Setorial de Ferramentarias e Modelações da ABIMAQ. Ricardo Ogias Remold Representações Técnicas Ltda. - São Bernardo do Campo - SP

Achamos muito interessante a matéria “Planilha de orçamento de ferramental” publicada na revista Ferramental, na edição de Janeiro/Fevereiro 2006. Se vocês tiverem mais material sobre o assunto, por favor nos enviem. Se for possível, precisamos do formato de cálculo para Valor de Hora-Máquina. David A. Nunes Megastamp Indl. Ltda - Mauá- SP

Gostaríamos de dar os parabéns pela reportagem publicada com o empresário Nelson Gonçalves, presidente da Câmara Setorial de Ferramentaria e Modelações da Abimaq. Aproveitamos para elogiar a revista completa, que chega ao mercado mostrando que ocupará um espaço importante na área de publicações segmentadas, além de preencher uma lacuna com relação à cobertura pela mídia desse importante setor da economia. Nesse sentido, colocamo-nos à disposição dessa publicação. Tereza Anunziata - Assessoria de Imprensa Abimaq - Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos - São Paulo - SP

A indústria de ferramentas no Brasil merecia esta revista. Não somente pelo excelente nível dos artigos abordados mas principalmente por ser um ponto de referência para os milhares de profissionais que dedicam todo um viver na tarefa de construir meios produtivos. Parabéns pela iniciativa e coragem em transformar um sonho pessoal em um produto de ajuda e pesquisa para todos nós. O melhor resumo possível ao conhecer os quatro primeiros exemplares é simplesmente dizer muito obrigado. Um abraço dos amigos "ferramenteiros" daqui de São Paulo. Milton A. Negrão Júnior Rexam do Brasil Ltda - Jundiai - SP A Editora se reserva o direito de sintetizar as cartas e e-mails enviados à redação.

Pequenos detalhes, grandes efeitos Como o marketing pode contribuir no crescimento das empresas Da redação

Eloi Zaneti

No dia-a-dia de pequenas e até mesmo grandes empresas, a palavra marketing (originária do inglês, que significa comercializando, divulgando comercialmente) soa como supérfluo diante das necessidades rotineiras de prazos, entregas e pagamentos. No entanto, com um pequeno investimento é possível implantar uma política de marketing que irá favorecer os resultados em um curto espaço de tempo. Segundo especialistas do setor, o marketing de relacionamento, implantado no dia-a-dia da empresa e o marketing dirigido, que é aquele aplicado em seu público alvo, são as duas ferramentas mais adequadas para as empresas que não possuem muitos recursos para o setor. Eloi Zaneti, consultor da área, diz que o marketing de relacionamento é um grande investimento, pois com pequenas ações e fácil implantação, ele oferece resultados rápidos para as empresas. Para Zaneti, o empresário deve investir em vendas e isso se faz agregando valor ao produto. Ele explica que as quatro bases estruturais que agregam valor a um produto são a logística, o design, a comunicação e o atendimento. Montar um catálogo descritivo, com fotos de produtos e depoimentos de clientes, ou mesmo maquetes, serve não só como pro-

paganda do que já foi produzido, como também de modelo para novas solicitações que surgem, e é uma das estratégias para agregar valor ao produto. Sugere ainda estar presente em revistas dirigidas ao seu público como forma de marcar presença no mercado. "Comunicação é tornar comum, mostrar aquilo que se está vendendo", comenta. E o catálogo, aliado à presença em publicações especializadas é um canal para isso. Além disso, alerta, a comunicação serve não só para divulgar, mas também para compartilhar. Segundo Zaneti, é imprescindível que o empresário acompanhe as evoluções do setor, através de leituras específicas e participação em eventos. Reginaldo Valentim Chaves, executivo da empresa de consultoria Feiras do Brasil, acredita que as feiras de negócios são uma das formas mais eficientes para a promoção comercial. "Expor em uma feira é uma das ações de marketing com boa relação custo/benefício, porque a grande maioria dos visitantes é formada por potenciais clientes que estão disponíveis para conhecer, e as empresas concorrentes estão presentes no mesmo espaço, o que permite comparar condições e, portanto, se decidir mais rapidamente". No entanto, alerta, nada acontece de graça. A participação em um evento deve ser vista como uma estratégia de marketing dirigido, que exige uma longa cadeia de ações que devem ser planejadas e coordenadas antes, durante e depois da participação. Outro ponto citado por Zaneti para a valorização do produto é o design. Zaneti entende que o empresário precisa dar apoio ao

cliente. E tomando como exemplo um ferramenteiro, este não deve esperar que o seu cliente chegue com um projeto pronto, e sim, é fundamental que o auxilie no desenvolvimento do produto. Além disso, entregar no prazo combinado faz parte da logística e precisa ser respeitado. "A concorrência no setor está muito grande. Estão trazendo moldes de fora e o ferramenteiro, para se destacar, precisa agregar valor para entrar na competição de preço. E valor é, além de qualidade e prazo, fazer sempre mais do que o cliente pediu", ensina. O consultor revela ainda, que investir em ações de marketing é simples. "No marketing de relacionamento, atendimento é fundamental. O ferramenteiro precisa criar uma cumplicidade com o cliente e isso custa pouco. E mantê-lo é muito mais barato que conquistar outros. Para isso, visitá-lo, mesmo que não existam encomendas no momento, apenas para ouvi-lo e antecipar qualquer ação, é fundamental na formação do vínculo efetivo com o cliente. "O bom ferramenteiro é muito técnico e, geralmente, foca mais na empresa do que no mercado. Talvez um outro profissional de sua confiança, com perfil comercial, possa ajudar a formar o elo com o cliente", sugere. Para Zaneti, um equívoco comum do empresário é a preocupação somente das questões ligadas ao diaa-dia, e com isso não antecipa vendas, não planeja suas estratégias, apenas faz o que lhe bate à porta. É preciso planejar e administrar a carteira com eficiência, através de visitas e antecipações das necessidades dos clientes, mantendo e fortalecendo a marca da empresa. Março/Abril 2006

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Participação em feiras exige estratégias Reginaldo Valentim Chaves

Praticamente todo mundo já visitou uma feira e sabe que normalmente sai com inúmeras sacolas, brindes, cartões de visitas e, no dia seguinte, poucas são as referências efetivas das empresas contatadas. Para ser lembrado pelos visitantes, é preciso que se adote estratégias diretas que garantam o resultado esperado. Segundo Reginaldo Valentim Chaves, o pequeno empresário que resolve participar de uma feira, deve saber que o retorno do investimento é resultado de um amplo trabalho preparatório a ser iniciado de quatro a seis meses antes do evento e se estender por muito tempo através de ações de acompanhamento. A proposta deve engajar todos os níveis da empresa, alinhando objetivos de participação, definindo com clareza a hierarquia, as funções e os procedimentos operacionais durante o evento. Segundo o especialista, o planejamento da participação começa com a escolha do evento certo, cujas informações são encontradas em publicações especializadas e outros veículos de divulgação que descrevem o perfil do evento, das empresas expositoras, do público visitante e todos os demais dados estatísticos. Logo depois vem a definição do objetivo, o preparo do material e a seleção do pessoal participante. O expositor deve prever em seu orçamento uma verba para ações de marketing relacionadas ao evento. Estas ações devem atingir o maior número possível de potenciais visitan8

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tes. São vários os instrumentos de acesso a esse público, como os convites personalizados, o mailing, a internet e o telemailing. Estes mecanismos, alinhados a uma divulgação na imprensa especializada, tanto em forma de propaganda, como de divulgação de notícia específica, possibilitam a visibilidade do público esperado. Dependendo dos objetivos traçados para a participação, pode, ainda, ser prevista verba para promoções durante o evento. Neste caso, mais do que nunca, a ação exige um estudo consistente que mantenha o foco nos objetivos e não seja fonte de conflitos com outros expositores. A montagem do espaço de exposição (stand) merece um cuidado especial. "Nas feiras de negócios as empresas ficam expostas ao mercado. E como a cadeia produtiva de um segmento empresarial inclui pequenas, médias e grandes empresas, é natural que os stands reflitam esta realidade. Um stand atrativo é uma poderosa arma para atrair a atenção dos visitantes. Independente do tamanho do stand, a melhor estratégia é priorizar a qualidade dos contatos", sugere. Isso implica, comenta Chaves, em preparar uma equipe de atendimento, investigar o foco de interesse do visitante, inclusive dispondo de recursos de informática para registro das visitas e elaboração de relatórios. "Se o expositor mantiver os seus principais executivos à frente do atendimento, certamente os resultados serão ampliados, pois nas feiras

de negócios, é a equipe de atendimento que faz a diferença", garante. "Estabeleça o padrão comportamental da equipe de atendimento considerando, entre outros, os seguintes pontos: nunca abordar o visitante pelas costas, sempre proporcionar recepção cordial, apresentar-se com roupas adequadas e comportamento sóbrio, eliminar qualquer impressão de aborrecimento, cansaço ou decepção com a performance na feira, demonstrando equilíbrio, clareza e transparência aos visitantes. Nos contatos, anotar dados cadastrais, monstrando que tem por objetivo uma relação comercial proveitosa, e buscar um encerramento positivo do processo de venda, uma vez que uma conversa bem conduzida termina, em geral, com a solicitação de orçamento formal ou pedido de compra/assinatura de contrato. “Catalogar críticas e sugestões, que constituem uma prova de interesse do cliente pelo produto e encerrar dentro da máxima cortesia", enumera. Chaves ressalta ainda que devem ser evitados alguns erros comuns, como ler jornais e revistas, fumar, comer/beber, ignorar os visitantes, conversar ao telefone, obstruir o acesso e a visão dos clientes, distribuir folhetos indiscriminadamente, deixar questões por resolver e subestimar visitantes. Após o término, o trabalho deve continuar com ações de acompanhamento de todos os contatos realizados durante o evento.

Mobilização para implantação da APL de ferramentarias O SENAI, através do Centro Integrado de Manufatura e Tecnologia (CIMATEC) em parceria com a Secretaria de Ciência e Tecnologia e Inovação do Estado da Bahia e com o SEBRAE, realizará em Salvador (BA), nos dias 3 e 4 de abril o Workshop de desenvolvimento industrial, visando uma mobilização para organização dos setores de ferramentaria, transformação plástica e automotivo do Estado da Bahia. O evento, sob organização do Prof. Jorge Luiz de Aquino Lima, tem como objetivo central aproximar os empresários e demais entidades envolvidas, para organização de uma governança dos respectivos Arranjos Produtivos Locais (APLs) no Estado da Bahia. Na oportunidade estarão sendo apresentados temas sobre o cenário e tendências do setor de plástico, cooperação empresarial e seus benefícios para o crescimento do setor de plástico, oportunidades no setor automotivo para produtos plásticos e experiência internacional no setor de ferramentaria.

O CIMATEC é fruto de investimento do Sistema FIEB, através do SENAI, com a participação da Finep, do governo do Estado da Bahia e da Prefeitura Municipal de Salvador. 10

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Esta Unidade do SENAI se dedica fundamentalmente a modernização e desenvolvimento das empresas baianas e objetiva preparar profissionais para a indústria, prestando suporte tecnológico e serviços especializados e ainda promover pesquisas aplicadas. SENAI - CIMATEC (71) 3462- 8444 www.senai.fieb.org.br

Chamada de trabalhos para o VI Seminário de Fundição

As contribuições técnicas deverão ser inéditas quanto à sua publicação no Brasil e os trabalhos inscritos devem obedecer às normas de publicação de trabalhos da ABM e serão avaliados por um comitê editorial composto por membros das principais empresas do setor. O regulamento completo sobre as etapas, normas, critérios de avaliação e prêmios encontra-se no site da ABM. ABM (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br

Empresa chinesa planeja investimentos na filial brasileira

A Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais ( ABM ) promoverá, entre os dias 20 a 22 de novembro, em São Paulo (SP) o VI Seminário de fundição. O evento abordará temas como: energia; ensaios não destrutivos; elaboração e vazamento de metais e ligas; gestão, produtividade e qualidade; impacto ambiental e responsabilidade social; moldagem, macharia e acabamento; novos materiais e ligas; projetos de fundição; projetos e construção de ferramentais; recuperação e regeneração de areia; soldagem e processos de recuperação; e tratamento térmico. Os interessados em apresentar trabalhos e concorrer a prêmios de reconhecimento técnico, devem enviar seus resumos exclusivamente pela página do evento até o dia 15 de abril. A data limite para entrega dos originais será dia 31de julho.

Com pouco mais de seis meses no Brasil, a TDC colhe seus primeiros resultados. Como todos os resultados previstos para 2005 foram obtidos acima da expectativa inicial, a empresa pretende, no segundo semestre de 2006, realizar a importação de máquinas para fabricação de ferramentas especiais em metal duro aqui no Brasil. Sediada na China e com filiais na França, Alemanha, Estados Unidos e Brasil a empresa produz ferramentas de corte, tais como: brocas, machos, fresas, cossinetes, bits, bedames e ferramentas em metal duro normais e especiais.

Contando com tecnologia de ponta e processo de produção verticalizado, todos os insumos necessários para produção são fabricados na própria empresa, como aço, rebolos, fornos para tempera dentre outros itens. TDC Brasil (11) 5686-7172 tdc@tdc-tools.com.br

Nova técnica de fundição de magnésio Engenheiros australianos do Instituto de pesquisas Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) conseguem avanços no processo de fundição utilizando ligas de magnésio superleves, também desenvolvidas no mesmo instituto.

os pesquisadores construíram uma planta piloto que já está produzindo os fundidos, incluindo rodas para carros e blocos para um motor de motocicleta de 750 cilindradas, refrigerado a água. A fundição sob pressão tem limitações que restringem sua aplicação na fundição de muitos componentes automotivos. Uma dessas limitações é o baixo rendimento, consumindo cerca de 6 a 7 kg de metal para a produção de um fundido de 3,5 kg. O metal não utilizado não pode ser simplesmente reciclado porque o processo de refusão cria óxidos e compostos intermetálicos. Além disso, há um grande consumo de energia no reaproveitamento. "O processo T-Mag utiliza apenas 3,7 kg de liga para produzir um fundido de 3,5 kg. Isso reduz a reciclagem, o uso de energia e os custos de fusão”. CSIRO 61 3 9545-2176 www.csiro.au

Fusão de empresas de automação na região Sul A nova tecnologia, chamada de TMag, utiliza moldes permanentes que não exigem alta pressão e nem vácuo. O molde se enche lentamente de baixo para cima, minimizando o aprisionamento de ar e a oxidação, produzindo fundidos de alta integridade com índices de aprovação elevados nos testes de raio-x, livres de porosidades ou outros defeitos. A T-Mag permite a fundição de blocos de magnésio para motores dois terços mais leves do que os blocos de alumínio. Para o T-Mag chegar ao mercado,

A SKA Automação de Engenharias, empresa do pólo de informática em São Leopoldo (RS) anuncia fusão com a RenderWorks de Joinville (SC) e passa a trabalhar com o software SolidWorks da Dassault Systèmes S.A. Com esta união, a empresa passa a se chamar SKA-RenderWorks atendendo os estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina e Paraná. A SKA, especializada em soluções de CAD e CAM para os processos de design e manufatura, comercializa e desenvolve sistemas específicos e inteMarço/Abril 2006

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grados, implanta e presta serviços de treinamento e suporte técnico para soluções de ponta em projetos mecânicos 3D, projetos elétricos e gerenciamento de documentos técnicos. A empresa tem como parceiros: SolidWorks, EdgeCAM, Lantek e Cyco Software. A RenderWorks tem larga experiência na implementação de soluções para projetos mecânicos em 3D. Logo, a fusão das duas empresas significa uma solução para as engenharias de design e manufatura. SKA-RenderWorks 0800-510 2900 www.ska.com.br RenderWorks 0800-6450222, www.renderworks.com.br

Utilização de embalagens plásticas em alimentos é pauta de seminário Profissionais que atuam na indústria de embalagens plásticas utilizadas em alimentos e bebidas terão, nos dias 19 e 20 de abril uma oportunidade de atualização. Nesta data acontece em Campinas o seminário "Especificando embalagens plásticas com base nos requisitos de proteção do produto", promovido pelo Centro de Tecnologia de Embalagens e Acondicionamento (CETEA) do Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITAL). As discussões sobre alterações em alimentos e princípios básicos dos processos mais utilizados para conservação de alimentos e bebidas visam divulgar noções básicas que todo profissional atuante neste mercado deve conhecer. As palestras sobre produtos abordarão os requisitos de conservação do pro12

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duto, as exigências técnicas da embalagem e os materiais e embalagens plásticas flexíveis e rígidas em uso. Na palestra sobre legislação será enfatizada a importância de se conhecer a legislação relativa à segurança alimentar, entender seus mecanismos e conhecer as restrições que se impõem ao projeto e à especificação de embalagens plásticas. CETEA (19) 3743 -1900 www.cetea.ital.org.br

Criada marca Foundry Brazil Para promover, fortalecer e consolidar, no mercado internacional, as peças fundidas em ferro, aço e ligas não-ferrosas produzidas no Brasil, a Associação Brasileira de Fundição (Abifa) e a Agência de Promoção de Exportações e Investimentos (APEX - Brasil) criaram em parceira a marca Foundry Brazil. A marca é apenas um dos resultados do convênio entre as duas entidades, que pretende auxiliar pelo menos 100 empresas, até o final de 2006, a fecharem mais negócios. Com um investimento de R$ 1,471 milhão, o setor privado e o Governo Federal esperam exportar neste ano US$ 1,2 bilhão em peças. Outra ação importante do convênio é a participação em eventos internacionais. Em um dos últimos eventos apoiados pelo grupo, as seis empresas brasileiras participantes criaram uma expectativa de geração de negócios de US$ 5 milhões decorrentes dos contatos feitos durante a feira internacional. Neste ano está prevista a realização de rodadas de negócios com importadores estrangeiros e fundições brasileiras, no chamado Projeto Comprador, além

da participação em outra feira no exterior. Também está sendo elaborado um estudo visando a “Prospecção do Mercado Internacional” que identificará no exterior, novos mercados e novos clientes para os produtos fundidos. Algumas ações, como a adesão à marca Foundry Brazil não tem custo algum para as empresas. Foundry Brazil - Abifa - APEX-Brasil www.abifa.org.br www.apexbrasil.com.br (11) 3549-3344

Feira de Ferramentaria, Modelação e Usinagem A 3ª edição da Feira de Ferramentaria, Modelação e Usinagem (FMU) acontecerá de 2 a 5 de maio, em Joinville (SC) reunindo profissionais das indústrias metal-mecânica, ferramentaria, usinagem, automobilística, entre outros. Paralelamente à feira será realizado o 4º Encontro da Cadeia de Ferramentas, Moldes e Matrizes, promovido e realizado pela Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais (ABM), onde serão apresentados trabalhos técnicos, oportunizando a atualização, o desenvolvimento e o aprimoramento profissional do setor. Este é o primeiro ano em que as empresas de usinagem participam da FMU, proporcionando a abertura de novos mercados aos participantes. Com a conclusão do megacentro, novo pavilhão da Expoville, a área de exposição passará para 12 mil metros quadrados. ABM (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br MarktEvents (47) 3028-0002 www.marktevents.com.br

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Alternativa para cromagem de metais Recentemente, a equipe de cientistas britânicos do Instituto de Pesquisa de Engenharia e Materiais, liderada pelo professor Robert Akid, diretor do Centro de Tecnologia da Corrosão da Sheffield Hallam University, anunciou a criação de uma alternativa para a cromagem, que não possui os efeitos danosos do cromo, além de continuar permitindo um efeito brilhante às peças metálicas e as protegendo contra a corrosão. O cromado está presente em rodas e maçanetas de automóveis, fechaduras de residências e numa infinidade de outras peças metálicas, porém o elemento responsável por esse efeito brilhante, o cromo, é um metal sempre associado com riscos à saúde, uma vez que alguns

de seus compostos causam câncer, principalmente em trabalhadores expostos a esses elementos durante o processo de fabricação de peças metálicas. O novo processo é baseado na tecnologia sol-gel, que emprega um colóide com nanopartículas em um solvente, formando um gel. O objeto metálico pode ser mergulhado na solução ou recebê-la na forma de aerossóis. Em qualquer um dos casos, forma-se uma camada superficial sobre o metal, de textura gelatinosa. Quando o solvente se evapora, o revestimento cura, ou endurece. Esses revestimentos híbridos orgânico-inorgânico têm potencial para se tornar um método alternativo de revestimento funcional ou anticorrosivo e poderão ser aplicados à uma gama muito maior de metais do que a cromagem tradicional. Principalmente pelas excelentes

propriedades do novo revestimento, como resistência à corrosão e aderência às superfícies metálicas e, acima de tudo, de ser inteiramente não-tóxico. O método ainda não está pronto para ser utilizado em escala comercial. A camada de revestimento criada pelo método sol-gel tem apenas algumas centenas de nanômetros de espessura, o que não é suficiente para dar a resistência necessária às peças de alumínio, zinco, aço inoxidável e magnésio, submetidas a forte exigência mecânica. As tentativas de deposição de camadas sucessivas ainda não deram os resultados esperados. Os cientistas acreditam que encontrar uma solução para essa restrição é uma questão de tempo. Sheffiel Hallam University 44 (0114) 225-3500 www.shu.ac.uk

A página eletrônica da Associação Brasileira da Indústria do Plástico - (ABIPLAST) apresenta diversas informações do setor. Além dos recursos tradicionais de notícias, associados, eventos e classificados, um destaque importante é o acesso à página de estatísticas. Nele o visitante pode baixar arquivos com a análise da balança comercial dos produtos transformados de plástico desde 2002 e baixar um perfil do setor na indústria nacional. Outra parte interessante da página é o acesso a assuntos jurídicos. Lá o visitante pode obter informações sobre legislações trabalhistas, tributárias, comerciais, entre outras. www.abiplast.org.br

Um visual bem organizado e dados distribuídos por diversas conexões é o que apresenta a página eletrônica da Sociedade de Engenheiros da Mobilidade (SAE), que congrega engenheiros, técnicos e executivos ligados à tecnologia da mobilidade terrestre, marítima e aeroespacial. Apresenta um cuidado especial com seus diferentes visitantes: dos associados, que podem verificar notícias, eventos e lançamentos editoriais e participar de promoções, até os estudantes do setor que contam com um espaço específico para divulgação de eventos. www.saebrasil.org.br

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DAURI GRELLMANN - dauri.grellmann@gmail.br

DAURI GRELLMANN

O processo de microfusão utilizando padrões fabricados por estereolitografia

crescente aplicação da tecnologia de prototipagem rápida na microfusão tem sido conseguida por meio de intensos estudos sobre os recursos e limitações pertinentes ao processo. Alguns cuidados devem ser observados para que o resultado seja satisfatório

Diversas tecnologias de prototipagem rápida têm surgido para reduzir os tempos inerentes às iterações e ajustes necessários para criar um produto de alta qualidade. Elas oferecem a capacidade de produzir, rapidamente, objetos sólidos tridimensionais diretamente a partir de dados gerados em sistemas CAD. Os modelos fabricados usando métodos de prototipagem rápida têm um enorme potencial para aplicação na indústria de fundição. Estas tecnologias podem ser usadas com diferentes procedimentos de fundição e ser de grande valor para a fabricação de peças metálicas funcionais. Uma destas técnicas de prototipagem rápida é a estereolitografia (SL), que possibilita a construção de modelos destinados ao processo de microfusão ou investment casting, diretamente a partir de um modelo em CAD da peça desejada. Assim é possível a substituição dos tradicionais modelos de cera pelos modelos em resina fotocurável, com a vantagem de não necessitar de ferramentas para ge-

rar os padrões para fundição, diminuindo o ciclo de desenvolvimento do produto. O uso de padrões obtidos por este processo, quando usados para a fabricação de pré-séries de peças, tem oferecido aos projetistas da área de fundição uma ferramenta poderosa para verificação de aspectos técnicos como: forma, aparência, montabilidade, funcionalidade, entre outros, pois muitas iterações podem ser testadas antes do ferramental definitivo ser solicitado, resultando na redução dos custos associados com o retrabalho em moldes, provenientes de mudanças no projeto. PROCESSO DE ESTEREOLITOGRAFIA NA MICROFUSÃO O processo de construção de um padrão de fundição utilizando a técnica de estereolitografia é semelhante a quase todos os processos de prototipagem rápida existentes no mercado que se baseiam no método de adição de camadas.

A construção do padrão de fundição inicia-se com um modelo em CAD 3D da peça que se pretende produzir. A partir deste modelo são geradas inúmeras fatias de 0,15mm de espessura que vão sendo sobrepostas umas às outras para formarem o objeto sólido (Figura 1).

Fatia isolada Modelo em CAD 3D

Modelo fatiado

Figura 1 - Seqüência de geração de modelo para estereolitografia

Na estereolitografia o material para construção dos modelos de fundição é uma resina que se solidifica sob ação de radiação ultravioleta. Neste processo, um conjunto de espelhos galvanométricos, comandado por um programa CNC da máquina, refletem um feixe de raio laser ultravioleta, “desenhando” na superfície líquida da resina o contorno e o preenchimento correspondente a uma determinada Março/Abril 2006

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fatia da peça. Ao incidir sobre a resina fotocurável a radiação ultravioleta a solidifica (Figura 2).

Espelhos Galvanométricos

Laser

Plataforma Móvel

Lentes Lâmina Varredura

Fotopolímero

Figura 2 - Esquema de máquina de estereolitografia

Após terminar a construção de uma fatia, a plataforma móvel da máquina mergulha na resina líquida, descendo uma distância equivalente à espessura de uma camada. Uma lâmina de varredura passa sobre a resina com o objetivo de deixar a superfície completamente plana e estável para que uma nova camada seja solidificada. Este processo é repetido até que a última camada seja curada. No final, a plataforma sobe com a peça completa, permitindo a remoção da peça que pode ser limpa e pós-curada em estufa por aproximadamente duas horas. PADRÕES DE ESTEREOLITOGRAFIA PARA MICROFUSÃO Nas primeiras tentativas de usar protótipos de estereolitografia como padrões para o processo de microfusão, utilizou-se um modelo sólido da peça, o que não obteve sucesso. Na maioria dos casos, o aquecimento do padrão durante as etapas de queima da casca cerâmica causou a expansão térmica da resina, produzindo uma substancial 16

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pressão interna, resultando no colapso do molde cerâmico. Como os problemas em usar padrões de fundição sólidos envolviam, essencialmente, a expansão térmica de seções espessas de resina curada, partiu-se para o desenvolvimento de padrões semi-ocos, gerados a partir de uma resina com boas características de queima. Isto deveria permitir a sobrevivência da casca cerâmica. A idéia parte do princípio de que, sendo o padrão em sua maioria oco e feito de uma resina que amolecesse à temperaturas relativamente baixas, ele poderia colapsar para dentro de si próprio antes que, fossem desenvolvidas tensões suficientes para quebrar a casca cerâmica. Entretanto, para gerar padrões semi-ocos, seria essencial descobrir um meio pelo qual a resina líquida (não curada) pudesse ser drenada do seu interior. Isto foi conseguido através do desenvolvimento do processo de construção QuickCast™ para as peças de estereolitografia. Este processo de construção é usado juntamente com resinas, para construir peças semi-ocas que podem ser usadas diretamente no processo de microfusão. Os parâmetros usados neste processo de construção permitem a fabricação de objetos sob a forma de uma casca estruturada internamente por uma malha ou rede muito fina, semelhante à de uma colméia de abelhas. A superfície externa do padrão reproduz exatamente a forma geométrica desejada da peça, enquanto a estrutura interna possui uma topologia tal que possibilita que a resina líquida, não curada, existente em seu interior seja drenada através de pequenos furos, especialmente projetados e posicio-

nados na superfície do objeto, permitindo que cerca de 60 a 80% de seu volume seja preenchido por ar. Este processo diferencia-se do ACES™ (Accurate Clear Epoxy Solid), que assegura uma cura quase completa dentro das fronteiras da peça. Terminada a construção, as peças saem da máquina com cerca de 98% de sua massa curada, sendo posteriormente colocadas em um forno de radiação ultravioleta para completar a cura, deixando os objetos completamente sólidos. A Figura 3 mostra o aspecto típico de um objeto construído usando o processo de construção QuickCast™ e o ACES™.

Figura 3 - Tipos de construção no processo de estereolitografia: QuickCast™ à esquerda e ACES™ à direita

Portanto, o objetivo do método QuickCast™ é construir uma peça de maneira que cada célula da estrutura interna comunique-se com todas as outras células, permitindo que a resina líquida não curada flua de qualquer posição dentro do padrão para qualquer outra localização. Para criar estas passagens entre as células a topologia da estrutura interna (hachura) é repetidamente traçada pelo laser durante um determinado número de camadas. O PROCESSO DE MICROFUSÃO USANDO PADRÕES SL Esquematicamente, as etapas do processo de microfusão utilizando padrões de estereolitografia são apresentadas nas figuras a se-

guir. A Figura 4 mostra o padrão SL de uma peça a ser microfundida, indicando o canal de injeção.

Figura 5 - Padrão mergulhado em cera líquida

Figura 7 - Árvore de padrões

Figura 4 - Padrão SL de peça a ser microfundida

Inicialmente, o ponto de entrada do metal fundido (gate) do padrão QuickCast™ é mergulhado em cera líquida (Figura 5), para ser colado na “árvore” de cera conforme Figuras 6 e 7. Depois que os padrões estão

Figura 6 - Montagem da árvore de padrões

colados na árvore, inicia-se a formação do molde cerâmico em

forma de casca, que consiste na aplicação de diversas camadas de material cerâmico que envolvem os padrões de SL (Figuras 8 a 11). Várias camadas de uma suspensão de materiais cerâmicos são aplicadas, cada camada adere à anterior, formando um invólucro

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Figura 13 - Vazamento do material Figura 8 - Aplicação de primeira camada cerâmica

Figura 11 - Árvore de padrões com camada cerâmica final

um forno (Figura 12) para queima dos padrões e calcinação do molde cerâmico.

Figura 14 - Resfriamento do molde em água

A última etapa do processo consiste em quebrar o molde cerâmico (Figura 15) e executar operações de acabamento superficial das peças fundidas, como jateamento, polimento e outros.

Figura 9 - Pulverização de camada cerâmica

Figura 12 - Forno de calcinação

Figura 10 - Secagem de camada cerâmica

resistente. Entre cada aplicação de uma nova camada, o conjunto sofre um processo de secagem com temperatura e umidade controladas. Quando o molde cerâmico possuir espessura entre 10 e 12 mm e resistência suficiente, o conjunto árvore/padrões/casca é colocado em 18

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Após esta etapa, o molde está vazio (sem a árvore e sem os padrões que queimaram durante a etapa anterior) e pronto para receber o material que será vazado para o seu interior. A Figura 13 ilustra esta operação. Concluído o vazamento, o metal é resfriado até solidificar-se e adquirir a forma imposta, pela cavidade, ao molde. Inicialmente as peças sofrem um resfriamento ao ar durante 20 a 30 minutos, sendo o término do resfriamento realizado em água (Figura 14).

Figura 15 - Remoção do microfundido do molde

A Figura 16 apresenta um conjunto de peças obtidas pelo processo de microfusão com padrões de estereolitografia. PRINCIPAIS PROBLEMAS ENCONTRADOS DURANTE OS EXPERIMENTOS

Figura 16 - Peças obtidas por microfusão com padrões de SL

! Trincas ou quebras do molde cerâmico: foram os maiores problemas encontrados durante as etapas que envolviam o aquecimento do molde contendo os padrões de resina em seu interior, especialmente durante a etapa de calcinação que é sempre acompanhada da expansão térmica dos padrões, o que gera tensões no molde cerâmico.

! Drenagem incompleta dos padrões: foi observada especialmente nos padrões cujas estruturas internas eram muito pequenas ou em seções dos padrões que possuíam paredes muito finas, onde uma simples drenagem por gravidade não era suficiente para superar o retardo de fluxo devido aos efeitos de capilaridade e das forças viscosas. Outra provável causa da drenagem incompleta foi o subdimensionamento do sistema de drenos e respiros que possuíam diâmetros muito pequenos e em quantidade insuficiente. ! Porosidade na superfície da peça fundida: verificado em praticamente todas as peças fundidas dos experimentos, devido a diversos motivos, constituindo uma das

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descontinuidades mais comuns. Uma análise em microscópio revelou que os poros resultantes apresentavam, em geral, uma forma aproximadamente esférica possuindo dimensões que variavam desde frações de milímetro até 1,5 mm. Entre as causas mais comuns do aparecimento de porosidade superficial têm-se: o aprisionamento de gases na superfície da peça fundida; partículas sólidas de material refratário existentes no material de pré-cobrimento com dimensões substancialmente maiores do que a granulometria média; bolhas de ar não detectadas durante o recobrimento dos padrões com a primeira camada de material cerâmico e; ressecamento da camada cerâmica que fica em contato com os padrões, permitindo a permea-

bilidade do metal fundido, entre outras. ! Inclusões de material cerâmico nas peças fundidas: ocorreram em algumas peças como resultado da penetração do material de précobrimento através de algum furo não coberto ou não detectado no padrão. Estes pequenos furos podem ser provenientes de algum dreno ou respiro negligenciado durante o seu fechamento ou resultantes da remoção dos suportes na face inferior dos padrões. A Figura 17 ilustra o detalhe de uma casca cerâmica que sofreu fratura completa, mostrando as inclusões do material de précobrimento no interior do padrão QuickCast™.

Figura 17 - Penetração do material cerâmico no interior do padrão QuickCast™

Ondulações nas superfícies dos fundidos: este defeito foi observado em alguns padrões de fundição, especialmente nos que possuíam áreas planas relativamente grandes (tipicamente com mais de 10 cm2) e em paredes verticais. !

ANÁLISE DOS FATORES QUE INFLUENCIAM NO PROCESSO Inúmeros são os fatores e as variáveis que influenciam o comportamento dos padrões QuickCast™ no interior dos moldes

cerâmicos durante os ciclos térmicos à que estão sujeitos no processo de microfusão. Esta complexa interação entre o padrão QuickCast™ e a casca cerâmica é, muitas vezes, difícil de ser compreendida por não se conhecer completamente todos os fatores existentes e também a forma com que estes fatores se relacionam entre si e no processo como um todo. Alguns destes fatores foram estudados visando compreender melhor os fenômenos que ocorrem durante estas etapas do processo de microfusão, a saber: ! Geometria dos padrões QuickCast™: tem um impacto significativo sobre o grau de dificuldade em fundir peças. Paredes muito finas e estreitas, cantos vivos e

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furos nos padrões atuam como concentradores de tensões e podem levar à trincas e quebras da casca cerâmica durante as etapas de aquecimento no processo de microfusão. Seções de paredes espessas e geometrias grandes tendem a dilatar mais sob efeito do calor, gerando altas tensões sobre as paredes do molde cerâmico. ! Eficiência na drenagem dos padrões QuickCast™: o processo de construção QuickCast™ é baseado no conceito de drenagem da resina não curada do interior do padrão antes da etapa de pósprocessamento, para que nenhuma seção sólida maior que uma espessura crítica (WCRIT) permaneça em qualquer local dentro do padrão, aumentando com isso a probabilidade de sucesso no processo de microfusão. ! Topologia da estrutura interna dos padrões QuickCast™: está entre os fatores geométricos testados nos experimentos, e resulta da repetição de pequenas células com uma forma geométrica definida. Verificou-se que a geometria destas células é um fator que exerce grande influência sobre a eficiência na operação de drenagem da resina e, conseqüentemente, na formação de seções sólidas espessas nos padrões. Como as resinas fotopoliméricas possuem viscosidade finita e devido aos efeitos da tensão superficial, um menisco será obrigatoriamente formado entre cada duas paredes adjacentes. Conseqüentemente, uma quantidade de resina líquida não será capaz de fluir destes cantos, permanecendo no interior dos padrões, ocasionando um efeito negativo sobre a taxa de vazios (RV). Observou-se que as 22

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taxas de vazios obtidas nos padrões construídos com células hexagonais são maiores do que para as células quadradas e significativamente maiores do que para os padrões construídos com células triangulares. Especificamente, os padrões com estrutura interna hexagonal têm demonstrado características de queima superiores e uma reduzida incidência de quebras da casca cerâmica. Isto se deve, provavelmente, ao fato de que células hexagonais e quadradas são estruturalmente menos rígidas do que o estilo triangular e, conseqüentemente, durante as etapas de autoclave e queima, a expansão térmica dos padrões com aquelas topologias produzem menos tensões sobre a casca cerâmica, colapsando mais facilmente. ! Espaçamento da estrutura interna dos padrões QuickCast™: esta foi outra característica construtiva testada nos experimentos. Os resultados obtidos com a variação destes parâmetros demonstraram que ao utilizar espaçamentos cada vez maiores, as taxas de vazios também resultam mais altas, implicando em maior rendimento na fundição. Porém, enquanto o tamanho da célula aumenta, o “vergamento” gravitacionalmente induzido da superfície superior (insuficientemente apoiada) também aumenta, produzindo superfícies onduladas no padrão. Este problema foi observado nos padrões construídos com espaçamento de 6,0 mm. Nestes padrões, as superfícies superiores e paredes laterais apresentaram-se bastante onduladas, no entanto, os resultados em termos das taxas de vazios foram muito bons (RV acima de 70%). Este foi o dilema encontrado durante os

experimentos: se o tamanho da célula for aumentado, a drenagem melhora, aumentando a taxa de vazios, o que contribui para um melhor rendimento no processo de fundição, entretanto, tamanhos de célula maiores aumentam a tendência de vergamento da superfície superior, resultando em ondulações nestas superfícies. Em relação ao problema de quebras da casca cerâmica, os dois padrões construídos com o menor espaçamento geraram tensões excessivas sobre as paredes do molde cerâmico causando fraturas localizadas nos pontos onde se encontravam estes padrões, conforme pode ser visto na Figura 18.

Figura 18 - Colapso da casca cerâmica devido à expansão excessiva do padrão

Possivelmente, a maior rigidez destes padrões provocou a sua expansão excessiva causando a quebra da casca cerâmica na etapa de autoclave. Em um dos padrões construídos com espaçamento de 3,125 mm, a sua expansão também causou pequenas quebras no interior do molde cerâmico, principalmente em locais de alta concentração de tensões. Já no padrão com espaçamento de 6,0 mm, a casca cerâmica não sofreu nenhum tipo de quebra, gerando uma peça fundida de boa qualidade, porém, apresentando ondulações em suas paredes verticais.

! Espessura de parede dos padrões QuickCast™: quando utilizada uma espessura de parede da ordem de duas vezes a da espessura de uma camada (2x0,15mm = 0,30 mm) os efeitos da ondulação são muito mais intensos do que quando se utilizam camadas triplas (0,45 mm) ou quádruplas (0,60 mm). Isto ocorre porque uma casca simples, na superfície superior, é suportada apenas por uma célula subjacente. Como resultado, a superfície curva-se, tanto devido ao próprio peso quanto a grande distância entre os apoios da superfície (paredes da célula). Entretanto, quando se utiliza espessuras de parede superiores a 0,45 mm, este efeito não é percebido, provavelmente, pelo fato de a primeira camada atuar como suporte para a próxima ca-

mada e assim sucessivamente. Portanto, o uso de camadas triplas (0,45 mm) resultou em uma superfície bastante lisa, onde o efeito das ondulações foi praticamente imperceptível. Certamente padrões mais robustos são desejáveis por serem capazes de manter a forma ao longo do tempo (estabilidade dimensional) e são mais resistentes à manipulação e aos efeitos indesejáveis da umidade. Todavia, estes padrões sofrem mais os efeitos da expansão térmica e tendem a exercer maiores tensões sobre o molde cerâmico durante os ciclos térmicos do processo de microfusão. Dimensionamento de drenos e respiros: a quantidade, as dimensões e o posicionamento dos drenos e respiros exercem também !

grande influência na drenagem dos padrões QuickCast™. Diâmetros muito pequenos para drenos e respiros, em geral menores que 4,0 mm para os drenos e 2,0 mm para respiros, não são recomendados para a resina SL 5170, pois a mesma tem dificuldades de atravessar estas passagens devido aos efeitos da tensão superficial e da viscosidade. Este foi o caso do experimento I, onde o sistema de drenos e respiros ficou subdimensionado (ØDRENO = 3,6 mm e ØRESPIRO = 1,2 mm). Durante a experiência II foram utilizados diâmetros correspondentes à ØDRENO = 5,0 mm e ØRESPIRO = 2,0 mm e a drenagem melhorou significativamente. Um outro problema na utilização de diâmetros muito pequenos para drenos e respiros é que estes

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são, muitas vezes, difíceis de ser detectados, podendo ser negligenciados se não for identificada a sua localização. Se algum furo permanecer aberto, o material cerâmico

penetrará no interior do padrão, dando origem à inclusões de cerâmica na peça fundida e a conseqüente rejeição da mesma. O uso de diâmetros maiores facilita a dre-

nagem da resina e sua localização para vedação, mas pode deixar marcas maiores na peça fundida e mais difíceis de ser fechados, pois a sua grande área dificulta a vedação.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS - DICKENS P. M. et. Al.; Conversion of RP Models to Investment Castings; Rapid Prototyping Journal, vol. 1, Nº 4, pp. 4-11, 1995, ISSN 1355-2546 Refereed - HAGUE R. and DICKENS P.M.; Requirements for the Successful Autoclaving of Stereolithography Models in the Investment Casting Process; Second National Conference on Rapid Prototyping and Tooling Research, Buckinghamshire College, UK, pp. 77-92, 1996 - JACOBS P.F.; Rapid Prototyping & Manufacturing, Fundamentals of Stereolithography; Society of Manufacturing Engineers, USA, 1992 - JACOBS P. F.; Stereolithography 1993: Epoxy Resins, Improved

Accuracy & Investment Casting; from 3D Systems “Foundry Reports”, Valencia, CA, 1993 - JACOBS P. F.; Recommended Foundry Procedure for Shell Investment Casting Using QuickCast™ Stereolithography Patterns; from 3D Systems “Foundry Reports”, 3D Systems, Valencia CA, April, 1993 - JACOBS P. F.; QuickCast: Foundry Reports; from 3D Systems “Foundry Reports”, Valencia, CA, April, 1993 - MCDOWELL C. S., BOOMER, M. C.; Design of Stereolithography Trees for Use in Investment Casting of Stereolithography Patterns; Solid Free Form Fabrication Symposium, Austin, Texas USA, 1996

Dauri A. Grellmann - Engenheiro mecânico formado pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), com mestrado na área de Rapid Prototyping & Rapid Tooling. Nos últimos cinco anos trabalhou em Portugal nas áreas de : projeto de moldes para injeção de plásticos, modelação 3D de moldes, discussão e revisão de projetos e orçamentos de moldes; concepção, desenvolvimento e melhoramento de produtos; estudos de funcionalidade e resistência de produtos e moldabilidade de produtos. Especialista em Prototipagem Rápida utilizando sistema baseado em estereolitografia.

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JORGE A. ACURIO ZAVALA - jzavala@matrix.com.br

JORGE A. A. ZAVALA

Logística industrial: fator decisivo para o crescimento ordenado

crescente grau de competitividade motiva as empresas ao constante aperfeiçoamento na logística, seja para atingir os objetivos do planejamento estratégico ou, simplesmente, para a sobrevivência em mercados locais ou globalizados.

No passado considerava-se logística, simplesmente o fato de levar um produto em quantidade certa, ao lugar adequado, no tempo correto e no menor custo possível. Atualmente, tornou-se um dos requisitos básicos na contínua luta das empresas para se tornarem competitivas. Essa atividade vem sendo constantemente redefinida e está se transformando em um sistema extremamente complexo, tanto que, muitas empresas estão implantando departamentos específicos dedicados a esta área. Se assumirmos que o papel do mercado é estimular a demanda, o papel da logística será precisamente satisfazê-lo. Somente por meio de uma análise detalhada da demanda é possível determinar o ponto de partida da atividade logística para atender tal demanda. ATIVIDADES CHAVE DA LOGÍSTICA Entre os procedimentos ineren-

tes à logística estão: o gerenciamento estratégico de aquisição, movimentação, armazenagem e distribuição de materiais/produtos; a gestão dos inventários; o processamento de pedidos; o fluxo de informações e a excelente prestação de serviço ao cliente, determinando e coordenando: o produto certo, o cliente certo, o lugar certo e o tempo certo. Esse conjunto de atividades de todo o processo logístico consegue a redução de custos, a maximização da rentabilidade presente e futura da empresa e a grata satisfação do cliente. A definição tradicional da logística afirma que o produto ganha o seu valor quando o cliente o recebe no tempo e na forma certa, ao menor custo possível. EXTENSÃO DA LOGÍSTICA Além das atividades acima citadas, existem outras que exigem a atenção do setor logístico da empresa, tais como: altos níveis de eficiência e desempenho, aumento da

linha de produção e desenvolvimento de sistemas de informação. Para atender a cadeia de suprimentos que mantém cada vez menos inventários, torna-se necessário ampliar a visão gerencial e a gestão logística, coordenar de forma ótima todos os fatores que influenciam na atividade de compra (qualidade, preço, embalagem, distribuição, proteção, confiabilidade e serviço), e desenvolver mecanismos de planejamento das atividades internas e externas convertendo a logística em um modelo, incrementando a competitividade a fim de enfrentar o desafio da globalização. IMPLICAÇÕES DO SERVIÇO AO CLIENTE NA LOGÍSTICA INDUSTRIAL Na logística industrial a prestação de serviço ao cliente requer: Grau de certeza O importante é cumprir o compromisso assumido fazendo a entrega do produto. Portanto, todo compromisso assumido deve com!

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prometer o fornecedor interno ou externo de matéria-prima, almoxarifado, produção e expedição da empresa para atender ao cliente no prazo e na quantidade. Grau de confiabilidade Uma cadeia de suprimentos é configurada por diversos elos que determinam a cadeia logística. Se forem agregados e/ou suprimidos alguns elos, segmentam-se as responsabilidades e o cliente final perde a confiabilidade, pois a possibilidade de ocorrerem erros de interpretação é maior e os responsáveis serão dificilmente identificados. O cliente deve manifestar quais os critérios de confiabilidade que necessita e como devem ser atendidos. Assim sendo, todos os fornecedores de componentes que fazem parte do composto (produto) devem ser conhecidos, pois qualquer atraso compromete o produto no prazo e na quantidade, possibilitando identificar os responsáveis e ter o domínio do momento exato para atendimento ao cliente, rastreando onde aconteceram os desvios do processo. !

Grau de flexibilidade Quando um operador logístico considera que a solicitação de eficiência é excessiva, desconhece o valor de seu cliente. O grau de flexibilidade implica que o prestador de serviços deve se adequar aos picos da demanda. Na prática, quando a demanda está em alta, a flexibilidade da produção deve atender às necessidades do cliente, independentemente da logística de transporte. Porém, se esta não for competente no gerenciamento de suas atividades, poderá interromper o fluxo do !

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material e prejudicar a entrega ao cliente. Aspectos qualitativos A qualidade do serviço deve buscar homogeneidade em toda a cadeia de suprimentos. Em alguns casos é necessário um cuidado minucioso no processo produtivo, projetando com muita atenção a embalagem e especificando como deve ser o transporte e armazenamento. São poucas as empresas que cuidam de como os seus produtos são entregues aos seus clientes finais. Portanto, devem ser verificados: o estado da embalagem, a documentação, as etiquetas de identificação, o aviso de expedição, a quantidade por embalagem. A falta de atenção a esses pontos identifica um serviço inadequado, ou seja, de má qualidade logística. !

Melhoria contínua Diariamente devem ser questionados os parâmetros que não estão mais em conformidade com os objetivos traçados. Além disso, aqueles que estão em conformidade com os objetivos planejados devem ser questionados. É muito mais saudável questionar internamente o que aparentemente está em conformidade, do que esperar que o questionamento venha do mercado. A melhoria das variáveis da logística deve ser entendida como uma exigência. A distribuição física e a gestão de materiais são processos que se integram à logística, tendo um direto inter-relacionamento. O primeiro fornece aos clientes um nível de serviço requisitado por eles, otimizando os custos de transporte e armazenamento desde os postos de produção até os postos !

de consumo, melhorando assim os custos do fluxo de materiais desde os fornecedores até o cliente final com o critério Justo A Tempo - JAT (Just in Time - JIT). O JAT faz parte das atividades de logística. É uma filosofia de administração onde todo o esforço é de eliminar os desperdícios que resultam de alguma atividade que gera custos mas não agrega valor ao produto. Os componentes da gestão logística começam com a entrada de materiais (matériaprima), recursos humanos, recursos financeiros e sistema de informação. Estas atividades se complementam com as gerenciais, as quais conjugam as entradas e saídas dos produtos, obtendo assim um dos principais benefícios de uma boa gestão logística. REQUISITOS PARA IMPLANTAÇÃO As exigências básicas para a implantação da gestão logística adequada à empresa são: Liderança Capacidade dos que detém o conhecimento, de transmiti-lo aos colegas. !

Existência formal de uma organização logística Deve constar no organograma da empresa a existência do setor. !

Logística gerencial Permite visualizar hierarquicamente o responsável pela atividade logística. !

Conceito do valor agregado A matéria-prima bruta não tem valor agregado, mas a partir do seu beneficiamento adquire valor pela !

adição de mão-de-obra, componentes e outros. Orientação ao cliente Quando o cliente solicita um pedido, determina prazo, quantidade e local de entrega, que devem ser atendidos com a maior acertividade possível, garantindo um bom serviço prestado. !

! Alta flexibilidade para situações inesperadas Sempre que houver um pedido suplementar, devem ser utilizadas todas as ferramentas da logística (lote econômico, balanceamento de carga, análise de fluxo, análise do tempo de escoamento, troca rápida de ferramental, etc.) para atender ao cliente, comprometendo inclusive seus fornecedores da ca-

deia produtiva. ! Foco no planejamento logístico É importante priorizar o planejamento logístico em relação ao operacional, planejando as necessidades de matéria-prima junto aos fornecedores, com horizontes de tempo e determinando o consumo dos materiais. Dessa forma estarão sendo construídas alianças fortes com clientes e fornecedores. Na gestão da logística são os sistemas de informação que mantêm o fluxo aberto. Portanto a Tecnologia da Informação - TI, é um dos fatores de maior importância para o crescimento e desenvolvimento da logística. O sistema dá ordens e é o elo entre as empresas, seus fornecedores e clientes.

Sendo assim, como qualquer outro recurso empresarial, deve ser submetido a uma pesquisa na busca daquele que melhor se adapte às suas necessidades. A logística repercute na interrelação empresarial interna e externa, e no mercado mundial. Essa repercussão deve ser enfrentada pelas empresas que a praticam. Assim sendo, toda empresa deve planejar de que forma atuará junto aos seus clientes e fornecedores (internos e externos) devendo ficar explícito que qualquer serviço de má qualidade afeta a logística em todo o processo, repercutindo de forma negativa no ambiente globalizado. SEQÜÊNCIA DAS ATIVIDADES A Figura 1 mostra as 18 etapas

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Fornecedores matéria-prima, componentes, itens. (diversificar)

5Inventário

Inspeção na recepção

componentes comprados

6Inventário

Inventário matéria-prima

manufatura

Sub-montagem de composto

sucata

8Inspeção e teste 9Re-trabalho

(se necessário)

itens rejeitados

Fabricação

Inventário

peças de reposição peças de reparo

moer, cortar, usinar, furar,soldar, montar

Inventário 11

sub-montagem

12Montagem final

Inspeção e 13 teste do sistema

sucata

Inventário 16

produto final

Re-trabalho 14

(se necessário)

Inventário

17 Expedição Embalar, transportar, distribuir

do 18Operação usuário Local operacional 1

Local operacional 2

Local operacional 3

Local operacional 4

peças de reposição peças de reparo

Figura 1 - Ciclo de logística em atividade industrial

do fluxo da logística em uma indústria, a saber: 1 - Fornecedores Estão enquadrados os fornecedores de matéria-prima (MP), componentes e itens, que dão início ao processo. 2 - Inspeção na recepção São avaliadas as condições técnicas do produto recebido. Se a qualidade não for conforme, a MP segue o fluxo dos itens rejeitados, sendo devolvida à etapa 1.

linha de fabricação bem como uma linha de montagem, que necessita ser abastecida pelos insumos das etapas 3 e 5. 5 - Inventário de componentes comprados É gerado juntamente com o inventário da etapa 3. 6 - Inventário de manufatura Deve ser gerado após a fabricação, se existir uma montagem ou sub-montagem de um composto, evitando paradas por falta de materiais.

3 - Inventário de matéria-prima É criado esse inventário para evitar rupturas no processo produtivo, e também o inventário da etapa 5.

7 - Submontagem de composto Acontece após os inventários das etapas 5 e 6 serem gerados.

4 - Fabricação O processo de fabricação é desenvolvido, podendo ser uma

8 - Inspeção e testes Consiste na verificação da qualidade do produto.

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9 - Re-trabalho Em caso de detecção de uma não conformidade, é necessário fazer um re-trabalho, inicialmente não planejado, gerando custos e consumo de peças que não estavam previstos. Parte dessas peças pode ser oriunda da etapa 10. 10 - Inventário de peças de reposição e de reparo Este inventário é importante para permitir o controle estatístico das peças que têm maior incidência de re-trabalho e podem dar ruptura no processo. 11 - Inventário final de componentes de submontagem Neste ponto do processo produtivo é fundamental a verificação completa dos itens da ordem de fabricação necessários para atender ao cliente interno.

12 - Montagem final Após esta etapa encerra-se o processo produtivo.

Consiste na contagem das peças ou compostos para disponibilizar a quantidade solicitada pelo cliente.

13 - Inspeção e teste do sistema Verificação técnica da qualidade do composto conforme os padrões solicitados pelo cliente.

17 - Expedição Estão as atividades de embalar, transportar e distribuir o produto até os locais finais.

14 - Re-trabalho Ocorrendo novamente algum desvio do planejado, o processo recorre ao re-trabalho e ao inventário de peças de reposição e de reparo da etapa 15.

18 - Operação do usuário O produto é recebido pelo cliente final.

15 - Inventário de peças de reposição e peças de reparo O produto aprovado é encaminhado para a próxima etapa. 16 - Inventário de produto final

LOGÍSTICA NAS FERRAMENTARIAS A aplicação dos conceitos expostos acima, em empresas do segmento de ferramentarias, é fundamental para enriquecer o profissionalismo do setor. Constantes reclamações de clientes conduzem à identificação de

que o maior entrave na fabricação de ferramentas é o cumprimento dos prazos de entrega. Em segundo plano vem a qualidade do atendimento pós-venda. Portanto, o foco na logística industrial contribuirá significativamente para a redução destes conflitos, uma vez que obriga o controle detalhado de todas as fases do processo produtivo, permitindo informações para o atendimento das diversas fases intermediárias do processo. Deve haver uma atuação forte e impactante no critério grau de certeza, informando imediatamente toda a cadeia produtiva, inclusive os fornecedores externos, sobre o pedido em andamento, reduzindo qualquer possibilidade de atraso no processo de fornecimento de insumos.

Março/Abril 2006

Ferramental

Também o critério grau de confiabilidade deve ter atenção especial, com avaliações periódicas da cadeia de fornecedores internos e externos, permitindo a rastreabilidade do processo. No setor de ferramentarias, por ser um segmento essencialmente de fabricação por encomenda, há constantes variações no ciclo de encomendas do cliente. Portanto, o grau de flexibilidade para o atendimento destas necessidades do usuário final é ponto determinante de sucesso. Quanto maior a competência da empresa em absorver as variações de mercado, tanto maior

será sua chance de sobrevivência. A aplicação da técnica JAT, em empresas deste segmento, permite uma redução substancial no custo de estoques, uma vez que os valores dos insumos são, geralmente, bastante elevados. Finalmente, a evolução dos sistemas de tecnologia da informação tem permitido um grande salto no atendimento às necessidades do cliente, desde o início do processo, quando são elaborados os projetos, orçamentos e propostas, passando pelo processo produtivo com os controles em tempo real e encerrando com a entrega do produto

final. Ou seja, a implantação de sistema de informação eficiente contribui com a melhoria do nível de satisfação do cliente. Por fim, é praticamente impossível uma empresa sustentar-se nesta atividade industrial, sem introduzir firmemente na cultura da equipe o conceito de satisfação do cliente. A preocupação com o pós-venda é necessária para transmitir ao usuário final a certeza de que, adquirindo um produto da sua empresa, terá suporte técnico e comercial por um longo período, gerando alto nível de satisfação e, por conseqüência, fidelização do cliente.

Jorge A. Acurio Zavala - Engenheiro Químico; MBA em Logística Empresarial; Consultor exclusivo da RENAULT / NISSAN e Formador de pilotos dos seus fornecedores, em Avaliação e Melhoria da Qualidade Logística (EAQL); Consultor de Logística Industrial e Consultor sênior da Zavala Assessoria Ltda.

Entenda seu CNC Compensação do raio da ferramenta em usinagem 5 eixos

SIEMENS

A compensação do raio da ferramenta em usinagem circunferencial de 5 eixos, levando em conta uma superfície limitante, é um recurso disponível no comando Sinumerik 840D. O exemplo considera a usinagem de uma cavidade. Para tanto, definiremos como: u Ferramenta padrão (ferramenta especificada no programa CNC) v Ferramenta com raio menor w Lado interno da superfície a ser usinada x Superfície limitante, base da cavidade y Correção para a superfície a ser usinada z Correção para a superfície limitante Em situações onde a ferramenta padrão u precisa ser alterada para uma ferramenta com raio menor v , o comando Sinumerik 840D pode calcular o novo caminho de usinagem. Neste caso, o sistema deve levar em consideração não apenas a correção na direção da superfície a ser usinaday , mas também que um ajuste é necessário na direção da superfície limitante z. Uma aplicação típica para esta função pode ser encontrada facilmente na usinagem de componentes estruturais para a indústria aeronáutica. Após a compensação do raio da ferramenta na direção da superfície a ser usinada w, o recurso identifica o ponto de centro da ferramenta TCP (tool center point) com raio menor e obtém o mesmo nível para ambas as ferramentas, como ilustra a figura. Ao mesmo tempo, a ferramenta ajusta-se axialmente z de maneira que o ponto de entrada da ferramenta PE apenas encoste-se à superfície limitante x. Essa compensação na direção da base da cavidade também exige um ajuste da ferramenta na direção de usinagem. Este fato está ilustrado na figura pela visualização do lado inferior da ferramenta. Nosso serviço de apoio ao cliente presta os esclarecimentos necessários quanto à utilização do seu comando CNC pelo telefone (11) 3833-4040 ou via e-mail adhelpline.br@siemens.com.br E na compra de uma nova máquina CNC podemos lhe auxiliar no esclarecimento de dúvidas técnicas pelo telefone (11) 8385-4126 ou via e-mail fyk@siemens.com.br 30

Ferramental

Março/Abril 2006

LIRIO SCHAEFFER - ldtm@ufrgs.br

Fundamentos do projeto de ferramentas para o processo de estampagem

LIRIO SCHAEFFER

estampagem, apesar de ser um processo de fabricação bastante antigo, requer a observação cuidadosa de parâmetros técnicos para a obtenção de peças de boa qualidade.

O processo de estampagem, também denominado de embutimento profundo ou repuxo, apresentado a seguir, considera uma chapa metálica trabalhada por ferramentas rígidas que, através de ações de esforços de compressão e tração, transformam uma geratriz plana (blank) em um corpo cilíndrico ou cônico, (em forma de copo), com ou sem flange (Figura 1). 1 - Punção 2 - Guia do punção 3 - Prendedor de chapas 4 - Matriz 5 - Extrator 6 - Base da matriz

FZ FN

1 FN

3 4 5

Figura 1 - Estampagem profunda de um componente cilíndrico empregando um prendedor de chapas em um primeiro estágio

Empregando-se um modelo simples como a fabricação de um componente em forma de copo, pode-se observar o principal fenômeno que ocorre no processo de estampagem profunda (Figura 2). São triângulos e retângulos existentes na geratriz que passam a ter a forma retangular no copo após a conformação. O excesso de material (triângulos) é passado para o corpo do produto estampado graças à função do prendedor de chapas (Figura 1), que evita a formação de rugas na região do flange. A estampagem, ou embutimento é um processo de conformação que envolve uma contínua intervenção entre ferramenta, lubrificante, material de conformação e equipamento. A Figura 3 mostra esquematicamente uma série de parâmetros que interferem e que devem ser controlados nos processos de estampagem. A grande vantagem da fabricação de componentes a partir de chapas metálicas é o baixo custo originado pela minimização do uso

Figura 2 - Transformações ocorrentes na estampagem profunda de um corpo vistas: a) em corte; b) de topo

de matéria prima aliado à baixa necessidade de usinagem. Com o aumento da automação os processos de estampagem vêm se tornando cada vez mais importantes e significativos. O controle dos vários parâmetros, indicados na Figura 3, é fundamental para a otimização do processo, principalmente no momento atual em que se deve consiMarço/Abril 2006

Ferramental

A superfície externa desse corpo pode ser calculada por: Parâmetros Tecnológicos • Força • Energia • Deslocamento • Tempo de deslocamento • Velocidade de deformação • Tempo de pressão

Geometria do Componente • Espessura da chapa s0 • Comprimento da chapa l0 • Largura da chapa b0 • Diâmetro da geratriz d0 • Raios de centro • Retorno elástico

Material • Tensão máxima smax • Tensão de escoamento s0,2 • Coeficiente de encruamento n • Anisotropia r • Alongamento • Limite de ruptura • Condições superficiais • Microestrutura

Ferramental • Geometria e sistema de fixação do punção • Geometria e sistema de fixação da matriz • Temperatura • Deformações elásticas do material

Desta forma o diâmetro da geratriz (D) pode ser calculado por:

Equipamento • Velocidade do punção • Profundidade de conformação • Tempo de pressão • Precisão das guias • Folga das guias • Força • Deslocamento • Lubrificação

Se o corpo possuir um flange (Figura 5) o cálculo da geratriz é feito por:

Figura 3 - Parâmetros do processo de estampagem

CARACTERÍSTICAS DO PROCESSO O projeto de uma peça estam32

Ferramental

Março/Abril 2006

pada inicia com o conhecimento do componente que se deseja produzir. Para a obtenção de um componente estampado deve-se partir de uma geratriz recortada da chapa de onde será originado este componente. O perfeito dimensionamento e forma da geratriz são importantes para evitar defeitos e perdas excessivas do material. A forma mais simples para determinação da geratriz (blank) pode ser analisada na estampagem de um corpo sem flange (Figura 4).

ou seja:

d1’

d1 D

d r

derar aumentos de velocidade de deformação e introdução de novos materiais, sobretudo aqueles de altíssima resistência mecânica que precisam ser deformados a quente. Introduzimos aqui os fundamentos para desenvolvimento de ferramental para componentes simples em forma de copo. Inicia-se com a definição da geratriz e a determinação da relação de estampagem (que caracteriza o número de operações necessárias entre a geratriz e a peça final). O cálculo da força permite determinar a capacidade do equipamento, bem como analisar o efeito de alguns parâmetros na otimização do processo. Finalmente são apresentadas expressões para o cálculo do raio da matriz, raio do punção e a folga entre punção e matriz.

onde (d) é o diâmetro do copo e (h) a altura do mesmo. Como estas áreas devem ser iguais à seção da geratriz que possui um diâmetro (D) tem-se:

Figura 4 - a) geratriz; b) corpo com um raio de base de pequeno valor

Figura 5 - a) geratriz; b) corpo estampado com flange

Outras formas mais complexas podem ser deduzidas ou encontradas tabeladas em outras literaturas [1]. RELAÇÃO DE ESTAMPAGEM A passagem de uma geratriz com diâmetro (D) para um corpo estampado com diâmetro (d) como, por exemplo, o copo da Figura 4, somente pode ser realizada dentro de certos limites. Esta análise é procedida a partir do cálculo da Relação de Estampagem (ß) definido pelo quociente do diâmetro da geratriz (D) pelo diâmetro do copo ou do punção (d):

3º estágio:

Se ocorrer um tratamento térmico intermediário pode-se empregar:

A Figura 6 ilustra uma situação de três estágios.

Figura 6 - Produto estampado com 3 estágios de conformação

Para uma primeira aproximação, a Relação de Estampagem Admissível (ßadm) para materiais de alta estampabilidade pode ser calculada pela expressão:

A demonstração esquemática do sistema operacional para executar as operações subseqüentes (estágios posteriores) pode ser vista na Figura 7. O copo a esquerda dessa Figura foi obtido em um ferramental semelhante ao da Figura 1.

sendo (d) o diâmetro do punção e (s) a espessura da chapa. Para aços de menor estampabilidade tem-se:

Quando não é possível estampar em uma só etapa, pelo fato de se ultrapassar a Relação de Estampagem Admissível (ßadm), pode-se produzir o corpo em várias etapas de estampagem. Nestes casos pode-se recomendar preliminar mente: 2º estágio:

Figura 7 - Demonstração esquemática das operações após primeiro estágio de estampagem

A Relação de Estampagem Total (ßtotal) quando ocorrem três estágios é dada por:

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O número de estágios (n) pode ser calculado por:

onde (dn) é o diâmetro do estágio (n). A literatura técnica apresenta sugestões de valores da Relação de Estampagem (ß) para diversos materiais e para diferentes estágios, por exemplo, Oehler [1]. Entretanto pouco existe registrado para os materiais nacionais. No projeto de ferramentas o conhecimento preliminar da Relação de Estampagem (ß) de cada material é de fundamental importância. Uma forma de se determinar este parâmetro é através de um conjunto de punções que representam todas as características de embutimento profundo e de estiramento que normalmente ocorrem nos processos de estampagem [2]. As formas geométricas destes punções variam desde uma forma cilíndrica simples (que caracteriza o processo de estampagem profunda) até uma forma elíptica (que mostra o efeito do estiramento).

As deformações no primeiro estágio podem ser definidas por:

Desta forma pode ser calculada a tensão de escoamento por:

onde (c) e (n) são características da curva de escoamento do material que deve ser conhecida ou obtida em literatura específica. !

Força no segundo estágio

onde (Rm) é a tensão máxima admissível para o material em conformação. Neste caso a relação de estampagem (ß) deve ser considerada para o estágio em questão. O diâmetro do punção (d) também deve ser considerado para o punção correspondente. EXEMPLO DE CÁLCULO PARA UM CASO DE DOIS ESTÁGIOS A seguir um exemplo de cálculo da força de estampagem com expressão simplificada para um caso de dois estágios sem tratamento térmico intermediário (Figura 8).

sendo:

Ø 100 Ø 125

onde:

S Ø 200

CÁLCULO SIMPLIFICADO DA FORÇA DE ESTAMPAGEM ! Força no primeiro estágio A força de estampagem no primeiro estágio pode ser calculada por:

Figura 8 - Esquema de configuração das fases de estampagem do exemplo

e (kf) é a tensão de escoamento da chapa no final do primeiro estágio. A deformação no segundo estágio é:

sendo: Força do prensa - chapas (ppc) Este cálculo pode ser realizado pela equação: !

p pc = 0,0025.

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São dados:

Solução Relação de embutimento:

Força do punção no segundo estágio:

Deformação:

ELEMENTOS TÉCNICOS DO PROCESSO ! ?Raio da matriz (rm) O raio da matriz (rm) pode ser dimensionado para uma primeira operação de estampagem, (Figura 9) por:

Tensão de escoamento após primeiro estágio:

Para as operações subseqüentes, (Figura 10) pode-se empregar:

rp2 rm2

Figura 10 - Operação subseqüente

sendo:

Tensão de escoamento após segundo estágio:

Força do punção no primeiro estágio:

rp1

rm1

Figura 9 - Primeira operação

! ?Raio do punção Para a primeira operação (Figura 9) tem-se:

sendo (s) a espessura da chapa. O raio do punção nunca deve ser

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inferior ao raio da matriz, sob pena de haver um encravamento do punção na chapas [1]. Nas operações seguintes pode ser considerado o mesmo valor da primeira operação. ! Folga entre punção e matriz Apesar da necessidade de se analisar o processo quanto às deformações na direção da espessura ao longo do componente estampado, [3] pode-se tomar com referência o dimensionamento (Figura 9), pela seguinte expressão:

sendo:

Fadanelli [4] indica que a folga deve ser de pelo menos 10% da espessura de chapas de aço e alumínio, e de 30% para chapas de aço inoxidável.

CONSIDERAÇÕES FINAIS Um projeto de ferramenta somente pode ser otimizado com o conhecimento da influência dos diferentes parâmetros no processo bem como das características principais dos materiais. As características de estampabilidade envolvem o conhecimento da curva de escoamento, da relação de estampagem, do coeficiente de anisotropia e das curvas limite de conformação, largamente discutido [2].

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Oehler, G. e H. Kaiser; Schmitt Stanz-und Ziehwerzeuge; 7a edição, Springer Verlag 1993 [2] Schaeffer, L.; Conformação de Chapas Metálicas; Imprensa Livre Editora, Porto Alegre, 2004

[4] Fadanelli, R.; O Embutimento Circular; Anais da IV Conferência Nacional de Conformação de chapas, UFRGS/ LdTM, Porto Alegre (2001), pág. 12-28

[3] Tschätsch, H.; Praxiswissen Umformtechnik; Verlag Vieweg, 1977

Lírio Schaeffer - Coordenador do Laboratório de Transformação Mecânica (LdTM) do Centro de Tecnologia da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS). Engenheiro Mecânico pela UFRGS, com Doutorado na área de Conformação pela Universidade Técnica de Aachen/Alemanha (RWTH - Aachen). Pesquisador na área de Mecânica, Metalurgia e Materiais do CNPq, professor das disciplinas relacionadas aos processos de fabricação por conformação mecânica da UFRGS e está vinculado ao programa de Pós-Graduação em Engenharia Metalúrgica, Minas e Energia desta Universidade. Autor dos livros Conformação Mecânica, Conformação dos Metais: Metalurgia e Mecânica, Problemas Práticos de Conformação Mecânica, Forjamento: Introdução ao Processo e Conformação de Chapas Metálicas.

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JOEL RODRIGUES DE AMORIM - joel@citec.cefetpr.br OTÁVIO DERENIEVICKI FILHO - otavio.derenievicki@pr.senai.br NERI VOLPATO - nvolpato@cefetpr.br

JOEL R AMORIM

Um estudo sobre o emprego de protótipos no desenvolvimento de produtos

crescente demanda por novos produtos tem feito com que as empresas agilizem as etapas de desenvolvimento possibilitando a antecipação do seu lançamento no mercado. Essa aceleração, principalmente na etapa de projeto, torna primordial o uso de protótipos pelas equipes de desenvolvimento. Novas tecnologias de fabricação como a Prototipagem Rápida (PR) e o Ferramental Rápido (FR) têm ajudado nesta etapa.

As empresas estão continuamente buscando agilizar o processo de desenvolvimento de novos produtos visando a redução do tempo para o lançamento (time to market). A antecipação da entrada do produto no mercado possibilita permanecer mais tempo nele sem que haja concorrência. A etapa de projeto é uma das mais importantes para que o Processo de Desenvolvimento de Produtos (PDP) ocorra de forma rápida e contínua, com boa qualidade e custos reduzidos. Uma forma de acelerar este processo e aumentar a qualidade do projeto é a utilização de protótipos [1]. Além de análises, como de engenharia ou de montagem, os protótipos também são usados como facilitadores da comunicação e integração entre os profissionais envolvidos no PDP e como marcos de projeto indicando em qual fase do cronograma a equipe de desenvolvimento está situada [2]. Diversos processos de fabricação têm sido empregados na pro-

dução de protótipos. Algumas formas comumente utilizadas [3] são: a confecção manual, a usinagem, a Prototipagem Rápida - PR (rapid prototyping), o uso de moldes protótipo e moldes de silicone, obtidos através de Ferramental Rápido - FR (rapid tooling). A usinagem com máquinas de controle numérico computadorizado - CNC (Computerized Numeric Control) é uma importante opção [4], todavia, Amorim e Volpato [5] informam que em se tratando de peças muito complexas este processo pode não ter um resultado satisfatório. As tecnologias de PR se caracterizam pela fabricação do protótipo através da deposição de camadas, que pode ser feita com diferentes técnicas e materiais. Os principais processos de deposição são listados a seguir:

com o contorno da geometria do modelo. Através do laser a resina muda do estado líquido para o sólido camada por camada.

Modelagem por Fusão e Deposição (Fused Deposition Modeling - FDM): o material é aquecido e continuamente extrudado e depositado na forma de um filamento através de um cabeçote extrusor. As máquinas trabalham com eixos cartesianos colocando o material selecionado até a construção completa do modelo.

! Estereolitografia (Stereolithography - SL): um laser direcionado através de espelhos controlados por um sistema de varredura polimeriza uma resina fotossensível de acordo

! Sinterização Seletiva a Laser (Selective Laser Sintering - SLS): o pó de material, metálico ou polimérico, contido em um recipiente é espalhado por um rolo e através da

Impressão a Jato de Tinta (Ink Jet Printing - IJP): os modelos são criados através de deposição de pequenas “gotas” de material, como ceras especiais aquecidas, que são impressas lado a lado e sobrepostas formando as camadas. !

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varredura de um laser o mesmo é sinterizado, formando as camadas do modelo físico. Impressão Tridimensional (3 Dimensional Printing - 3DP): o material, também na forma de pó, é agregado por um aglutinante e depositado por impressão tipo jato de tinta. Um rolo espalha e nivela o material e a cabeça de impressão deposita o aglutinante de acordo com a geometria 2D da camada sendo processada. Apesar da importância do uso de protótipos no PDP e do constante desenvolvimento das tecnologias usadas para sua produção, deparase ainda com informações pouco claras apresentadas na literatura. Um dado importante é a quantidade de protótipos necessários no processo de desenvolvimento do produto. Alguns autores indicam uma faixa muito extensa e pouco precisa, variando entre 5 e 1000 protótipos [6] e [7]. Além desta ampla faixa, verifica-se que não existem relatos sobre a quantidade a ser usada para a validação de algum teste de engenharia. Questiona-se também se os materiais e os processos com que os protótipos são produzidos realmente satisfazem as necessidades das equipes de desenvolvimento. Visando buscar informações acerca destes pontos, uma investigação inicial nas empresas nacionais que desenvolvem produtos em plástico foi realizada. Para isto, foi criado um questionário, contendo questões a respeito da fabricação e do emprego de protótipos, que foi enviado a diversas empresas no País. As informações coletadas serão utilizadas em trabalhos de pesquisa que estão sendo realizados na Universidade Tecnológica !

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Federal do Paraná (UTFPR), no Núcleo de Prototipagem e Ferramental (NUFER), que têm o intuito de ampliar as opções tecnológicas para a fabricação de protótipos. Apresentamos a seguir a metodologia usada para envio deste questionário, os resultados obtidos, discussões e considerações. METODOLOGIA DA PESQUISA No questionário utilizado na pesquisa foi solicitado que os profissionais ligados aos setores de desenvolvimento das empresas selecionassem dois ou mais produtos, projetados nos últimos três anos, que tiveram peças onde protótipos foram utilizados no decorrer do seu desenvolvimento. A partir desta escolha, o questionário incluía perguntas referentes às tecnologias utilizadas para a fabricação dos protótipos, à quantidade de protótipos fabricados por peça, ao material com o qual a peça seria confeccionada na fase de produção e aos tipos de análises ou ensaios para os quais os protótipos foram utilizados. A finalidade dos protótipos foi dividida em três categorias: ! Análises de Funcionabilidade neste grupo foram colocadas as análises que verificam o funcionamento da peça no produto ou parte dele. ! Ensaios de Engenharia - neste grupo estão os ensaios comuns de tração, torção, flexão e outros, usados para obter os valores máximos de esforços que a peça suportará quando solicitada.

Análises de Montagem - entende-se como análises de montagem aquelas que verificam se existe algum problema entre a monta!

gem da peça e as demais do conjunto que forma o produto. A análise puramente visual não foi incluída, pois o objetivo da pesquisa estava mais relacionado à finalidade dos protótipos nas fases mais adiantadas do PDP. A análise visual é utilizada principalmente nas fases iniciais por equipes de design e marketing e não exigem muito da resistência do protótipo. O questionário foi criado na forma de uma planilha eletrônica. As empresas selecionadas para o envio do questionário, num total de 74, foram escolhidas principalmente da pasta de clientes do Laboratório de Prototipagem Rápida do NUFER da UTFPR, que desenvolvem produtos em materiais poliméricos. Neste laboratório são confeccionados protótipos pelo processo FDM para empresas e instituições de ensino de todo o País. O NUFER possui também linhas de pesquisa na área de fabricação de moldes protótipo em resinas poliméricas por usinagem CNC e fabricação de moldes pelo processo FDM. Visando ampliar o percentual de resposta da pesquisa, a metodologia adotada para o envio dos questionários envolveu um contato telefônico inicial com a pessoa ligada à área de confecção ou compra de protótipos das empresas. Este primeiro contato foi feito para verificar se as mesmas teriam interesse em participar da pesquisa. Em resposta a esta primeira consulta, todos os contatados aceitaram participar. Os arquivos foram enviados para as empresas por correio eletrônico com prazo para o retorno do questionário. Foi mantido um novo contato com as empresas que não responderam no prazo estipulado para verificar se haviam dúvidas com relação às perguntas. Todos os

Marรงo/Abril 2006

Ferramental

participantes contatados pela segunda vez informaram que não tinham dúvidas, porém ainda não haviam respondido por falta de tempo. Este procedimento se repetiu por 4 vezes para que se conseguisse o maior número de respostas possíveis. RESULTADOS As respostas obtidas nos questionários foram tabuladas e são apresentadas a seguir. Das 74 empresas contatadas, aproximadamente 32%, ou seja, apenas 24 responderam. Deste total, verificamos sua distribuição por Estado (Figura 1). Foram relatados 42 produtos, constituindo um total de 98 peças distintas em que foram utilizados protótipos no PDP.

Santa Catarina 17%

São Paulo 13%

8% Minas Gerais Paraná 49%

Figura 1 - Distribuição das empresas por Estados

PS 7%

PBT 6%

FERRAMENTARIA

Hame Tecnometal Ltda.

BR 280, KM 73 - Jaraguá do Sul - SC - 89265-000 - Fone (47) 3371-4835 www.hame.com.br hame@hame.com.br Ferramental

Março/Abril 2006

Mesmo Material 26%

ABS 35%

PP 28%

Figura 2 - Materiais das peças projetadas

ESTAMPARIA

Outros 8%

A Figura 2 mostra os materiais nos quais as peças apresentadas foram projetadas, sendo os principais: Acrilonitrila-Butadieno-Estireno (ABS), Polipropileno (PP), Poliamida (PA), Poliestireno (PS) e Politereftalato de Butileno ( PBT). A Figura 3 mostra uma comparação entre o material definido no projeto e aquele em que os protó-

PA 16%

Especializada na fabricação de peças estampadas e conjuntos metálicos montados e soldados, na produção de ferramentas de corte, estampo e repuxo, moldes para injeção de termoplásticos e alumínio de pequeno e médio porte.

Metalúrgica Hame Ltda.

Rio Grande do Sul 13%

Materiais Diferentes 74%

Figura 3 - Comparação entre os materiais dos protótipos e do projeto

tipos foram confeccionados. Em particular, do total de peças em ABS, 54% dos protótipos foram fabricados com a tecnologia FDM que permite o uso deste material. A Figura 4 apresenta o percentual geral de cada uma das tecnologias citadas para a fabricação dos protótipos. Para o caso do uso de moldes protótipo usinados, são mostrados na Figura 5 os materiais base empregados.

Molde Protótipo Usinado 9% Usinagem 10%

Montagem 44%

Funcional 44%

Figura 6 - Análises e ensaios realizados com os protótipos

DISCUSSÕES Apesar de apenas 32% das 74 empresas pesquisadas terem respondido as perguntas, este percen-

FDM 36%

Processos de obtenção de protótipos

Molde de Silicone 5% Conf. Manual 10%

tual pode ser considerado satisfatório. Em grande parte este resultado está ligado à insistência dos pesquisadores em contatar as empresas. Como visto na Figura 1, a maior parte das empresas que responderam estão situadas nos Estados da região Sul, sendo o Estado do Paraná o principal representante, seguido por Santa Catarina e Rio Grande do Sul. Entre os Estados da região Sudeste, somente São Paulo e Minas Gerais tiveram empresas que responderam, representando 21% do total. Nos Estados representados

Engenharia 12%

FDM

IJP

SLA

SLS

Confecção manual

Molde protótipo usinado

Molde de silicone

Usinagem

IJP 2%

Quantidade máxima de peças

100

Figura 4 - Tecnologias para fabricação dos protótipos

Quantidade média por tecnologia

1,8

2,0

7,0

1,0

2,0

65,4

18,0

30,7

Desvio padrão

0,8

0,0

10,7

0,0

1,6

38,8

4,5

41,1

SLS 5%

Resina 20%

SLA 23%

Aço 40%

Aluminio 40%

Figura 5 - Materiais utilizados em moldes protótipo

A Tabela 1 apresenta a quantidade máxima e média de protótipos fabricados pelas tecnologias citadas, juntamente com o seu desvio padrão. A Tabela 2 detalha a quantidade de protótipos produzidos para as peças informadas no questionário. A Figura 6 apresenta os resultados das análises e ensaios realizados com os protótipos.

Tabela 1 - Quantidade de protótipos fabricados por tecnologia

Foram construídos

% do total de protótipos

36 peças

1 protótipo

20 peças

2 protótipos

9 peças

3 protótipos

3 peças

4 protótipos

5 peças

5 protótipos

3 peças

6 protótipos

Foram construídos

% do total de protótipos

4 peças

Entre 12 e 18 protótipos

5 peças

20 protótipos

3 peças

30 protótipos

3 peças

60 protótipos

5 peças

100 protótipos

2 peças

acima de 100 protótipos

98 peças

TOTAL

100 %

% com até 6 protótipos

% com mais de 6 protótipos

100 %

Tabela 2 - Quantidade de protótipos construídos por peça desenvolvida Março/Abril 2006

Ferramental

Marรงo/Abril 2006

se encontra grande parte das empresas que desenvolvem produtos no País. Somente 26% dos protótipos utilizados foram fabricados no mesmo material exigido no projeto (Figuras 2 e 3). Este fato está diretamente ligado às tecnologias que foram empregadas na produção dos mesmos (Figura 4). Observa-se que 66% dos protótipos foram fabricados por um dos processos de PR, onde nem sempre a tecnologia permite o uso do mesmo material exigido no projeto. Apesar de a tecnologia FDM permitir a fabricação de protótipos em ABS, esta foi preferida em 54% das peças projetadas com este material. As demais tecnologias de fabricação de protótipos mencionadas tiveram praticamente o mesmo percentual de citação entre elas, cerca de 10%, e com o molde de silicone em torno de 5% (Figura 4). Com relação aos materiais empregados na fabricação de moldes protótipo (Figura 5), o aço e o alumínio, foram os mais informados, representando cada um 40%. O uso de resinas na fabricação de moldes protótipo usinados foi indicado por apenas 20% das empresas. Este fato pode estar ligado ao custo deste material e também à falta de informação por parte das empresas da sua aplicabilidade na fabricação de moldes protótipo. Sobre a finalidade dos protótipos, (Figura 6), as empresas os têm empregado, na maioria das vezes, para a verificação do funcionamento do produto (44%) e para checar a dificuldade na montagem do mesmo (44%). Para estas análises, não há necessidade de protótipos com a mesma resistência mecânica das peças de produ-

ção. Este fato pode explicar o porquê da grande maioria das peças prototipadas terem sido produzidas por uma das tecnologias de PR (66%) e em um material diferente daquele contido no projeto da peça (74%), como mostra a Figura 3. Alguns protótipos também têm sido utilizados para ensaios de engenharia, (12%) conforme mostra a Figura 6. Neste caso, o uso do processo de injeção se faz imprescindível, uma vez que os protótipos precisam ter uma resistência mecânica o mais próximo possível das peças projetadas, para que os resultados dos ensaios possam ser validados. Conforme esperado, o número de protótipos fabricados pelas tecnologias de PR durante o PDP em média é baixo (Tabela 1). No entanto, duas empresas informaram a utilização do processo SL para a obtenção de uma quantidade entre 12 e 50 protótipos. Para um número maior de protótipos, as demais tecnologias são utilizadas, sendo o molde protótipo usinado o que apresentou o maior número (até 100 protótipos injetados). Por fim, na Tabela 2 é possível verificar que a grande maioria, das peças projetadas (77%) necessitou de uma quantidade entre 1 e 6 protótipos para a realização de análises. Este resultado remete novamente aos tipos de análises mais empregados que são Funcionabilidade e Montagem (Figura 6), nos quais um número menor de protótipos possibilita a obtenção dos resultados requeridos.Este fato também está ligado ao grande emprego das tecnologias de PR, que como visto anteriormente, são utilizadas para a produção de poucos protótipos.

CONSIDERAÇÕES FINAIS Foi possível verificar algumas informações com relação ao uso de protótipos como ferramenta de análise por empresas no Brasil que desenvolvem produtos de plástico. No entanto, é importante salientar que não existe a pretensão de afirmar que os resultados obtidos refletem o cenário nacional com relação ao emprego de protótipos, mesmo porque, os resultados acabaram se concentrando na região Sul. Constatou-se que a construção de protótipos está voltada principalmente para análises de funcionabilidade e montagem. Todavia, os ensaios de engenharia também são empregados em alguns casos. Verifica-se que as tecnologias de PR estão sendo empregadas pelas empresas pesquisadas. Com relação à quantidade dos protótipos, pode-se dizer que dependerá do tipo de análise a ser realizada. Neste caso, entre 1 e 6 protótipos são suficientes quando empregados em análises de funcionabilidade e montagem. Para estas, as tecnologias de PR têm atendido com relativo sucesso. No entanto, moldes protótipo usinados e a própria usinagem são também utilizados, principalmente quando se deseja um número maior de protótipos. O número máximo informado para estes ensaios foi de 100 peças, sendo que esta pode ser uma quantidade inicial adotada como limite para estudos visando a seleção de materiais de insertos de moldes protótipo usinados. Para a fabricação destes moldes ressalta-se o grande emprego de materiais metálicos, como o alumínio e o aço, mesmo para a injeção de uma baixa quantidade de proMarço/Abril 2006

Ferramental

tótipos. Apesar das resinas poliméricas possibilitarem a fabricação de moldes protótipo em um tempo menor, verifica-se que elas estão sendo pouco utilizadas. Como descrito anteriormente, este fato pode

estar atrelado ao custo ou a falta de informações a respeito do uso destes materiais. Trabalhos acerca da fabricação de moldes protótipo usinados utilizando apenas resinas poliméricas

vêm sendo desenvolvidos no NUFER e acredita-se que em breve estarão também disponíveis maiores informações a respeito da sua viabilidade.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] YAN, X., GU, P.; A review of rapid prototyping technologies and systems; Computer Aided Design. Grã Bretanha, v. 28, n. 4, p.307-318, 1996

III Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação COBEF, Joinville-SC, 2004, (em CD)

[2] VOLPATO, N.; Prototipagem rápida/ferramental rápido no processo de desenvolvimento do produto; Máquina e Metais. São Paulo, p 76 89, jun. 1999

[6] FERREIRA, J. C., MATEUS, A.; Studies of rapid soft tooling with conformal cooling channels for plastic injection moulding; Journal of Material Processing Technology. v. 142, p. 508516, abr. 2003

[3] MALLOY, R. A.; Prototyping and experimental stress analysis Prototyping plastic parts; Plastic part design for injection mold, 1994, pp. 283-330

[7] MÜLLER, H., SLADOJEVIC, J.; Rapid tooling approaches for small lot production of sheet-metal parts; Journal of Materials Processing Technology, n 115, pp. 97-103, 2001

[4] WALL, M. B., ULRICH, K. T. e FLOWERS, W. C.; Evaluating Prototyping Technologies for Product Design; Research in engineering Design, v3, 1992, pp. 163-177

Agradecimentos:

[5] AMORIM, J.R., VOLPATO, N.; Um Estudo Visando Ampliar o Campo de Aplicação do Ferramental Rápido Usinado; Anais do

Os autores agradecem as empresas participantes da pesquisa pelas informações fornecidas e ao Centro de Pesquisa Renato Archer (CenPRA) pelo auxílio na divulgação do questionário.

Joel Rodrigues de Amorim - Graduado em Tecnologia Mecânica pela Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR). Atualmente é aluno de mestrado em Engenharia de Manufatura do PPGEM (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica e de Materiais), na UTFPR, onde trabalha com o desenvolvimento de Ferramental Rápido Usinado e é representante dos discentes no colegiado. Otávio Derenievicki Filho - Formado em Administração de Empresas e técnico em Mecânica. Atualmente é aluno de mestrado em Engenharia de Manufatura do PPGEM, na UTFPR, onde realiza pesquisa na área de Ferramental Rápido Usinado. É professor do SENAI-PR, nas áreas de Usinagem e CAD/CAM, coordenou o Curso Técnico em Mecatrônica e atualmente é coordenador técnico. Neri Volpato - Doutor pela University of Leeds, da Inglaterra. Trabalhou na área de Ferramental Rápido com a tecnologia Sinterização Seletiva a Laser (SLS), no doutorado, e na área de sistemas CAD/CAM aplicados à fabricação de moldes para a injeção de plástico, no mestrado. Atualmente é professor da UTFPR e coordenador do Núcleo de Prototipagem e Ferramental (NUFER).

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Avaliação de defeitos em peças injetadas em termoplásticos Notas explicativas A obtenção de peças de boa qualidade está diretamente associada a dois importantes fatores técnicos na injeção de termoplásticos: o projeto/ construção do molde e o processo de transformação, estando estes dois fatores sujeitos a variáveis de difícil controle. No projeto/construção do molde, os cálculos relativos ao comportamento do plástico durante o processo de transformação são extremamente complexos. Também, é praticamente impossível conseguir a repetição exata no aço das medidas especificadas no projeto devido ao desgaste das ferramentas de usinagem e das partes mecânicas das máquinas operatrizes. No processo, a obtenção dos parâmetros de injeção especificados no projeto sofre variações, tanto em relação às características da resina a ser injetada, quanto nas condições de controle de temperaturas, pressões, velocidades, tempos, e todos os outros parâmetros de controle. Desse fato resulta que, freqüentemente, nos primeiros testes de um molde existem correções que devem ser procedidas. Após o teste inicial as cotas são controladas relativamente ao desenho de produto, e então são efetuadas as devidas alterações. Entretanto, todo teste de molde deve ser realizado com critério, seguindo uma seqüência de ações que permitam obter o máximo de aproximação com os requisitos projetados. Com o intuito de auxiliar na resolução de problemas durante os testes de injeção de materiais termoplásticos, a ficha técnica apresentada nesta edição descreve os principais defeitos encontrados em peças injetadas, relacionando as possíveis ações que devem ser tomadas para minimizar ou eliminar tais defeitos, que podem ter origem no projeto, no 46

Ferramental

Março/Abril 2006

processo ou em ambos. A ficha técnica deve acompanhar todos os testes até a aprovação final do molde. O uso é bastante simples. Por exemplo, se durante o teste a peça está apresentando porosidade, o operador da máquina, conforme a ficha técnica, deve seguir a seguinte seqüência:

ficativo é o sistema de refrigeração do molde. Não são apresentadas aqui possíveis ações para este fator uma vez que implicam em alterações significativas da ferramenta sendo, geralmente necessárias revisões completas do projeto original.

1 - secar material; 2 - reduzir temperatura do cilindro; 3 - reduzir velocidade de injeção; 4 - reduzir velocidade da rosca; 5 - limpar saídas de gases; e 6 - verificar contaminação de material. A terminologia utilizada em grande parte da literatura técnica disponível no Brasil, apresenta definições na língua inglesa. Para melhor entendimento, as Figuras 1, 2 e 3 apresentam esquematicamente os termos canal de injeção (runner), canal de ataque (sprue) e canal de entrada (gate).

Figura 2 - Indicação de canal de injeção (runner) e de ataque (sprue) para injeção em leque

Figura 3 - Indicação de canal de entrada (gate) para injeção submarina

Figura 1- Indicação de canal de injeção (runner) e de ataque (sprue) para injeção capilar

Existem ainda outros fatores que podem afetar o desempenho do processo e conseqüentemente a qualidade da peça injetada. O mais signi-

A ficha traz também um resumo das informações técnicas dos termoplásticos mais utilizados comercialmente, principalmente no que concerne a características para identificação do material e o seu respectivo código de reciclagem. Devido as variações que pode haver entre as resinas de diferentes fabricantes, é altamente recomendado que, ao definir a matéria-prima, seja solicitado a ficha de especificação do material ao fabricante.

Ordem de Serviço Nº

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

AVALIAÇÃO DE DEFEITOS EM PEÇAS INJETADAS EM TERMOPLÁSTICOS

Teste Nº

CLIENTE Empresa:

Fone:

Contato:

e-mail:

Fax:

DESCRIÇÃO Nome da Peça: Material a Processar:

2 12 7

2 8 1

Queima de gases

1 6

Qualidade superficial baixa

7 6

Porosidade

Peça incompleta

Peça acima das medidas

Marca de rechupe

Listras prateadas

Linha de solda ruim

Fragilidade

Falhas de preenchimento

Excesso de rebarba

Peça abaixo das medidas

AÇÕES SUGERIDAS (seguir a seqüência das ações conforme a numeração - em ordem crescente - da coluna do “defeito apresentado”)

Aliviar tensão de moldagem

Aumentar carga de material no canhão Aumentar contrapressão

Aumentar força de fechamento

1 7

1 11 5

3 12 2 10

9 9 10

1 9 5 2

7 4

Aumentar temperatura do molde Aumentar tempo de recalque Aumentar tempo de resfriamento

2 7

8 4

3 5

3 4 6

5 2

2 8

Aumentar pressão de recalque Aumentar tempo de injeção

4 12

Aumentar pressão de injeção

3 7

2 3 5 1

NO PROCESSO

Limpar faces do molde Limpar saídas de gases Reduzir contrapressão Reduzir pressão de injeção

Reduzir temperatura do cilindro

Reduzir temperatura do molde

6 3 3 11

Elevar temperatura do material

Reduzir quantidade de material reciclado

1 6

Aumentar velocidade de injeção

Reduzir pressão de recalque

7 6 4

5 8 1 4

Reduzir todos os tempos de ciclo

4 3 1 6

Reduzir velocidade da rosca

9 7

1 6

Reduzir velocidade de injeção Secar material Verificar contaminação de material

Verificar temperatura desigual no molde

6 6 5 4 7 6 10

6 5 4 7

4 10 11 9 10 8

Aumentar dimensão das saídas de gases

NO PROJETO

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 5 - Março/Abril 2006 - Para preenchimento, consulte as notas explicativas na página 46

Empenamento

ANÁLISE DOS DEFEITOS (Assinale com “x”)

Aumentar dimensão do canal de ataque de injeção (sprue) Aumentar dimensão do canal de injeção (runner) Aumentar dimensão do canal de entrada (gate) Posicionar canal de entrada (gate) perto de seções espessas Reposicionar canal de entrada (gate) Reprojetar mecanismos de extração

Verificar fechamento do molde

Observações:

Avaliação feita por: Fonte: RTP Co. e Centimfe - Manual do Projectista para Moldes de Injeção de Plástico

Data

INFORMAÇÕES TÉCNICAS DAS RESINAS TERMOPLÁSTICAS MAIS UTILIZADAS

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

TABELA ORIENTATIVA (valores reais de cada material devem ser obtidos junto aos fabricantes)

Materiais

Sigla

Contração (%)

Densidade (Sólido) g/cm3

Materiais de Engenharia

Materiais Clorados

Materiais Estirenicos

Materiais Olefínicos

Breve Constante Polietileno de Baixa Densidade

PEBD

100

1,5 - 2,0

0,954

Polietileno de Alta Densidade

PEAD

120

100

1,5 - 2,0

0,965

Polipropileno Homopolímero

PPH

130

110

1,2 - 2,2

0,92

Polipropileno Copolímero

PPC

140

120

1,2 - 2,2

0,905

Poliestireno Cristal

PSC

0,3 - 0,6

1,04 - 1,08

Poliestireno de Alto Impacto

PSAI

0,4 - 0,7

1,03 - 1,06

Copolímero de Acrilonitrila, Butadieno e Estireno

ABS

100

0,4 - 0,7

Copolímero de Acrilonitrila e Estireno

SAN

Poli (Cloreto de Vinila) Flexível

PVCf

100

Facilmente inflamável, continuando aceso após retirada a chama. Goteja, tem chama clara com núcleo azulado. Cheira a parafina.

Código de reciclagem

4 2

Queima na chama e extingue-se vagarosamente ou não quando fora da chama. A chama é amarela com centro azulado com odor de vela/parafina. Materiais com vapores neutros.

Queima imediatamente e continua queimando fora da chama. Aparência da chama é brilhante, fuliginosa e o odor da fumaça é doce/borracha queimada. Materiais com vapores neutros.

1,04 - 1,06

Facilmente inflamável, queima com luminosidade até depois de retirado da chama.

0,4 - 0,7

1,06 - 1,10

Chama cascateante, com fuligem (preta). Cheiro de doce de fruta.

1,0 - 2,0

1,19 - 1,35

1,38 - 1,41

Difícil de queimar e se apaga quando retirado da chama. Aparência da chama com borda verde. Odor da fumaça é de ácido clorídrico. Materiais com vapores ácidos.

1,41 - 1,42

Queima imediatamente e continua queimando fora da chama. Aparência da chama é azul. Odor da fumaça é de formol. Material com vapor neutro.

Difícil de queimar e se apaga quando retirado da chama. Aparência da chama é luminosa e fuliginosa. Material com vapor neutro.

Poli (Cloreto de Vinila) Rígido

PVCr

0,5 - 0,7

Poli (Óxido de Metileno) Poliacetal

POM

120

100

1,9 - 2,3

Policarbonato

140

120

0,5 - 0,7

1,20 - 1,22

Poli (Tereftalato de Etileno)

PET

140

120

1,2 - 2,0

1,39

Poli (Tereftalato de butileno)

PBT

130

110

0,3 - 1,2

1,57

Poliamida 6

PA 6

140

120

0,5 - 2,2

1,12 - 1,15

Poliamida 6.6

PA 6.6

150

120

1,0 - 2,5

1,13 - 1,16

Poliamida 11

PA 11

150

120

1,8 - 2,5

1,15

Poliamida 12

PA 12

150

120

–

1,01 - 1,04

Poliamida 610

PA 610

150

120

1,2 - 1,8

1,01 - 1,05

Poliamidas c/ 30% Fibra de vidro

–

200

120

0,3 - 0,6

1,3

Poli (Fluoreto de Vinilideno)

PVDF

150

130

+/– 3

1,78

Fonte: Rosalina Borguezan - Plastibrás Ind. de Plásticos Ltda. - Joinville - SC

Características da chama / reconhecimento do material

Queima na chama e extingue-se vagarosamente ou não quando fora da chama. Aparência da chama é amarela/ laranja fuliginosa. Odor da fumaça é doce/ aromático. Materiais com vapores ácidos.

1 7

Difícil de queimar e se apaga quando retirado da chama. Aparência da chama com fumaça azulada. Odor da fumaça é de osso queimado. Materiais com vapores alcalinos.

Não queima, odor da fumaça é picante Material com vapor ácido.

Parte integrante da revista Ferramental - Nº 5 - Março/Abril 2006 - Para preenchimento, consulte as notas explicativas na página 46

Classes

Temperaturas admissíveis ao uso (°C)

Fios para eletroerosão Representante da marca Bedra, da empresa alemã Berkenhoff GmbH , a Eroma dispõe de uma linha completa de fios de eletroerosão de 0,02 a 0,40 mm de diâmetro para diferentes aplicações, materiais e equipamentos. Oferece as séries de fios zincados Cobra Cut, Bronco Cut e Mega Cut e as séries de fios de latão Bercocut e Somsal. A Eroma fornece também filtros, resinas, tubos capilares, grafites e peças de reposição para máquinas de eletroerosão.

vida útil do molde. Os equipamentos apresentam baixo consumo de energia e são indicados para aplicações nas cavidades dos moldes de máquinas sopradoras, injetoras de ciclo rápido e nas áreas de trabalho de robô para injetoras de PET. Estão disponíveis as versões em circuito aberto e circuito fechado e podem trabalhar com uma ou mais máquinas transformadoras Piovan do Brasil (11) 3693-9500 piovan@piovan.com.br

Sistema de câmara quente com elementos padrão

Eroma EDM (47) 3249-2500 adriana@eroma.com.br

Secadores de ar para moldes Os secadores de ar para moldes, da linha RPA da Piovan, trabalham com um fluxo de ar entre 400 e 2500 m³/h, gerando ar sem umidade, em processo contínuo, com ponto de orvalho mínimo de -10°C. Estes modelos criam um micro clima controlado na região do molde, soprando ar seco dentro de suas cavidades, impedindo a formação da condensação na superfície do molde e evitando que a qualidade das peças seja afetada. O processo com ar seco aumenta o tempo de

Entre os mais recentes lançamentos da Mold-Masters está o Melt-Disk, sistema de câmara quente para processamento em aplicações laterais diretas, de uso simples e versátil. Foi construído exclusivamente com componentes padrão para redução de prazos de entrega, fácil integração, e rápido suporte global. A chave para o elevado desempenho de processamento do Melt-Disk é o elemento resistivo controlado na parte do disco que certifica ótimo controle de aquecimento na área de entrada do material (gate). O disco age como um mini-distribuidor (manifold) e tem um selo à prova de vazamentos quando

aquecido, que é facilmente removido quando resfriado. Este sistema é indicado para peças específicas como pipetas ou seringas e oferece injeção lateral para moldes com duas, quatro, seis e oito cavidades. Está disponível com bicos angulares a 0, 30, 45 e 60º da horizontal. O Melt-Disk está sendo produzido para uma grande quantidade de resinas termoplásticas, incluindo LDPE, PP, PA6 e acrílico. Já está sendo utilizado em moldes de até 192 cavidades. Mold-Masters do Brasil (19) 3922-4265 vendas@moldmasters.com.br

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Projetadas para suportar as cargas de choque e constantes deflexões à alta velocidade, são tratadas por jato-percussão para aumentar a vida útil contra a fadiga. São fornecidas em quatro modelos que suportam diferentes tipos de serviços, desde os mais leves até os extrapesados, com comprimentos que variam de 25 a 305 mm e diâmetros do furo desde 10 até 63 mm. Previsão Indústria e Comércio de Presilhas (11) 5511-2168 presilha@previsao.ind.br

Março/Abril 2006

Ferramental

Sistemas de qualidade e produtividade nas indústrias A Vérttice, empresa prestadora de serviços, atua na aplicação de sistemas de qualidade e produtividade nas indústrias metalúrgicas, agrícolas, automotivas e de autopeças, como também desenvolve projetos de ferramentas para injeção, fundição, conformação metálica, dispositivos, gabaritos e conversões de softwares CAD.

Entre outros serviços oferecidos estão a avaliação de fornecedores, otimização de processos e transferência de know-how, abrangendo embarque controlado, seleção de peças, montagem e pré-montagem, recuperações e transformações, protótipos e manufatura de componentes, controle de recebimento e expedição, acompanhamento de peças (follow-up) na produção e reposição, além de engenharia residente e de processo. Vérttice Solutions (41) 3327-2464 marco.petroski@verttice.com.br

Poliuretano para modelação e ferramentaria Os sistemas poliuretano ProCast® e RenCast™ da Huntsman, forneci52

Ferramental

Março/Abril 2006

dos pela Maxepoxi, foram desenvolvidos para atender aplicações que necessitam de comportamentos específicos, possibilitando a confecção de peças acabadas rígidas e flexíveis, gabaritos de montagem, modelos padrão, copiador e de fundição, ferramentas para conformação de chapas metálicas, moldes rígidos e flexíveis, entre outros.

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impacto. Simula características de termoplásticos, é facilmente manipulável em temperatura ambiente e apresenta variedades de durezas Shore desde 40A até 70D.

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Todas essas combinações aliadas aos diversos componentes e suas possibilidades de montagem, fazem das POLIBASES um produto altamente configurável. Além de todas as configurações padronizadas possíveis, a empresa fornece ainda bases de estampo em tamanhos e formas especiais, incluindo a execução de usinagens, seguindo as especificações de cada cliente. Polimold Industrial (11) 4358-7300 vendas@polimold.com.br

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Março/Abril 2006

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Inovação em óleos refrigerantes Os óleos solúveis bio-estáveis para usinagem e retífica de metais ferrosos e não ferrosos HOCUT 795 e HOCUT V 4000, fabricados pela Houghton, não são atacados por fungos ou bactérias. O HOCUT 795 é um fluido semi-sintético de base mineral e o HOCUT V 4000, é um fluido semi-sintético de base vegetal.

Ambos são fabricados a partir de matérias-primas nobres, não precisam ser descartados pois não apodrecem, não exalam mau cheiro característico de emulsões degra-

Para solucionar os mais complexos problemas de fixação mecânica, a DE-STA-CO disponibiliza uma linha completa de grampos, fabricados em aço comum ou aço inoxidável, com mais de 300 modelos de grampos manuais, pneumáticos e de alta performance com tamanhos e capacidades diferentes.

A empresa também desenvolve modelos especiais, mecânicos, pneumáticos e hidráulicos para atender à necessidades específicas. A empresa oferece também sistemas de garras, pinças, trocadores de ferramenta, sistemas de segurança para robôs e periféricos para equipamentos de solda. Além disso conta com uma linha de acessórios como engates, apoios e ponteiras. DE-STA-CO EMA Indústria e Comércio (12) 3934-7051 vendas@destaco-ema.com.br

Março/Abril 2006

Ferramental

Equipamentos para segurança individual A Levert, fabricante de calçados de segurança projetados de acordo com as exigências das normas técnicas, oferece diversos modelos confeccionados em couro relax, solado antiderrapante em poliuretano (PU) injetado direto no cabedal, palmilha com montagem no sistema Strobell, sobre-palmilha com proteção antibacteriana e biqueira em aço ou toe-box. A empresa fabrica também outros produtos como luvas em raspa ou vaqueta; ou mistas, em vaqueta e raspa ou vaqueta e lona; aventais, blusões, perneiras e mongotes em raspa. Levert Calçados e Luvas (43) 3255-2232 www.levertcalcados.com.br

Sistemas de armazenamento e transporte A linha de armários e bancadas da Sanches Blanes é fabricada em chapas de aço especial. Os armários são fornecidos com 940 a 1.100 mm de altura, 560 a 1.630 mm de largura, com profundidade de 660 a 780 mm e com 12, 14, 22, 24 e 26 gavetas. As gavetas estão disponíveis em quatro diferentes alturas, suportando uma carga de até 250 kg e deslizam apoiadas sobre rolamentos, podendo ser equipadas com diversos modelos de divisões plásticas ou metálicas, o que possibilita um melhor aproveitamento do espaço interno. As bancadas são fornecidas com altura de 900 a 1.035 mm, largura de 1.800 a 2.000 mm e profun56

Ferramental

Março/Abril 2006

didade de 750 mm, com 2 , 12 e 24 gavetas. A empresa oferece opções de cores e desenvolve sob medida soluções completas de sistemas de armazenamento e transporte. Sanches Blanes Indústria de Máquinas e Ferramentas (11) 4827-9022 atendimento@sanchesblanes.com.br

Estante retrátil para materiais pesados As estantes STAF para armazenamento e transporte de materiais pesados dispensam empilhadeiras, economizando espaço e tempo. O sistema dispõe de pórtico rolante, equipado com talha de elevação manual com capacidade para uma tonelada, que se move sobre trilhos fixados na estrutura da estante de dois módulos duplos. Cada módulo é composto por cinco prateleiras retráteis, com possibilidade de acoplamento de outros módulos ou mais prateleiras. STAF - Sistema de Transporte e Armazenagem de Ferramentas (11) 4824-5639 staf.vendas@terra.com.br

MARÇO ! 20 a 24 - Buenos Aires - Argentina Argenplas - XI Exposição Internacional de Plásticos + (54 11) 4313-6100 www.argenplas.com ! 28 a 31 - Cidade do México México PlastIMAGEN - 14ª Exposição Internacional da Indústria do Plástico + (52 55) 5241-0400 www.plastimagen.com.mx ABRIL ! 24 a 28 - São Paulo - SP Brasilpack 2006 Feira Internacional da Embalagem (11) 6283-5011 www.brasilpack.com.br ! 24 a 28 - Düsseldorf - Alemanha Tube / Wire Feira de Tubos, Arames e Cabos (11) 5535-4799 www.mdkfeira.com.br

! 17 a 20 - Brescia - Itália Metef Feira Internacional do Alumínio (+39-030) 2421043 www.metef.com ! 18 a 23 - Buenos Aires - Argentina EMAQH - Exposição Internacional de Máquinas-Ferramenta, Ferramentas e Afins + (54 11) 4371-1593 www.emaqh.com ! 23 a 27 - São Paulo - SP Mecânica 2006 26ª Feira Internacional da Mecânica (11) 3291-9111 www.mecanica.com.br ! 24 a 27 - Pinhais - PR AUTOPAR 2006 - 3ª Feira Sul-Brasileira de Fornecedores da Indústria Automotiva (41) 3335-3377 www.diretriz.com.br ! 24 a 27 - Lima - Peru ExpoPlast Peru 2006 - Feira Internacional da Indústria do Plástico + (51 1) 447-7379 www.expoplastperu.com

MAIO JUNHO ! 2 a 5 - Joinville - SC FMU - 3ª Feira de Ferramentaria Modelação e Usinagem (47) 3028-0002 www.marktevents.com.br ! 9 a 11 - São Paulo - SP Ebrats-XII Encontro e Exposição Brasileira de Tratamentos de Superfície (11) 5574-8333 www.abts.org.br ! 9 a 11 - São Paulo - SP PlastShow 2006 - Feira e Congresso (11) 3824-5300 www.arandanet.com.br ! 10 a 12 - Miami - EUA Fispal Latino - 2ª Feira da Alimentação Latina nos EUA (11) 5694-2666 www.fispal.com ! 17 a 19 - Belo Horizonte - MG MinasFund - II Feira da Indústria de Fundição de Minas Gerais (31) 3281-7200 www.minasfund.com.br

! 6 a 9 - São Paulo - SP Fispal Tecnologia 2006 - 22ª Feira Internacional das Indústrias de Alimentos e Bebidas (11) 5694-2666 www.fispal.com ! 19 a 23 - Chicago - EUA NPE 2006 - Exposição Internacional da Indústria do Plástico + (1 202) 974 5235 www.npe.org

AGOSTO ! 8 a 11 - Joinville - SC Metalurgia 2006 - Feira e Congresso Internacional de Tecnologia, Fundição, Siderurgia, Forjaria, Alumínio e Serviços (47) 3451-3000 ! 22 a 25 - Criciúma - SC Tecnometal Feira da Tecnologia em Produtos e Serviços Metalmecânicos do Sul (48) 3437-0362 www.nossacasa-sc.com.br ! 22 a 26 - Joinville - SC 4ª Interplast - Feira e Congresso Nacional de Tecnologia do Plástico (47) 3451-3000 www.messebrasil.com.br SETEMBRO ! 6 a 13 - Chicago - EUA IMTS Feira de Tecnologia de Manufatura + 301-604-5243 www.imts.com ! 12 a 15 - São Paulo - SP Subcontratação & Negócios Feira de Subcontratação e Negócios da Indústria do Estado de São Paulo www.hanover.com.br (11) 3662-4692 ! 20 a 22 - Essen - Alemanha Aluminium 2006 - 6ª Feira Internacional da Indústria do Alumínio + (49 211) 90 191-202 www.aluminium2006.com ! 26 a 30 - Pinhais - PR Expomac - 16ª Feira Sul Brasileira da Indústria Metal - Mecânica (41) 3335-3377 www.diretriz.com.br

JULHO OUTUBRO ! 10 a 14 - Novo Hamburgo - RS MF 2006 - Feira Brasileira de Máquinas e Ferramentas (51) 3357-3131 www.efep.com.br ! 12 a 14 - Belo Horizonte - MG FaiMinas 2006 Feira de Automação Industrial de Minas Gerais (31) 3592-2011 www.faiminas.com.br

! 3 a 6 - Caxias do Sul - RS Mercopar 2006 - Feira de Subcontratação e Integração Industrial (11) 3662-4692 www.mercopar.com.br ! 4 a 7 - Porto Alegre - RS Autoparts 2006 - 3ª Feira de Autopeças, Equipamentos e Serviços (41) 3335-3377 www.diretriz.com.br Março/Abril 2006

Ferramental

! 24 a 26 - São Paulo - SP Usinagem 2006 Feira e Congresso (11) 3824-5300 www.arandanet.com.br NOVEMBRO ! 7 a 10 - Belo Horizonte - MG Mec Minas Feira da Indústria Mecânica (31) 3371-3377 www.minasplan.com.br ! 7 a 10 - Olinda - PE Fispal Nordeste 4ª Feira Internacional de Produtos, Equipamentos, Embalagens e Serviços para a Alimentação (11) 5694-2666 www.fispal.com ! 21 a 24 - Porto Alegre - RS ExpoPlastic Exposição da Transformação do Plástico (54) 3223-0899 www.fcem.com.br

(11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br ABRIL

NOVEMBRO

! 6 - São Paulo - SP Curso: Como se preparar para Feiras de Negócios www.feirasdobrasil.com.br/cursos.asp (11) 3361-4477

! 20 A 22 - São Paulo - SP VI Seminário de Fundição (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br

! 19 e 20 - Campinas - SP Seminário: Especificando embalagens plásticas com base nos requisitos de proteção do produto (19) 3743-1900 www.cetea.ital.org.br MAIO ! 8 a 11 - São Paulo - SP Curso de Usinagem de Moldes e Matrizes 0800 559698 www.sandvik.com.br ! 8 e 29 - Curitiba - PR CACONF Curso: Conformação de Chapas Metálicas Dia 8 - Básico - Dia 29 - Avançado (41) 3361-3431 www.demec.ufpr.br marcondes@ufpr.br

ABRIL

JUNHO

! 15 a 18 - Estância de São Pedro - SP COBEF - Congresso Brasileiro de Engenharia de Fabricação (19) 3788-3317 www.cobef.com.br

! 20 - Curitiba - PR IV Fórum Sul-Brasileiro do Setor Plástico (41) 3224-9163/ www.simpep.com.br

MAIO

! 20 a 23 - Águas de São Pedro - SP TTT 2006 - III Conferência Brasileira sobre Temas de Tratamento Térmico (11) 3731-8549 www.metallum.com.br

! 2 a 5 - Joinville - SC 4º Encontro da Cadeia de Ferramentas, Moldes e Matrizes (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br

JULHO ! 21 a 26 - Fortaleza - CE Latin Corr 2006 26º Congresso Latino Americano de Corrosão (21) 2516-1962 www.abraco.org.br/latincorr2006

! 24 a 28 - Rio de Janeiro - RJ 6º ENEMET - Encontro Nacional de Estudantes de Engenharia Metalúrgica e de Materiais (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br

JULHO OUTUBRO ! 24 a 27 - Rio de Janeiro - RJ 61º Congresso Anual da ABM (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br 58

Ferramental

Março/Abril 2006

! ABM - Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais Cursos nas áreas de metalurgia e materiais (11) 5536-4333 www.abmbrasil.com.br

! 4 a 6 - Belo Horizonte - MG X Seminário de Automação de Processos

! K2 Projetos - São Paulo - SP Cursos de instalação, manutenção e operação de máquinas injetoras e moldagem por injeção. (11) 5844-0852 www.k2projetos.com.br ! Seacam - São Paulo - SP CAD, CAM, gravação 3D, inspeção, geração de superfície e projeto de produto (11) 5575-5737 www.seacam.com.br ! IGEA - Instituto Gaúcho de Estudos Automotivos - Porto Alegre - RS Cursos e Workshops em Caxias do Sul - RS Gerenciamento de Custos PPCPM OPT / LEAN - Planejamento, Programação e Controle da Produção e dos Materiais. Lay out e Manufatura Celular. (51) 3347-8622 www.igea.org.br gdc@.igea.org.br ! Escola LF - São Paulo - SP Cursos técnicos nas áreas de operação de máquinas de sopro e injetoras, análise de materiais e processamento e de projetos de moldes. (11) 3277-0553 www. escolalf.com.br ! SOCIESC - Joinville - SC Cursos de extensão nas áreas de Mecânica, Automação, Metalurgia, Plástico 0800-6430133 www.sociesc.com.br sce@sociesc.com.br

CADASTRO DE QUALIFICAÇÃO PARA RECEBIMENTO DA REVISTA (*)

Revista Brasileira da Indústria de Ferramentais

DADOS DA EMPRESA

(*) O envio da revista é gratuito às empresas e profissionais qualificados das indústrias de ferramentais, seus fornecedores, compradores e usuários finais. Não serão considerados os formulários não preenchidos completamente, ilegíveis e sem assinatura. Envie-o anexando preferencialmente catálogos de seus produtos/serviços, para: Editora GRAVO Ltda. - Caixa Postal 24034 CEP 82200-980 - Curitiba - PR, ou preencha o formulário no site www.revistaferramental.com.br Razão Social Endereço CEP

Cidade

Fone (

Estado

)

Fax (

e-mail

)

www.

Responsável pelo preenchimento Fone (

Cargo/Área

)

e-mail

DIRETORIA

Preencha os nomes correspondentes aos cargos abaixo e assinale para quem a revista deve ser enviada. Dir. Presidente

e-mail

Dir. Comercial

e-mail

Dir. Industrial

e-mail

Dir. Marketing

e-mail

Outro: Cargo/Área

e-mail

SUA EMPRESA É

Nome:

100

Moldes para a indústria do plástico

Preencha o campo 1

200

Ferramentais e dispositivos para a indústria metal-mecânica

Preencha o campo 2

300

Modelos e ferramentais para a indústria da fundição

Preencha o campo 3

400

Outros tipos de ferramentais

Preencha o campo 4

Compradora

500

De ferramentais

Preencha o campo 5

Usuária

600

De ferramentais e dispositivos

Preencha o campo 6

Fornecedora

700

Para a indústria de ferramentais

Preencha o campo 7

Fabricante de

CAMPO 1

Fabricante de moldes para a indústria do plástico: 101

Elastômeros

105

Resinas fenólicas

109

Termoformagem

110

Outros (especifique)

102

Extrusão 106

103

104

Fibras de Vidro e Carbono

Rotomoldagem

107

Sopro

108

Injeção

Termofixos

Para: 111

Terceiros

112

Uso próprio

Projeto: 113

Interno

114

Terceiros

Protótipo: 115

Interno

116

Terceiros

222

Uso próprio

Projeto: 223

Interno

224

Terceiros

Protótipo: 225

Interno

226

Terceiros

Fabricante de ferramentais e dispositivos para a indústria metal-mecânica:

CAMPO 2

Ferramentais para:

Conformação de arame 204

206

Dobra de chapas

207

Embutimento

210

Punções de corte

211

Punções de dobra

213

Repuxo

214

Outros (especifique) 215 219

218

Soldagem

220

Outros (especifique)

202

Corte de chapas

Conformação de tubos

Dispositivos para:

201

203

Controle/Inspeção

208

Conformação de perfis

205 Estampo

212

216

Corte fino (fine blank) 209

Forjamento

Punções de repuxo

Montagem

Para: 221

217

Rebitagem

Usinagem

CAMPOS 3 - 4 - 5 - 6 e 7

CAMPO 4

CAMPO 3

Fabricante de modelos e ferramentais para a indústria da fundição: Em:

301

Isopor (PU)

302

Para:

305

309

Baixa pressão

313

Shell-molding

314

Outros (especifique)

Cold-box

Madeira

306

310

303

Hot-box Microfusão

304

Metal

Para: 315

Resina

307

Coquilha

308

311

Moldagem em areia

316

* Uso próprio

* Sua empresa é fundição de

Sob pressão 312

Terceiros

317

Reo-colato

Metais ferrosos

318

Metais não ferrosos

Projeto: 319

Interno

320

Terceiros

Protótipo: 321

Interno

322

Terceiros

408

Uso próprio

Projeto: 409

Interno

410

Terceiros

Protótipo: 411

Interno

412

Terceiros

Fabricante de outros tipos de ferramentais: Para a indústria:

401

Alimentícia

405

402

403

Cerâmica

Para: 407

Cosmética

Farmacêutica

404

Do vidro

406

Outros (especifique)

CAMPO 5

Compradora de ferramentais: assinale qual(is) o(s) segmento(s) de atuação de sua empresa 502

Água e Saneamento

503

501

Aeronáutico

507

Brinquedos

514

Embalagens metálicas

519

Máquinas e implementos

523

Movimentação e Armazenagem (equipamentos)

508

509

Calçados

527

Utensílios domésticos

528

Outros (especifique)

515

Alimentos

Construção civil

Embalagens plásticas

520

510

516

Máquinas em geral

Áudio e Vídeo

Cosméticos

Moveleiro

Químico

522

525

505

511 517

Farmacêutico

521

524

504

Automobilístico/Auto-peças

Elétrico

512

Eletrodomésticos

Hospitalar

518

Informática

506

Bebidas

513

Eletrônico

Vestuário

Telecomunicações

526

Transporte (motos, bicicletas, triciclos)

CAMPO 6

Usuária de ferramentais e dispositivos: assinale qual(is) o(s) processo(s) utilizado(s) em sua empresa 602

601

Conformação a frio

605

Conformação de tubos

610

Embutimento

606

611

618

Conformação a quente Corte de chapas

Estampagem

Rotomoldagem

617

Repuxo

624

Outros (especifique)

612

603 607

Extrusão

619

Sopro

Conformação de arame Corte fino (fine blank)

613

620

Flashless

614 621

Termofixos

604

608

Conformação de perfis

Dobra de chapas

Forjamento

615 622

Termoformagem

609

Injeção

Elastômeros 616

Usinagem

Laminação 623

Wasteless

Fornecedora para a indústria de ferramentais de: 701

Análise estrutural

707

Óleos e Lubrificantes

712

Resinas para moldes

716

Outros (especifique)

702 708 713

Análise reológica Polimento Texturização

703

709 714

Bico/Câmara quente

Programação CNC

704

710

Tratamento superficial

Projetos 715

CAMPO 7

Para os itens abaixo, especifique o produto: 717

Acessórios para ferramentais:

718

Equipamentos:

719

Ferramentas de corte:

720

Máquinas ferramenta:

721

Matéria prima:

722

Serviços:

723

Softwares administrativos:

724

Softwares industriais:

725

Outros (especifique)

Data:

Design

Assinatura:

711

705

Gravação

706

Prototipagem rápida

Tratamento térmico

Modelagem

PROJETO DE PRODUTO Mike Baxter Este livro apresenta uma metodologia de projeto de produto orientada para as necessidades do consumidor e do mercado. A sua abordagem é bastante prática, com os principais conceitos organizados em forma de "ferramentas". A teoria é ilustrada com diversos casos de aplicação prática. Todos eles foram baseados em projetos desenvolvidos pelo autor e sua equipe do Design Research Centre, ligado à Universidade de Brunel, Inglaterra. O livro é dividido de acordo com a complexidade de desenvolvimento de cada projeto, apresentando inovação, risco e complexidade; regras básicas do projeto sistemático: os três macacos; princípios do desenvolvimento de novos produtos, de estilos e de criatividade; considerações sobre a empresa inovadora; planejamento do produto - especificação da oportunidade; projeto conceitual e configuração e projeto detalhado. www.blucher.com.br

ERGONOMIA & PROJETO NA INDÚSTRIA DE PROCESSO CONTÍNUO Francisco Duarte (org.) Organizado por Francisco Duarte, professor do Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Produção da COPPE/UFRJ, o livro reúne estudos desenvolvidos por arquitetos, desenhistas industriais, engenheiros, médicos e psicólogos do Brasil e da França, que participaram do Seminário Internacional realizado pela Federação das Indústrias do Estado do Rio de Janeiro (FIRJAN). Dividido em três partes, metodologia da ergonomia, pesquisa e organização e formação de mão-de-obra, o livro vem preencher uma lacuna teórica, já que os estudos ergonômicos no Brasil têm se concentrado nas indústrias de montagem, de base metal-mecânica. Hoje a ergonomia é matéria básica dos currículos de engenharia de produção e tem propiciado a superação da falsa idéia de que esse ramo da engenharia se resume à administração dos processos produtivos. A ergonomia veio impor a inserção do engenheiro de produção na fase de projetos e não apenas na de execução. www.lucerna.com.br

PROCESSAMENTO DE TERMOPLÁSTICOS - ROSCA ÚNICA, EXTRUSÃO & MATRIZES, INJEÇÃO & MOLDES Silvio Manrich Processamento de Termoplásticos trata dos dois principais processos de transformação de termoplásticos: a extrusão e a injeção. Para melhor compreender o comportamento dos polímeros, o livro inicia com uma Introdução à Estrutura e Propriedades dos Polímeros; dedica um capítulo inteiro para o comportamento reológico dos polímeros fundidos no processamento como um todo e apresenta, no capítulo 3, os fundamentos que tornam a extrusão um processo largamente utilizado. Ao final, aborda o molde, onde são detalhados os principais aspectos para que o projeto contenha os requisitos necessários para se obter produtos de qualidade. A obra revela a importância de se conhecer as propriedades intrínsecas dos termoplásticos, estruturação gerada pelo processamento e as propriedades do produto final na busca pela qualidade. www.artliber.com.br

TRATAMENTOS TÉRMICOS DAS LIGAS METÁLICAS Vicente Chiaverini O novo livro de Chiaverini é uma atualização de "Tratamentos Térmicos das Ligas Ferrosas", do próprio autor, com acréscimo de informações sobre ligas não-ferrosas. Na introdução do novo livro, o autor informa que o emprego das ligas metálicas na engenharia e na indústria é baseado nas suas propriedades mecânicas. Outros fatores, porém, como resistência à corrosão e ao calor, propriedades elétricas e magnéticas, também devem ser considerados. Quanto ao tratamento térmico, avalia que é o meio mais eficiente para controle da estrutura dos materiais metálicos, determinando suas propriedades finais. Toda a primeira parte do livro é dedicada ao estudo das ligas ferrosas, com abordagem especial no tratamento térmico dos aços inoxidáveis e dos aços para ferramentas e matrizes e o tratamento térmico de metais não ferrosos e suas ligas. www.abmbrasil.com.br

Açoespecial ......................................19

Itesa.................................................39

Retespi .............................................29

Agie Charmilles ................................36

Kohne ..............................................54

Robtec .............................................33

Altmann...........................................56

Mold-Masters ...........................2 ª capa

Romi ..................................................9

Autopar ...........................................42

Novapoli ..........................................55

Siemens .............................30 e 4ª capa

Btomec ............................................55

Pakfer...............................................53

SKA-RenderWorks.............................54

Casa do Ferramenteiro......................11

Plastmix .............................................6

Socem .............................................23

CIMM ..............................................40

PlastShow ........................................45

Sociesc.............................................20

Giacomini ........................................52

Polimold ..........................................17

Super Finishing...................................5

Hame...............................................40

Precitéc............................................35

Swiss Steel..........................24 e 3ª capa

Herten .............................................13

Protmolde........................................52

Tecnoserv.........................................27

Incoe ...............................................29

Próton..............................................20

Thermoplay .....................................21

Intertooling...............................50 e 51

Rasec ...............................................53

Truff .................................................56

Março/Abril 2006

Ferramental

A evolução do setor Leonardo Alves Diretor Administrativo e Financeiro da Menshen do Brasil

Foi com muita satisfação e entusiasmo, que recebi a primeira revista Ferramental, principalmente pela seriedade de quem a elaborou e a conduz. Com o exemplar na mão, passei a recordar os primórdios do setor ferramenteiro no Brasil. Lembrei então do período no qual me incorporei à empresa, quando todos os moldes disponíveis da produção eram importados. À época, todo o corpo técnico da organização estava convicto de que não havia competência tecnológica no País para atender às exigências de qualidade da produção. Como brasileiro de coração, não acreditava completamente nestas afirmações. O País, com empresas de tecnologia como a Embraer, considerada uma das melhores do mundo na área de aviação, como a Petrobrás, pioneira e líder mundial em exploração de petróleo em águas profundas, assim como tantas outras que se destacam no cenário internacional, não pode cometer o pecado de relegar setores industriais básicos para o desenvolvimento a um segundo plano. E, certamente, o setor ferramenteiro é fundamental para um desenvolvimento sustentado do País. Como então não tínhamos tecnologia em ferramentais? Em meados de 2004, necessitamos construir um molde de tampa fliptop. Tomei então a decisão de prospectar o mercado nacional em busca de fornecedores de ferramentas até esgotar todas as possibilidades. E, para minha grata satisfação, identifiquei um grupo de empresas com competência para atender às necessidades de nosso grupo. Comprovei, portanto, a evolução tecnológica do setor ferramenteiro brasileiro. Existem sim, alguns pontos a serem corrigidos no que concerne à gestão dos negócios. O competente lado técnico dos empreendedores deste segmento é contraposto ao lastimável caráter gerencial, principalmente no planejamento das operações. É constante o problema da falta de cumprimento de prazos de entrega, o que prejudica consideravelmente as relações com nossos clientes finais. Portanto, estou certo de que estamos muito próximos de atingir um nível internacional no setor ferramenteiro. Para tanto, é de fundamental importância que os empresários busquem a profissionalização administrativa de suas organizações. Acredito que a leitura de periódicos especializados é um excelente instrumento de apoio a esta evolução. Desejo que toda a equipe da revista Ferramental atinja o propósito de elevar o nível deste tão importante setor produtivo.

Ferramental

Março/Abril 2006