Por que Simular Projetos de Estamparia via CAE? Onde se aplica?

11 de novembro de 2020

Antes de falarmos sobre projeto de Estampagem, vamos relembrar alguns conceitos básicos importantes que já sabemos:

Por definição, Estampagem é o processo de fabricação que através da operação de prensagem, corta ou deforma plasticamente chapas metálicas, gerando um produto final com ótimo acabamento. O processo é muito útil em indústrias com produção seriada e com grandes lotes como a automotiva e de eletrodomésticos, por exemplo.

Nos bastidores, por trás de toda a estrutura de produção, existe o planejamento que inicia muito antes do funcionamento das máquinas e é nesta fase que uma peça se tornou fundamental para a garantia da boa qualidade do processo, baixo impacto ambiental e produtividade, essa peça se chama simulação computacional e hoje vamos entender a importância dela na fase de projeto de estampos.

O que é Simulação Computacional?

Imagine se antes de tomar qualquer decisão em sua vida, você pudesse ver toda a situação futura, o que poderia dar errado, o que poderia dar certo e ainda construir diferentes cenários para sua análise na tela do seu computador. Não seria incrível? Com certeza suas decisões seriam muito mais assertivas e estratégicas para atingir seus objetivos. Infelizmente não é possível criar um recurso como este para a vida pessoal, mas é este conceito que utilizamos nas simulações de todos os processos de fabricação.

A simulação computacional é uma ferramenta poderosa que permite a elaboração de diversos cenários, os quais podemos estudar, avaliar e analisar os resultados, colaborando na proposição de soluções para a melhoria de desempenho e assertividade mesmo em fase de projeto.

Para os projetos de estampagem não é diferente, é possível sim simular o processo futuro e para viabilizar as simulações contamos com alguns softwares que são capazes de demonstrar digitalmente as condições futuras de operação e os resultados esperados, inclusive apontando possíveis falhas. Estes softwares são chamados de CAD, CAM e CAE.

CAD, CAM e CAE

Nos últimos anos, vários profissionais puderam abandonar definitivamente a prancheta e aderir à nova tecnologia 3D que é muito mais eficiente e rápida do que os tradicionais projetos no papel. Chamamos essas tecnologias de CAD e CAM, que são nada mais que softwares capazes de desenhar e projetar desenhos tridimensionais e realizar a simulação da manufatura auxiliados por computador.

Todavia, a evolução não parou por aí. Uma nova tecnologia surgiu e vem ganhando espaço no ramo, o famoso CAE (Computer Aided Engineering) ou engenharia auxiliada por computador. Esta tecnologia utiliza os elementos finitos, na qual é possível realizar simulações estruturais, como identificar se um item da suspensão do carro será resistente o suficiente ou não, ainda na fase de projeto de forma prática e precisa. Trazendo a aplicabilidade para a estampagem, podemos simular se determinado componente que será estampado vai se comportar da forma que esperamos na prensa e se obterá a qualidade pré-estabelecida.

Características como estiramento ou afinamento da chapa são controlados de forma precisa e trincas e rugas são controlados e eliminados antes mesmo de se construir as ferramentas que responsáveis pelo trabalho fisicamente em prensa. Além disso, pode ser utilizado para orçamento e definição de outros detalhes de produção.

Quem pode simular via CAE?

E aí? Será que qualquer pessoa pode atuar nesta área? Pois bem, os profissionais que tenham vivência com ferramentas de corte, dobra e repuxo podem sim simular estampagens, assim como ferramenteiros e programadores de CAD e CAM certamente dispõem de experiência para migrar para esta profissão. Estagiários de engenharia também são bem cotados quando pensamos na formação do profissional, assim como habilidades em modelamento de sólidos e superfícies devem ser consideradas.

É importante destacar que o emprego da tecnologia não é uma realidade exclusiva de grandes empresas. Empresas pequenas e de porte médio também podem investir no recurso para garantir vantagens competitivas. Um exemplo são empresas que fornecem produtos estampados, dobra e repuxo para as indústrias automobilísticas e autopeças que podem sim se beneficiar com as simulações.

Vantagens de Simular via CAE

Algumas vantagens você já notou ao longo dos parágrafos, mas vamos listar aqui algumas principais para que você perceba a proporção da eficiência:

  • Redução de custos e prazos;
  • Aumento da qualidade do produto fornecido;
  • Economia de energia;
  • Otimização da mão de obra da empresa;
  • Assertividade nas decisões de planejamento em toda a cadeia;
  • Solução em orçamento com estimativas confiáveis;
  • Desenvolvimento de ferramental como a matriz de estampos;
  • Redução de tempo de tryout e aumento da confiabilidade do processo;
  • Troca rápida de informações e arquivos com clientes.

Mas e quanto as desvantagens?

Acabamos de conhecer uma infinidade de recursos oferecidos simplesmente por uma simulação computacional via CAE, mas é claro que tudo tem os seus dois lados. Em especial para empresas com poucos recursos financeiros, investir em tal tecnologia pode ser um custo alto. É importante considerar que não há somente o custo da licença, mas também a mão de obra de um especialista ou um curso de simulação específico para estampagem que não é comum de ser encontrado. Todavia, como um bom projeto, considerando redução de custos e desperdícios possíveis dentro da empresa por implementação das simulações, pode-se ter facilmente um valor satisfatório que torne o investimento muito compensador.

Pesquisas internacionais relacionadas à simulação de estampagem

Quem gosta de estar por dentro das pesquisas, vai gostar disso: Nos últimos sete anos houve um foco grande em simulação de processos de estampagem a quente, nesse tipo de processo o Blank é moldado à alta temperatura, alterando assim as características de conformação do material. A simulação teve sua participação como ferramenta de estudo quanto ao melhor método de estampagem que poderia ser utilizado e as distâncias ideais entre prensa, chapas e o molde, fornecendo informações de controle da força exercido nas chapas. Utilizando o software Autoform, os especialistas simularam o processo de estampagem e, através dos resultados da simulação, concluíram os parâmetros ideais para compor o produto final. Este é apenas um exemplo, dos muitos que poderíamos citar a respeito do bom emprego da tecnologia de simulação computacional.

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