A microusinagem possibilita a construção de moldes de tamanhos na ordem de 2 ou 3 milímetros.
Geralmente usados na fabricação de peças de 1 milímetro, exigem máquinas, ferramentas e ligas especiais, além de profissionais altamente qualificados.
Com isso, o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) e a Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina (FIESC) estão em alerta sobre as oportunidades surgidas para aumentar as atividades exercidas pelas ferramentarias.
Mais especificamente para a produção de micromoldes.
Dessa forma, a proposta de ambas é ampliar os serviços que podem ser prestados e introduzir inovação para a indústria.
Equipamentos cada vez menores e mais leves trazem vantagens competitivas para setores como eletroeletrônica e medicina.
A produção dessas peças exige uma sofisticação na produção de seus componentes, também minúsculos e que são fabricados a partir de micro moldes.
Com isso, a microusinagem se transforma em um potencial campo de atuação para o setor de ferramentarias.
E para aumentar o leque de serviços, com a introdução de micro-moldes na oferta de pedidos, o SENAI-SC e a FIESC também estão preocupados em transmitir informações sobre as máquinas-ferramenta que realizam esse processo, sobre ferramentas de corte dedicadas e matérias-primas específicas para esse tipo de peça.
Sem falar de toda a tecnologia envolvida na microusinagem, que ainda é novidade para muitas prestadoras de serviços.
Antes de induzir a criação dessa atividade alternativa, o SENAI realizou estudo de mercado para analisar as condições atuais da indústria da região e as tendências em tecnologia.
Segundo a diretora da unidade de Joinville, Hildegarde Schlupp, a produção metalmecânica do Estado ainda está muito focada no setor automobilístico, mas com os micromoldes será possível estender o atendimento para as áreas de telecomunicações, médica e eletroeletrônica, entre outros potenciais.
De acordo com o diretor regional do SENAI-SC, Sérgio Roberto Arruda, ainda não há pedidos para a usinagem de micromoldes na região.
Porém, mesmo sem pedidos ainda, ele julga que essa será uma grande aposta.
Por isso, foi adquirida máquina-ferramenta com cinco eixos de movimentação e precisão na ordem de 30mm, para operações de microfresamento, da Kern Microtechnik.
De acordo com Arruda "Ela será capaz de fazer um furo em um fio de cabelo”
O SENAI CIMATEC da Bahia também investiu na aquisição de uma máquina idêntica, alemã, avaliada em cerca de R$ 2,5 milhões.
Com isso, a aquisição permitirá que a escola trabalhe juntamente com a empresa para o desenvolvimento dessa capacitação.
Porém, de acordo com Hildegarde, o SENAI não prestará nenhum tipo de serviço que possa competir com a indústria.
Porque, a ideia é atuar com inovação e pesquisa aplicada, dar todo apoio na questão da metrologia e direcionar e estimular as empresas a se tornarem mais competitivas.
O SENAI-SC criou recentemente parcerias com o Instituto Fraunhofer da Alemanha e com o Instituto Tecnológico de Aeronáutica.
Com isso, o objetivo é capacitar o SENAI para disseminar o conhecimento a todas ferramentarias da região.
Ou seja, realizar uma ação conjunta entre profissionais envolvidos deverá induzir o surgimento de um novo segmento produtivo.
Para o pesquisador do Departamento de Tecnologia de Processos do Instituto Fraunhofer de Tecnologia da Produção (IPT), Benedikt Gellissen, parceiro do SENAI no desenvolvimento desse projeto de ampliação dos serviços de ferramentaria na região, toda a cadeia de produção precisa ser repensada.
“Não é apenas diminuir o tamanho do molde, mas sim mudar tudo o que está envolvido no processo. Inclusive, pensar em como fazer o controle dimensional das micropeças”.
Segundo o pesquisador, geralmente os sistemas de medição para toda a superfície do micromolde apresentam soluções ópticas.
Ou seja, não há contato com a peça.
A realização da microusinagem envolve processos de fresamento, torneamento e eletroerosão.
Ainda se aplica a esse quadro de fabricação a usinagem a laser.
Porém, de acordo com o Dr.-Ing. Kristian Arntz, esta tecnologia ainda demora para ser introduzida nas ferramentarias, por uma questão de adaptação.
Gellissen lista como usuários potenciais de micro moldes os fabricantes de sensores, elementos ópticos, acessórios usados na biotecnologia e microchips.
Ambos os pesquisadores do Instituto Fraunhofer apresentaram ao SENAI diferentes tipos de micro moldes que poderão, em um futuro próximo, também serem confeccionados pelas ferramentarias catarinenses.
Um dos exemplos citados é para a produção de uma bomba de fluxo de sangue utilizada para o tratamento de doenças do coração.
O programa também pretende estimular a criação de produtos inovadores e ampliar os valores de exportação.
Sendo assim, a proposta é produzir mais tecnologia, aumentar o número de patentes e agregar valor aos produtos exportados.
A indução do desenvolvimento tecnológico é uma ação que integra o Programa SENAI Mais Competitividade.
A ação, também prevê a implantação de centros de referência focados nas vocações industriais de cada região do Estado.
Confira a palestra do Mr. Benedikt Gelissen do Instituto Fraunhofer sobre Fabricação de moldes por micro usinagem
Também, confia a seguir sobre Micro Usinagem com Cimatron
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Fonte: www.sc.senai.br e http://www.cimatron.com/NA/pressreleases.aspx?FolderID=912&docID=2771
Fabricação de Modelos para Fundição, é a especialidade da Modelação Paulista mantém seu grande diferencial cuidando dos seus clientes e colaboradores, com sua preocupação na excelência dos seus processos, usufruem da tecnologia do CAD/CAM Cimatron que torna tudo isso ainda mais possível. Estando em localizada no Distrito Industrial, Indaiatuba – SP, de onde consegue atender seus clientes rapidamente, devido a logística privilegiada.
Fundada e localizada na cidade de Indaiatuba no estado de São Paulo desde 1976, contando com 1.300 m² de área construída disponibilizada especialmente para a fabricação dos seus produtos, a Modelação Paulista atua na fabricação de modelos e equipamentos para fundição em geral, tendo como seus principais clientes a Schadek, ROMI, ZF do Brasil e a SEW Eurodrive.
Atuando na fabricação e desenvolvimento de ferramentais para fundição em geral. Atualmente, possuem uma planta de 1300m² equipados com modernos maquinários para a fabricação dos produtos com excelência. São utilizados softwares de CAD/CAM abastecendo de projetos, informações e programas para a planta industrial equipada com 7 máquinas Fresadoras CNC, 1 Centro de Usinagem dentre outros, e uma equipe de 10 profissionais qualificados trabalhando exclusivamente na área produtiva.
Todos os processos são definidos e documentados pelo sistema de qualidade ISO 9001, o qual está implantado e com certificados nacional e internacionalmente. Dentre os produtos desenvolvidos estão: Modelos soltos e emplacados, Caixas de macho, Coquilhas, Placas para Shell Molding, Dispositivos e Equipamentos para fundição em geral, para processos manuais e automáticos, nos materiais isopor, madeira, cibatool, alumínio, ferro fundido e aço.
Os DesafiosIniciando suas atividades com modelos em madeira nos processos artesanais, logo que a empresa começou a crescer os antigos sócios Rubens, Pedro e Célio Salute encontraram dificuldades em aumentar a produção e otimizar os prazos. Ampliando a sua capacidade produtiva com suas primeiras máquinas CNC, “No começo houve uma mudança radical em nossos processos produtivos que influenciou diretamente a qualidade e a complexidade dos nossos produtos”, informa Vitor Salute responsável de projetos e usinagem da MP. Com os equipamentos CNC de última geração e de diversos tamanhos, identificaram a necessidade de utilizarem um software CAD/CAM para controlar seus processos e alavancar o seu negócio. Com a descoberta do CAD/CAM Cimatron no ano de 2000, notaram que tê-lo em sua empresa seria um grande avanço tecnológico, assim adquirindo sua primeira licença e utilizando-a em seus processos e máquinas CNC, trazendo maior garantia de precisão com a dimensão dos produtos, sua qualidade, durabilidade e assim também atraindo a atenção de novos clientes. Com 2 estações de Modelagem de Superfícies 3D e usinagem, 10 fresadoras CNC e 1 Centro de Usinagem CNC sendo programados e dirigidos pela solução CAD/CAM Cimatron, não tem como obter resultados melhores. Seus projetistas e programadores, já não mostram mais ter preocupação com retrabalhos.
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Hoje a MP elabora projetos muito mais rapidamente do que antes, concluindo cerca de 6 projetos complexos por mês, que antes do CAD/CAM Cimatron não seria possível.
Os clientes da MP já notaram e elogiaram a qualidade de suas peças e seus novos prazos de entrega, só a Schandek chegou a solicitar mais de 41 projetos diferenciados em um curto período de tempo.
“Antes nossos maiores projetos levavam mais de 5 meses para ficarem prontos, os menores em torno de 3 meses, após a implantação do Software CAD/CAM Cimatron, o tempo foi reduzido em 40%”, comenta Vitor Salute responsável pelos projetos e usinagem da MP
Agora com o aumento na agilidade e precisão de seus projetos, a qualidade das peças e a satisfação dos clientes também aumentaram, nos três primeiros meses de 2018 as solicitações de orçamentos aumentaram em 30% comparados ao ano de 2017, e aumento de 20% com adesão à de novos projetos.
“Nosso primor além de garantir qualidade aos nossos clientes, é a segurança dos nossos colaboradores, eles se sentem muito mais seguros ao trabalhar com as máquinas CNC, e seus índices de retrabalho diminuíram em 90% tendo o Cimatron as operando”.
“Antes trabalhar com duas máquinas ao mesmo tempo era complicado, o risco de colisão e de acidentes no trabalho eram altos.
Por isso gosto bastante de usar o CAD/CAM CIMATROn, é fácil de usar e também pode se fazer de tudo com ele”, comenta Vitor Salute.
A Spartan Aerospace fabrica algumas das coisas mais difíceis. Inconel 718, Waspalloy, Rene 41, são apenas algumas das superligas de alta temperatura que são muito utilizados nas mais diversas aplicações. Algum tempo no início de 2011, o gerente de engenharia Lionel Andújar ficou cansado de ver seu antigo sistema de CAM indicar ferramentas caras e robustas em locais que não são necessários. Ele convocou a VMH International, a mesma empresa que forneceu a Spartan seu sistema PLM Siemens NX-8.5.
Algumas semanas depois, o fabricante da indústria aeroespacial observou como os tempos de ciclo caíram e a vida útil das ferramentas aumentou. VMH configurou-os com VoluMill, um gerador de trajetória de desbaste de alto desempenho patenteado da Celeritive Technologies, Cave Creek, Arizona. "Nós temos um componente de titânio de uma aeronave que demandava duas horas a mais para usinagem anteriormente "Andújar disse. "Nós substituímos isso para VoluMill e o tempo de ciclo foi para 38 minutos”
Como o algorítimo de desbaste da VoluMill se encaixa na maioria dos pacotes CAM, incluindo integração no sistema siemens NX 8.5 da Spartan, a implementação foi bastante simples. "Nossa equipe interna de TI fez a instalação. Que foi basicamente seguir as etapas, clicando em próximo, próximo e assim finalizar a instalação. Depois disso, os programadores o pegaram em cerca de três minutos. "Isso é de acordo com Steve Daniels, engenheiro da Spartan Aerospace. "A ajuda on-line, juntamente com o site deles, foi suficiente para nos ajudar. Digite alguns parâmetros, como diâmetro e material da ferramenta, e o VoluMill descobre o resto. Não foi difícil aprender. "
A facilidade de uso é excelente, mas a remoção rápida e previsível de metal é o que realmente interessa no quesito usinagem. Os içadores pesados no departamento de usinagem da Spartan são um par de centros de usinagem vertical YAMA SEIKI BMV1200. Daniels apontou para um suporte feito da Hastelloy. Antes do VoluMill, os tempos de ciclo eram longos e a vida das ferramentas imprevisível na melhor das hipóteses. "Temos que desbastar quatro cavidades da peça, deixando em forma de cruz medindo cerca de 1 "x 2" no meio. Nós costumávamos usar um avanço de 16 ipm e avançando as fresas de topo como loucos. O tempo de ciclo (sem contar paradas para mudar as ferramentas quebradas) foi de cerca de 27 minutos. Agora nós executamos 40 ipm com menos passes e conseguimos usinar a peça em 6 minutos ".
Reduzir o número de passes é fundamental para melhorar a vida das ferramentas, especialmente em materiais difíceis. Onde Spartan uma vez executou 3/4 "de profundidade de corte em um material de titânio, agora ele consegue usinar quatro vezes está profundidade. O resultado é até três horas de desbaste em uma única fresa de topo. "Eu acho que isso é fenomenal", disse Daniels. "VoluMill realmente brilha sempre".
Eles usaram um sistema concorrente por vários anos antes da implementação do VoluMill e NX-8.5. Desde então, delegaram esse software antigo à programação de máquinas a laser. Daniels disse que, além das óbvias melhorias de processo observadas com o VoluMill, também gera programação muito mais rápido do que seu sistema antigo.
"Além do tempo que economizamos no processo, nosso tempo de programação caiu cerca de 40%. Não há ajustes em tudo. Eu sou responsável pelos programas pós-processados, então eu olho de perto para as coisas. Posso dizer-lhe que os programas estão prontos, se você está trabalhando em alumínio ou Inconel.
Daniels citou outra história de sucesso. Quando um dos seus clientes de aeronaves OEM solicitou um pedido imediato de uma porta de aço inoxidável, Spartan retirou todas as paradas para obter peças rapidamente. Ele sabia que a matéria prima para este trabalho tinha um grande tempo de fabricação, então eles pediram um material de tamanho excessivo. E uma vez que as máquinas pesadas tinham um atraso, eles executaram as peças no Fanuc RoboDrill, uma máquina de cone 30 projetada para corte rápido e leve.
Usando uma fresa de topo de 1/2 "que funcionava a 6000 rpm e 132 ips, o Spartan desbastou e finalizou o perfil redondo de 1-1 / 4" até o tamanho de uma caneta em apenas 23 minutos. Antes de VoluMill, disse Daniels, o mesmo trabalho demorava horas. "Essa máquina estava realmente voando. Alguns dos rapazes da fabrica estavam realmente ficando um pouco nervosos com a rapidez com que estávamos cortando. "Ainda melhor, as ferramentas foram tão eficientes que a Spartan viu suas ferramentas durar 3x mais do que nos processos anteriores anteriores, e em uma máquina mais leve.
Seu cliente estava emocionado. "Estávamos sob tanta pressão para entregar essas peças que ignoramos o processo de engenharia normal", acrescentou Andújar. "Steve apenas programou, levou o material para fábrica e ele mesmo rodou o programa. Nós realmente entregamos o pedido cedo. Por causa da VoluMill, fomos capazes de ajudar o nosso cliente a sair do sufoco, e sair bem no trabalho além disso. "
Naquele tempo, Andújar disse que viram os tempos de usinagem caírem em média 50% e, em alguns casos, muito mais. A vida útil da ferramenta melhorou substancialmente e a programação é basicamente plug and play. Melhor ainda, melhoraram a capacidade de fresamento e tirou pelo menos um cliente do problema abrindo a porta para o trabalho adicional. Então, se você está cansado de fresas quebradas e longos tempos de ciclo, use Celeritive. Talvez eles possam fazer suas máquinas voarem, como a de Spartan's.
