Faculdade de Tecnologia SENAI "Roberto Mange"

Estudo comparativo entre os sistemas de fixação térmico, hidráulico e pinça na usinagem do aço AISI H13 com 50 HRc

Mateus Henrique de Camargo — 2022-06-10

Desde a pré-história o homem utiliza o processo de usinagem dos metais para dar forma e produzir novos produtos. Com o decorrer dos anos esse processo vem sendo aprimorado, sendo hoje o processo de usinagem CNC como o mais utilizado. Visando a melhoria continuada dos processos a cada dia é lançado novas soluções de ferramentas, fixações, maquinas e softwares, que nos fazem sempre estar em busca do melhor desempenho para se manter competitivo no mercado. Com isso, a usinagem apresenta importância significativa no processo de manufatura, o presente estudo visa analisar diferentes fixações, no fresamento lateral, utilizando uma ferramenta de metal duro em um corpo de prova fabricado em aço AISI H13 temperado e revenido com dureza de 48-50 HRc. Após a coleta dos dados o estudo mostrou que os resultados entre as diferentes fixações não apresentaram significativas variações dimensionais e de acabamento superficial para a usinagem proposta. Para uma tomada de decisão pode-se levar outros fatores em conta, tal como, custo de fixações e dos acessórios.

Controle de máquina utilizada para ensaio de cabos OPGW com fibra óptica

Rafael Alexandre de Oliveira — 2022-04-25

Este artigo tem como objetivo apresentar o projeto de um retrofit da máquina utilizada no ensaio de cabos OPGW (OPtical Ground Wires), seguindo a norma ABNT NBR 14074:2015, unindo confiabilidade nos resultados e baixo custo. Devido ao alto custo para aquisição de uma máquina nova e também por não haver mais peças de reposição disponíveis, surgiu a necessidade de desenvolver uma solução interna. Utilizamos para isso um Controlador Lógico Programável (CLP), IHM (Interação Homem-Máquina) desenvolvido através do software LabView, sensores de corrente para controlar e monitorar o motor durante o ensaio, célula de carga e outros hardwares que serão apresentados no decorrer deste artigo. Tivemos grande dificuldade em controlar o escorregamento da carga, pois utilizamos o próprio motor como freio. O problema foi resolvido através de lógicas utilizadas no PLC. O objetivo final do projeto foi atingido, podendo ser comprovado tanto nos testes de bancada como nos testes de certificação. Algumas melhorias ainda poderão ser implementadas no futuro, mas no momento o seu funcionamento está atendendo perfeitamente a demanda das certificações.

Sistema de visão integrado ao CLP

Pedro Gabriel Ferreira de Camargo — 2022-04-18

Com o objetivo de dar confiabilidade e segurança aos processos de fabricação, o Ministério da Saúde, juntamente com a Agência Nacional da Vigilância Sanitária (ANVISA), tem cobrado a adequação da indústria à Resolução RDC Nº 157 (Resolução da Diretoria Colegiada) para com essa ação, garantir a rastreabilidade e segurança dos produtos produzidos no país, e acompanhar toda a cadeia produtiva, desde a fabricação até o consumo. Para essa tratativa foi utilizado o método por sistema de visão que consiste em coletar uma imagem padrão e compará-la com as imagens do processo de forma dinâmica, verificando se está dentro ou não do padrão estabelecido previamente. Essas informações geradas pelo sistema de visão são enviadas, via protocolo de comunicação PROFINET para o CLP (Controlador Lógico Programável) do equipamento que analisa o resultado lido pelo sistema de visão e trata de acordo com a informação recebida. Após aplicação das adequações, os resultados obtidos foram totalmente satisfatórios, pois tudo estava de acordo com a Resolução RDC 157 determinada pela ANVISA, e ainda por consequência da implementação, foi obtida uma redução em Scraps (matéria prima danificada sem possibilidade de uso) e uma diminuição considerável de reclamações no SAC (Serviço de Atendimento ao Consumidor) em relação a falhas de impressão nos rótulos.

Análise do range da rugosidade em função das estratégias de acabamento

Jessé Alessandro Sacco — 2022-04-05

A rugosidade após a operação de acabamento é um ponto relevante para a área de usinagem de ferramentas de corte e dobra e moldes. Sendo assim objetivo deste estudo é avaliar a variação de range de rugosidade, medidos em Ra, obtida após as operações de acabamento de peças com diferentes estratégias CAM. Buscando assim verificar a influências das estratégias na rugosidade final da peça aplicadas em ferramentas de corte e dobra e moldes. Foram realizados experimentos com três estratégias de usinagem em corpo de prova de aço ferramenta D6. Como resultados do estudo verificamos a clara influência da estratégia de usinagem adotada no range de rugosidade final. Sendo que a estratégia Espiral durante os experimentos apresentou em todas as avaliações realizadas o menor range de rugosidade.

Influência dos ângulos de inclinação da ferramenta na rugosidade superficial em usinagem de 5 eixos simultâneos

Jeferson Aparecido Sperlick — 2022-03-14

A forte competitividade entre as empresas vem forçando a otimização dos processos produtivos, levando a redução de custos do processo de fabricação. Assim, as empresas do ramo da metalmecânica vêm buscando a otimização do processo de usinagem, reduzindo o tempo de entrega de produto, assegurando sua qualidade e redução nos custos. Empresas do setor aeroespacial e de moldes e matrizes têm por característica produtos de alta complexidade e baixa demanda. Geralmente esses produtos apresentam geometria complexa onde só é possível sua fabricação em um centro de usinagem com recurso de três, quatro ou cinco eixos, pois as exigências das características do projeto também estão cada vez mais elevadas. Foram realizados ensaios, mantendo o Tilt Angle à 25° e variando o Lead Angle em 0, -15, -60, 15 e 60 graus. O material utilizado nos experimentos foi o aço AISI D6 em seu estado de fornecimento, sendo usinado com ferramenta de ponta esférica, com o objetivo de avaliar a influência do Lead Angle na rugosidade superficial. A principal conclusão é que variando apenas o ângulo de contato entre ferramenta e peça, Lead Angle, gerou forte influência na qualidade superficial da peça, principalmente quando se trata de usinagem em cinco eixos, tendo uma variação entre os ensaios de até 373%.

Estudo do acabamento superficial de uma cavidade com usinagem descendente e ascendente comparando o fresamento convencional em relação ao conceito HSM

Augusto José Andrade Campos do Carmo — 2021-11-19

Este artigo tem como objetivo analisar a eficácia da técnica de fresamento High Speed Machine (HSM) em comparação ao fresamento convencional, na usinagem aço AISI P20, endurecido. Para essa análise, foi criado um modelo para o ensaio contendo 2 cavidades. A primeira cavidade foi usinada pelo conceito do fresamento convencional, onde na primeira face feito corte linear concordante ascendente, e na face oposta a usinagem descendente. Para a Segunda cavidade foi usado o conceito de fresamento HSM, nos mesmos moldes da 1ª cavidade, uma face ascendente a outra descendente. Foram coletados tempos de usinagens, e feito medições de rugosidade em 3 pontos de cada cavidade, usando Ra e Rz como parâmetros. Com os dados coletados foram criados tabela e gráficos para melhor comparação dos resultados, afim de analisar a eficácia do HSM em ambos os sentidos (ascendente e descendente), além da comparação entre fresamento convencional e HSM, através dos resultados foi possível fazer a comparação entre as usinagens ascendentes e descendentes, dentro de cada técnica.

Sistema automatizado aplicado em filtro de mangas

Vinicius Moura Junqueira — 2021-11-17

Este trabalho apresenta o desenvolvimento realizado para implantação do novo sistema de automação no processo de limpeza das mangas do Despoeiramento dos fornos de fusão da CBL. O desenvolvimento do novo sistema iniciou com a necessidade devido, as suas limitações no processo de limpeza das mangas. O sistema de limpeza das mangas no filtro é o fator primordial para um bom resultado e desempenho do Filtro de Mangas , porém o sistema elétrico, Modo Sequencial onde o seu funcionamento através da placa eletrônica composta por relês temporizadores ,é funcional, mas apresenta grandes limitações durante o processo de limpeza das Mangas gerando desperdícios de energia ,pois com esse sistema , as válvulas de limpeza das mangas, são acionadas ,muitas vezes sem necessidade, pois com esse funcionamento, não seria possível, identificar a real necessidade, de que as válvulas sejam acionadas quando necessárias, com isso ,é gerado um gasto de energia desnecessária , gerando assim perda de qualidade e danos prejudiciais, como uso desnecessário do equipamento, que acabam influenciando diretamente na vida útil das Mangas. A ideia desse projeto tem como finalidade sanar essas limitações, ou seja, substituindo pelo Modo Diferencial de Pressão, onde o sistema passa a funcionar de outra forma, através de sensores de pressão, (Figura 7) e válvulas solenoides que iram se comunicar com CLP, possibilitando que a limpeza das Mangas seja individual, conforme sua necessidade, evitando assim o desperdício de energia e limpeza desnecessária das mangas.

Algoritmos de aprendizado de máquinas

Eduardo José Mendes — 2021-10-27

A aplicação de sistemas autônomos nas mais diversas áreas faz com que muitas vezes o programador não consiga modelar o ambiente onde a tarefa deverá ser executada. Desse modo, faz-se necessário que muitas vezes o sistema autônomo tenha que aprender sobre o ambiente em que está executando a tarefa a cada estado encontrado e pelos estados anteriores. Nesse contexto surgem os algoritmos de aprendizado de máquina por reforço que possibilitam a resolução de tarefas sem que se tenha um modelo inicial do problema.

Análise de retilineidade e rugosidade de superfície obtida pelo processo de eletroerosão a fio no material D6

Vinicius Nicacio Martins Silva — 2021-10-26

A eletroerosão a fio tem como grande vantagem o corte de materiais de diferentes tamanhos, geometrias e durezas. O objetivo deste estudo é analisar o impacto da altura em relação a rugosidade e a retiliniedade de peças em aço. Para os ensaios será utilizado o aço AISI D6 de 60, 120 e 180mm, onde serão mantidos os dados de corte da biblioteca da máquina para o corte das amostras. O estudo dos resultados de rugosidade e retiliniedade foi feito através de interferometria e perfilômetro, neste estudo verificou-se a estabilidade da rugosidade e a proporcionalidade da retiliniedade em relação as alturas.

Estudo comparativo entre dois tipos de fio de latão extraduro com diferente resistência à tração

Diogo Henrique de Souza — 2021-10-26

O processo de usinagem não convencional por eletroerosão está sendo cada vez mais utilizado pelas indústrias, e isso, devido sua facilidade em usinar materiais endurecidos e de superfícies complexas. Este processo permite a obtenção de peças de difícil usinagem e de alta precisão dimensional. No mercado existem diversas opções de fios, com diferentes composições química, diferentes durezas, diferentes resistências a tração e uma variedade de diâmetros do fio ofertados comercialmente. Esses fatores influenciam na qualidade da usinagem e respectivamente na qualidade do produto. O presente estudo teve por objetivo realizar a comparação entre dois diferentes tipos de fios de latão extra duro com diferentes resistências a tração. Para o desenvolvimento do estudo foi usinado um modelo no aço AISI D6, com dimensões escalonadas. Após a coleta dos dados e analise, concluiu se que as alturas escalonadas não influenciaram na rugosidade, no entanto se comparado o resultado entre os tipos de fios a diferença obtida foi significativa.

Otimização do processo de usinagem por eletroerosão a fio visando estabelecer o maior avanço de corte no aço AISI D6 com 60 HRC

Lucas Neves Soares — 2021-10-26

A eletroerosão a fio tem como grande vantagem o corte de materiais de diferentes tamanhos, geometrias e durezas. O objetivo deste estudo é otimizar o parâmetro de potência e velocidade do fio em punções em aço, muito utilizado nas indústrias de estamparia. Para os ensaios será utilizado o aço AISI D6 com 60 HRC em 90mm, onde será na 1° amostra será mantido o dado de corte da biblioteca da máquina e na 2° amostra otimizado o parâmetro P (Potencia do Gerador) e VEL (Velocidade da bobina do fio). O estudo do resultado da otimização do processo foi feito através da análise do relatório de tempo gerado pelo equipamento.

Automação de um Lava a Jato automotivo com funcionamento à ficha

Ivo Giannini — 2021-10-11

Este trabalho tecnológico descreve a automação de um lava a jato automotivo self service que tem seu funcionamento a base de inserção de fichas. O objetivo do sistema é de controlar o tempo de uso da água e dispensar a utilização da mão de obra de um empregado deste serviço, uma vez que o próprio condutor acaba ensaboando e enxaguando o seu veículo. Essa automação apresenta-se justificada monetariamente e contribui para disciplinar o tempo de uso de um recurso natural importantíssimo nos dias de hoje, que no caso é a água. O trabalho também aponta a possibilidade de implementação desta automação a diversos outros tipos de serviço relacionados com a lavagem e higienização de autos e com diversas formas de acionamento.

Processo de soldagem com simulação robótica

Fábio Kuranaka — 2021-10-06

A automação da manufatura vem crescendo muito nos últimos anos devido ao fato de melhorar a produtividade e a padronização de processos. Um dos processos mais automatizados na indústria é o da soldagem MAG, feitos por manipuladores robóticos que tem como objetivo a substituição da mão de obra humana em atividades perigosas e insalubres, além de, garantir a repetitividade no processo. A programação on-line consome muito tempo variando conforme sua complexibilidade, em casos em que o tempo do robô parado é crucial para a empresa, a programação off-line por simulação robótica é altamente recomendada. Neste trabalho foi analisado a simulação robótica do processo de soldagem MAG, baseado nas informações de um processo manual. Com a simulação robótica a programação é vantajosa em função do tempo para o ensinamento dos movimentos e parâmetros de soldagem, além de testar virtualmente o processo, enquanto o robô real continua trabalhando.

Sistema de visão computacional

Fábio de Souza Belli — 2021-08-18

A visão artificial é uma vertente de estudo que visa emular a visão humana e também complementá-la. Desde a captura de imagens até a sua interpretação por meio de algoratimos que podem desde identificar formatos e cores, até rastrea-los e classifica-los de acordo com determinadas caracteristicas. Este projeto visa, com base no campo da visão artificial, desenvolver um algoritmo que pode ser implementados para que execute as funções de detecção e rastreamento de objetos com base na cor desejada. Para isso, as imagens são capturadas, processadas e os objetos com geometrias definidas, detectados e classificados de acordo com sua cor. Além disso, o algoritimo pode ser alterado de maneira simples de modo que outras cores ou formatos específicos sejam também classificados. Tudo isso é possivel devido ao uso da biblioteca OpenCV e dispositivos de iluminação e fixação, assim como a camera de um celular android que foi conectado via USB para maior velocidade na aquisição das imagens.

Planejamento e controle da manutenção

Graciano de Freitas Silveira — 2021-07-01

O mercado atual está altamente competitivo e exige a todo momento que as organizações tenham cada vez mais opções de produtos e serviços com qualidade, pronta entrega e com custo acessível para atender seus clientes. Para que as organizações se mantenham competitivas neste cenário desafiador é preciso que elas estejam inseridas no avanço tecnológico atual, possuam confiabilidade em seu processo e que inovação e melhoria contínua façam parte dos seus objetivos diários. Ter um plano de manutenção eficiente de seus equipamentos e instrumentos de produção é imprescindível para que as organizações alcancem sua missão, atinjam suas metas e garantam lucro para que se mantenham no mercado. O Planejamento e Controle da Manutenção proporciona esse resultado as organizações que fazem boa gestão das tarefas dessa ferramenta e torna o profissional da manutenção mais preparado para identificar e adotar as técnicas corretas nas diversas situações do seu trabalho. Uma equipe de manutenção preparada com capacidade de planejar e programar suas ações torna uma organização com custos reduzidos e com disponibilidade integral de seus recursos produtivos. Através de uma pesquisa bibliográfica foi possível obter as informações sobre o tema e ressaltar sua relevância na estrutura de uma organização. Este estudo apresenta os principais conceitos do Planejamento e Controle da Manutenção, sua importância e os resultados que as organizações obtêm ao adotar as tarefas que essa ferramenta reúne.

Análise de erros de forma e rugosidade de peças em aço endurecido torneadas internamente com ferramenta com longos balanços

Filipe Henrique Ribeiro — 2021-05-11

O processo de torneamento interno se trata de uma operação muito importante e comumente utilizada para o desbaste e acabamento de furos. Esta operação necessita assegurar qualidade superficial e geométrica, principalmente em peças que trabalham em conjunto com outras peças externas. Nestes casos, a definição correta dos parâmetros de trabalho contribui para o sucesso da qualidade da peça. Este trabalho tem como objetivo analisar os erros de forma e rugosidade de peças submetidas ao processo de torneamento interno com ferramenta em longos balanços. Para tanto, foram feitos ensaios com aço SAE 4340, tratado termicamente, com dureza de 55 HRc, torneados com pastilha de cerâmica e barra de tornear interna com fixação mais rígida possível. Através de um perfilômetro e uma máquina de medir desvios de forma, foram medidos os parâmetros de rugosidade Ra e Rt, bem como os desvios de circularidade e de cilindricidade da peça. Tais medições permitiram identificar os níveis de estabilidade da barra de tornear e os erros microgeométricos e macrogeométricos da peça. Após os testes, foi possível concluir que os erros avaliados aumentam à medida que aumenta a relação entre comprimento e diâmetro da ferramenta, mesmo em condições estáveis de fixação e sem a presença de vibrações.

Avaliação do retorno de investimento em instrumentação e controle para extrusores de alimentos

Fábio Camargo de Oliveira — 2021-04-16

Ao longo dos anos observaram-se muitos avanços na indústria alimentícia, entretanto nunca é fácil começar um negócio devido ao alto custo para adquirir um equipamento mais completo com controle de processo inteligente e meios para garantir o desempenho e a qualidade da produção. Considerando essa realidade, o pequeno produtor opta por adquirir um equipamento simples, com baixa precisão nos controles que muitas vezes dependerá da astúcia do operador (operando manualmente válvulas de vapor, água e dosadores volumétricos). Apesar de parecer econômico no primeiro instante, ao longo dos anos poderão ocorrer perdas significativas como desperdício de vapor, matéria prima, taxa de repetibilidade ruim e possível instabilidade de processo, uma vez que dependerá do “feeling” do operador, podendo prejudicar as características do produto final. Assim, investir em instrumentação, controle e automação pode trazer benefícios significativos à produção de alimentos extrusados, padronizando a operação e dessa forma deixando de depender da habilidade do operador, resultando em eliminação de desperdícios e reprocesso, melhora na taxa de repetibilidade e estabilidade na operação. Considerando a economia gerada eliminando os excessos de vapor durante a operação, rejeitos de matéria prima devidos ao período de estabilização do extrusor até alcançar as características do produto final e até reprocesso devido a não conformidades, podem justificar o investimento em automação desses extrusores. Nesse contexto, que o trabalho visa avaliar o investimento em controle e automação de máquinas extrusoras.

Controle de temperatura por PID em tanque de glicerina para coloração de lentes oftalmológicas

Alexandre Luis Maziero — 2021-04-16

Este trabalho apresenta uma proposta de melhoria no processo de coloração de lentes oftalmológicas. Nesse processo, observou-se que o tanque de coloração apresenta um problema de distribuição de temperatura entre as cubas de coloração, o que resulta em diferentes tempos de processo dependendo da cuba utilizada. Inicialmente, foi analisada a variação de temperatura entre as diferentes cubas e constatou-se que essa diferença era devido à quantidade e ao posicionamento da resistência de aquecimento. Assim, foi proposto uma mudança no projeto do equipamento, que deve utilizar duas resistências de aquecimento posicionadas em lados opostos do tanque. Com essa alteração, espera-se que o equipamento mantenha o controle de temperatura de todas as cubas de forma mais uniforme e, assim, evite falhas no processo de trabalho.

Instalação e validação do sensor de umidade capacitivo para medição da umidade da biomassa de cana-de-açúcar na saída do último terno da moenda

Guilherme Motta — 2021-04-16

O objetivo deste trabalho foi realizar a instalação de um sistema de medição e monitoramento on-line da umidade resultante do bagaço da cana-de-açúcar após o processo de extração do caldo, e estabelecer critérios de aceitação que atestasse o desempenho do referido sistema, de acordo com os parâmetros pré-estabelecidos pelo fabricante. Durante o período de um mês, foi realizada uma rotina de acompanhamento, para correlacionar a umidade resultante obtida através da indicação do sistema de medição e monitoramento e estabelecer um comparativo estatístico a partir de testes realizados no laboratório industrial da Planta. O resultado de todo experimento, durante o período analisado foi positivo, que pode atestar o funcionamento do sistema analisado, que compreendeu o objetivo da primeira fase deste projeto, ou seja, obter resultados confiáveis de uma variável que atualmente apesar de ser muito importante para o processo, ainda não é medida e visualizada de forma on-line. Para uma segunda etapa futura, a proposta será de estabelecer um controle em malha fechada, a fim de realizar a manipulação da variável umidade como elemento final do controle, assegurando maior eficiência do ciclo de cogeração de energia elétrica e estabilidade e segurança operacional das caldeiras a vapor.

Aquisição de dados em tempo real no processo de produção com a integração do Controlador Lógico Programável, rede de comunicação e supervisório

Max Fernando Vido — 2021-01-06

Neste artigo será proposto um sistema de aquisição de dados em tempo real em uma máquina sendo realizado em um protótipo, no qual é implantado um sistema de automação, onde permitirá uma rápida resposta para tomadas de decisões. Por meio da automação, terá como objetivo chegar ao fim à aquisição de dados manuais, e com isso, proporcionar economia de tempo, aumento de produtividade e permitir monitoramento em tempo real. Foi utilizado o controlador lógico programável (CLP) que permite sua programação em Ladder e monitora a escala de tempo e processa os sinais gerados pelo encoder. O encoder é utilizado como referência de sinal de entrada pela emissão de pulso, ambos geram os dados que por via de rede de comunicação ethernet faz a comunicação entre supervisório e CLP. No qual o supervisório permite o monitoramento dos dados gerados no ambiente fabril. Através da implantação do sistema, contribui de forma rápida e precisa os dados para contribuir com a gestão do ambiente fabril e integrar recursos precisos que substituiu aquisição de dados manuais.