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O Fabrico Aditivo ao serviço da indústria dos moldes
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As
tecnologias de Fabrico Aditivo (FA) consolidam-se cada vez mais como
alternativas de elevado valor acrescentado no panorama da indústria dos
moldes. No âmbito do projeto TOOLING4G foram desenvolvidas e
implementadas várias tecnologias que permitem a verificação e validação
destas potencialidades, nomeadamente de deposição direta de energia
(DED).
No caso de estudo específico da Intermolde, um molde específico para
moldação de garrafas foi analisado e submetido ao workflow “tradicional”
para um processo de DED. Inicialmente procedeu-se a uma análise de
características a otimizar, usando técnicas de Design para Fabrico
Aditivo (DfAM), assim como a identificação de materiais compatíveis de
aportar novas capacidades ao molde. O molde em questão é um molde em fim
de vida, que como objeto de estudo, irá ver o seu tempo de vida útil
estendido após requalificação.
O caso de estudo encontra-se em fase de testes com diferentes materiais e
análise das estratégias de deposição dos mesmos. Esta fase é crítica,
pois determina a boa execução da aplicação final pretendida – a extensão
do ciclo de vida do molde. Em baixo, encontram-se duas imagens, uma do
resultado obtido pelo processo de engenharia inversa aplicado (por scan
tridimensional) e outra da instalação DED presente no INEGI.
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Figura 1. Scan tridimensional de Molde para vidro
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Ferramentas multiprocesso para o fabrico de componentes para o setor automóvel
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A
indústria automóvel tem vindo a ser pressionada para reduzir as
emissões, facto que tem conduzido ao desenvolvimento de soluções que
contribuam para a redução do peso dos veículos, sendo que uma das
soluções tem sido a substituição dos componentes metálicos por
componentes em materiais compósitos ou componentes híbridos.
As empresas de moldes procuram posicionar-se nesta áreas, mas sabem que o
cliente no setor automóvel é por natureza exigente e procura
ferramentas ou moldes de elevada eficiência para assegurar elevadas
cadências de produção, capacidade para garantir a qualidade requerida
para o produto, e tudo isto ao menor custo possível.
Os moldes multiprocesso para materiais compósitos podem ser parte da
solução, proporcionando a redução do número de operações necessárias à
obtenção do componente final, perspetivando a redução do número de
equipamentos e ferramentas. Mas, satisfazer o cliente automóvel exige,
então, ferramentas e processos cada vez mais complexos, e que envolvem
uma maior integração tecnológica.
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Figura 3. Exemplo de componente automóvel produzido através one-shot: Braço de suspensão híbrido.
Os moldes multiprocesso além de reduzirem ou eliminarem a necessidade de
transporte, podem contribuir para suprimir a necessidade de
armazenamentos intermédios e a utilização de ferramentas independentes
(para a componente de injeção associada à máquina de injeção, e para a
componente da conformação plástica e de corte a ser montada numa outra
máquina-ferramenta - prensa mecânica ou hidráulica).
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Em
fase de conceção e projeto os moldes multiprocesso requerem uma análise
global das características das peças a produzir, dos processos
tecnológicos a envolver, dos requisitos a atingir, e das principais
dificuldades que do ponto de vista de processos de fabrico se colocam
para implementação industrial.
O projeto TOOLING4G é um exemplo, entre outros projetos e iniciativas,
que pretendem abrir portas a novas perspetivas e abordagens às
ferramentas para novas tipologias de peças, e que perspetivam uma nova
filosofia de molde que poderá ser aplicada numa elevada gama de peças
que atualmente exige cadeias de fabrico mais longas, com evidentes
benefícios económicos e ambientais.
Especificamente estão em desenvolvimento novas ferramentas multiprocesso
para o fabrico de componentes em materiais compósitos de matriz
termoplástica. E, estão em desenvolvimento novas ferramentas
multiprocesso para o fabrico de componentes em metal e plástico, mas
integrando outras operações como dobramento e furação de modo automático
e num único ciclo, figura 4.
O TOOLING4G está a desenvolver e testar estas novas soluções para aferir
da sua viabilidade e implementação no tecido industrial do Engineering
& Tooling.
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Figura 4. Molde multiprocesso (Exemplo).
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A Computação de Alto Desempenho ao serviço das empresas de moldes e plásticos
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Os
trabalhos realizados no projeto mobilizador TOOLING4G alavancaram a
montagem de uma candidatura entre a Universidade de Coimbra e o CENTIMFE
na área da Computação de Alto Desempenho (HPC - High Performance
Computing). Este que será o primeiro projeto português com a chancela da
iniciativa SHAPE da rede europeia PRACE
(Partnership for Advanced Computing in Europe), vai funcionar como
prova de conceito na aplicação da tecnologia HPC na resolução de lacunas
da indústria no desenvolvimento de peças e componentes para a indústria
automóvel.
O projeto designa-se por “TOOLING4G | Minimize the airflow generated
noise on automotive HVAC systems”, tem por base um problema identificado
pela empresa IBER-OLEFF no projeto TOOLING4G, e que está relacionado
com a produção de ventiladores inovadores que reduzam substancialmente o
ruído dos sistemas de ar condicionado automóvel, que poderão ser
integrados na próxima geração de automóveis elétricos.
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Figura 5. Imagens de simulação de fluxo de ar.
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© 2019-2020 Projeto Tooling4G
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