Componentes de metal processados pela indústria automobilística sob temperaturas superiores a 1000 ºC poderão ser marcadas com códigos impressos permanentes, os quais podem ser escaneados e vinculados a um banco de dados que armazena todos os parâmetros de fabricação. Isso já é possível graças ao desenvolvimento conjunto entre a empresa Senodis e o Instituto Fraunhofer para Tecnologias e Sistemas Cerâmicos (IKTS) , na Alemanha, que desenvolveram a tinta Ceracode, contendo partículas de cerâmica resistentes ao calor.

 

A tecnologia permite detectar falhas de produção e componentes defeituosos em um estágio inicial, e também abre possibilidades para projetar cadeias de processo na indústria de forma mais eficiente e até mês o evitar a falsificação de componentes. O professor Thomas Härtling, gerente de grupo para Métodos de Teste Óptico e Nanossensores, e sua equipe no IKTS estão à frente do projeto.

Código data matrix impresso por impressora industrial  em uma chapa conformada a quente.

 

Marcar componentes para que cada um possa ser rastreado é um requisito importante para a digitalização de processos na indústria de manufatura. Nas metalúrgicas, muitos esforços nessa área falharam anteriormente porque muitos componentes metálicos precisam ser aquecidos em etapas individuais do processo, o que ocasiona a destruição dos códigos impressos de forma convencional.

 

Exemplo de aplicação

 

Durante uma verificação pontual em uma indústria automobilística, suponha que um trabalhador descubra um componente de metal defeituoso, que não foi moldado corretamente e cuja geometria não atende às especificações. O componente possui uma marcação, conhecida como código data matrix, que o identifica exclusivamente por meio de um número de série. O operador pode ler esse código usando um scanner e ler em um display do banco de dados todos os parâmetros do processo de fabricação do componente, incluindo temperatura e tempo de permanência, dados geométricos e pressão da prensa, o que permite identificar o problema: a pressão da prensa não era alta o suficiente durante uma determinada etapa do processo. Com apenas alguns cliques, o trabalhador pode visualizar todos os outros componentes que foram processados com a pressão incorreta e que, portanto, estão com defeito. Estes são rapidamente descartados - se necessário, um robô pode fazer isso de forma totalmente automática.

Impressora industrial e unidade de leitura em ambiente de produção

 

A digitalização das cadeias de processos

 

A combinação da tinta Ceracode com códigos de matriz de dados padronizados amplamente utilizados na indústria estão dando um novo impulso à digitalização dos processos de produção nas indústrias metalúrgicas. “A qualidade de cada componente ou peça de trabalho pode ser registrada ao longo da cadeia de valor a qualquer momento, e os defeitos podem ser identificados logo no início da produção e corrigidos de maneira direcionada”, explicou Härtling. No geral, isso torna o processo de produção significativamente mais eficiente e econômico. “Há cada vez mais fabricantes solicitando recursos como esses para permitir que eles executem processos de produção transparentes e com eficiência de recursos”, complementou o professor.

 

Colaboração entre pares

 

O projeto é resultado de uma colaboração bem-sucedida. Enquanto a equipe do IKTS desenvolveu a tinta e continua trabalhando para otimizá-la, a Senodis Technologies GmbH, de Dresden, uma spin off do próprio IKTS, é responsável pela programação e comercialização do software, fazendo com que as empresas usuárias avancem no processo de digitalização de suas cadeias de valor.

 

No futuro, a troca de informações será feita por meio da plataforma de rede Catena-X, que está em desenvolvimento. Como um ecossistema de dados colaborativo da indústria automotiva, ela visa permitir a troca segura e direta de dados entre fabricantes, além de garantir que cada participante mantenha a soberania sobre seus próprios dados. Com o uso do Ceracode, informações detalhadas sobre os parâmetros de processo de componentes de metal poderão agora ser incorporadas à rede Catena-X.

 

O sistema de tinta resistente ao calor e o código de matriz de dados já estão disponíveis no mercado através do parceiro de projeto, Senodis Technologies GmbH. As impressoras de matriz de dados usadas, bem como os scanners, são compatíveis com os padrões industriais existentes.

 

 

Proteção contra falsificação

 

A tecnologia de tinta resistente ao calor pode ser adaptada à proteção de produtos contra falsificações. “Para isso, adicionamos pigmentos especiais à fórmula das tintas à base de cerâmica para que sejam iluminadas com uma cor definida sob a luz ultravioleta. Esta é uma opção interessante para clientes industriais que compram peças fabricadas com ligas metálicas particularmente caras ou componentes para sistemas relacionados à segurança”, explicou Härtling.

Como próximo passo, os pesquisadores do Fraunhofer estão trabalhando em como imprimir componentes metálicos curvos ou moldados. Algoritmos de reconhecimento de imagem desenvolvidos posteriormente serão capazes de ler códigos com precisão, mesmo em superfícies irregulares ou curvas.

 

 

Imagens: Fraunhofer IKTS

 

 

 

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