Nos processos de retificação industrial, os desafios são complexos, a por isso a VDW (Associação Alemã de Construtores de Máquinas-Ferramenta) está organizando a nova edição da feira GrindingHub, que deve acontecer em Stuttgart, de 14 a 17 de maio deste ano. A ideia é apresentar ao público tecnologias inovadoras para alcançar o acabamento perfeito de peças metálicas usinadas com o aprimoramento dos processos de retificação.

 

A retificação costuma ser a última etapa de uma longa cadeia de processos para a fabricação de componentes. As rejeições causadas por erros nesta etapa representam, portanto, um fator de custo significativo, especialmente na produção de pequenas séries e peças individuais. Por isso estão sendo incorporados muitos recursos digitais aos processos de retificação, tendo em vista que eles proporcionam um nível de controle mais alto.

 

“A qualidade do desbaste depende de uma ampla gama de parâmetros e configurações como o diâmetro, o perfil e a capacidade de corte do rebolo, as quais mudam constantemente devido ao desgaste durante o processo de retificação”, explica Christoph Plüss, Diretor de Tecnologia da empresa United Grinding Group, com sede em Berna, na Suíça, que levará suas marcas para a feira de retificação. "Quanto mais aspectos puderem ser controlados ou regulados digitalmente, melhor será o controle do processo, levando, em última análise, a uma produção mais eficiente e a uma qualidade consistente."

 

A interação entre a ferramenta – neste caso, o rebolo – e a peça, bem como a forma como o fluido refrigerante se comporta na zona de contato são fatores relevantes que podem ser controlados de forma digital. "Sensores acústicos permitem registrar todos os tipos de variáveis de influência", explicou Plüss, acrescentando que isso inclui o monitoramento e o controle da transferência de calor através da estrutura da máquina e dos componentes críticos, bem como a realização de medições geométricas intermediárias na própria peça.

 

Ge geralmente isso é feito usando sistemas de medição a laser sem contato, mas a United Grinding, com suas marcas Blohm, Ewag, IRPD, Jung, Mägerle, Mikrosa, Schaudt, Studer e Walter, construiu uma base de conhecimento de aplicações e um amplo portfólio de produtos para a produção de componentes de alta precisão, com monitoramento automatizado de processo.

 

"A configuração, o reequipamento e a execução dos processos de retificação podem consumir muito tempo. Quanto menor o tamanho do lote, mais frequentemente isso terá que ser feito", explicou Plüss. Este processo pode ser realizado de forma mais eficaz se o processo de retificação for apoiado pela tecnologia de sensores inteligentes, monitoramento de processo e conhecimento empírico.

 

Muitas variáveis a considerar

 

A retificação também é assunto de pesquisa acadêmica. "Quaisquer alterações no processo ou flutuações na qualidade devem ser detectadas em uma fase inicial, a fim de poder fazer uso econômico de processos automatizados. Os processos de retificação são influenciados por variáveis de perturbação não reprodutíveis, como propriedades variáveis do rebolo ou mesmo operadores modificando as variáveis", comentou Henning Buhl, chefe do Departamento de Componentes de Máquinas do Instituto de Engenharia de Produção e Máquinas-Ferramentas (IFW) da Universidade Leibniz, em Hannover, descrevendo o problema sob uma perspectiva científica. “Portanto, não se pode presumir que o processo de retificação se comportará de forma consistente e previsível”, concluiu.

 

Em muitas fábricas, existem numerosos exemplos de que os ganhos potenciais de eficiência oferecidos pela digitalização e pelo monitoramento de processos baseados em sensores não estão sendo explorados. "Atualmente, os dados internos da máquina podem ser usados para detectar alterações no processo. No entanto, em muitos casos, a resolução e o nível de detalhe são insuficientes para encontrar a causa da alteração e decidir sobre uma contramedida adequada", declarou Buhl. Sinais adicionais de alta resolução de outros sensores permitiriam obter e combinar mais informações para permitir o monitoramento eficaz da produção. "A aquisição digital de dados de forças de processo e vibração oferece aqui um grande potencial na transferência de novas descobertas da área de torneamento para retificação, por exemplo", explica Buhl.

 

Uma abordagem frequentemente utilizada no monitoramento de processos de retificação é a medição de forças de processo. Isso ajuda a quantificar as tensões dinâmicas que surgem na peça de trabalho e na ferramenta. Fornece ainda informações sobre as condições atuais de intervenção no processo e o estado atual de desgaste. "As forças do processo aumentam continuamente devido ao entupimento dos poros ou ao achatamento dos grãos no rebolo. As condições de intervenção em constante mudança devem, portanto, ser levadas em consideração ao definir os limites de monitoramento, o que significa que os métodos estáticos têm adequação limitada", de acordo com o Buhl. A medição precisa das forças do processo é essencial para uma avaliação significativa dos sinais e, portanto, para um monitoramento preciso.

 

Análise baseada em dados

 

Algoritmos inteligentes são usados para extrair padrões de coleções complexas de dados, a fim de poder usar a inteligência artificial ( IA) para otimização. Isto é de particular interesse na produção em série, embora existam limites práticos para o monitoramento digital do trabalho de retificação na indústria. "Você só pode controlar e otimizar o que pode medir e registrar", resume o CTO da United Grinding.

 

Os expositores da GrindingHub mostrarão o que já pode ser medido e otimizado nas operações de retificação, com o objetivo de obter superfícies perfeitamente acabadas. Os visitantes da feira poderão constatar ao vivo toda a evolução da cadeia de valor da tecnologia de retificação, desde as máquinas retificadoras até ferramentas de software e periféricos de processo, assim como sistemas de medição e teste.

 

Imagem: United Grinding

 

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