A geometria complexa e desafios de arranjo para peças chanfradas é historicamente um longo processo de tentativa e erro. Apesar do tempo perdido e a alta taxa de sucata, a peça possivelmente ainda irá exigir um extenso processo de limpeza manual. Chanfros são cortes nas bordas normalmente feitos para preparar peças em aço para solda. Fabricantes profissionais desde longa data confiam em máquinas CNC e softwares de arranjo para o ajuste fino e automatizar este processo de chanfro.
Chanfros podem incluir uma variedade de aplicações – cada uma com uma série única de desafios. Além disso, corte térmico, abrasivo e usinagem, todos tem uma série diferente de considerações quando trabalhando com chanfros em chapas, tubos, madeira, compósitos e outros. Independente do quão simples ou complexa a peça é, o processo requer experiência e um entendimento profundo da máquina e do material.
Do projeto à produção, o SigmaNEST torna o processo para chanfro intuitivo. Conforme suas peças são arranjadas, bordas chanfradas são consideradas automaticamente e estes arranjos otimizados em torno das tolerâncias de corte necessárias para produzir chanfros precisos. Além das transições automáticas de chanfro, o software dá atualizações visuais para permitir aos operadores uma conferência em tempo real.
Com a excelência em processamento de chanfros, o software entrega estes com precisão e velocidade. O Diretor de Desenvolvimento de Produto da SigmaTEK, Paul Ikeda, demonstra três excelentes práticas que os fabricantes devem considerar quando projetando chanfros.
1. Conheça a Máquina
O primeiro passo no projeto de peças para chanfro é ter uma boa noção da viabilidade do projeto. Há muitos problemas que podem ser evitados durante e após a programação. Uma falha comum antes do início da programação é assumir que sua máquina de chanfro pode cortar todos os chanfros que podem ser projetados. Só porque algo é modelado em 3D não significa necessariamente que possa ser realizado com o equipamento de fabricação na fábrica. O projetista pode modelar praticamente qualquer forma, mas isso não garante que o programador ou operador possa cortá-lo. Paul recomenda evitar estas três situações confusas:
i. Cantos complexos em chanfro
Projetistas devem considerar:
1) Se a máquina é capaz de alcançar todas as superfícies do corte chanfrado
2) Se a peça não será liberada da chapa prematuramente;
3) Se a máquina tiver que passar muito tempo na mesma área, haverá problemas de distorção por calor.
ii. Chanfros variáveis
A sua máquina suporta a mudança de inclinação e rotor durante o corte? Se não, certos chanfros podem reduzir muito a velocidade de corte e criar gargalos na produção.
iii. Ângulo máximo de inclinação
Qual é o ângulo máximo combinado para um chanfro ou canto chanfrado? Além do ângulo máximo, a máquina pode errar ou requerer uma manobra de reset para continuar, resultando em atrasos e peças sucateadas. Uma simulação 3D do processo de corte, como a oferecida pela SigmaNEST, permite que os engenheiros avaliem digitalmente a viabilidade do chanfro durante o processo de projeto.
2. Maximize o Uso de Recursos
O SigmaNEST melhora a eficiência em cinco áreas-chave, conhecidas como os 5 M’s™ de otimização: material, movimento, mão de obra, manutenção e máquinas. A melhoria do desempenho nestas cinco áreas permite aos fabricantes maximizar o rendimento e a rentabilidade da produção. Paul oferece uma visão de como o design para fabricação pode afetar cada uma delas:
i. Utilização de Material
“A transição de um chanfro para outro usando transições de loop de canto requer uma folga adicional de arranjo que resulta em mais sucata. Considere o tamanho e a forma desses loops durante a programação ou utilize o corte de limalha (corte e inclinação durante o movimento) se a sua máquina suportar isso”, recomenda Paul. Você também pode selecionar um software de aproveitamento que oferece uma opção sem loops de canto ao gerar código NC.
ii. Otimização do movimento
De acordo com Paul, o corte de limalha pode melhorar o tempo de ciclo, reduzir as perfurações e aumentar a utilização do material, mas pode reduzir a qualidade da borda e adicionar tempo de teste. “Dependendo da peça, pode não ser a melhor técnica de corte chanfrado a ser utilizada em todos os casos”, explica ele.
iii. Eficiência de mão-de-obra
O projetista e programador pode decidir não incluir um chanfro completo (ou possivelmente qualquer chanfro) no processo de corte, planejando, ao invés disso, cortar ou triturar à mão os chanfrados necessários como outra etapa da operação do chão de fábrica. Entretanto, aproveitar o software de programação para substituir o trabalho manual por chanfros de corte à máquina pode economizar tempo e afetar a consistência da qualidade.
iv. Gerenciamento de Dados
A maioria dos principais sistemas CAD suporta um conceito que permite diferentes configurações ou múltiplas versões de uma mesma peça. Nos estágios iniciais do processo de projeto, é importante considerar as etapas de fabricação necessárias para produzir uma peça. Um arquivo de peça pode ter uma versão chanfrada e não chanfrada. Ao invés de decorar sua biblioteca de peças, você pode usar ferramentas CAD como configurações ou revisões para ajudar a agilizar seu fluxo de produção e armazenamento de dados em geral.
v. Automação da produção
Paul recomenda projetar peças para que haja pouco espaço para erros e para que a necessidade de intervenção humana seja limitada. Se a peça for bem projetada, o programador ou software de programação pode rapidamente e/ou automaticamente gerar um caminho de ferramenta para acionar as máquinas de corte e produzir peças prontas para o envio. Embora nem sempre seja possível cortar uma peça com apenas uma máquina, leve tempo para considerar como agilizar o seu processo atual. Pode ser útil para o projetista e o gerente da fábrica percorrerem as etapas de um trabalho do início ao fim.
3. Flexibilidade
A flexibilidade no processo de produção é muito importante. Seu programador deve ter a confiança e a capacidade de fazer mudanças na hora. Ser capaz de adicionar, editar ou remover recursos de chanfro para preparar a peça para cada etapa do processo de fabricação se tornou uma habilidade respeitada e vital. Certifique-se de que sua equipe de produção do processo esteja devidamente alinhada para fazer essas mudanças, para que um pequeno soluço não se transforme em horas de inatividade.
Embora as abordagens de modelagem ou programação das peças possam variar, o mais importante a considerar é a intenção do cliente. Se você é um fabricante que produz suas próprias peças, a intenção deve ser bem compreendida. Pode ser uma peça estrutural pesada, que requer alguma preparação de solda. Alternativamente, a peça pode ser de natureza estética ou um componente exterior crítico que deve atender a requisitos de alta tolerância. Em ambos os casos, é importante garantir que o projeto funcione até a peça acabada, atendendo ao objetivo da peça. Equipes bem sucedidas mantêm a intenção em mente e vêem a redução do desperdício de recursos e o aumento da rentabilidade.
Viabilidade, gestão de recursos e flexibilidade desempenham um papel importante no projeto de peças chanfradas. Ao adotar estas considerações de projeto, visualizar os processos de sua máquina de forma holística e conhecer o processo para frente e para trás, as decisões de projeto podem ser tomadas de forma viável e flexível para reduzir custos e melhorar a eficiência a longo prazo.
Saiba como o SigmaNEST pode trabalhar com sua máquina de chanfro, visitando nossa página relacionada ou entre em contato conosco para saber mais.