Tomemos o caso do perfil da FELJ, modelado para ser simulado como mostrado na Fig. 1. Tratava-se de um produto complicado, para o qual diferentes ferramentarias estavam obtendo as mesmas dificuldades no fornecimento de uma matriz apropriada. Este perfil possui relativa complexidade e a sua obtenção na prática já havia sido tentada algumas vezes. Assim, a FELJ interrompeu as tentativas na linha de produção e decidiu simular o processo com a matriz projetada. O resultado simulado mostrou que, realmente, o perfil extrudado não era possível de ser obtido com o projeto atual. Isso fica evidente observando-se o resultado mostrado na Fig. 2, no qual existe uma variação na velocidade de saída do perfil, impossibilitando que o mesmo saia de maneira contínua.

A simulação não somente permite observar que o perfil é inapropriado, como também permite a análise das causas do problema de uma maneira que é impossível realizar na prática. Por exemplo, pode-se visualizar na Fig. 3 que a velocidade do metal escoando nos canais acima é maior em relação aos demais, se correlacionando exatamente com o perfil de velocidade do metal mostrado na Fig. 2. Além disso, verifica-se também as deformações na matriz como um todo. A Fig. 4 mostra a deformação na direção de extrusão, enquanto a Fig. 5 mostra a distorção aumentada na saída, podendo levar inclusive a estrangulamentos no perfil. Entre essas, muitas outras análises podem ser feitas no perfil e na matriz, incluindo temperaturas, tensões, deformações, marcas, defeitos, quebras etc.

Finalmente, de posse dos resultados simulados, ou seja, da análise da eficiência da matriz projetada sem a necessidade de se realizar um tryout, a matriz foi reprojetada e reusinada. Esse redesign da matriz levou em consideração o ajuste no perfil de velocidade e nas distorções. A nova matriz está mostrada na Fig. 6. Claro, ela foi novamente “testada” via simulação, resultando no perfil apropriado mostrado na Fig. 7.

Em prática, obteve-se sucesso com a nova matriz já previamente “testada” e aprovada via simulação no QForm, como pode ser visto na Fig. 8. O QForm é a prensa virtual da indústria, é a certeza de que a Engenharia está sendo realizada de maneira inteligente e otimizada, reduzindo custos e aumentando a capacidade competitiva da empresa.

Autores:
Kuanysh Kenzhalyiev (QForm – Technical Support Dept.)
Alisson Duarte (SIXPRO Virtual&Practical Process)
Leandro Marcolino (FELJ Ferramentas para Extrusão)
Reginaldo Delaroli (FELJ Ferramentas para Extrusão)

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Fundada em 1967 por sete irmãos, a Minusa possui hoje mais de 20 filiais e 800 funcionários, sendo reconhecida internacionalmente e considerada a maior fabricante de material rodante da América Latina. Atua em diversos setores, fornecendo material rodante para equipamentos nos segmentos agrícola, construção civil, mineração e florestal, buscando sempre a excelência em produtos.

Em 2019 tomou a decisão de evoluir ainda mais em seu processo produtivo, adquirindo o simulador QForm para a previsão computacional de processos de forjamento. O Eng. Alisson Lima, Dept. de Engenharia da Minusa, conta que essa iniciativa era um desejo de muitos anos e teve o apoio de todos, incluindo direção, gerência, Engenharia, produção e operação.

“Estamos muito satisfeitos com os resultados simulados, os quais possuem uma previsão ótima da realidade; nossos processos estão cada vez mais otimizados”, completa Alisson Lima.

O planejamento de aquisição incluiu a análise de diferentes simuladores, tendo a decisão sido tomada a favor do QForm em razão da facilidade operacional, da confiabilidade dos resultados e do relato de sucesso em outra forjaria, também localizada no sul do país.

Após a implementação do simulador, a Engenharia ganhou estrutura e muita confiabilidade nos projetos de forjamento. De lá pra cá, o Departamento de Engenharia conquistou ainda mais propriedade perante as decisões estratégicas da empresa, com respaldo nos resultados simulados. Anteriormente, os tryouts no forjamento custavam de 4 a 5 lotes de fabricação, sendo que em algumas aplicações chegava-se até a desistir do desenvolvimento. Com o QForm, esse custo caiu drasticamente, sendo os projetos de forjamento validados em no máximo dois lotes em casos extremos. Além disso, foi viabilizado o desenvolvimento de novas tecnologias de forjamento, o que seria impossível sem o uso do software.

O Supervisor da Forjaria, Eng. Rudinei Waltrick, complementa que o processo adquiriu confiabilidade e credibilidade com o uso do QForm, proporcionando uma produção com garantia de qualidade e a plena convicção de que o produto forjado é isento de defeitos de forjamento. Além disso, conquistou-se a capacidade de se utilizar toda a vida útil das ferramentas de forjamento, sem quebras, controlando a tensão efetiva exercida no forjamento em uma escala segura. Mais do que isso, o desgaste prematuro das matrizes também foi controlado, mensurando-se inclusive a quantidade de peças ideal para cada lote fabricado.

Na questão operacional, com a utilização do QForm, os forjadores recebem toda a informação da importância do posicionamento da matéria prima sobre os perfis das matrizes e entendem o quanto é importante uma centragem correta, bem como uma pré-forma conformada dentro do que está especificado. Esse trabalho ainda abre a oportunidade para novos desenvolvimentos de controle do processo.

Mediante tudo isso, entende-se que decisões estrategicamente corretas, como o investimento em uma ferramenta computacional confiável e prática, traz de fato um retorno altamente positivo para qualquer fabricante metalúrgica. A Minusa avalia que as simulações são sempre muito precisas em seus resultados, chegando a um a um percentual de sucesso próximo de 100%. Além disso, considera que o suporte prestado no Brasil é muito aprofundado, com respostas rápidas, bem definidas e muito conteúdo técnico

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