Padrao de. Qualidade

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1 ~ Padrao de Qualidade

2 Prefácio Cada marca deixa uma impressão sobre os seus clientes. Com o objetivo de liderança no seu setor a nível nacional. Criamos a 50 anos a marca Marchetti para deixar a impressão de, tecnologia avançada, parceria, confiabilidade e bons serviços. São essas impressões que nos diferenciam na percepção dos clientes, O DNA Marchetti. Em tempos de globalização, as empresas são capazes de sobreviver tanto tempo quanto eles agregam valor aos produtos que fabricam. Ciente deste fato, determinamos a nossa visão quanto ao avanço da tecnologia da mola no mundo. Neste trabalho, estamos mostrando nossa linha de produtos com suas características para que você possa se beneficiar com essas informações. Acreditamos que você irá achá-las interessantes e úteis. Gostaria de expressar nosso orgulho em produzir este trabalho, que abrange informações importantes para a nossa indústria. Estamos confiantes de que nossos esforços na evolução produtiva e pesquisas continuarão a ser valorizados por nossos clientes e reforçar as suas e as nossas posições competitivas de hoje no mercado globalizado. Finalmente, agradeço aos nossos colaboradores que produzem nossos produtos com qualidade, engenhosidade. Marcos Marchetti Júnior Diretor Página 1

3 MOLAS MARCHETTI Segurança, estabilidade e conforto, fatores fundamentais para os motoristas que circulam na maior parte do dia por nossas ruas e estradas, transportando cargas e passageiros. Molas Marchetti, ciente que uma das partes responsáveis por garantir essa tríade (segurança, estabilidade e conforto) é a suspensão do veículo e que um dos seus componentes são os feixes de molas, que tem como objetivo absorver o impacto das oscilações das estradas e assim garantir a estabilidade e dirigibilidade do veículo, diante da importância do ítem investe em pesquisa e tecnologia de ponta, desenvolvendo produtos que superem esses eventos e fornecendo a seus clientes componentes de alta qualidade e de baixo custo de manutenção. Os feixes de molas, para aplicação em veículos automotores, são produzidos a partir de barra chata laminada a quente e são, normalmente, submetidas a tratamento térmico antes da montagem final visando à melhoria das propriedades mecânicas. Estas barras para aplicação em feixe de molas são geralmente fabricadas com aços das séries ABNT: 1070, 1080, 1095, 5150, 5160, 51B60H, 6150H, 9850 e As durezas das molas temperadas se situam, após revenimento, normalmente, entre 40 e 48 HRC sendo os valores superiores da faixa para os aços ligados e os inferiores para aço-carbono. A Marchetti utiliza para a fabricação de suas molas o aço ABNT 5160 Página 2

4 ÍNDICE Molas semi-eliptica paginas de 4 a 11. Grampos paginas de 12 a 15. Abraçadeiras pagina 16. Molas Parabólicas paginas de 17 a 25. Conclusão pagina 26. Página 3

5 MOLAS SEMI-ELIPTICAS Recepção de Barras Laminadas Corte e Furação a Quente Confecção do Olhal Arqueamento Tempera e Revenimento Jateamento e Pintura Estoque e Expedição Figura 1 Esquema do fluxo de produção de feixes de molas. Após completar o processo descrito acima o resultado são feixes de mola de alta qualidade Figura 2 - Mola parabólica: Figura 3 - Mola semi-eliptica: Página 4

6 MOLAS SEMI-ELIPTICAS Componentes: Mola Feixe de mola Conceito / Função É composto por 01 (uma) ou mais lâminas de aço sobrepostas, que trabalham como elemento elástico da suspensão dos veículos. Figura 4 Laminas de mola Composição química: Figura 5 Especificação do aço 5160 para fabricação de molas Perfil de dureza:abaixo o detalhamento dos valores de dureza ao longo da lamina de mola. Página 5

7 MOLAS SEMI-ELIPTICAS Figura 7 - Mostra o procedimento adotado para a caracterização da dureza na seção transversal em três pontos da barra (extremidades e parte central). Figura 8 Representação gráfica dos valores de dureza (HRC) mostrando a homogeneidade de valores evidenciando assim a qualidade do tratamento térmico. Figura 9 Equipamento e processo de ultima geração para tratamento térmico das molas. Página 6

8 MOLAS SEMI-ELIPTICAS No laboratório de qualidade vários equipamentos para avaliação da qualidade do produto, entre eles máquinas para ensaio de fadiga e durômetro. Figura 10 Equipamento para realização de ensaio de fadiga em feixe de mola. Figura 11 Equipamento (Durômetro)para realização de ensaio de dureza. Página 7

9 MOLAS SEMI-ELIPTICAS Fatores que Influenciam a Vida da Peça sob Fadiga Basicamente são quatro os fatores que influenciam a vida de uma peça de aço sob fadiga: Condições de aplicação das tensões, qualidade superficial da peça, microestrutura e inclusões não metálicas. A seguir serão revisados, sucintamente, como cada fator atua sobre a vida de uma peça sob fadiga. Condição de Aplicação das Tensões: O limite de fadiga é definido como aquele abaixo do qual o material poderá ser submetido indefinidamente a um processo de fadiga sem se romper. Quando se aplicam tensões máximas acima do limite de resistência à fadiga, ocorre a fratura do material. A relação entre tensão máxima aplicada e o número de ciclos N suportado, segue o formato mostrado na curva empírica S-N S símbolo de stress (tensão) mostrada na figura 11. Quanto maior a tensão máxima aplicada na fadiga, menor a vida da peça Tensão Máxima - Mpa N (n ú me r os d e c ic los at é a fr a tu ra ) Figura 12 Curva típica de fadiga para metais ferrosos. Página 8

10 MOLAS Qualidade Superficial: Em praticamente 100% dos casos de ruptura por fadiga, a trinca inicia-se na superfície e cresce em direção ao centro da peça. Isto porque os tipos de carregamentos mais comuns (torção ou flexão) são máximos na superfície. Desta forma é importante garantir uma excelente qualidade de superfície, sem defeitos que possam funcionar como ponto concentrador de tensão tais como trincas e marcas de manuseio, de forma se minimizar ou eliminar o efeito de redução que a má qualidade superficial provoca no número de ciclos que suporta uma peça de aço sob fadiga. Microestrutura do Aço: A estrutura martensítica revenida apresenta-se como uma das melhores opções para resistir a trabalho sob fadiga. Entretanto, a presença de outros constituintes, tais como perlita e ferrita, agem no sentido de diminuir as propriedades à fadiga do aço. Deve-se objetivar, portanto, garantir um processo de têmpera que maximize a fração de martensita no aço. Figura 13 Mostra a homogeneidade da microestrutura. A martensita temperada e revenida são observadas em todas as seções da lâmina de forma igual. Evidenciando a qualidade do tratamento térmico. Página 9

11 MOLAS SEMI-ELIPTICAS Figura 14 Variação de dureza de aços-carbono em função do carbono, para várias porcentagens de martensita na microestrutura. (O percentual de martensita formada no processo MARCHETTI é de 100 %) Para aumentar ainda mais o tempo de vida útil de suas molas a Marchetti pode utilizar o processo de Shotpeening para produzir uma camada superficial de tensões residuais de compressão. Isso implica em impactar contra a superfície da mola um jato metálico (granalha de aço) com força suficiente para criar a deformação plástica. Ao contrário do jato de areia que é abrasivo nesse processo opera o mecanismo de plasticidade não há remoção de material, mas sim a superfície espalha plasticamente provocando alterações nas propriedades mecânicas da superfície. Dependendo de uma série de fatores como; geometria da peça, material da peça, material do jato, qualidade do jato, intensidade e cobertura do jato o Shotpeening pode aumentar a vida em fadiga até 1000%. Página 10

12 MOLAS SEMI-ELIPTICAS Figura 15 Efeito do Shotpeening sobre a superfície do material. Figura 16 Máquina de Shotpeening Propriedades resultantes do Shotpeening Melhorar a resistência a fadigas mecânicas e térmicas. Melhoras a resistência a corrosão. Possibilitar a redução dimensional e/ou de peso sem comprometer a resistência mecânica. Eliminar riscos direcionais de usinagem ou de micro-fissuras inibindo a propagação de trincas. Aumentar a resistência ao atrito. Conformação (deformação ou endireitamento de peças, também conhecido como peen forming). Página 11

13 GRAMPO DE MOLA Figura 17.- exemplos de grampos de mola Conceito / Função Tem como principal função, fixar o feixe de molas ao eixo, possuindo grandes propriedades mecânicas. A matéria prima para esse componente é exclusiva e garante ao grampo propriedades mecânicas que atendem plenamente às solicitações da aplicação. Figura 18: Tabela Valores médios de propriedades mecânicas Página 12

14 GRAMPO DE MOLAS Tensão de Escoamento (MPA) Process Data LSL 646,00000 Target * U SL * Sample Mean 661,92000 Sample N 25 StDev (Within) 8,30557 StDev (O v erall) 8,13578 LSL Within Overall Potential (Within) C apability C p C C pk 0,64 O v erall C apability Pp * PPL 0,65 PPU * Ppk * C PL 0,64 C PU * C pk 0,64 0,65 C pm * O bserv ed Performance PPM < LSL 0,00 PPM > U SL * PPM Total 0,00 Exp. Within Performance PPM < LSL 27632,56 PPM > U SL * PPM Total 27632,56 Exp. O v erall Performance PPM < LSL 25186,24 PPM > USL * PPM Total 25186,24 Tensão de Ruptura (MPA) Process Data LSL 799,00000 Target * U SL * Sample Mean 804,12000 Sample N 25 StDev (Within) 2,37469 StDev (O v erall) 2,37550 LSL Within Overall Potential (Within) C apability C p C C pk 0,72 O v erall C apability Pp * PPL 0,72 PPU * Ppk * C PL 0,72 C PU * C pk 0,72 0,72 C pm * O bserv ed Performance PPM < LSL 0,00 PPM > U SL * PPM Total 0,00 Exp. Within Performance PPM < LSL 15539,23 PPM > U SL * PPM Total 15539,23 Exp. O v erall Performance PPM < LSL 15567,63 PPM > USL * PPM Total 15567,63 Alongamento (%) Process Data LSL 8,00000 Target * U SL * Sample Mean 10,94000 Sample N 25 StDev (Within) 1,23393 StDev (O v erall) 1,43881 LSL Within Overall Potential (Within) C apability C p * C PL 0,79 C PU * C pk 0,79 C C pk 0,79 O v erall C apability Pp * PPL 0,68 PPU * Ppk 0,68 C pm * O bserv ed Performance PPM < LSL 0,00 PPM > U SL * PPM Total 0,00 Exp. Within Performance PPM < LSL 8594,59 PPM > U SL * PPM Total 8594,59 Exp. O v erall Performance PPM < LSL 20508,54 PPM > USL * PPM Total 20508,54 Figura 19- Variação das propriedades mecânicas; tensão de escoamento, tensão de ruptura e alongamento. Página 13

15 GRAMPO DE MOLAS Figura 20 - Gráfico mostrando a homogeneidade da propriedade mecânica do grampo. Figura 21 Dispositivo para ensaio da região roscada do grampo de mola. Página 14

16 GRAMPO DE MOLA Figura 22 - Tabela da norma ISO mostrando a classificação do grampo de mola Seção Transversal Seção Longitudinal Figura 23 - Estrutura de perlita em matriz ferrítica, com tamanho de grão entre 8 e 6 ASTM. Página 15

17 ABRAÇADEIRAS Abraçadeira: Figura 24 Braçadeira Figura 25 (A,B e C) Distribuição das propriedades mecânicas da braçadeira segundo norma ASTM A36 Página 16

18 MOLAS PARABÓLICAS De acordo com as novas tendências do transporte rodoviário, a Molas Marchetti amplia seu portfólio de produtos e lança no mercado de reposição as molas parabólicas. Com a aquisição de equipamentos de última geração, vai produzir e disponibilizar aos seus clientes produtos de alta qualidade e durabilidade. A Marchetti contará com uma linha completa de peças desenvolvidas para atender veículos de todas as montadoras. Página 17

19 MOLAS SEMI-ELIPTICA X PARABÓLICA Comparativo entre Molas semi-eliptica e parabólica Semi-eliptica Espessura Igual em toda extensão da lâmina Feixe formado por diversas lâminas Grande peso do conjunto Por contar com várias lâminas é maior o atrito Alta capacidade de carga Alto ruído Menor conforto Parabólica A espessura varia ao longo da lâmina, essa o- corre proporcionalmente aos esforços existentes em cada ponto da lâmina. A configuração do feixe permite a utilização de poucas ou somente uma lâmina. Menor peso do conjunto Por ter numero menor de lâminas, tem menor atrito. Mesma capacidade de carga que a condição da semi-eliptica. Menor ruído Maior conforto Página 18

20 MOLAS PARABÓLICAS MATERIA PRIMA A matéria prima utilizada para a fabricação de ambos os tipos de mola é a barra chata de aço laminada a quente segundo a norma ABNT EB Largura b (mm) Especificação dimensional conforme ABNT EB 2165 Espessura e (mm) Desvio Máximo de paralelismo Flecha Máxima de concavidade Nom. Tol. O empenamento máximo é de 2 mm/m. Não são permitidas ondulações vistas a olho nu. O comprimento deve estar entre 5 e 7 m, podendo apresentar até 10 % de barras curtas com comprimento acima de 3 m. Dureza: 341 HB para espessuras de até 6,0 mm. 320 HB para espessuras acima de 6,0 mm. Página 19

21 Molas parabólicas MOLAS PARABÓLICAS - Matéria Prima MATERIA PRIMA Não é permitida descarbonetação total, ou seja, em toda a seção transversal da barra chata. Página 20

22 Feixe de molas xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx 1290 a Para avaliar o nível de qualidade do produto Marchetti, comparamos lâminas de molas parabólica com produto similar do Benchmarking, um dos maiores produtores de feixes de molas mundial e com as especificações da norma ABNT NBR Os resultados estão demonstrados abaixo: Produtor Produto Benchmarking Matéria Prima Aço M. Parabólica ABNT 5160 Tensão de Ruptura (MPA) Propriedades Mecânicas Matéria Prima Propriedades Mecânicas da lâmina de mola Tensão de Escoamento (MPA) Alongamen to mín. (%) Martensita mínimo (%) Dureza (HB) Característic as gerais Tensão de Ruptura (MPA) Tensão de Escoamento (MPA) Alongamen to mín. (%) Martensita mínimo (%) Dureza (HRC) xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx a 44 Marchetti xxxxx 270 0bs a 45 Norma ABNT EB 2165 Norma ABNT NBR 9180 Barra chata ABNT 5160 xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx (*) xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx xxxxx a a 48 MOLAS PARABÓLICAS COMPARATIVO Página 21

23 MOLAS PARABÓLICAS COMPARATIVO ESTRUTURA Mola Parabólica do Benchmarking. Mola Parabólica da Marchetti. Para caracterização das laminas determinamos o corte da seção transversal em três pontos diferentes, conforme ilustrado abaixo: Iniciamos a caracterização pela análise metalográfica A norma ABNT NBR 9180 especifica que após tratamento térmico (têmpera e revenimento) a lâmina deve apresentar um percentual mínimo de 80 % do constituinte martensita, na lâmina do Benchmarking verificamos um percentual de 100%. Página 22

24 MOLAS PARABÓLICAS COMPARATIVO ESTRUTURA A estrutura observada no material da Marchetti também alcançou a 100 % de formação da martensita. Em termos de estrutura o material Benchmarking e o material da Marchetti, são semelhantes, ou seja, apresentam a mesma condição estrutural metalográfica. Página 23

25 MOLAS PARABÓLICAS COMPARATIVO DUREZA HRC Página 24

26 MOLAS PARABÓLICAS COMPARATIVO DUREZA HRC Nas figuras acima observamos como foi determinado os corpos de prova para avaliação de dureza dentro da lâmina e dentro da seção transversal. Página 25

27 CONCLUSÃO Analisando todos os resultados obtidos nos ensaios realizados, comparando-os com os resultados obtidos com amostra Benchmarking e com a norma ABNT NBR 9180, podemos concluir que a mola parabólica produzida pela MOLAS MARCHETTI atende plenamente às especificações da norma e apresenta resultados semelhantes aos que observamos na Benchmarking. Página 26

28 Tercílio Marchetti S/A Ind. e Com. MAR CHETT I Rua Nereu Ramos, Centro Rio dos Cedros - SC - Brasil Fone: (+55) (47) Fax: +55 (47)