UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA UFSC DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA CURSO DE ENGENHARIA DE MATERIAIS Menegotti Indústrias Metalúrgicas Ltda. Unidade de Produtos Fundidos - Menfund RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO I Período: 08/09/2008 à 19/12/2008 Aluno: Alvaro Quarezemin Scremin Matrícula: 06137811 Supervisor: Jeferson R. F. dos Santos Coordenador: Fabiano Franquini Concordamos com o conteúdo do relatório Florianópolis, Dezembro de 2008.
Menegotti Indústrias Metalúrgicas Ltda. Unidade de Produtos Fundidos (Menfund) Rua: Palmiro Gneipel, 300 Cx. Postal 16 CEP 89275-000 Schroeder SC Brasil Fone: (47) 3374-6667 Fax: (47) 3374-6602 www.menegotti.ind.br vendas.menfund@menegotti.ind.br
Agradecimentos À Menegotti pela oportunidade de realizar o estágio nas dependências da indústria e ao senhor Jeferson R. F. dos Santos, diretor superintendente da Menegotti Indústrias Metalúrgicas Ltda. A todos os responsáveis pelo convênio entre empresas e o curso de Engenharia de Materiais, principalmente à Berend Snoijier, Antônio Pedro Novaes e Germano Riffel, também pelas duas vistas realizadas durante o estágio. Ao setor de Engenharia da empresa, o qual fiz parte durante o período de aprendizado. Principalmente ao meu coordenador Fabiano Franquini. E também, à todos colaboradores da Menegotti que apoiaram e ajudaram na realização das atividades de estágio e nunca se negaram a auxiliar e responder meus questionamentos. À minha mãe e irmã.
SUMÁRIO 1 - INTRODUÇÃO...1 2 - CADASTRAMENTO DE FICHA TÉCNICA...2 2.1 - INTRODUÇÃO...2 2.2 - DESENVOLVIMENTO...2 2.2.1 Indicação do Local para Ensaio de Dureza...4 2.3 - CONCLUSÃO...6 3 - DESENVOLVIMENTO DE PADRÃO DE QUEBRA DE CANAL...7 3.1 - INTRODUÇÃO...7 3.2 - DESENVOLVIMENTO...7 3.3 - CONCLUSÃO...8 4 - ESTUDO DE PADRÃO DE DEFEITOS SUPERFICIAIS...10 4.1 - INTRODUÇÃO...10 4.2 - DESENVOLVIMENTO...10 4.2.1 - Gota Fria, Trinca e Ferro Frio (I)...12 4.2.2 - Rechupe (II)...14 4.2.3 - Inclusão de Areia (III)...16 4.2.4 - Porosidade Gasosa (IV)...18 4.3 CONCLUSÃO...21 5 CONCLUSÃO...22 6 - REFERÊNCIAS...23 7 - ANEXOS...24 7.A - HISTÓRICO MENEGOTTI...24 7.B - CRONOGRAMA DE ESTÁGIO...25
11 1 - Introdução O relatório refere-se ao 1º estágio curricular do aluno do curso de Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de Santa Catarina. As atividades foram realizadas na empresa Menegotti Indústrias Metalúrgicas Ltda., Unidade de Produtos Fundidos. O período estendeu-se do dia 08/09 até 19/12/2008. Produzindo ferros fundidos nodulares e cinzentos a fundição Menegotti possui grande importância no setor metalúrgico brasileiro e internacional. Servindo de fornecedora principalmente para empresas sistemistas do setor automobilístico, tem junto com seu grupo de colaboradores grande responsabilidade. Isso devido à boa parte da gama de produtos Menegotti serem itens de automotivos e de segurança. No documento serão descrito as principais atividades realizadas durante o período de estágio na fundição. A atualização e cadastramento de fichas técnicas de locais para ensaios, locais para rebarbação, aceitação de defeitos superficiais e padrão de embalagem são atividades comuns do dia-a-dia do estagiário. Igualmente para ensaio de dureza, corte de peças para relatório de sanidade e análises metalográficas de fofo cinzento e nodular. Foi dada seqüência nas atividades do anterior estagiário bem como termino do quadro de resfriadores e ficha técnica de pintura. Além disso, o desenvolvimento de um padrão para a quebra de canal para maior homogeneidade na atuação do processo de quebra de canal da fundição. Também é registrado o início do padrão Menegotti para defeitos Superficiais, a fim de implementar uma instrução padrão contendo os níveis de defeitos superficiais para o departamento de Controle de Qualidade. Lembrando que o estágio não se prendeu somente ao departamento de Engenharia, tendo por vezes auxiliado outras áreas como Qualidade e Industrial dando auxílio na inspeção final de lotes ou no processo de fundição.
22 2 - Cadastramento de Ficha técnica 2.1 - Introdução Para uma maior instrução da seção de Rebarbação, Ensaios e Controle Final da fundição existem dentro do sistema SIM da Menegotti (Sistema de Informação Menegotti) campos para cadastramento de Local de Ensaios, Padrão de Acabamento, Padrão de Defeitos Superficiais Comuns e Padrão de Embalagem para cada peça produzida. Toda peça possui seus padrões e eles são desenvolvidos com o intuito de serem eficazes e de fácil entendimento para operadores. Assessorando os colaboradores, uma maior produção e organização são conseguidas com o auxílio dessas ferramentas. Fotos reais dos itens tiradas e editadas para uma visualização clara das peças, além da indicação dos pontos para cada atividade necessária. 2.2 - Desenvolvimento O incremento e desenvolvimento das fichas técnicas já é realizado há algum tempo, mas é preciso um constante acompanhamento do sistema devido à atualização de peças antigas e também de produtos novos em fase de implementação. A atividade inicia-se analisando a programação dos turnos, após os itens que não possuem fichas são destacados para possível complementação dos padrões que ainda não estão definidos. Depois, encontrada as peças antes de serem despachadas para o cliente e fotografadas em todos seus detalhes. Na Figura 1 abaixo é dado um exemplo do item 3294-Corpo HU (Cód. Menegotti-Nome do item). Onde o primeiro quadro mostra o local onde se devem realizar os ensaios. Através do plano de controle (PC) é possível saber quais testes são necessários para o item em questão. Para o Corpo de Anel são necessários os ensaios de dureza (círculo amarelo) e metalográfico (quadrado amarelo), conforme Figura 1. Já os testes de tração, ultra-som para nodularização e ultrasom de defeitos internos não são necessários nesta peça, mas possuem seus devidos ícones de identificação mostrados na legenda para uso em outros itens.
33 Figura 1-Padrão de Ensaios do Corpo HU Figura 2-Padrão de acabamento do Corpo HU A segunda ficha -Figura 2- expõe os locais onde é necessária rebarbação. Sendo esses demarcados em verde, além de ser destacadas as entradas de canais e massalotes (trapézio). Neste caso a retirada de excesso de materiais é exercitada com rebolo, disco e ponta montada (utilizado em locais de difícil acesso como furos). É atentado em vermelho para o exagero na rebarbação e também para a não utilização de martelete na região. O martelete é uma ferramenta hidráulica que retira excessos de material por pancadas na peça. Por tratar-se de área crítica e ser de ferro fundido cinzento, existe risco de aparecimento de trincas. Habitualmente, os locais de não rebarbação são demarcados em vermelho. Pontos de apoio para usinagem também são marcados para não serem retirados da peça. O terceiro padrão -Figura 3- traz os locais que são necessários atentar para defeitos superficiais. No caso do Corpo HU é necessário verificar aparecimento indesejado de trincas na parte externa do item para não haver quebra ou vazamento, já que a peça é componente de um sistema hidráulico. Isso porque o item é posteriormente pintado, sendo assim difícil analisar o aparecimento do defeito com a camada de pinta. Além disso, é necessário analisar o excesso de rebarbação para não deixar a peça abaixo dos limites mínimos de cotas para posterior usinagem. Gravações também são inspecionadas, o símbolo do fornecedor e do cliente, o número do desenho do item e a data de fabricação do item são conferidos quando existente na peça. Este último padrão possui grande importância e é atualizado principalmente para o produto final chegar ao cliente sem problemas.
44 Figura 3-Padrão de Defeitos Superficiais do Corpo HU 2.2.1 Indicação do Local para Ensaio de Dureza Na ficha técnica de Locais de Ensaios, cada determinação para algum teste possui grande importância, a dureza HB (Hardness Brinell), por exemplo, pode ser realizada em regiões da peça com espessura variável, mascarando os dados e resultando em dureza desigual. A velocidade de resfriamento nos ferros fundidos nodulares altera a microestrutura e, portanto propriedades mecânicas. De modo geral, a taxa de resfriamento controla a difusão de carbono na reação eutetóide estável. Velocidades de resfriamento pequenas favorecem formação da reação estável e rapidez no arrefecimento favorece a reação metaestável. γ α + Grafita (reação estável) γ α + Fe 3 C (reação metaestável) Este exemplo é visto no item 4321-Suporte do Compressor onde a dureza especificada pelo cliente é de 143 a 217 HB. O local adequado para o teste é o ponto 2 conforme Figura 4, mas realizando o teste erroneamente no ponto 1 a dureza estará acima do especificado. Para comprovar, foi retirada uma peça da produção e realizado o teste de dureza Brinell obtendo 235 e 192HB para os pontos 1 e 2, respectivamente.
55 Figura 4-Padrão de Ensaios do Suporte do Compressor Figura 5-Metalografia Ponto 1 Figura 6-Metalografia Ponto 2 (Aumento 100x) (Aumento 100x) A seguir, realizado corte transversal nos dois pontos da peça e realizada análise metalográfica no centro do corte com auxílio do programa Digimet Plus versão 4, software de análise de imagens. As duas metalografias são observadas nas Figuras 5 e 6 e o Quadro 1 traz os resultados obtidos pelo Software além da dureza.
66 Quadro 1-Resultados mecânicos e metalográficos Informações Ponto 1 Ponto 2 Dureza (HB) 235 192 Grau de Nodularização (%) 90 88 Nódulos / mm² 193 146 Ferrita na Matriz (%) 26 42 Perlita na Matriz (%) 74 58 Tamanho de grafita (µm) [*] 22,8 [7] 33,5 [6] *ASTM Specification A 247-67 A diferença de 43HB para os dois pontos é oriunda da taxa de resfriamento diferente para os dois locais, o que é comprovado nas metalografia. No ponto 1, alta taxa de resfriamento, maior número de nódulos por unidade de área e menor tamanho de grafita além de maior porcentagem de perlita presente. Sendo assim coerente com a dureza de 235 HB. O mesmo serve para o ponto 2, metalografia ligada com dureza. 2.3 - Conclusão Durante o estágio a atividade foi rotineiramente realizada pois é necessária uma constante atualização das fichas técnicas. Pode-se demonstrar a importância da realização da atividade, com o exemplo de itens que ainda não possuem os padrões definidos e correm risco de serem fabricados e/ou analisados de forma diferenciada a cada lote, trazendo uma não concordância entre eles. Além de trabalhos desnecessários como itens que são rebarbados em locais que serão posteriormente usinados ou retrabalhos em locais onde não foi realizado algum teste ou rebarbação. A modernização do sistema é imprescindível até o momento em que todos os itens estiverem conformemente cadastrados. Importante que todos os itens em desenvolvimento na engenharia, logo após a produção do lote de amostra, tenham seus padrões cadastrados. Assim, todos os produtos novos estarão atualizados e já terão seus padrões quando o primeiro lote for para produção. A atividade induz o aluno a ser crítico e atento o bastante para não cometer enganos conforme o exemplo dado e na seção 2.2.1.
77 3 - Desenvolvimento de Padrão de Quebra de Canal 3.1 - Introdução Os setores de quebra de canal e rebarbação possuem grande importância dentro da fundição. Existem máquinas próprias para a quebra de canal como a Disacool que além de desmoldar as peças, já fazem a quebra de canal, alguns tamanhos de massalote e o resfriamento das mesmas peças em tambor giratório. Na Menegotti Fundição 1 as mesmas não se enquadrariam muito bem, visto que lotes pequenos (trazendo mistura entre peças diferente), canais e ataques superdimensionados (acarretando em item finalizado ainda com massalotes) entre outros, podem causar transtorno, tendo uma eficácia não garantida. Para a fundição 2, em processo de construção, as máquinas tambor para quebra e resfriamento por água estão dentro do projeto e encaixam-se no conceito da nova unidade. Seguindo o conceito realizado na área de rebarbação de possuir ficha técnica de padrão de acabamento para cada peça, foi desenvolvido um Padrão de Quebra de Canal para padronização e organização do setor. 3.2 - Desenvolvimento Após a linha de desmoldagem dos conjuntos fundidos, a quebra de canal é realizada. Sendo quebra de canal o rompimento dos canais e massalotes unidos à peça em locais estratégicos para o próprio caminho de enchimento de metal, diminuição de defeitos como rechupe, junta fria, gota fria, entre outros. A forma com que os operadores quebram o conjunto é de grande seriedade, visto que o produto pode perder sua aplicação final. A peça final deve estar sem amassados, trincas, empenamento ou quebrada. Então foi pensado numa configuração de representar para os funcionários a melhor forma de se quebrar os conjuntos, padronizando a operação. Uma das condições iniciais foi o fácil entendimento do Padrão, também foi notado qual seriam as melhores formas de bater no conjunto. Ícones como: o melhor local para segurar o conjunto, locais para não golpear, locais para bater e o peso de marreta ideal, a utilização de cunha, o ângulo de inclinação do conjunto, o local onde deve ocorrer rompimento e a utilização do apoio de mesa são demonstrados para um melhor entendimento do procedimento. Todos estão descriminados na legenda anexa à Ficha Técnica de Quebra de canal. Segue exemplo para 4261-Virabrequim na Figura 7.
88 Figura 7-Padrão de Quebra de canal do Virabrequim Neste caso foi notado no 2º e 3º passos que batendo no massalote a quebra de canal acontecia com ângulo podendo gerar trinca ou fratura na peça. Decidido então golpear a própria peça com cuidado para obter uma quebra alinhada. Lembrando que a parte amassada pela batida será posteriormente usinada. Outro exemplo é dado 4107-Guia Grampo na Figura 8 3.3 - Conclusão A inclusão da ficha de quebra de canal irá facilitar a instrução de novos colaboradores. Apesar de ser difícil uma padronização na quebra de canal, a implantação trará menos perdas de itens, pois é comum peças serem batidas em lugares indevidos por pessoas menos experientes ou mal instruídas. Sendo assim, esta inclusão irá facilitar a instrução de novos colaboradores.
99 Figura 8-Padrão de Quebra de canal do Guia do Grampo Atualmente a utilização de cunha não é praticada com freqüência na quebra de canal. O emprego da ferramenta deve ser analisado no projeto da disposição das peças no molde e de ressaltos em massalotes para tornar mais fácil o encaixe do aparelho. O padrão pode começar a reeducar quanto à utilização deste instrumento, fazendo com que o operador faça menos esforço e quebre as peças de forma idêntica. Será ainda mais importante utilização de cunha em 2009, pois a Menegotti busca a implantação da norma OSHAS 18001 (certificado envolvendo segurança do trabalho) onde uma das obrigações é de não utilizar martelo na quebra de canal.
1010 4 - Estudo de Padrão de Defeitos Superficiais 4.1 - Introdução A atual atividade teve como objetivo realizar um estudo para padronizar os níveis de defeitos encontrados nas superfícies dos produtos Menegotti e assim poder mensurá-los. Para isso, foram utilizadas como auxílio as normas: Scania STD4100 (Defects in Castings Cast iron), Arvin Meritor D1 (General specification for all types of cast iron, including radiographic and surface quality requirements) e MSS Manufacturers Standardization Society SP-55-2001 (Quality Standard for Steel Casting for Valves, Flanges, Fittings, and Other piping Components). Alguns ajustes foram feitos para adequar os níveis entre os produtos fabricados pela Menegotti. 4.2 - Desenvolvimento A definição de defeito superficial é dada como qualquer deformidade em contato com alguma superfície da peça. Dentre os principais defeitos superficiais temos: Trincas, Gotas Frias, Rechupe, Inclusão de areia, Porosidade gasosa, Veiamento, Rabo de rato, Ruga, Dobra, Borda sobreposta, Junta fria, Escamas, Marcas quentes, Chapelins e Rugosidade anormal. O padrão elaborado servirá para a classificação de níveis de defeitos superficiais tanto para os ferros fundidos nodulares como para os cinzentos. As peças a serem inspecionadas devem estar limpas e isentas de rebarbas, e a análise deve ser realizada num ambiente com intensidade luminosa adequada. A superfície bruta deve ser homogênea, não pode apresentar trincas, rupturas ou qualquer defeito que possa comprometer a utilização e/ou funcionabilidade da peça. Os defeitos superficiais, juntamente com os defeitos internos, não devem estar interconectados para evitar vazamento em peças que serão pressurizadas ou terão passagem de fluidos. Neste caso, torna-se necessário teste de líquido penetrante. A análise dos defeitos deve ser da seguinte maneira, a largura de cada defeito é representada pela maior dimensão encontrada, assim como no desenho da Figura 9, representado por L e a profundidade ou altura do defeito como H.
1111 Figura 9-Definição de Largura L e Altura ou Profundidade H Além disso, quando dois defeitos estão muito próximos um do outro devemos considerar como um único defeito. A equação X 1/2 (L 1 +L 2 ) deve servir para critério de vínculo de defeitos. Conforme Figura 10. Figura 10-Critério para vínculo de defeitos ( X 1/2 (L 1 +L 2 ) ) Esse conceito foi retirado da norma Scania STD4100. Juntando-se a esta consideração, para cada tipo de defeito típico encontrado, foi elaborado o Quadro 2, baseado principalmente na norma MSS SP 55 quando em referência à níveis mensurados em fotos. Além disso, o Quadro 3 vem para complementar o segundo, mensurando com valores os defeitos, sendo ele fundamentado na norma Arvin Meritor D1. Existirá distinção de níveis entre peças e também em determinadas áreas de cada peça. Por exemplo, uma peça que ficará escondida dentro de um sistema ou que não necessita de um padrão de qualidade perfeito, será denominado Média e Baixa Sanidade. Já em peças ou áreas do fundido como apoios, locais de alto esforço, entre outras preocupações serão definidas como áreas de Alta Sanidade. O Quadro 3 traz essa particularidade detalhada.
1212 Quadro 2-Aceitação de níveis por fotos Tipo Nome da anomalia Nível de aceitação (MSS SP-55) I Gota Quente, Trinca e Ferro frio Não permitido II Rechupe C III Inclusão de Areia E IV Porosidade gasosa C V Veiamento C VI Rabo de Rato C VII Ruga (dobra), Borda sobreposta, Prega B VIII Marcas quentes B IX Escama E X Chapelim C XI Rugosidade C Quadro 3-Níveis de aceitação mensuráveis Tipo Nível de Aceitação (Arvin Meritor D1) Alta Sanidade: H e L de 1,52 mm, 3 por área, em área de 193mm² II (14 x 14mm), distância mínima de 50,8 mm entre defeitos. Média e Baixa Sanidade: H e L de 3,17 mm, 3 por área, área de 645 mm (25 x 25mm), distância mínima de 50,8 mm entre defeitos, Máximo de 12 defeitos por peça, qualquer defeito menor que 0,76 mm de diâmetro não é incluído no limite. Alta Sanidade: L de 1,52 mm e H de 0,76 mm, 12 defeitos por peça, III, IV 3 defeitos em uma área de 645 mm² (25,4 x 25,4mm). Demais Tipos Média e Baixa Sanidade: Diâmetro de 3,17 mm e Profundidade de 1,52 mm, 3 defeitos em uma área de 25,4 x 25,4 mm. Máximo de 12 defeitos por peça, qualquer defeito menor que 0,76 mm de diâmetro não é incluído no limite. Utilizando o Quadro 2 a diferença de Alta para Média e Baixa Sanidade fica sendo um nível acima. Por exemplo, para Veiamento em Alta Sanidade o nível aceitável será o B. 4.2.1 - Gota Fria, Trinca e Ferro Frio (I) Os defeitos que não são permitidos em quaisquer dimensões são Trinca, Gota Fria, Ferro Frio. Quando existe uma descontinuidade na forma de fissura, tem-se uma trinca. Como motivos prováveis: projeto da peça, grande diferenças de espessura, alta temperatura de vazamento, sistema de canais e massalotes mal posicionados, pancada em lugares com tensão residual e insuficiência na deformação da liga. Para ferro fundido maleável, teores com baixo CE (Carbono e Silício) tendem ao aparecimento de trincas. Defeito mostrado na Figura 11.
1313 Figura 11-Foto evidenciando Trinca A Gota Fria Figura 12- apresenta forma arredondada com um leve sulco em locais não definidos. Oriundas de respingos que entram no molde antes ou durante o vazamento ou em posição de ataque suscetível a formar o defeito. Abaixo exemplo de Gota Fria. Figura 12-Foto de Gota fria em furo interno Para ferro frio temos descontinuidades com bordas arredondadas, sendo que podem atravessar a secção da peça ou não. É capaz de vir acompanhado de mau enchimento de arestas. Encontrado principalmente em regiões de difícil acesso de metal líquido ou zona de encontro de duas frentes de metal líquido. Proveniente de baixa fluidez do metal motivado por baixa temperatura de vazamento, variação do CE com relação ao eutético e tempo de vazamento lento. Além do projeto da peça que pode agravar o defeito quando o metal percorre longas paredes de espessura fina, solidificando antes de preenchê-la. A Figura 13 traz uma foto de ferro frio atravessando seção da peça.
1414 Figura 13-Ferro frio atravessando a secção da peça 4.2.2 - Rechupe (II) Localizado em pontos que solidificam por último ou regiões em contato com machos, cantos vivos e canais de alimentação (principalmente encontrando nesse último exemplo). Causado por temperatura elevada no vazamento, baixo teor de Carbono, moldes em areia verde com dureza insuficiente, e notadamente em massalotes e sistemas de alimentação mal dimensionados. Na Figura 14 é dado exemplo do item 4323-Cabeçote, onde se tem problemas no canal de ataque do massalote causando rechupe. Figura 14-Cabeçote demonstrando região analisada Assim, foi analisada a região em destaque da Figura 14 e retirada as fotos para 3 situações: 1, 2 e 3. Com base no Quadro 3 foi realizado análise das três ocorrências. Lembrando que neste caso não foi estipulada Alta ou Baixa e Média Sanidade na peça ou região da mesma para exemplificar os três casos possíveis. Deste modo, na Figura 15 temos a mostra duas fotos de cada condição, uma mostrando a foto limpa e abaixo a imagem com seus defeitos numerados.
1515 A seguir mensurado os defeitos, apresentado no Quadro 4. O Quadro 5 representa a análise na condição final do item. Figura 15-Situações 1, 2 e 3 para Cabeçote Quadro 4-Tamanho L de Defeitos (mm) Defeito Situação 1 Situação 2 Situação 3 I 8,9 1,7 1,1 II 2,49 1,5 Quadro 5-Análise Final Informação Situação 1 Situação 2 Situação 3 Total de defeitos 1 2 2 Defeitos desconsiderados L 0,76mm 0 0 0 Mais que 12 Defeitos por Peça Não Não Não Mais de 3 Defeitos em 193 mm² ( Alta Sanidade) Mais de 3 Defeitos em 645 mm² (Média e Baixa Sanidade) Defeitos com comprimento 0,76mm > L 1,52mm Defeitos com comprimento 1,52mm > L 3,17mm Defeitos com comprimento L > 3,17mm Situação Final Não Não Não Não Não Não 0 0 0 2 0 1 0 Item Refugado Aceito em Média e Baixa Sanidade 2 0 Aceito em Alta Sanidade Ao mesmo tempo, é mostrada a retração que a peça teve no local de ataque do massalote. A Figura 16 traz tal distorção. A anomalia não será aceita, a menos que o cliente realize uma aprovação condicional para envio.
1616 Na peça em questão, outro problema é encontrado devido à robotização no processo de usinagem. O item é enganchado por robôs, mas se o mesmo estiver fora da cota especificada a máquina não o reconhece, parando o sistema. Figura 16-Situações: 1 apontando retração devido à rechupe e 2 sem o mesmo problema. 4.2.3 - Inclusão de Areia (III) O defeito é identificado por cavidades irregulares sem localização definida e que pós jateamento ainda podem ter grãos de areia. Uma série de causas são prováveis: erosão de areia no sistema de canais, má limpeza na cavidade do molde, quebra e amassamento de molde devido à falta de folga na marcação de machos ou bolos de areia, machos com areia na superfície, má colocação de machos nos molde entre outros. Abaixo, na Figura 17 a peça 845-Tampa Bloqueio, mostrando região destacada que será analisada. Neste caso também não foi estipulada Alta ou Baixa e Média Sanidade na peça ou região da mesma para exemplar os três casos possíveis. A Figura 18 traz três situações possíveis.
1717 Figura 17-Tampa Bloqueio demonstrando região analisada Figura 18-Situações 1, 2 e 3 para Tampa Bloqueio A seguir mensurado os defeitos, apresentado no Quadro 6. O Quadro 7 representa a análise na condição final do item. Quadro 6-Tamanho L de Defeitos (mm) Defeito Situação 1 Situação 2 Situação 3 I 1,70 1,60 0,50 II 4,18 1,10 0,80 III 1,45 1,70 1,20 IV 0,85 3,07 0,60 V 1,68 1,90 0,70 VI 1,50 2,30 0,80 VII 1,48 0,50 1,62 VIII 4,71* IX 3,32*
1818 *Os defeitos VIII e IX estão distanciados entre 3,9mm, não respeitando a equação da Figura 9 tendo assim que serem considerados como um defeito só de dimensão 11,93mm. Quadro 7-Análise Final Informação Situação 1 Situação 2 Situação 3 Total de defeitos 8 7 7 Defeitos desconsiderados L 0,76mm 0 1 3 Mais que 12 Defeitos por Peça Não Não Não Mais de 3 Defeitos em 193 mm² ( Alta Sanidade) Mais de 3 Defeitos em 645 mm² (Média e Baixa Sanidade) Defeitos com comprimento 0,76mm > L 1,52mm Defeitos com comprimento 1,52mm > L 3,17mm Defeitos com comprimento L > 3,17mm Situação Final Não 4 1 2 5 0 2 0 Item Refugado Não Aceito em Média e Baixa Sanidade Não Não Não Não 4 0 Aceito em Alta Sanidade 4.2.4 - Porosidade Gasosa (IV) Porosidade gasosa superficial é definida como cavidade nas paredes da peça, de formas arredondadas, geralmente lisas, isoladas ou em grupo. Podem existir porosidades gasosas de origem exógenas e endógenas, ou seja, as cavidades superficiais procedem de gases de fora e de dentro do metal. Dentre as causas mais prováveis temos: baixa permeabilidade do molde, metal frio, vazamento lento, teor de gases elevado na liga, baixa altura dos massalotes, umidade excessiva. A Figura 19 traz a 4301-Tampa, mostrando a peça bruta e a mesma usinada por fornecedor de serviço terceirizado.
1919 Figura 19-Tampa demonstrando regiões analisadas A partir disso, foi analisada peças usinadas limitando os defeitos das superfícies em Alta Sanidade, visto que a peça usinada está em sua forma acabada Figura20-. Média e Baixa Sanidade para superfície da peça bruta. Figura 20-Situações 1 e 2 para Tampa usinada Mensurado os valores para Largura no Quadro 8 e Quadro 9 com condição final da peça.
2020 Quadro 8-Tamanho L de Defeitos (mm) Defeito Situação 1 Situação 2 I 1,55 2,43 II 1,28 0,67 III 1,53 1,19 IV 1,16 Quadro 9-Análise Final Informação Situação 1 Situação 2 Total de defeitos 3 4 Defeitos desconsiderados L 0,76mm 0 1 Mais que 12 Defeitos por Peça Não Não Mais de 3 Defeitos em 193 mm² ( Alta Sanidade) Mais de 3 Defeitos em 645 mm² (Média e Baixa Sanidade) Defeitos com comprimento 0,76mm > L 1,52mm Defeitos com comprimento 1,52mm > L 3,17mm Defeitos com comprimento L > 3,17mm Situação Final Não Não Não Não 3 2 0 1 0 0 Aceito em Alta Sanidade Aceito em Média e Baixa Sanidade O mesmo feito para a superfície bruta. Figura 21. Figura 21-Situações 3 e 4 para Tampa bruta Mensurado os valores para Largura da Figura 21 no Quadro 10 e Quadro 11 com condição final da peça
2121 Quadro 10-Tamanho L de Defeitos (mm) Defeito Situação 1 I 0,57 II 0,67 III 0,42 IV 0,6 V 2,16 VI 1,52 VII 1,15 VIII 0,61 IX 2,59 X 0,81 Quadro 11-Análise Final Informação Situação 1 Situação 2 Total de defeitos 10 - Defeitos desconsiderados L 0,76mm 5 - Mais que 12 Defeitos por Peça Não Sim Mais de 3 Defeitos em 193 mm² ( Alta Sanidade) Mais de 3 Defeitos em 645 mm² (Média e Baixa Sanidade) Defeitos com comprimento 0,76mm > L 1,52mm Defeitos com comprimento 1,52mm > L 3,17mm Defeitos com comprimento L > 3,17mm Situação Final Não - Não - 3-2 - 0 - Aceito em Média Sanidade Item Refugado 4.3 Conclusão A atividade não foi finalizada por completo, pois não houve tempo hábil para o término do Padrão Menegotti de aceitação para defeitos superficiais. Grande dificuldade foi encontrada com relação à norma MSS SP 55 que se encontra na empresa e uma particularidade é de ter fotos explicativas, mas as mesmas estão ilegíveis, dificultando a comparação entre os níveis A, B, C, D, e E de cada defeito. Depois de conseguir uma nova norma com fotos legíveis a conclusão do trabalho será facilitada. Assim segue como sugestão, a criação de um quadro de níveis a ser exposto aos inspetores para qualquer momento poder comparar as situações do dia-a-dia com o padrão. O mesmo quadro pode ter uma legenda servindo de régua para um melhor entendimento. Outra proposta é de demarcar todas as superfícies com Alta Sanidade na ficha técnica de padrão de defeitos superficiais. Sendo subentendido que os locais restantes são de Baixa e Média Sanidade.
2222 5 - Conclusão As atividades realizadas no estágio foram de grande valia para o aluno. O conhecimento inicial a respeito de fundição, que vinha somente de aulas teóricas dentro da universidade, foi agregado à vivência dentro da fundição e com certeza mudada a visão do estagiário sobre a indústria de metalurgia. Foi vivenciada a complexidade da fabricação de uma única peça, por mais simples que seja. Desde o início de seu desenvolvimento na parte de modelação, escolha de liga para atender a classe de material especificada, parâmetros de processos, acabamentos finais, testes destrutivos ou não, até o produto final enviado ao cliente. Notou-se também, a responsabilidade dos colaboradores da Menegotti em suas atividades diárias na fabricação de itens, pois podem gerar problemas de grandes proporções, como um recall. Apesar de todos os trabalhos realizados serem de importância para a Menegotti, em especial para Engenharia e Desenvolvimento, o estagiário acredita que poderiam ser designadas atividades envolvendo maior enfoque a ciência e engenharia dos materiais. Mesmo assim, o aluno sentiu-se com liberdade e continuamente teve apoio de todo o grupo Menegotti para realização de seus trabalhos e sempre tentou resolver os problemas propostos da maneira mais dinâmica possível. O aprendizado no ramo da metalurgia, embora sendo abrangente e por somente três meses e meio, somou valores que irão fazer parte da vida profissional como engenheiro.
2323 6 - Referências 1. ANGELO JÚNIOR, Edvaldo Casagrande. Caracterização de Ferro Fundido Nodular Obtido por Fundição Contínua. Curitiba, 2003. Dissertação de Mestrado, PGEM PUC PR. 2. ASM HANDBOOK, 9th Edition, ASM International, 1992. Vol. 15 3. FOUNDRYMEN`S GUIDE TO DUCTILE IRON MICROSTRUCTURES. An American foundrymen s society publication. 1984 4. Catálogos de Defeitos de Fundição Indústria de Fundição Tupy Ltda. 1997 5. CHIAVERINI, Vicente Aços e Ferros Fundidos Associação brasileira de Metais 4a Edição 1981. Normas: 1. SCANIA STD4100 - Defects in Castings Cast iron 2. ARVIN MERITOR - D1 - General specification for all types of cast iron, including radiographic and surface quality requirements 3. MSS SP-55-2001 - Manufacturers Standardization Society. Quality Standard for Steel Casting for Valves, Flanges, Fittings, and Other piping Components.
2424 7 - Anexos 7.A - Histórico Menegotti A história da Menegotti Indústrias Metalúrgicas teve início em 25 de maio de 1940, quando Erwino Menegotti e sua esposa Maria Kanzler Menegotti, com um capital de dois contos de reis, instalaram uma pequena ferraria e fábrica de carroças num galpão na Rua Presidente Epitácio Pessoa, hoje Rua Erwino Menegotti, em Jaraguá do Sul. O estabelecimento contava com quatro funcionários que fabricavam carroças, machados, foices, enxadas e realizavam concertos em partes metálicas das carroças. Em 1963 foi inaugurada a unidade de Fundição do Grupo Menegotti, com o objetivo de solucionar o problema de dependência de ferro fundido de boa qualidade no mercado, e foi um importante passo no crescimento do nome Menegotti. Também na década de 60, a criação da Prensa Menegotti para fabricação Tubos de Concreto impulsionou fortemente e modificou o perfil da Empresa, assim como seu direcionamento estratégico, que visava os investimentos em obras de saneamento básico que se desenvolviam no Brasil. Hoje, 80% dos tubos de concreto utilizados no país foram produzidos pela Menegotti. Desde a modesta iniciativa em 1940, o grupo tem em seu nome um símbolo de qualidade. Uma empresa vibrante que acreditou no mercado ascendente da época e evoluiu com parcerias bem sucedidas com seus clientes e através de um sistema de gestão que valoriza o ser humano. A Empresa hoje responde pela liderança no mercado mundial em venda de betoneiras e se torna um importante distribuidor de equipamentos de alta qualidade para o mercado nacional exportando seus produtos pelos cinco continentes. O modesto galpão instalado na década de 40, hoje se transforma em um moderno parque industrial com cinco unidades operacionais localizadas nas cidades de Jaraguá do Sul, Schroeder, Corupá, e Joinville, norte de Santa Catarina. Estas unidades são: a Menegotti Máquinas para Construção (MenMaq), que fabrica betoneiras, guinchos de coluna, equipamentos para construção civil, etc; a Menegotti Equipamentos e Engenharia (MenEng), que faz máquinas para fabricação de tubos, blocos e pavimentos de concreto, pontes rolantes, etc.; a Menegotti Formas Metálicas (MenForma), que faz moldes para lajes em PI e postes de concreto, moldes para casas prémoldadas, etc; a Menegotti Produtos Fundidos (MenFund), que fabrica peças em ferro fundido nodular e cinzento sob encomenda, a Menegotti Peças Industriais S.A. (Menparts), que presta serviços de usinagem para as outras unidades e foi adquirida no ano de 2008.
2525 7.B - Cronograma de estágio Semana Atividade 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9 a 10 a 11 a 12 a 13 a 14 a 15 a Resfriadores - Término de quadro instrutivo, implantação no sistema, exemplos com fotos nos moldes X X X X X X Acompanhamento no processo de fusão X X X X X X X Dureza, metalografia, corte de peça para sanidade X X X X X X X X X X X X X X Leitura sobre Normas de Porosidade/Defeitos Superficiais X X X Cadastramento/alteração de Ficha técnica de Local de Ensaio, Padrão de acabamento, Defeitos superficiais, Embalagem X X X X X X X X X X X X X Tradução para o inglês de PC (Plano de controle) e FMEA (Análise do Modo e Efeito de Falha) X Desenvolvimento de Padrão de quebra de canal X X X X Término de Ficha técnica de pintura X X X Inicio de elaboração de Padrão para defeitos superficiais X X X X Elaboração do Relatório X X X X X X