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Do fabrico com utilização intensiva de papel à produção digital de moldes

A produção de moldes de injeção e de fundição sob pressão, de 0,5 a 15 toneladas, engloba a gama de moldes da BOSCH Formenbau GmbH de Mühlhausen, na Alemanha. Deste modo, os moldes para peças de injeção são fabricados com tecnologia de 1 e 2 componentes para a tecnologia de segurança, a indústria automóvel e de aparelhos elétricos. No caso dos moldes de fundição sob pressão para alumínio e zinco, o fabricante de moldes Bosch é o parceiro requisitado da OEM e dos respetivos fornecedores. Para, por um lado, satisfazer os requisitos dos clientes em termos de tempos de execução cada vez mais curtos e, simultaneamente, oferecer aos clientes a janela de alteração o mais ampla possível para otimizações de dados, a construção de moldes digital foi realizada com o Tebis. Com o novo módulo de medição Tebis para a medição de elétrodos, a última interface está agora fechada.

A Bosch Formenbau GmbH de Mühlhausen aposta, há mais de 12 anos, nos produtos CAD/CAM da marca Tebis. Nessa altura, o molde ainda era construído num estirador ou num sistema CAD 2D. O departamento de CAD tinha depois de continuar a construção do molde com o Tebis como um conjunto de dados 3D, apenas para calcular os programas de fresagem. Ou seja, na altura o desenho 3D era apenas um meio para os objetivos dos programas de fresagem. Como os sistemas CAD/CAM rapidamente se tornaram mais eficientes, logo desde cedo a Bosch mudou para o desenho 3D. Desde há aprox. 5 anos, o processo de produção completo é organizado com base num desenho 3D completo do molde. A tecnologia Tebis Viewer encontra-se no centro das atenções. Esta permite que todos os colaboradores acedam sempre aos dados atuais e é utilizada desde a aquisição, passando pela maquinação NC, até à montagem. O conjunto de dados 3D da conceção de ferramentas mantém-se sempre como a fonte de informação central.

Tebis Viewer como terminal de informação na maquinação NC, produção de elétrodos HSC, eletroerosão por fio e por penetração até à montagem final

  • Da encomenda à construção

    Graças a inúmeras interfaces do Tebis Viewer, logo durante a elaboração da proposta é possível aceder ao conjunto de dados disponibilizado pelo cliente. As funções abrangentes de corte e análise permitem criar uma proposta fiável para a venda, no mais curto espaço de tempo possível. Por fim, o molde é totalmente concebido em 3D, em formato UG ou Catia. Agora é criada uma representação virtual da ferramenta a produzir na realidade, com todas as corrediças, aplicações, peças normalizadas, etc.

    No entanto, se tiverem de ser montadas superfícies 3D mais complexas para a separação do molde, os projetistas da Bosch têm todo o gosto em recorrer às funções de superfície da Tebis, sobretudo porque sabem que o resultado em UG ou Catia pode ser sempre utilizado para operações Solid. Concluída a conceção da ferramenta, o conjunto de dados é transferido, por meio das interfaces próprias da Tebis, para o formato Tebis. Todas as alterações insignificantes, que ainda agora são incorporadas no projeto, são introduzidas exclusivamente no conjunto de dados Tebis.

    Elemento de molde com alguns dos elétrodos necessários, com superfícies efetivas, estrutura de contacto, base e suporte como modelo de dados 3D completo. Este pode ser verificado em termos de colisão com um elemento de molde.

  • Da ferramenta ao elétrodo

    Na primeira etapa da preparação da produção encontra-se o scanner de "features" Tebis. Todas as geometrias adequadas para a maquinação por furação são assim detetadas de modo totalmente automático. Os parâmetros importantes em termos de produção, como diâmetro, profundidade, tipo de rosca ou de ajuste, são guardados numa "feature". Por seu lado, o processo de produção NC seguinte acede a estas informações, criando automaticamente os programas NC necessários. Inicia-se agora a produção da ferramenta. Nas 6 estações CAD/CAM Tebis, no total, são calculados programas de fresagem para as peças de aço, concebidos, geridos e programados, com programação NC, elétrodos. Relativamente à conceção de elétrodos, em 2005 foi introduzido o módulo de elétrodos atual da Tebis, com o qual as superfícies focais podem ser rapidamente extraídas, modificadas e adicionadas. Por fim, o sistema sugere automaticamente um "blank" adequado e disponibiliza os respetivos suportes para elétrodos através de uma biblioteca. O destaque deste software é a gestão integrada de elétrodos, que mantém todas as informações relativas a um elétrodo, como designação, posição, tipo, "gap" de descarga elétrica, material, responsável pela maquinação, etc. "Na conceção de elétrodos conseguimos obter agora uma poupança de, no mínimo, 25% por cada elétrodo, o que, em caso de mais de 5.500 elétrodos por ano, resulta num importante potencial", segundo Andreas Schwab, diretor técnico da Bosch.

  • Garantia de qualidade exemplar

    E uma nova etapa para a otimização será agora estabelecida: um novo módulo Tebis para a medição de elétrodos. Este "add-on" do software Tebis existente para a medição das coordenadas permite operar a nova máquina de medição Zeiss Accura 7, adquirida recentemente, a partir do conjunto de dados Tebis. Esta mede, nos pontos predefinidos, as superfícies efetivas dos elétrodos, e determina, com base nos mesmos, os valores de desvio necessários, bem como o "gap" efetivo de descarga elétrica para a erosão. Estes valores são registados na gestão de elétrodos e podem ser assim enviados, com o conjunto de dados 3D, para a máquina de erosão. "Depois de já sermos parceiros de desenvolvimento do módulo para a conceção de elétrodos", explica Andreas Schwab, "também neste caso foi possível encontrar uma solução eficaz, através da associação do nosso know-how na construção de moldes às capacidades dos engenheiros de software da Tebis." O produto da Tebis permite medir de forma muito simples, comparando o conjunto de dados 3D. "A gestão de elétrodos conhece, naturalmente, o "gap" efetivo de descarga elétrica, o ponto zero e a orientação dos elétrodos, pelo que não tenho de me preocupar com estes aspetos", segundo Andreas Schwab. Também aqui a massa justifica novamente as despesas aparentes: em projetos com uma média de 100 elétrodos, ter-se-iam despesas muito elevadas com a interface, em caso de mudança para um sistema de medição externo. E devido às alterações regulares, incorporadas num molde pouco antes da conclusão, ainda seriam multiplicadas.

    A programação NC com ferramentas completas permite trajetórias de ferramenta sem colisões, com lâminas apertadas de forma ideal.

  • Programa NC

    Mas antes que um elétrodo possa ser medido, tem de ser fresado, como se sabe. E a fresagem 3D é, como já foi referido, a origem da instalação do Tebis na Bosch. Mas também na furação e fresagem 2,5D a aposta é, cada vez mais, na programação NC no sistema CAM. Como, por seu lado, isto significa que o operador da máquina programa menos no controlo NC, foi montado um novo modelo de trabalho em que 3 colaboradores formam uma equipa. Nesta equipa, as tarefas vão rodando, ou seja, cada um está, a intervalos calendarizados, na máquina e na programação NC. "Isto significa que as experiências se complementam e os colaboradores são utilizados de forma flexível", explica Andreas Schwab, "aliás, é um desejo que nos foi manifestado pelos trabalhadores."

  • Sistemas Viewer como elemento de ligação

    Uma das principais áreas de aplicação dos sistemas Tebis Viewer é o fabrico NC. Neste caso, os colaboradores recolhem todas as informações sobre o contrato de fabrico atual. Deste modo, o fabrico obtém muito rapidamente uma visão espacial do molde. "Os nossos 12 Viewers, no total, também são utilizados, com exceção do fabrico NC, na eletroerosão por fio, na eletroerosão por penetração, no fabrico de elétrodos, no torneamento e na montagem final", esclarece Andreas Schwab. Isto mostra a importância que esta tecnologia tem na Bosch. Mais de 40 dos 75 colaboradores têm formação em Viewer. Como a operação do sistema CAD/CAM e do Viewer é muito semelhante, os programadores NC também podem ajudar caso um colaborador tenha problemas, uma vez que não trabalha diariamente com o Tebis. Os dois pacotes de software utilizam o mesmo formato de dados, deixando assim de ser utilizadas interfaces.

    Moldes complexos de 1 e 2 componentes para a indústria dos aparelhos elétricos, bem como moldes de fundição sob pressão para a indústria automóvel - os pilares da Bosch

  • Real e virtual em consonância

    Todos os produtos de software Tebis na Bosch Formenbau são geridos por um servidor de licenças central. Deste modo, o pacote necessário pode ser iniciado em qualquer altura e em qualquer posto de trabalho. A comparação permanente com os modelos de dados virtuais permite que os colaboradores da Bosch realizem as melhores ferramentas possíveis.

    Componente apertado na máquina.

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Citação

Na conceção de elétrodos conseguimos obter agora uma poupança de, no mínimo, 25% por cada elétrodo, o que, em caso de mais de 5.500 elétrodos por ano, resulta num importante potencial.

Ficha informativa

Foco:

Processo de produção contínuo com base no conjunto de dados 3D

Vantagens:

  • Sistema CAD/CAM integrado
  • Projetar, fabricar, gerir e medir rapidamente elétrodos
  • Informações sem utilização de papel na fábrica

Setor:

Construção de moldes

Empresa:

BOSCH Formenbau GmbH

Local:

Mühlhausen, Alemanha

Entrevistado:

Andreas Schwab

Profissão:

Diretor técnico

Publicado:

2005

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