Monitorização do processo de endurecimento por prensagem nas linhas de produção

A empresa sueca AP&T fornece soluções para a produção de componentes automóveis endurecidos por prensagem a fabricantes do setor automóvel de todo o mundo. Estas soluções incluem equipamentos de automatização, prensas, sistemas de fornos e ferramentas de maquinagem (também conhecida como maquinação).

Os fabricantes de automóveis utilizam materiais de chapa metálica leves, como o alumínio e o aço inoxidável, para equipar as carroçarias dos seus veículos com chassis resistentes. Quando prensados, estes materiais, embora leves, criam uma estrutura muito sólida que cumpre as normas de segurança sem acrescentar peso desnecessário ao veículo, que consome combustível e bateria.

A AP&T precisava de uma solução que lhe permitisse medir e monitorizar os materiais em folha antes e depois da prensagem. Neste processo, é necessário assegurar uma distribuição uniforme do calor no forno antes de prensar as folhas, para garantir que as folhas são posicionadas exatamente na prensa e para assegurar que não existem pontos quentes após o arrefecimento na ferramenta de prensagem.

Se alguma destas três condições não for cumprida, as propriedades mecânicas exigidas destes componentes, que são fundamentais para a segurança do veículo, não são alcançadas. Isto resulta em componentes rejeitados, desperdício de material e tempo de produção adicional. Além disso, a ferramenta de prensagem pode ficar danificada.

Para poupar tempo e dinheiro aos fabricantes de automóveis, impedindo-os de produzir componentes com defeitos de prensagem, a AP&T recorreu ao integrador sueco de termografia Termisk.

A Termisk concebeu um sistema de visão por infravermelhos que analisa o endurecimento por prensagem (IPHA) e é capaz de medir os três principais fatores que influenciam a qualidade do resultado final: a temperatura antes e depois da prensagem e a colocação das chapas na prensa.

O sistema IPHA mede a temperatura da chapa metálica utilizando câmaras de imagem térmica Teledyne FLIR montadas nas laterais das prensas. Dependendo da qualidade de imagem necessária, é utilizada uma câmara com sensor inteligente Teledyne FLIR A70 (anteriormente A315) ou Teledyne FLIR A615

O sistema IPHA inclui uma câmara de imagem térmica Teledyne FLIR com uma lente grande angular em cada lado da prensa. A configuração assegura que a temperatura é medida com exatidão em toda a superfície tridimensional do material que compõe a chapa.

O processo é automatizado, pelo que, quando os componentes estão dentro da prensa, é o próprio sistema de controlo da linha que envia um sinal à IPHA para obter uma imagem e analisá-la. Depois de determinar que tanto a posição como a temperatura estão corretas, o sistema envia um sinal de volta à linha para prosseguir.

Além disso, após a prensagem, quando o componente já está frio, mede a temperatura da chapa e inspeciona a distribuição do calor. A menos que seja detetado um problema ou seja acionado um alarme, o procedimento requer uma intervenção mínima do operador.

As imagens térmicas de alta resolução permite identificar de forma rápida e fácil pontos quentes e medir áreas onde o material não atingiu a temperatura correta.

O sistema também simplifica e acelera a prensagem e as conversões da maquinaria. O seu software permite aos fabricantes definir os parâmetros de análise da temperatura em função das diferentes ferramentas de prensagem utilizadas. Desta forma, o sistema IPHA pode ser facilmente reconfigurado aquando da mudança de componentes.

A câmara de transmissão de imagem FLIR A70 da Teledyne é perfeita para a monitorização avançada das condições. Este modelo é capaz de monitorizar a temperatura e a distribuição do calor em chapas de aço utilizando sensores de temperatura sem contacto, mesmo com componentes em relevo.

A capacidade da A70 para cobrir uma área muito grande significa que apenas duas destas câmaras, uma de cada lado da prensa, são suficientes para monitorizar grandes chapas de aço. As câmaras alertam os operadores para quaisquer problemas. Podem então investigar e retificar imediatamente o problema para evitar o desperdício de materiais e tempo de produção adicional.

Nas instalações onde o sistema IPHA requer imagens termográficas de maior qualidade, a câmara FLIR A615 da Teledyne é uma alternativa poderosa à A70. Este modelo também oferece medição de temperatura sem contacto, mas tem uma maior precisão e pode detetar diferenças de temperatura mesmo a grandes distâncias.

A Termisk implementou pelo menos 40 sistemas IPHA em todo o mundo para o fabricante de componentes prensados AP&T. A solução termográfica pode ser instalada em novas linhas ou adaptada a linhas existentes.