CePHIM – Centro Híbrido de Produção Inteligente para Estampagem

O projeto CePHIM, liderado pela Mecânica Exacta no âmbito da Agenda Mobilizadora Produtech R3, visa o desenvolvimento de uma nova geração de prensas mecânicas modulares e inteligentes. Através da criação de um Centro Híbrido de Produção Inteligente para Estampagem, está a ser concebida uma gama de prensas com elevada rigidez estrutural, capacidade de partilha de componentes, e soluções de manutenção preditiva baseadas em sensores e ‘Digital Twin’.

A estratégia modular contempla modelos com diferentes configurações, mantendo uma arquitetura partilhada para otimizar custos e tempo de fabrico.

A nova gama de prensas abrange três tipos principais de estrutura: CF (estrutura em ‘C’), MC (estrutura em ‘C’ reforçada) e DS (duplo montante). Estas prensas são configuradas com diferentes números de bielas (1 ou 2) e cursos, resultando numa matriz modular escalável.

O demonstrador principal, a prensa DS4000E2S (prensa Servo Motorizada), incorpora a arquitetura mais avançada do projeto, estando a ser fabricado em paralelo com as prensas DS2500L2E (Link-Drive) e MC2500E2S (Excêntrica). Esta abordagem permite testar e validar a filosofia de modularidade, destacando a capacidade de atualização das máquinas em operação – tanto ao nível de controlo como de hardware – mesmo após anos de utilização.

As prensas contemplam diversos tipos de mecanismos de acionamento: excêntrico (curso variável), barras articuladas (link-drive) e servo. Cada mecanismo apresenta características operacionais distintas, adequadas a diferentes requisitos industriais. A configuração de guiamento com 6 ou 8 pontos, dependendo da estrutura e número de bielas, assegura a precisão e a rigidez necessária. As soluções foram analisadas por FEA e otimizadas em ambiente CAD/CAE pela Mecânica Exacta.

O servomotor combinado com um redutor epicicloidal, desenvolvido para a prensa DS4000S2S, é um exemplo da sofisticação técnica alcançada, possibilitando modos de operação como curso completo ou pendular, com ganhos significativos de eficiência energética e adaptabilidade do processo.

A arquitetura partilhada entre prensas CF, MC e DS permite que estruturas, corrediças, mecanismos de acionamento e guias sejam comuns. Foram desenvolvidos 22 tipos de cambotas para cobrir toda a gama de cursos e forças nominais. As transmissões são dimensionadas para aceitar diferentes tipos de mecanismos, reduzindo drasticamente a necessidade de peças únicas.

Esta abordagem modular acelera o fabrico, simplifica o inventário e facilita manutenções e recondicionamentos futuros, alinhando-se com a filosofia de ciclo de vida prolongado.

A figura ilustra resumidamente as diferentes configurações para uma prensa DS 4000 passíveis de serem comercializadas. São assinaladas apenas as peças principais sujeitas a permuta entre modelos:

• DS4000E2S (Servo de curso longo): 1, 8, 14, 15,16
• DS4000E2V (Excêntrica de curso variável): 2, 3, 10,11,8, 14, 15,16
• DS4000L2S (Link-Drive): 1,4,5,6,7, 14,15,16
• DS4000S2S (Excêntrica de curso normal): 1, 8, 12, 13

O projeto cumpre as normas técnicas internacionais ASME B5.52, B5.61 e as normas de segurança ISO 16092-1/2, garantindo elevada segurança e conformidade técnica. As análises de risco e os requisitos normativos foram integrados desde o conceito até ao desenvolvimento estrutural e funcional dos equipamentos.

No desenvolvimento do projeto CePHIM, a Mecânica Exacta contou com o envolvimento ativo de parceiros estratégicos nas áreas científica e industrial. Destaca-se a colaboração do INEGI, que assegurou o suporte em investigação aplicada e validação tecnológica, nomeadamente no que diz respeito ao ‘Digital Twin’, e das empresas Tabor, Lda. e Bairrimoldes, Lda., que contribuíram com uma visão crítica e prática, tanto na perspetiva do utilizador final como na ótica dos construtores de ferramentas. Esta sinergia permitiu alinhar os desenvolvimentos técnicos com as necessidades reais do setor produtivo.

O projeto CePHIM representa uma inovação estratégica para a indústria de estampagem, ao desenvolver uma plataforma versátil, inteligente e robusta. A liderança da Mecânica Exacta foi determinante na integração das vertentes de engenharia mecânica, automação e fabrico digital, posicionando a empresa na vanguarda da tecnologia industrial.