Primeiro teste industrial de soluções auto-lubrificantes em ferramentas na Volkswagen Autoeuropa
 
No âmbito do projeto mobilizador On-surf, especificamente no PPS 5 que diz respeito aos casos demonstradores, onde se procederá à implementação de forma integrada das soluções de engenharia de superfície desenvolvidas de forma transversal em vários PPS’s, ocorreu já um primeiro teste em serviço. Até ao momento têm sido desenvolvidos esforços efetivos para o progresso de casos estudo em áreas bastante diversificadas, envolvendo uma vasta rede de co-promotores, em áreas tão distintas como:
 
  • Injeção – casos de necessidade de controlo de temperatura em diferentes pontos para, com necessidade de facilitação da extração das peças por diminuição do atrito estático, necessitando de resistir ao desgaste abrasivo de cargas existentes na matéria-prima;
  • Decorativos/funcionais – situações em que a necessidade de respeitar requisitos de aspeto e cor se encontrem associados a requisitos funcionais de resistência abrasão, apresentando funcionalidade antimicrobiana;
  • Estampagem – casos de necessidade de avaliação da pressão de contacto e temperatura em zonas críticas, com dificuldade de lubrificação em determinados pontos da ferramenta de estampagem, articulados com zonas de acentuado desgaste devido a altas taxas de escorregamento do material, ou zonas de corte de chapa.
 
Especificamente neste último caso estudo têm-se vindo a avançar de forma eficaz e atualmente temos margem temporal para testar duas soluções distintas. A Volkswagen Autoeuropa é o co-promotor que tem um problema identificado no caso de estudo da estampagem, que reside especificamente na interação do zinco existente na matéria-prima com as superfícies moldantes das ferramentas, que resulta num excesso de acumulação do mesmo em zonas indesejadas, provocando distúrbios no processo de estampagem. Outro dos objetivos será a utilização de soluções auto-lubrificantes que suprimissem ou reduzissem a utilização de matéria prima pré-lubrificada, uma vez que tal exige que as peças estampadas tenham que ser sujeitas a um passo de limpeza adicional antes da etapa de pintura. A ferramenta em causa é utilizada para a produção de zonas estruturais de fixação dos amortecedores para o modelo T-ROC.

Várias soluções foram desenvolvidas na fase de investigação inicial por parceiros como o Instituto Pedro Nunes e a Universidade de Coimbra, sendo submetidas a vários testes de caraterização e avaliação por forma a dirimir sobre a sua exequibilidade na ferramenta de estampagem da Volkswagen Autoeuropa, tendo em consideração as condições e características do processo. O primeiro revestimento aplicado nestas ferramentas foi aplicado pelo parceiro industrial e líder deste projeto Mobilizador, a TEandM.

Já na Volkswagen Autoeuropa, após ter sido sujeita a uma pré-série de teste onde foi avaliada e pré validada a solução, a ferramenta com este primeiro revestimento foi sujeita a uma produção em série de aproximadamente 10 000 peças. Para este teste industrial, pode dizer-se que o revestimento cumpriu o seu propósito, visto que o feedback por parte da Volkswagen Autoeuropa é que a acumulação de zinco foi claramente menor e a nível dimensional não se destacam desvios significativos, considerando-se as peças aceites face aos elevados padrões de exigência deste sector.

Já está em curso a remoção deste revestimento, para que a mesma ferramenta permita a aplicação de um segundo baseado noutra tipologia de solução de revestimento, para posterior teste e validação em escala industrial.
 
 
Superfícies Inteligentes
 
No projeto On-Surf, para efetuar um rigoroso controlo e em tempo real dos parâmetros de temperatura e pressão durante o processo de injeção ou estampagem, foi necessário integrar os sensores na superfície moldante recorrendo a filmes finos, Fig. 1, o que permite avaliar com maior rigor estes parâmetros e, assim, controlar mais eficazmente o processo de injeção ou estampagem, otimizando a sua produção.
 
 
 
Figura 1. Esquema do sistema sensorial depositado por PVD numa prensa de estampagem.

Recorrendo a uma tecnologia amiga do ambiente, a deposição física na fase de vapor (Physical Vapor Deposition - PVD), foi possível desenvolver filmes finos capazes de responder a um estímulo mecânico ou térmico. O processo de PVD é, atualmente, um dos processos físicos de produção de filmes finos que mais tem crescido na indústria, nomeadamente no desenvolvimento de revestimentos decorativos, sensorização, microeletrónica, células solares, entre outros. O interesse por parte da indústria nesta tecnologia deve-se à elevada qualidade e versatilidade dos revestimentos produzidos e da facilidade de controlar os parâmetros de deposição, que ocorre numa atmosfera controlada. Por se tratar de um processo físico, é possível produzir uma grande variedade de revestimentos, que vão desde os metais puros, aos óxidos, nitretos e carbonetos desses metais, passando por combinações de vários metais (intermetálicos), por oxinitretos e oxicarbonetos.

Esta solução de produção permitiu a integração de sensores de filmes finos, com espessuras muito pequenas, na ordem de 1 mm, na medição in-loco da pressão exercida durante a simulação do processo de estampagem, figura 1.
 
 
Sistemas Multifuncionais
 

A Universidade do Minho e a Lurga colaboram no Projecto On-Surf, no âmbito da PPS3 - Sistemas multifuncionais, com o objetivo de desenvolver punções com carácter antiaderente.
A Lurga é uma empresa que oferece soluções na área de fabrico de ferramentas de compressão de precisão, respeitando a especificidade dos mercados onde atua. Exemplos desses mercados são a indústria farmacêutica, química, nutracêutica e alimentar.
Já no âmbito da PPS3, o laboratório liderado pela Prof. Sandra Carvalho tem estudado as superfícies antiaderentes para aplicação na indústria de moldes. Esse trabalho anterior será também importante para a aplicação na desmoldagem de comprimidos com várias composições químicas, excipientes, granulometrias, pontos de fusão e compressão.
 
Figura 2. Equipamento para a fabricação de comprimidos que permitirá a testagem dos punções desenvolvidos.
 
Até ao momento, foram desenvolvidos revestimentos através das técnicas de anodização (U. Minho), deposição de camada atómica (ALD - U. Aveiro) e PVD (pulverização catódica - TEandM e U. Coimbra). Os revestimentos mais promissores são os depositados por PVD sendo possível aliar a diminuição da Energia de Superfície, com as propriedades de resistência ao desgaste e corrosão. Após o estudo das superfícies revestidas, serão desenvolvidos punções e testados no equipamento de compressão de pós mostrado na figura 2.
 
NOTÍCIAS
 
Estando o projeto mobilizador ON-SURF a entrar no seu último ano de execução, o consórcio ON-SURF vai promover nos próximos 12 meses um conjunto de ações de disseminação de resultados, nomeadamente seminários/ workshops nas áreas de investigação do projeto, como sejam, a Engenharia de Superfícies no Setor Automóvel e Aeronáutico, a Engenharia de Superfícies e a Indústria 4.0, a Engenharia de Superfícies na área de Ferramentas e Moldes e na área da Saúde.
 
Estejam atentos!
 
 
 
Sessão de formação/ sensibilização em Propriedade Intelectual
 
Decorreu no dia 25 de maio uma ação de formação/ sensibilização na área da Propriedade Intelectual no âmbito da atividade de Gestão da Propriedade Intelectual do projeto ON-SURF.
Esta ação, que contou com uma ampla participação do consórcio, visou dotar os membros do consórcio de competências para aferir do tipo de proteção que os resultados do projeto podem ter e participar na elaboração de plano de exploração de resultados.
 
 
 
 
 
 
Webinar “Para uma moldação por injeção inteligente”
 
O projeto ON-SURF esteve representado no Webinar “Para uma moldação por injeção inteligente”, que decorreu no passado dia 15 de março. Este evento foi promovido pelo projeto Mobilizador TOOLING4G - Advanced Tools for Smart Manufacturing, e contou com um programa variado que foi dinamizado por oradores de vários copromotores do projeto TOOLING4G e do projeto ON-SURF. Em representação do ON-SURF estiveram a TEandM, a MOLDIT e a Universidade do Minho.
As apresentações do projeto ON-SURF versaram os temas “Soluções para otimização de novas superfícies de moldes no século XXI” e “Sensorização: Temperatura e Pressão”
O webinar teve uma audiência de cerca de 70 participantes, maioritariamente da indústria.