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Simulação numérica de processos: uma ferramenta para competitividade
Métodos de tentativa e erro não cabem mais no moderno mundo industrial
O forjamento, e suas variantes como a extrusão ou o recalque de peças, é um processo de manufatura amplamente utilizado que quando otimizado gera mínima perda de material, permite obter componentes com boa precisão dimensional e melhora as propriedades mecânicas do material. O desenho da sequência de produção de uma nova peça pode, entretanto, não ser tarefa simples.
Podem ser necessários muitos testes e ajustes até que uma condição de produção satisfatória seja atingida. Em muitos casos, no Brasil, isto ainda é feito através de um método de “tentativa e erro” que é caro e consome muito tempo podendo, inclusive, obrigar a paradas na produção com o objetivo de testar novos processos.
A partir da década de 1980, a simulação computacional tornou-se aceitável como ferramenta de projeto para o desenvolvimento de novos produtos forjados. Atualmente os programas de simulação atingiram tal grau de sofisticação que é possível prever o surgimento de trincas nas peças durante o processo, a microestrutura e propriedades finais dos componentes o desgaste e a falha de matrizes e ferramentas.
Essa tecnologia, embora já seja uma realidade em universidades, centros de pesquisa e em algumas poucas empresas, avança de forma extremamente lenta na maioria dos casos. Uma das razões para isto é o custo relativamente alto dos programas de simulação. Outros dois motivos são a falta de dados (propriedades) de materiais para a alimentação dos programas e a ausência de pessoal capacitado a utilizá-los e principalmente com preparo acadêmico para a interpretação dos resultados. Universidades e centros de pesquisa podem ajudar bastante nesses dois casos.
Apesar das dificuldades, empresas que decidiram investir na tecnologia, com a devida formação de recursos humanos, tem tido retorno na forma de agilização no desenvolvimento de novos produtos, redução do desperdício de matéria-prima e de tempos de parada de produção em função de falhas.
Dr. Alberto Moreira Guerreiro Brito
Eng. Metalúrgico, Doutor em Engenharia, pesquisador do LdTM (Laboratório de Transformação Mecânica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul) desde 1985.
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