www.cenfim.pt www.facebook.com/cenfim.pt N.º 81 - 2.º Trimestre de 2022 Os Desafios da Indústria Metalúrgica e Eletromecânica na Transição Ambiental e Digital, rumo à Sustentabilidade CENFIM em HANNOVER MESSE 2022 A Feira de HANNOVER, na Alemanha, é o maior certame da Indústria e da Tecnologia do Mundo, onde a tecnologia mecânica, hoje profundamente impregnada da vertente digital, mostra como guia a mudança da indústria para uma resposta mais apta e baseada nos princípios de uma economia circular e ambientalmente neutra. PORTUGAL foi o País convidado, estando representado com mais de 100 empresas, cuja participação foi organizada pela AICEP - Agência Portuguesa de Comércio e Investimento em parceria com a AIMMAP - Associação das Indústrias Metalúrgicas Portuguesas e a Câmara de Comércio e Indústria Luso-Alemanha. (ver pág. 3) 3 4 5 6 7 12 14 15 16 18 19 ! CENFIM em HANNOVER MESSE 2022 ! O CENFIM na QUALIFICA 2022 ! Introdução aos Sistemas de Coordenadas e tipos de movimento de um robô industrial ! CENFIM no AED Days 2022 ! Toleranciamento Dimensional e Geométrico ! Desenho Mecânico - Novas profissionais e competências procuram-se ! CENFIM participa em Ações-Piloto de Projecto Europeu na área da Impressão 3D ! CENFIM Núcleo de Amarante associa-se ao Projeto “Empreender e Inovar na Escola” ! Off the Beaten Path - Turim - Itália - CENFIM Núcleo de Amarante ! CENFIM de ERMESINDE na 2ª Edição do Switch to Innovation Summit ! Empreendedorismo no CENFIM Núcleo de Amarante do CENFIM - “X Edição Jovens Empreendedores” A transição energética e ambiental e digital constituem mudanças sistémicas exigentes, implicando alterações estruturais nos modelos de negócio e de fabrico, que exigem um elevado compromisso das empresas e de todos os agentes que integram o ecossistema industrial e empresarial e um esforço de crescente inovação em todas as suas vertentes. Para além do seu importante contributo direto para a economia nacional, a indústria metalúrgica e eletromecânica terá ainda um papel fundamental no desenvolvimento da nossa sociedade rumo à sustentabilidade. Na minha opinião o nosso setor poderá ser considerado a indústria base de todas as indústrias. Isso significa que a inovação para a sustentabilidade essencial em setores como a construção, a eletrónica, os transportes, a energia os bens de consumo e outros estarão dependentes do nosso desenvolvimento tecnológico e capacidade de inovação em termos de novas tecnologias de produção, equipamentos e produtos metálicos. Quero salientar que todo este processo de transição ambiental e digital e novas metas de sustentabilidade só será possível com a existência de recursos humanos com competências indispensáveis à sua execução o que implica um desafio e esforço acrescido em termos de processos de qualificação, requalificação e reconversão profissional. Neste campo o CENFIM terá um papel fundamental sendo este um dos seus objetivos estratégicos e já refletido no seu Plano de Atividades para 2022. A ANEME está consciente de que o setor enfrenta um percurso e exigente e tem sido sua preocupação e estratégia preparar as empresas para este itinerário ambicioso. (Continua na pág. 2)
Com esse objetivo a ANEME tem vindo a desenvolver projetos no âmbito do Compete 2020, estando neste momento a realizar o projeto Valor Metal 2 - Inovação e Sustentabilidade, que dá continuidade ao trabalho já iniciado com o anterior projeto Valor Metal e que permitiram criar todo um conjunto de ferramentas para apoiar o setor metalúrgico e eletromecânico na construção de uma indústria mais sustentável e competitiva, apostando na inovação, na descarbonização, na digitalização, na ecoeficiência e na circularidade. Gostaria de terminar dando a conhecer algumas dessas ferramentas disponíveis e desafiando os interessados para as consultarem e utilizarem. (ver em pág. 52) As várias ferramentas estão disponíveis no site do projeto http://www.valormetal2.pt Maria Luis Correia - Diretora Geral da ANEME Índice (cont.) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 ! Participação no projeto F1 in Schools - CENFIM Núcleo de Trofa - 3º Classificado na Final Regional ! CENFIM Núcleo de Caldas da Rainha no Concurso de Empreendedorismo nas Escolas 2021/2022 ! CENFIM de Oliveira de Azeméis acolhe turma do EFA de Técnico/a de Maquinação e Programação CNC ! Sessões de apresentação dos Projetos CET de Tecnologia Mecatrónica no CENFIM Núcleo de Amarante ! Sessão de Certificação - Novos colaboradores LINGOTE Alumínios S.A. - CENFIM Núcleo de Amarante ! Apresentação de projetos finais do curso CET - Gestão da Produção no CENFIM de Arcos de Valdevez ! Apresentação de projetos finais do curso CET - Tecnologia Mecatrónica no CENFIM de Arcos de Valdevez ! Apresentação dos Projetos Finais das Turmas do CENFIM - Núcleo de Ermesinde ! CENFIM Núcleo do PORTO realiza Sessão de Júri de Certificação Escolar de Nível Secundário ! Entrega de Diplomas no CENFIM Núcleo de Sines ! Visita à Empresa EMBRAER por formandos do CENFIM Núcleo de Sines ! Visita de Estudo à Valorsul pelo CENFIM Núcleo de Caldas da Rainha ! Visita ao Museu Militar do Porto - CENFIM Núcleo de Ermesinde ! O CENFIM Núcleo de Ermesinde na LIPOR ! Visita intercultural ao Templo Hindu por formandos do CENFIM Núcleo de Lisboa ! Visita o “Chão de Núcleo” do CENFIM Núcleo da Marinha Grande decide em consciência e devidamente informado ! Visita de Estudo - ver para aprender a fazer - CENFIM Núcleo da Marinha Grande ! CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis leva formandos de curso EFA a empresa da área ! Visita de Estudo à Cidade do Porto pelo CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis ! CENFIM Núcleo do PORTO visita Central de Trigeração do Hospital de São João ! CENFIM Núcleo de Santarém visita a Empresa SOHI - Meat Solutions ! CENFIM - Núcleo de Santarém recebeu a Empresa SCH ! Visita de estudo à Empresa Jero por formandos do CENFIM Núcleo de Santarém ! Visita de estudo à Empresa Bonduelle por formandos do CENFIM Núcleo de Santarém ! Visitas ao Museu Joaquim Agostinho pelo CENFIM Núcleo de Torres Vedras ! Visita de Formandos da Ação de Técnico/a de Refrigeração e Climatização ao Pavilhão do Conhecimento ! CENFIM Núcleo da Trofa visita a empresa FREZITE ! CENFIM Núcleo de Arcos de Valdevez participou na sessão comemorativa do 51º aniversário do PNPG ! O CENFIM - Núcleo de Arcos de Valdevez participou na reunião do Conselho Municipal de Educação ! CENFIM - Núcleo de Arcos de Valdevez participou na reunião plenária do Conselho Local de Ação Social ! CENFIM Núcleo de Santarém em evento “Tecnologia e Recuperação de Aprendizagens: Uma Sinergia de Sucesso” ! Formandos do CENFIM Núcleo de Sines estiveram presentes na II Energy and Climate Summit ! CENFIM Núcleo de Peniche realiza ação de sensibilização no combate a incêndios ! CENFIM Núcleo de Santarém promove sessão de “Demonstração e Manuseamento de Extintores” 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 ! CENFIM Núcleo de Amarante promove sessões de capacitação profissional ! Ermesinde e os novos desafios, que futuro? ! Apresentação de Empresas no CENFIM Núcleo de Lisboa ! Aula Aberta - ouvir quem sabe, questionando e refletindo. A importância do Trabalho e das Soft Skills ! Sessão de Apresentação do CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis a investidores ! Sessões de Sensibilização para a Igualdade de Género no CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis ! Sessões de Sensibilização para o não consumo de Substâncias Psicoativas no CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis ! CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis promove ações no âmbito da Saúde Mental ! Ação de Sensibilização sobre Educação Financeira no CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis ! CENFIM Núcleo do PORTO realiza ciclo de ações de sensibilização para jovens ! Sessões de Sensibilização sobre Prevenção Rodoviária no CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis ! CENFIM Núcleo de ERMESINDE participa nas Festas da Cidade! ! CENFIM na JOBSHOP 2022 ! Dia Aberto Open Day no CENFIM Núcleo de Lisboa ! CENFIM Núcleo de Lisboa - Presença no Quiosque do Campus IAPMEI ! CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis na Feira Emprega´T ! CENFIM Núcleo de Peniche participa no certame “9.º ano e agora?” ! CENFIM Núcleo do Porto participa no PORTO (IN)FORMA ! CENFIM Núcleo de Santarém participa em webinar: “Depois do 9º ano: Ensino Regular ou profissional?” ! Dias Abertos no CENFIM Núcleo de Santarém ! CENFIM Núcleo de Santarém na Futurália ! Divulgação da oferta formativa pelo CENFIM Núcleo de Santarém na Semana da Juventude de Rio Maior ! CENFIM Núcleo de Santarém na Feira das Profissões da Escola Alexandre Herculano ! Divulgação da Oferta Formativa - CENFIM Núcleo de Santarém ! CENFIM Núcleo de Santarém na Feira das Profissões ! CENFIM Núcleo de Santarém na Valoriza-te - Feira de Formação e Empreendedorismo Jovem ! CENFIM Núcleo de Sines participa na Santiagro 2022 ! CENFIM - Núcleo de Torres Vedras na Feira das Profissões de Mafra ! CENFIM - Núcleo de Torres Vedras no evento “Agora Escolhe!” ! Divulgação de Oferta Formativa pelo CENFIM Núcleo de Torres Vedras ! CENFIM Núcleo de Torres Vedras na Feira de São Pedro 2022 ! “Torneio de Futsal” - O Desporto no CENFIM Núcleo de Ermesinde ! Dádiva de Sangue - Instituto Português do Sangue e da Transplantação no CENFIM Núcleo de Lisboa ! Recolha de sangue no CENFIM Núcleo de Santarém ! Rastreios oculares no CENFIM Núcleo de Santarém ! CENFIM Núcleo de Oliveira de Azeméis - Cartas Pró Ucrânia ! CENFIM Núcleo de Peniche recolhe bens para a Ucrânia ! CENFIM Núcleo de Santarém recolhe donativos para a Ucrânia ! Torneio de futsal no CENFIM Núcleo de Santarém ! Formandos do CENFIM Núcleo de Sines/Grândola participam em limpeza da Praia de Melides ! CENFIM Núcleo de Sines/Grândola realizaram limpeza de praia de S. Torpes em Sines ! Recolha de bens para a Associação de Proteção aos Animais pelo CENFIM Núcleo de Torres Vedras ! Plano de Formação - Julho, Setembro e Outubro de 2022
transição energética e cadeias de abastecimento fiáveis, e demonstraram às empresas alemãs porque é que faz sentido minimizar o risco através da aquisição, subcontratação, inovação e investimento em Portugal. Com um pavilhão central e três pavilhões temáticos dedicados aos setores de Engineered Parts & Solutions, Energy Solutions e Digital Ecosystems. Cada área contou com dezenas de empresas de Portugal com as mais avançadas tecnologias e processos. A Feira de HANNOVER, na Alemanha, é o maior certame da Indústria e da Tecnologia do Mundo, onde a tecnologia mecânica, hoje profundamente impregnada da vertente digital, mostra como guia a mudança da indústria para uma resposta mais apta e baseada nos princípios de uma economia circular e ambientalmente neutra. PORTUGAL foi o País convidado, estando representado com mais de 100 empresas, cuja participação foi organizada pela AICEP Agência Portuguesa de Comércio e Investimento em parceria com a AIMMAP - Associação das Indústrias Metalúrgicas Portuguesas e a Câmara de Comércio e Indústria Luso-Alemanha. O contingente de empresas portuguesas em HANNOVER MESSE 2022 representou as capacidades industriais portuguesas com clusters de excelência tecnológica nos setores de equipamentos e metalomecânica, mobilidade, automóvel, aeronáutica, têxtil, plásticos técnicos, moldes, tecnologias de produção e energias renováveis. Este foi um momento significativo para Portugal, tal como referido pelo Primeiro Ministro António Costa na cerimónia de abertura, que contribui para o fortalecimento das excelentes relações económicas com a Alemanha, realçando a nossa posição como local atrativo para negócios e investimentos. A Alemanha é um dos três principais parceiros comerciais de Portugal e o seu segundo maior fornecedor. De facto, mais de 550 empresas alemãs como a BMW Group, a Bosch, a NFON AG e a Siemens operam no país parceiro deste ano. Portugal faz sentido para a Alemanha pela localização estratégica, condições de negócio favoráveis, mão de obra multilingue, excelentes infraestruturas e boa qualidade de vida. Sob o lema "Portugal Makes Sense", empresas de Portugal apresentaram produtos e soluções para a transformação digital, No site de HANNOVER MESSE podíamos ler: Portugal é um player global na área de Engineered Parts & Solutions, que abrange setores como a engenharia mecânica, metalomecânica, mobilidade e automóvel, aeronáutica e espacial. Com 15.277 empresas e 198.698 colaboradores em 2020, este setor da indústria portuguesa exportou bens e serviços no valor de mais de 17,8 mil milhões de euros para mais de 200 países. Grandes empresas internacionais encontram em Portugal uma mão-de-obra qualificada e experiente, bem como uma competência tecnológica e de engenharia muito competitiva que lhes permite fabricar e montar peças metálicas, plásticas e de borracha com elevada precisão. Na área de Soluções Energéticas, Portugal ocupa o nono lugar na contribuição global para o planeta e o clima no Good Country Index e está a dar passos determinados para reduzir o consumo de energia, fazer uma utilização mais eficiente dos recursos, alcançar uma mobilidade mais sustentável, alcançar uma maior segurança de abastecimento, e diversificar os recursos de energia renovável. Portugal está empenhado em alcançar a neutralidade carbónica até 2050. Na área dos Ecossistemas Digitais, Portugal tem um dos ecossistemas de empreendedorismo mais vibrantes da Europa e uma das políticas mais abertas ao investimento internacional. Portugal é um hub de alta tecnologia e inovação em áreas como cibersegurança, inteligência artificial, robótica e veículos autônomos. Portugal não é apenas um mercado aberto à inovação, mas também a melhor porta de entrada para empresas de TIC nos países lusófonos. O CENFIM foi convidado como parceiro de relevo na promoção da Formação, orientação e valorização profissional dos Recursos Humanos do Setor Metalúrgico, Metalomecânico e Eletromecânico, e não podia deixar de estar presente para reforçar o empenho em assegurar a mão-de-obra qualificada e a competência tecnológica.
as Empresas, e reencontrou ex-formandos como Ricardo Nogueira, Campeão Nacional e medalha de bronze no Campeonato do Mundo, WorldSkills, em Mechanical Engineering CAD, atual membro da empresa QUANTAL, em Vila do Conde e o Nuno Gomes, atual membro da equipa SACIA, em Águeda. Terminamos com a mensagem da equipa de HANNOVER MESSE: “Perante cadeias de abastecimento interrompidas, aumento dos preços da energia, inflação e alterações climáticas, era ainda mais importante voltarmo-nos a encontrar nas salas de exposição, após dois anos marcados por uma pandemia, para conhecer as mais recentes tecnologias, tendências e ter uma janela para o futuro. Cerca de 75.000 visitantes interagiram com 2.500 expositores sobre formas e meios de tornar as suas cadeias de valor adequadas para o futuro.” O Ministro da Economia alemão, Robert Habeck, resumiu após visita à Feira: “Apenas tendo em conta todas as tecnologias aqui expostas, temos a solução para todas as nossas crises atuais. O que O CENFIM na QUALIFICA 2022 A QUALIFICA - Feira de Educação, Formação, Juventude e Emprego regressou à Exponor, entre os dias 20 e 23 de abril. O CENFIM esteve presente com o objetivo de divulgar as suas ofertas formativas, no âmbito do ensino profissional de excelência, para o Sector da Metalurgia, Metalomecânica, Eletromecânica e Energia, um mercado com elevada empregabilidade. Durante quatro dias dedicados ao futuro dos mais jovens, e com o tema da economia circular no centro do debate, o CENFIM demonstrou a qualidade da sua formação com o apoio dos formandos do CENFIM do Porto. Contámos ainda com a visita do Dr. João Marques da Costa, Ministro da Educação. vemos aqui na feira é o reflexo dos grandes problemas do nosso tempo com respostas concretas - o que é um desenvolvimento fascinante.” Ficou claro que as feiras de negócios, como um local concreto de networking para contacto pessoal, continuarão a ser um importante motor de negócios e inovação nos próximos anos. Expositores e organizadores fizeram um balanço totalmente positivo da HANNOVER MESSE deste ano, e nós acreditamos que este destaque concedido a Portugal permitiu dar visibilidade à competência das empresas portuguesas.
A tarefa de programar robôs pode parecer uma tarefa simples sobretudo quando apenas são aplicáveis pontos de movimentação, em que o robô executa a operação de se movimentar entre duas posições pré-definidas pelo operador, como se tratasse de uma ferramenta operável cujo principal objetivo é univocamente a de interligar pontos. Porém, os comandos de movimentação de um robô contêm particularidades, atributos e determinadas configurações, que constituem um tipo de movimento que se encontra referenciado a um sistema de coordenadas, possibilitando desta forma ao programador executar trajetórias de natureza linear, articular e circular. Por exemplo, se for estabelecida uma determinada posição em que seja x = 1000 e y = 1000 (em relação ao sistema cartesiano global do robô - World), podemos analisar que efetivamente em relação a um referencial que se encontra estipulado, fixo e inamovível, que é possível deslocar o robô em relação a esse determinado sistema de coordenadas previamente selecionado para execução do movimento pretendido. Ser capaz de programar um robô para fazer movimentos suaves, rápidos e seguros requer uma compreensão, de como um robô pode ser comandado de um determinado ponto de origem (A) para um determinado ponto de destino (B) e qual a natureza do sistema de coordenadas que se encontra selecionado. Os robôs industriais antropomórficos são constituídos em regra geral por seis eixos ou juntas, que possibilitam ao robô obter seis graus de liberdade. No entanto, os tipos de movimentação dos graus de liberdade de um robô, poderão ser executados com recurso a sistemas de coordenadas distintos. Por norma, os robôs contemplam um sistema de coordenadas cartesiano, similar aos sistemas algébricos que representam um espaço vetorial. Figura 2 - Definição de uma posição no espaço, de acordo com o sistema de coordenadas cartesiano "World” Por isso se deve previamente certificar de efetuar o registo dos pontos, na frame pretendida e, em seguida, se certificar de que a frame correta se encontra devidamente ativa, aquando a execução de movimento (s) em um programa. Existem três tipos principais de movimentos, que um sistema de coordenadas de um robô utiliza para fazer movimentações no espaço: ! Movimentos Lineares (MovL); ! Movimentos de Junta (MovJ); ! Movimentos Circulares (MovC). Embora o objetivo de todos esses movimentos seja comum (movimentarmos o robô de um ponto A, para um ponto B), a trajetória que o robô percorre é o fator determinante para cada tipo de movimento. Figura 1 - Referenciação de um sistema de coordenadas cartesiano de um robô O plano horizontal é definido através de dois eixos perpendiculares, o eixo X e o eixo Y, com o eixo Z a definir o espaço vertical, definindo desta forma um espaço tridimensional. Cada robô contempla um sistema de coordenadas cartesiano fixo e inamovível, bem como outros sistemas de coordenadas complementares que são normalmente associados à ferramenta, ao ambiente de trabalho em redor do robô e em relação à peça ou componente que se encontra a ser manipulada pelo robô. Neste artigo será abordado o sistema de coordenadas cartesiano “World” do fabricante de robôs Fanuc. Regra geral os fabricantes de robôs identificam e descrevem os sistemas de coordenadas como “Frames”, e é determinante saber qual a frame que se encontra selecionada no momento em que se estipula um movimento de um robô, caso contrário a posição final estipulada poderá não ser a expectável, colocando o operador em risco ou o robô numa situação perigosa e imprevisível. Quando o tipo de movimento Linear (MovL) é aplicado, o robô executa uma trajetória linear em que todas as juntas ou eixos irão se movimentar conforme necessário de forma a garantir que o tool center point (TCP), permaneça na trajetória e de acordo com uma orientação consistente. Este tipo de movimento é normalmente aplicável em situações que se pretende executar aproximações a um determinado objeto ou peça a manipular, bem como, quando necessário entrar em espaços confinados, uma vez que a utilização deste tipo de movimento é previsível e facilmente controlável. Contudo dever-se-á ter em consideração que existem desvantagens associadas aos movimentos lineares, uma vez que este tipo de movimento é mais lento que outros movimentos complementares e geralmente se encontram definidos em mm/s.
(MovJ) trata-se do tipo de movimento mais rápido que um robô consegue executar e descreve-se como uma trajetória não linear e não tão previsível quanto o movimento linear. Como os diferentes eixos têm diferentes velocidades máximas admissíveis, os movimentos de articulação devem ser aplicáveis sempre e na medida do possível para otimização dos tempos de ciclo do processo, predominantemente em espaço aberto. A trajetória de um movimento de junta é normalmente apresentada como um arco definido entre dois pontos definidos no espaço e trata-se da trajetória mais eficiente que o robô executa, de forma a aplicar a máxima velocidade admissível de cada eixo para alcançar no menor tempo possível o ponto de destino. O ponto médio deve ser estipulado aproximadamente a meio entre a posição inicial e a posição final do arco, de forma a não ser extrapolada a trajetória pretendida. Em suma, os tipos de movimentos linear, articular (junta) e circular permitem que o programador, defina a trajetória mais apropriada para realizar uma tarefa. Os sistemas de coordenadas auxiliam o programador, referenciando uma origem. Uma vez mais, não se trata de ir de A para B o mais rápido possível, trata-se sim de executar a movimentação de um ponto A para um ponto B, da forma mais correta e assertiva possível de acordo com a especificação estabelecida para a tarefa do robô. O “MovC”, conhecido como movimento circular, é usado para mover o TCP do robô em torno de um raio constante. Os robôs aplicados no âmbito da soldadura utilizam regularmente este tipo de movimento à medida que o robô se move ao redor do círculo, uma vez que a orientação do TCP não muda, criando um círculo suave. Para fazer um círculo completo são necessários quatro pontos desde o início do círculo; primeiro ponto médio, primeiro ponto final, segundo ponto médio e de volta ao ponto inicial. Nem sempre é aplicável a execução de um círculo completo, pois esse movimento pode ser usado para criar uma trajetória em que o robô executa um movimento circular em função de um raio ou arco com um ponto final finito. A colocação desses pontos é que se trata de um fator determinante para a precisão da trajetória pretendida. Figura 3 - Processo de simulação e comissionamento virtual para demonstração dos sistemas de coordenadas de robôs Fanuc. Eng.º Jorge Silva - Formador de Robótica Industrial no CENFIM Núcleo de Amarante CENFIM no AED Days 2022 Esta foi a 9ª edição do evento, que já está bastante consolidado a nível nacional e internacional, sendo que contou com altas entidades para a Conferência, nomeadamente Ministro da Economia, Secr. Estado da Defesa e empresas de gabarito internacional como Airbus, Embraer, Leonardo, entre outras. Terminou com a presença de 670 participantes e mais de 300 empresas de 20 países diferentes. O s AED Days 2022 são o principal evento do Cluster Português da Aeronáutica, do Espaço e da Defesa e realizou-se, de 24 a 27 de maio, num formato híbrido. O CENFIM esteve presente com stand virtual. O evento dividiu-se em 3 módulos distintos: ! AED TALKS - Conferência de Alto Nível e Workshops; ! AED CONNECT - Reuniões empresariais para desenvolvimento de negócio (B2Bs); ! AED CAREERS - Fórum de RH com palestras e feira de oportunidades, no qual o CENFIM esteve envolvido.
interpretar toda informação lá descrita e aos desenhadores exige-se que sejam capazes de colocar toda a informação indispensável ao fabrico. Não cair no erro comum que é empurrar para a cabeça do operador da máquina a responsabilidade de completar a informação em falta. Isso até pode funcionar com o operador que temos hoje, mas amanhã com outro operador já não será possível. As tolerâncias permitidas para qualquer cota podem ser expressas de forma individual ou geral, mas obrigatoriamente todas as dimensões terão uma tolerância associada para o seu fabrico. No caso das dimensões controladas pelo toleranciamento geral ou funcional é indispensável a consulta de tabelas específicas para o conhecimento dos desvios máximos e mínimos permitidos. Todas as cotas, sem exceção, têm que ter tolerância, individual ou geral. Tolerância Dimensional Introdução Os processos de fabrico, sobretudo os de arranque de apara, estão sujeitos a imprecisões o que impossibilita o fabrico de qualquer peça de forma rigorosa de acordo com as cotas nominais estabelecidas. Estas imprecisões, maiores ou menores consoante os processos de fabrico escolhidos, leva a que as dimensões finais de fabrico para serem validadas necessitem somente de ficar dentro de um intervalo, definido por uma dimensão máxima e mínima ou por desvios máximo e mínimo em relação à dimensão nominal. Qualquer dimensão de uma peça não precisa de corresponder a um único valor mas sim estar dentro de um intervalo de valores que não compromete a funcionalidade da peça. Estes intervalos são criteriosamente definidos pelo Desenhador/Projetista para que peças semelhantes possam ser substituídas entre si, sem que haja necessidade de ajustes. A prática demonstra que as medidas das peças podem variar, dentro de certos limites, para mais ou para menos, sem que isto prejudique a qualidade ou a sua funcionalidade. Esses desvios aceitáveis nas medidas das peças caracterizam o que chamamos de tolerância dimensional. As tolerâncias vêm indicadas, nos desenhos de fabrico, por valores e símbolos apropriados. As peças, em geral, não funcionam isoladamente, trabalham associadas a outras peças, formando conjuntos mecânicos que desempenham funções específicas. Num conjunto, as peças ajustam-se, isto é, encaixam-se umas nas outras de diferentes maneiras, por isso, devemos compreender e reconhecer os tipos de ajustamentos possíveis entre peças de conjuntos mecânicos. Para que o processo de fabrico seja eficaz é fundamental que sejamos capazes de identificar normas e simbologia que determinam os desvios permitidos. Não é possível garantir o fabrico correto de uma peça se desconhecemos parte da simbologia ou outro tipo de informação técnica presente num desenho. Caímos e muitas vezes no erro comum que é Símbolo desconhecido ser igual a símbolo ignorado. A nossa baixa produtividade deve-se também ao não domínio total de toda informação relativa ao fabrico de uma peça, temos que saber As cotas indicadas no desenho de fabrico são chamadas de dimensões nominais. É impossível executar as peças com os valores exatos indicados nessas dimensões porque vários fatores interferem no processo de produção, tais como imperfeições dos instrumentos de medida e das máquinas, deformações do material e falhas do operador. Então, procurase determinar desvios, dentro dos quais a peça possa funcionar corretamente. Desvios Os desvios são afastamentos aceitáveis em relação às dimensões nominais, para mais ou para menos, que permitem a execução da peça sem prejuízo para seu funcionamento e intermutabilidade. Os desvios podem ser indicados no desenho de fabrico como mostra a figura a seguir: Neste exemplo acima, a dimensão nominal do diâmetro do pino é 20 mm. Os desvios são: + 0.28 mm (vinte e oito centésimas de milímetro) e + 0.18 mm (dezoito centésimas de milímetro). O sinal + (mais) indica que os desvios são positivos, isto é, que as variações da dimensão nominal são para valores maiores que a cota nominal. O Desvio de maior valor (0.28 mm, no exemplo) é designado por Desvio superior; o de menor valor (0.18 mm) é designado por Desvio inferior. Tanto um como o outro indicam os limites máximos e mínimo da dimensão real da peça. Somando o Desvio superior à dimensão nominal obtemos a dimensão máxima, isto é, a maior medida aceitável da cota depois de executada a peça.
corresponde a: 20 mm + 0.28 mm = 20.28 mm. Somando o Desvio inferior à dimensão nominal obtemos a dimensão mínima, isto é, a menor medida que a cota pode ter depois de fabricada. No mesmo exemplo, a dimensão mínima é igual a 20 mm + 0.18 mm, ou seja, 20.18 mm. Assim, os valores: 20.28 mm e 20.18 mm correspondem aos limites máximos e mínimo da dimensão do diâmetro da peça. Depois de executado, o diâmetro da peça pode ter qualquer valor dentro desses dois limites. A dimensão encontrada, depois de executada a peça, é a dimensão efetiva ou real; ela deve estar dentro dos limites da dimensão máxima e da dimensão mínima. Quando os dois afastamentos são positivos, a dimensão efetiva da peça é sempre maior que a dimensão nominal. Entretanto, há casos em que a cota apresenta dois afastamentos negativos, ou seja, as duas variações em relação à dimensão nominal é para menos, como no próximo exemplo. Tolerância Tolerância é a variação entre a dimensão máxima e a dimensão mínima. Para obtê-la, calculamos a diferença entre uma e outra dimensão. Qualquer dimensão efetiva entre os desvios superior e inferior, inclusive a dimensão máxima e a dimensão mínima, estão dentro do campo de tolerância. Campo de tolerância de uma dimensão A cota Ø20 mm apresenta dois desvios com sinal - (menos), o que indica que os desvios são negativos: - 0.18 mm e - 0.28 mm. Quando isso acontece, o desvio superior corresponde ao de menor valor numérico absoluto. No exemplo, o valor 0.18 é menor que 0.28; logo, o desvio de - 0.18 corresponde ao desvio superior e - 0.28 corresponde ao desvio inferior. Para saber qual a dimensão máxima que a cota pode ter basta somar o desvio superior da dimensão nominal. No exemplo: 16.00 + (- 0.18) = 15.82. Não se esqueça que estamos a somar valores de sinais contrários. Para obter a dimensão mínima deve somar o desvio inferior à dimensão nominal. Então: 16.00 + (- 0.28) = 15.72. A dimensão efetiva deste diâmetro pode, portanto, variar dentro desses dois limites, ou seja, entre 15.82 mm e 15.72 mm. Neste caso, de dois afastamentos negativos, a dimensão efetiva da cota será sempre menor que a dimensão nominal. Há casos em que os dois desvios têm sentidos diferentes, isto é, um é positivo e o outro é negativo. Durante o fabrico de uma peça devemos analisar cada uma das dimensões inscritas no desenho para verificar qual a tolerância associada a cada uma delas. É importante reter que todas as dimensões têm tolerância, todas sem exceção, descritas de forma individual ou geral. Um desenho deve conter toda a informação indispensável ao fabrico. Não podemos continuar a apresentar desenhos incompletos à espera que o operador da máquina complemente as instruções de fabrico com a sua experiência. Não é definitivamente um método usado numa industria que se quer tecnicamente desenvolvida. As cotas com tolerância individual ou funcional, nos casos de zonas de acoplamentos com outras peças, têm os desvios inscritos nas cotas ou poderemos aceder a eles consultando tabelas específicas. As cotas sem tolerância individual inscrita remetem-nos para a leitura da norma que controla o toleranciamento geral do nosso desenho. Todos os desenhos devem ter indicado a norma e a classe que controla o toleranciamento geral. A norma usada é a ISO 2768 - mk cujos valores dos desvios estão descritos na tabela abaixo. O m é relativo à classe média do toleranciamento dimensional e o K é relativo à classe média do toleranciamento geométrico. Tolerâncias dimensionais gerais ISO 2768 para peças maquinadas Tolerâncias lineares Quando isso acontece, o afastamento positivo corresponde sempre ao desvio superior e o desvio negativo corresponde ao afastamento inferior. Numa mesma peça, as cotas podem vir acompanhadas de diferentes afastamentos, de acordo com as necessidades funcionais de cada parte. Analise o desenho de fabrico seguinte e depois, interprete as cotas indicadas.
Nos desenhos de fabrico com indicação de tolerância, a qualidade de trabalho vem indicada apenas pelo numeral, sem o IT. Antes do numeral vem uma ou duas letras, que representam o campo de tolerância no sistema ISO. Observe o desenho abaixo. Ajustamentos Para entender o que são ajustamentos precisamos de saber o que são veios e furos de peças. Quando falamos em ajustamentos, veio é o nome genérico dado a qualquer peça, ou parte de peça, que funciona alojada noutra. Em geral, a superfície externa de um veio trabalha acoplada, isto é, unida à superfície interna de um furo. Veios e furos de formas variadas podem funcionar ajustados entre si. Dependendo da função do veio, existem várias classes de ajustamentos. A dimensão nominal da cota é 16 mm. A tolerância é indicada por H8. O número 8, indica a qualidade de fabrico; está associado a uma qualidade de trabalho da mecânica corrente. Sistema de Tolerâncias e Ajustamentos ISO O sistema ISO consiste num conjunto de princípios, regras e tabelas que possibilita a escolha racional das tolerâncias e ajustamentos de modo a tornar mais económica a produção de peças mecânicas intermutáveis. Este sistema foi estudado, inicialmente, para a produção de peças mecânicas até 500 mm de diâmetro; depois, foi ampliado para peças com até 3150 mm de diâmetro. Esta norma estabelece uma série de tolerâncias fundamentais que determinam a precisão da peça, ou seja, a qualidade de trabalho, uma exigência que varia de peça para peça, de uma máquina para outra. A norma ISO prevê 20 qualidades de fabrico. Essas qualidades são identificadas pelas letras: IT seguidas de numerais. A cada uma delas corresponde um valor de tolerância. Campos de tolerância ISO No desenho apresentado abaixo, a tolerância do veio vem indicada por h6. O número 6 é indicativo da qualidade de trabalho e, no caso, corresponde à mecânica corrente. A letra h identifica o campo de tolerância, ou seja, o conjunto de valores aceitáveis após a execução da peça, que vai da dimensão mínima até a dimensão máxima. A letra I vem de ISO e a letra T vem de tolerância; os numerais: 01, 0, 1, 2,... 18, referem-se às 20 qualidades de fabrico; a qualidade IT 01 corresponde ao menor valor de tolerância. As qualidades 01 a 4, estão associadas à mecânica de alta precisão. É o caso dos calibres, que são instrumentos de alta precisão usados no controle dimensional de peças maquinadas em qualidades inferiores. O fabrico de calibres está associado à mecânica de precisão. São instrumentos fabricados com qualidade superiores e usados no controle dimensional de peças maquinadas com qualidades inferiores. No extremo oposto, as qualidades 10 a 18 correspondem às maiores tolerâncias de fabrico. Essas qualidades são aceitáveis para peças isoladas, que não requerem grande precisão; daí o facto de estarem classificadas como mecânica grosseira. Neste intervalo está contemplada por exemplo a construção soldada. O sistema ISO estabelece 28 campos de tolerâncias, identificados por letras do alfabeto. Cada letra está associada a um determinado campo de tolerância. Os campos de tolerância para veio são representados por letras minúsculas, como mostra a figura a seguir:
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