Nova tecnologia: brunimento em ferro fundido vermicular

Empresa Tupy Fundições analisa possível implantação no mercado

Fotos: Fabiano Mocellin

O setor de usinagem com ferramentas de geometria indefinida ganha uma tecnologia inédita. O responsável por essa inovação é o mais novo doutor engenheiro do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Santa Catarina, Fabiano Mocellin, com a tese “Desenvolvimento de tecnologia para brunimento de cilindros de blocos de motores em ferro fundido vermicular”.

" Existe uma carência no Brasil de profissionais e empresas com domínio e conhecimento referente ao processo de brunimento de cilindros de blocos de motores, até mesmo em ferro fundido cinzento. Acredito que os objetivos da tese foram atingidos", afirma Mocellin, pesquisador e engenheiro de desenvolvimento de produtos da Empresa Tupy Fundições.

"Com certeza, este trabalho trará muitos frutos para as empresas brasileiras do setor", afirma o orientador do Brasil, Dr. Eng. Lourival Boehs (UFSC).

Na Alemanha, os co-orientadores foram Dr. Ing. Eberhard Abele da Universidade Técnica de Darmstadt - PTW e o pioneiro em pesquisas na área, o Dipl. Min. Josef Schmid da Nagel/Elgan - empresa alemã, líder em construções de máquinas e ferramentas de brunimento. "Para o sucesso da pesquisa foi necessário, além de uma boa idéia, a combinação de diversos elementos necessários para a realização do processo de usinagem proposto”, comenta Schmid.

Da teoria à prática

 O objetivo geral da tese é propor e viabilizar tecnicamente uma solução alternativa para a usinagem de cilindros de blocos de motores produzidos em ferro fundido vermicular.

Essa solução contemplou a redução de custos de fabricação desses blocos de motores com a eliminação das etapas de mandrilamento em semi-acabamento e mandrilamento em acabamento do processo de usinagem, viabilizada pelo desenvolvimento e ampliação da função da primeira etapa de brunimento, denominada brunimento em desbaste.


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Dentre os principais pontos levantados por Mocellin, destacam-se:
- Crescente aplicação de blocos de motores em ferro fundido vermicular, principalmente em motores diesel de alto desempenho, o que se deve principalmente às propriedades mecânicas superiores desse material em relação ao ferro fundido cinzento e ligas leves;
- A usinagem de blocos de motores em ferro fundido vermicular é atualmente realizada com sucesso;
- O mandrilamento dos cilindros, normalmente é realizado nas etapas de desbaste, semi-acabamento e acabamento, que são as operações de usinagem mais críticas, quando comparado ao ferro fundido cinzento;
- Algumas pesquisas que apontam para a possibilidade do emprego de brunimento em desbaste, com altas taxas de remoção de material, como alternativa para substituir a operação de mandrilamento em acabamento.

Devido à falta de infraestrutura de pesquisa nessa área no Brasil, toda a parte experimental da tese foi realizada na Empresa Nagel da Alemanha. O pesquisador analisou a influência de diferentes variáveis de entrada, tais como tipos de grãos abrasivos, ligantes, fluidos de corte e parâmetros de processo.

"A elevadas velocidades de corte combinou-se às características desejadas de elevada taxa de remoção, elevada vida de ferramenta, baixa rugosidade, baixo aquecimento e erro de forma da peça. Em nenhuma das literaturas consultadas, tais elementos haviam sido combinados com sucesso. Por fim, análises de custo indicaram que o processo proposto apresenta significativas vantagens econômicas em relação aos métodos de fabricação atualmente empregados para a usinagem de cilindros de blocos de motores”, explica Mocellin.

Análise dos especialistas

O projeto é fruto da parceria entre UFSC, Empresa Tupy Fundições (Brasil), Universidade Técnica de Darmstadt (PTW) e Empresa Nagel (Alemanha). O relator da tese, professor Dr. Álisson Rocha Machado, da Universidade Federal de Uberlândia acredita que uma das grandes virtudes do trabalho é poder agregar parcerias em torno de uma pesquisa inédita.

 “Isso é um grande salto. Outro fator importante é a relevância do tema, já que falta literatura científica sobre o assunto. O conhecimento gerado neste trabalho será importante para todos da área, pois traz um diferencial significativo para a tecnologia do setor".

O diretor da Faculdade de Engenharia Mecânica da Unicamp e membro da banca de defesa, Dr. Anselmo Eduardo Diniz, afirma que os resultados são interessantes e promissores. "A tese tem bastante informação e é excelente poder fazer um brunimento com taxas maiores e com alto tempo de vida das ferramentas. E creio que o Mocellin é um dos poucos doutores em brunimento do país".

Já o Ph.D. João Carlos Ferreira, da área de planejamento e processo da UFSC, também da banca, diz que a cooperação internacional, os diversos equipamentos envolvidos e as várias instituições unidas pela pesquisa são de suma importância. "O resultado é fantástico: possibilidade de substituição da linha que está no mercado por uma melhor e mais em conta".

A Tupy Fundições, localizada em Joinville, Santa Catarina, é considerada no cenário global como um dos maiores fabricantes de blocos de motores em ferro fundido vermicular. Anuncia que já estuda a implantação do processo de brunimento recém desenvolvido. “Esse trabalho significou muito para a Tupy e principalmente para o Brasil, e ainda tem muito a oferecer", comenta Cássio Luiz de Andrade, da Tupy.

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