Implementação de um sistema de controlo de processo e projeto de coquilha numa empresa de fundição

Abstract

O presente trabalho enquadra-se no âmbito do Projeto de Dissertação inserido no Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica da Universidade do Minho 5 ° Ano. Este projeto teve como principais objetivos, a análise e implementação de sistemas de controlo no processo de fundição e o acompanhamento de projetos de coquilha desenvolvidos na empresa DELABIE, que se dedica à produção de torneiras e válvulas em latão. Este trabalho iniciou-se com, uma revisão bibliográfica sobre temas ligados à tecnologia de fundição, vazamento por gravidade em moldação permanente, propriedades do latão e projeto de coquilha. Em paralelo, foram analisados os procedimentos da empresa, com principal incidência nas atividades de fusão, vazamento do latão e de projeto de coquilha. A partir da identificação dos problemas nas Atividades de Produção do posto de trabalho Vazamento de Peças, foram implementadas modificações no seu ciclo de produção, setup’s e perturbações do posto, permitindo aumentar a produção útil em 12%, melhorar a organização e uniformização das suas atividades. No âmbito da implementação de Procedimentos de Controlo, estabeleceu-se no procedimento de carregamento do forno um limite máximo de 30% para refusão de gitos, registando-se nas análises químicas das amostras do banho do forno, uma diminuição do desvio padrão na percentagem dos elementos de liga. O procedimento de controlo dos banhos de grafitização das coquilhas introduziu, atividades de monitorização da densidade dos banhos e de adição de grafite, uniformizando a densidade para 1,070 g/cm3. Os procedimentos de controlo dos parâmetros específicos de vazamento permitiram, criar uma base de dados das suas variáveis, sendo criados documentos de produção para cada uma das referências. De modo a avaliar o processo de “Projeto de Coquilha” utilizado na DELABIE, selecionaram-se duas referências, descrevendo os problemas e decisões tomadas em cada fase até, estas serem validadas para produção. Algumas das decisões tomadas de forma empírica, foram estudadas com recurso a ferramentas de simulação de fundição (NovaFlow&Solid), comparando os seus efeitos com os resultados obtidos no software.

This work is presented in the context of the Project for Dissertation inserted into the Master in Mechanical Engineering, University of Minho 5th Year This project had two main objectives, the implementation of control systems in the casting process and follow the development of permanent mold projects in DELABIE company, which is engaged in production of taps and valves in brass. This work began with a literature review on issues related to foundry technology with permanent mold by gravity pour, properties of brass and the cast mold design. In parallel, the company's procedures were analysed, with the main focus on fusion, brass casting and permanent mold design activities. From the identification of problems in the Production Activities on the PT Pouring, modifications were implemented in the production cycle, setup's and disorders of the stand, enabling the increase the useful production by 12%, improve the organization and standardization of activities. In the implementation of control procedures, settled in the loading procedure the oven a maximum of 30% gating’s remelt, registering on chemical analyses of samples from the furnace bath, a standard deviation decrease in the percentage of alloying elements. The control procedures for the shells graphitization introduced monitoring activities of the density of the baths and graphite added, standardizing the density to 1.070 g/cm3. The procedures for monitoring the specific pouring parameters allowed create a database of your variables and production documents being created for each reference. In order to evaluate the process of "Project Die Casting" employed in DELABIE, 2 references were selected with problems, describing the problems and decisions taken until they are validated for production. Some of the decisions made empirically, were studied using the casting simulation (NovaFlow & Solid) tools, comparing its effects with those obtained in the software.