analise de falhas em ferramentas villares metals moldes abm jun 2011
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ANÁLISE DE FALHAS
DE
FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM
Eng. M. Eng. Paulo Haddad
Supervisor de Assessoria Técnica
ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
AGENDA
Falhas em Moldes e Ferramentas para Plástico
_Porque as ferramentas falham?
_Aspectos importantes para a vida de uma
ferramenta
_Falhas catastróficas
_Falhas localizadas
ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
Falhar é o destino das ferramentas
_ Os requisitos de uma ferramenta são geralmente
muito elevados.
_ A ferramenta ideal custaria o mínimo necessário
para produzir o total de peças desejadas e só então
poderia falhar.
ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
A verdadeira questão diz respeito então à quando a
falha deve ser esperada:
_Produção contínua ou prolongada: máxima vida
de ferramenta;
_Produção limitada: mínimo custo para atender
totalidade da produção.
ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
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POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
Se tudo sempre corresse bem:
As ferramentas não falhariam?
Quando falham, a determinação do modo de falha
para o tipo de serviço, permite que haja:
_Adequação do projeto da ferramenta;
_Indicação do aço correto e dos processos
adequados para obtenção da ferramenta “ideal”.
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DE FERRAMENTAS
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POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
Mas a vida real é mais complicada:
_Não há um único modo de falha em serviço;
_As ferramentas falham antes de estarem prontas
ou antes mesmo de trabalharem.
ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
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POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
1964 – The Tool Steel Troubleshooter:
-Análise de 107 casos de falha em ferramentas editado
pela BETHLEHEM STEEL CORPORATION, indicando 5
fatores causadores de falha.
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De acordo com The Tool Steel Troubleshooter:
Erro de Projeto;
Defeito de Matéria Prima;
Desvio ou Erro de Tratamento Térmico;
Acabamento Inapropriado; e
Fatores Operacionais e Mecânicos.
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
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WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
Podem então ser considerados fatores para o sucesso:
Bom Projeto;
Aço Correto e de Boa Qualidade;
Correto Tratamento Térmico;
Acabamento Apropriado; e
Aplicação Apropriada da Ferramenta
ASPECTOS IMPORTANTES PARA A VIDA
DE UMA FERRAMENTA
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DE FERRAMENTAS
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FALHAS CATASTRÓFICAS
Dano de grande extensão;
Perda imediata de utilidade;
Material para investigação completa;
-Análise química
-Metalografia
-Fractografia
-Ensaios mecânicos
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FALHAS CATASTRÓFICAS
Exemplo 1: Molde para injeção de termoplástico
Fig. 1: Foto da matriz trincada enviada para análise.
Fig. 2: Foto da matriz cortada na região da trinca para retirada de amostras.
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Regiões de retirada de corpos
de prova para metalografia
a) b)
c) d)
Fig.3: Seqüência de fotos mostrando em a, b e c a face de fratura e a região de
retirada dos corpos de prova para análise, e em d detalhe para análise fractográfica.
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Detalhe de região com canto vivo e presença de trinca sem
descarbonetação. Ataque: Nital 4%. Aumentos: a)100x e b)200x.
a) b)
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FALHAS CATASTRÓFICAS
A fratura frágil em aço do tipo em estudo pode ser obtida
por 3 fatores isolados ou pela combinação deles:
- falta de tenacidade do material;
- solicitação dinâmica em baixa temperatura(sub-zero);
e/ou
- estado de tensão (presença de entalhes severos).
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FALHAS LOCALIZADAS
Dano localizado;
Perda gradativa de utilidade;
Necessidade de reparos ou retrabalhos freqüentes;
Material incompleto para investigação;
_Análise química
_Metalografia
_Dureza
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FALHAS LOCALIZADAS
Exemplo 2: Molde para compressão de SMC com “poros”
nas superfícies pós cromação
Detalhe: região
recortada para
retirada de
amostras – núcleo
do bloco em plano
longitudinal.
Figura 1 – Vista do molde lateral de caminhão. Dimensões:
710 x 1230 x 1690 mm.
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(b)
(c)
(d)
2 mm
(a)
(b) (c) (d)
Análise visual. a) vista geral dos defeitos na amostra estudada; b) defeitos
da região 1; c) região 2 e região 3; d) região 4. Fotos realizadas com
máquina digital. Sem controle das ampliações.
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DE FERRAMENTAS
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(b)
(c)
(a)
(b) (c)
Análise Macroestrutural do centro do bloco. a) Seção longitudinal do bloco –
região perpendicular à superfície que apresentou os defeitos; b) detalhe da
Figura 3-a – observar presença de pites ocasionados pelo ataque ácido,
aumento 6,7x(*); c) região com presença de cromo duro deteriorado, aumento
6,7x(*). (*)aumentos observados nos originais.
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DE FERRAMENTAS
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Presença de defeito com superfície irregular e de grande extensão lateral, média de
500 µm; Presença de fina camada de cromo sobre cavidade com característica de superfície
gerada por corrosão. Espessura compreendida na faixa de 3 a 14 µm.
Análise Amostra Cromada – mesma utilizada para a análise macrográfica. a) Vista geral da peça cromada; b)
detalhe da Figura 3-a – região à esquerda; c) detalhe da Figura 3-a – região à direita.
(b) (c)
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(a)
(b)
(c)
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PARA QUE AS FERRAMENTAS
NÃO FALHEM...
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