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ANÁLISE DE FALHAS DE FERRAMENTAS WORKSHOP MOLDES ABM Eng. M. Eng. Paulo Haddad Supervisor de Assessoria Técnica

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Page 1: Analise de falhas em ferramentas villares metals moldes abm jun 2011

ANÁLISE DE FALHAS

DE

FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM

Eng. M. Eng. Paulo Haddad

Supervisor de Assessoria Técnica

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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

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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.

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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.

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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

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.

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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

FALHAS CATASTRÓFICAS

Dano de grande extensão;

Perda imediata de utilidade;

Material para investigação completa;

-Análise química

-Metalografia

-Fractografia

-Ensaios mecânicos

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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

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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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DE FERRAMENTAS

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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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

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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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

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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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011

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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ANÁLISE DE FALHAS

DE FERRAMENTAS

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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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ANÁLISE DE FALHAS

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.

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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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DE FERRAMENTAS

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(a)

(b)

(c)

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PARA QUE AS FERRAMENTAS

NÃO FALHEM...