fmea projeto molde

CENTRO TECNOLGICO DA ZONA LESTE FACULDADE DE TECNOLOGIA DA ZONA LESTE

RONILDO XAVIER DOS SANTOS

APLICAO DO FMEA NO PROJETO DE MOLDES PARA INJEO DE MATERIAIS TERMOPLSTICOS

So Paulo

2009



APLICAO DO FMEA NO PROJETO DE MOLDES PARA INJEO DE MATERIAIS TERMOPLSTICOS

Trabalho de Concluso de Curso apresentado no curso de Tecnologia de Produo nfase Plstico na FATEC ZL como requerido parcial para obter o Ttulo de Tecnlogo de Produo com nfase em Plstico.

Orientador: Prof. Lcio Cesar Severiano

So Paulo

2009

Santos, Ronildo Xavier dos

Aplicao do Fmea no Projeto de Moldes para Injeo de Materiais Termoplsticos / Ronildo Xavier dos Santos So Paulo, SP : [s.n], 2009.

50f.

Orientador: Prof. Lcio Cesar Severiano Trabalho de Concluso de Curso (Graduao) Centro

Tecnolgico da Zona Leste Faculdade de Tecnologia da Zona Leste.

Bibliografia: f.

1. Histrico do Fmea. 2. Definio de Moldes. 3. Problemas mais Comuns. I. Severiano, Lcio Cesar. II. Faculdade de Tecnologia da Zona Leste .



APLICAO DO FMEA NO PROJETO DE MOLDES PARA INJEO DE TERMOPLSTICOS

Trabalho de Concluso de Curso apresentado no curso de Tecnologia de Produo nfase Plstico na FATEC ZL como requerido parcial para obter o Ttulo de Tecnlogo de Produo com nfase em Plstico.

COMISSO EXAMINADORA

__________________________________

Prof. Lcio Cesar Severiano.

Faculdade de Tecnologia da Zona Leste

__________________________________

Prof. Me. Givanildo Alves dos Santos


__________________________________

Prof. Me. Bruno Tadeu Garcia


SEE/SP- Secretaria da Educao do Estado de So Paulo.

So Paulo,___de______________de 2009

AGRADECIMENTOS

A Deus, a minha esposa Cleonice e minha filha Geovanna, pelo grande apoio e

compreenso das horas que deixamos de estar juntos em prol da concretizao

deste trabalho. Em especial, ao meu orientador, Prof. Lcio pela pacincia e

confiana na realizao e trmino deste trabalho.

No posso deixar de agradecer tambm a empresa que viabilizou a realizao deste

trabalho, instituio de ensino FATEC ZL onde realizei meu curso de Tecnologia

de Produo nfase Plstico e a todos os professores que se empenharam, e se

dedicaram durante estes trs anos dando o melhor de si.

A sabedoria, porm, l do alto, , primeiramente, pura; depois, pacfica, indulgente, tratvel, plena de misericrdia e de bons frutos, imparcial, sem fingimento. Tiago 3:17

RESUMO

O sucesso empresarial constantemente almejado pelas organizaes. A adoo de ferramentas da qualidade para a reduo dos custos da no-qualidade, pode ajudar neste processo. Atravs deste trabalho pretende-se mostrar as princpais caracteristicas do (FMEA) Anlise dos Modos de Falha e seus Efeitos (Failure Modes and Effects Analysis), a importncia da sua aplicao para identificar todos os possiveis modos potenciais de falha e determinar o efeito de cada uma sobre o desempenho do sistema (produto/processo). Em um exemplo real veremos que a aplicao do FMEA traz resultados extraordinrios, pois, unindo as experincias dos profissionais envolvidos, mais os relatos de problemas obtidos no passado resulta-se em ferramentais eficientes e prazos eficazes. Os resultados obtidos, e as concluses sero apresentados no final do presente trabalho. Palavras-chave: FMEA, Produto/Processo, Eficientes.

ABSTRACT

The business success is constantly longed for by the organizations. The adoption of tools of the quality for the reduction of the costs of the no-quality, it can help in this process. Through this work it intends to show the characteristic of substantials the (FMEA) Analysis of the Manners of Flaw and their Effects (Failure Modes and Effects Analysis), the importance of his application to identify all the possible potential manners of flaw and to determine the effect of each one on the acting of the system (product / process). In a real example we will see that the application of FMEA brings extraordinary results, because, uniting the involved professionals experiences, more the reports of problems obtained in the past is resulted in shelf-efficient and effective periods. The obtained results and the conclusions will be presented in the end of the present work. Key-works: FMEA, Product/Process, Efficient.

LISTA DE FIGURAS

Figura 2.1 - Relao do RPN com S, O e D ............................................................. 25

Figura 3.1 - Componentes bsicos de um molde ..................................................... 28

Figura 3.2 - Molde de duas placas ........................................................................... 29

Figura 3.3 - Molde de trs placas ............................................................................. 30

Figura 3.4 - Placa do molde com partes mveis ...................................................... 31

Figura 4.1 - Pea com rebarbas ............................................................................... 33

Figura 4.2 - Pea com marca de carbonizao (efeito diesel) .................................. 35

Figura 4.3 - Pea contendo marca de chupagem ..................................................... 36

Figura 5.1 - Tampa do Reservatrio de Combustvel ............................................... 38

Figura 5.2 - Caixa contendo os Terminais que sero montados .............................. 39

Figura 5.3 - Pea com Terminal Aflorando em sua superfcie .................................. 40

Figura 5.4 - Pea antes da adaptao do Molde ...................................................... 41

Figura 5.5 - Molde produzindo em Injetora Horizontal .............................................. 41

Figura 5.6 - Molde adaptado na Mquina Vertical .................................................... 42

Figura 5.7 - Pea mais o Canal de Distribuio ....................................................... 43

Figura 5.8 - Conformadores para eliminar empenamentos ...................................... 43

Figura 5.9 - Molde Aprovado no 2 Try-out .............................................................. 44

Figura 5.10 - Produto Grid Defrost ........................................................................... 45

LISTA DE QUADROS

Quadro 2.1 - Tabela de Severidade ......................................................................... 23

Quadro 2.2 - Tabela de Ocorrncia .......................................................................... 24

Quadro 2.3 - Tabela de Deteco ............................................................................ 24

SUMRIO

1 INTRODUO ...................................................................................................... 12

1.1 Objetivos ............................................................................................................ 13

1.2 Metodologia ........................................................................................................ 13

2 HISTRICO DO FMEA ......................................................................................... 14

2.1 Definies do Fmea ........................................................................................... 15

2.2 Tipos de Fmea ................................................................................................... 17

2.3 Objetivo da implementao do Fmea ................................................................. 18

2.4 Metodologia do FMEA ........................................................................................ 19

2.5 Etapas para confeco do Fmea ........................................................................ 20

2.6 Modo de Falha Potencial .................................................................................... 20

2.6.1 Efeito (s) Potencial (is) da Falha ..................................................................... 21

2.6.2 Causa da Falha ............................................................................................... 22

2.6.3 Avaliao dos Riscos (Severidades) ............................................................... 22

2.6.4 RPN Risk Priority Number: clculo de prioridade de risco ............................ 25

3 DEFINIO DE MOLDES PARA INJEO DE TERMOPLSTICOS .................. 26

3.1 Componentes de um Molde ............................................................................... 27

3.2 Tipos mais Comuns de moldes .......................................................................... 28

3.2.1 Molde de injeo de duas placas .................................................................... 28

3.2.2 Molde de injeo de trs placas ...................................................................... 29

3.2.3 Molde de injeo com partes mveis .............................................................. 30

4 PROBLEMAS MAIS ENCONTRADOS NO TRY-OUT DE MOLDES NOVOS ...... 32

4.1 Rebarbas ............................................................................................................ 32

4.2 Ausncia de ngulos de Sada no Molde ........................................................... 33

4.3 Marcas de Carbonizao no Produto (efeito diesel) ........................................... 34

4.4 Temperatura Inadequada do Molde ................................................................... 35

4.5 Refrigerao do Molde Ineficinte ...................................................................... 35

4.6 Marcas de Rechupe ........................................................................................... 36

4.7 Peas Presas no Molde.................................................................................... ..37

5 ESTUDO DE CASO ............................................................................................ ..38

6 CONSIDERAES FINAIS ................................................................................ ..46

7 REFERNCIAS ................................................................................................... ..47

ANEXO A - Formulrio de FMEA preenchido ........................................................ ..50

12

1 INTRODUO

Com a disputa acirrada das indstrias em geral, as empresas tm

procurado melhorar continuamente a qualidade de seus produtos e processos, para

atenderem requisitos de satisfao, garantir a necessidade de seus clientes,

agregarem valor a seus produtos e adquirirem conhecimento.

Com aplicao da tcnica (FMEA) Anlise do Efeito do Modo de

Falha (Failure Modes and Effects Analysis) possvel obter resultados muito

satisfatrios como: elucidar os pontos duvidosos do projeto ou processo tornando

possvel evitar o surgimento de problemas potenciais, devido a participao de

especialistas das partes envolvidas em todo projeto e processo, tais partes possuem

experincias passadas facilitando assim a identificao de erros outrora praticados,

existindo ento a possibilidade de desenvolver-se um projeto e/ou processo que

venha dar certo.

Um dos fatores mais importantes para implementao com sucesso

de um programa de FMEA o momento oportuno de sua execuo. Para obter

melhores resultados, o FMEA deve ser feito antes de um modo de falha de projeto

ou processo ter sido incorporado ao produto ou processo.

Com o uso do FMEA no projeto de moldes para injeo de materiais

termoplsticos, pode-se reconhecer e avaliar falhas potenciais, os efeitos destas

falhas, identificar aes que possam eliminar ou reduzir a possibilidade de

ocorrncia de uma falha potencial, evitando assim a necessidade de modificaes

em um molde j confeccionado, sem contar com a insatisfao do cliente.

Utilizando o FMEA como uma tcnica disciplinar, teremos um

13

ferramental produtivo, estabilizao no processo, qualidade no produto final e a

possvel satisfao do cliente que deve ser o foco principal de uma empresa.

Moldes ineficientes, mal dimensionados, sem ngulos de sada, com

rebarbas, faltando sada de ar, sem controle de temperatura e outros podem

influnciar de forma negativa na qualidade do produto, havendo a necessidade de

reparos e/ou modificaes que podem gerar custos adicionais no previstos em

oramentos. No final deste trabalho poderemos observar a importnncia da

aplicao da tcnica do FMEA no intuito de se evitar falhas potencias, atravs do

estudo de caso apresentado veremos um exemplo real de uma falha potencial que

gerou a necessidade de mudar um ferramental e todo processo que j estava

aparentemente definido.

1.1 Objetivos

Esta pesquisa tem como objetivo identificar aspectos da

implementao da tcnica FMEA no desenvolvimento do projeto de moldes para

injeo de materiais termoplsticos, visando minimizar falhas e defeitos potenciais

atravs do conhecimento dos especialistas envolvidos no projeto.

1.2 Metodologia

Para realizao desta pesquisa ser utilizado a metodologia de

estudo de caso e ainda ser utilizado a metodologia de pesquisa bibliogrfica para

reviso da literatura.

14

2 HISTRICO DO FMEA

A FMEA surgiu aproximadamente nos anos 50, na indstria

aeronutica e militar, com a finalidade de identificar e focar os modos e efeito de

falha e a sua criticidade em dispositivos militares. Nos anos 60 e 70, a FMEA passou

a se preocupar com a documentao dos modos potenciais de falhas, com o intuito

de melhorar o desempenho de produtos projetos e tambm dos seus processos de

manufatura. Nos anos 90, passou a estar definitivamente do campo de

conhecimentos de gesto da qualidade total, tornando-se uma ferramenta de

planejamento da qualidade exigida como requisito de normas, como por exemplo, a

ISO 9000 (2000) e QS9000 (1996) (PUCRS, 2009).

O FMEA Anlise dos Modos de Falha e seus Efeitos (Failure Modes

and Effects Analysis ) uma ferramenta poderosa que surgiu dentro da Indstria

Aeronutica para buscar a confiabilidade das aeronaves. O FMEA primeiramente

desenvolvido para a melhoria da confiabilidade dos sistemas, tambm tem sido

largamente utilizado para a melhoria dos processos e da qualidade dos produtos,

sendo denominado como FMEA de Processos. A indstria automobilstica

americana com a norma QS-9000 tem como requisito, a realizao do FMEA para

os seus fornecedores no desenvolvimento do projeto e do processo para eliminar ou

minimizar as falhas (EXCELLENCECONSULT, 2009).

A ferramenta FMEA surgiu por volta de 1949 e destinava-se s

anlises de falhas em sistemas e equipamentos do exrcito americano, onde

avaliavam a sua eficincia baseando-se no impacto sobre uma misso ou no

sucesso de defesa pessoal de cada soldado. Na dcada de 60, foi aprimorado e

desenvolvido pela NASA, quando foi tomando espao nos setores aeronuticos.

15

Porm, desde 1976 vem sendo aplicada no setor automobilstico e atualmente

constitui-se numa ferramenta imprescindvel para as empresas fornecedoras deste

segmento. Observa-se que a maioria dos fornecedores da indstria automobilstica

utiliza esta ferramenta em consonncia com a norma TS 16.949.

No ambiente industrial, a ferramenta FMEA pode ser interpretada

como uma metodologia sistemtica que permite identificar potenciais falhas de um

sistema, projeto e/ou processo, com o objetivo de eliminar ou minimizar os riscos

associados, antes que tais falhas venham acontecer. O objetivo eliminar os modos

de falha ou minimizar os riscos associados. Para Back (1983), o FMEA de grande

utilidade para identificar a necessidade de um reprojeto visando sua confiabilidade

como resultado da anlise do projeto ou produto. Esta anlise ajuda no aumento do

conhecimento do produto e as possveis conseqncias das falhas decorrentes do

processo de projeto, assegurando que os resultados de qualquer falha,

eventualmente ainda existente, iro causar o mnimo de estragos. (ABEPRO, 2009).

2.1. Definies do FMEA

O FMEA (do ingls Failure Mode and Effect Analysis), uma

ferramenta que busca, em princpio, evitar, por meio da anlise das falhas potenciais

e propostas de aes de melhoria, que aconteam falhas no projeto do produto ou

do processo. Este o objetivo bsico desta tcnica, ou seja, detectar falhas antes

que se produza uma pea e/ou produto. Pode-se dizer que, com sua utilizao, se

est diminuindo as chances do produto ou processo falhar, ou seja, estamos

almejando aumentar sua confiabilidade (MANUAL QS 9000, 1997).

Anlise de Modos de Falhas e Efeito Fmea (Failure Mode and Effect Analysis) um mtodo estruturado e formalmente documentado, que

16

permite prevenir falhas e analisar os riscos e a criticidade de um processo, ou de seus eventos, atravs da identificao de causas e efeitos e da consequente utilizao de mecanismos ou aes para inibir as falhas potenciais (RODRIGUES, 2004, p.148).

A anlise do efeito do modo de falha (FMEA) um mtodo para

evitar problemas, que pode ser executado por engenheiros de projeto e de

segurana nos primeiros estgios de introduo do produto em questo. A FMEA

determina a chance de falha e a chance de deteco usando ponderao na

classificao para cada um dos modos de falha. A tcnica FMEA um mtodo

estruturado de reviso de projeto que levam os profissionais a considerarem modos

de falha em potencial e atribuam prioridades de acordo com o impacto que tero na

confiabilidade. A FMEA identifica problemas que necessitam de ateno imediata e

define aes preventivas que devem ser executadas antes de um projeto novo ser

liberado. (HRADESKY, 1989, p. 241).

A FMEA - Anlise dos Modos e Efeitos das Falhas um mtodo

de anlise de projetos (de produtos ou processos, industriais e/ou administrativos)

usado para identificar todos os possiveis modos potenciais de falha e determinar o

efeito de cada uma sobre o desempenho do sistema (produto ou processo),

mediante um raciocnio basicamente dedutivo.

Portanto um mtodo analtico padronizado de deteco e

eliminao de problemas potenciais de forma sistemtica e completa. (HELMAN E

ANDERY,1995, p. 25).

Uma FMEA pode ser descrito como um grupo sistemtico de

atividades destinado a: (a) identificar e avaliar a falha potencial de um

produto/processo e os efeitos desta falha, (b) identificar aes que poderiam eliminar

17

ou minimizar a possibilidade de ocorrncia de uma falha potencial e, (c) documentar

todo o processo. Isto complementar no processo de definio do que o projeto ou

processo deve fazer para satisfazer o cliente.(MANUAL FMEA, 2001).

2.2. Tipos de FMEA

A ferramenta FMEA pode ser aplicada tanto no desenvolvimento do

projeto, do produto como do processo. As etapas e a maneira de realizao da

anlise so as mesmas, ambas diferenciando-se somente quanto ao objeto. Assim

as anlises FMEA so classificadas em dois tipos, de acordo com o Instituto de

Qualidade Automotiva (IQA) :

- FMEA de Produto: considera as falhas que podero ocorrer com o produto dentro

das especificaes do projeto. O objetivo desta anlise evitar falhas no produto

ou no processo, decorrentes do projeto. normalmente chamada FMEA de projeto.

- FMEA de Processo: considera as falhas no planejamento e execuo do processo,

ou seja, o interesse desta anlise evitar falhas no processo, tendo como base as

no conformidades do produto com as especificaes do projeto. H ainda um

terceiro tipo, menos comum, que o FMEA de procedimentos administrativos, onde

so verificadas se as falhas potenciais de cada etapa do processo com o mesmo

objetivo que as anlises anteriores, ou seja, diminuir os riscos de falha. (IQA, 2001,

pag.86).

O FMEA pode ser utilizado nas diversas fases de um produto. As

mais utilizadas tem sido: Produto / Projeto, Produto / processo e Insumos /

Equipamentos.

18

- FMEA Produto / Projeto

O Fmea Produto / Projeto tem como objetivo analisar potenciais

falhas quando os produtos ainda esto na fase de projeto.

- FMEA Produto / Processo

O Fmea Produto / Processo tem como objetivo analisar potenciais

falhas diante das especificaes e dos mtodos de controle.

- FMEA Insumos / Equipamentos

O Fmea Insumos / Equipamentos tem como objetivo analisar e

identificar falhas em equipamentos ou insumos responsveis por provveis rejeitos,

retrabalho, ou no utilizao total da capacidade. (RODRIGUES, 2004 p.150).

2.3. Objetivo da Implementao do FMEA

O objetivo da anlise do efeito e modo de falhas identificar as

caractersticas do produto ou servio que so crticas para vrios tipos de falhas.

um modo de identificar falhas antes que elas aconteam, atravs de um

procedimento de lista de verificao (check-list); que desenvolvida em torno de

trs perguntas-chave.

- Qual a probabilidade de a falha acontecer?

- Qual seria a consequncia da falha?

- Com qual probabilidade essa falha detectada antes que afete o cliente?

Baseado em uma avaliao quantitativa dessas trs perguntas,

calculado um nmero de prioridade de risco (NPR) para cada causa potencial de

falha. Aes de correo que visam previnir falhas so ento aplicadas s causas

19

cujo NPR indica que justificam prioridade. (SLACK, 2002, p.637).

O foco principal do FMEA identificar, delimitar e descrever as

possiveis no-conformidades (modo de falha) de um projeto / processo, seus efeitos

e causas, e criar condies organizacionais para minimiz-los ou elimin-los, atravs

de aes de preveno estruturada e realizada no prazo e por profissional

especializado. (RODRIGUES, 2004, p.148).

2.4. Metodologia do FMEA

O principio da metodologia independente do tipo de Fmea e a

aplicao o mesmo, ou seja, se Fmea de produto, processo ou procedimento e

se aplicado para produtos/processos novos ou j em operao. A anlise consiste

basicamente na formao de um grupo de pessoas que identificam para o

produto/processo em questo suas funes, os tipos de falhas que podem

acontecer, os efeitos e as possveis causas desta falha. Em seguida so avaliados

os riscos de cada causa de falha por meio de ndices e, com base nesta avaliao,

so decididas quais as aes necessrias para diminuir estes riscos, aumentando a

confiabilidade do produto/processo. (MANTENIMIENTOMUNDIAL, 2009).

A metodologia FMEA importante porque pode proporcionar para a

empresa:

- uma forma sistemtica de se registrar informaes sobre as falhas dos

produtos/processos;

- melhorar o conhecimento dos problemas nos produtos/processos;

- aes de melhoria no projeto do produto/processo, baseado em dados e

devidamente monitoradas (melhoria contnua);

20

- diminuio de custos por meio da preveno de ocorrncia de falhas;

- o benefcio de incorporar dentro da organizao a atitude de preveno de falhas,

a atitude de cooperao e trabalho em equipe e a preocupao com a satisfao

dos clientes. (NUMA, 2009).

2.5. Etapas para confeco do FMEA

De acordo com Rodrigues (2004, p.149), as principais etapas para a

confeco do FMEA so: definir o processo a ser analisado, definir a equipe de

preferncia com viso multidisciplinar, definir o modo de falha (a no-conformidade),

identificar os efeitos, identificar a causa bsica e outras causas, hierarquizar as

falhas atravs do indice de criticidade (nivel de risco), agir preventivamente, atravs

de aes de preveno (deteco) e definir o prazo e responsvel pela preventiva.

Segundo Helman e Andery (1995, p.44) existem algumas etapas a

serem seguidas na confeco do FMEA, so elas: definir a equipe responsvel pela

execuo, definir os itens do sistema que sero considerados, preparao prvia:

coleta de dados, anlise preliminar, identificao dos tipos de falha e seus efeitos,

identificao das causas das falhas, identificao dos controles atuais, anlise das

falhas para determinao de ndices, anlise das recomendaes, reviso dos

procedimentos, preenchimento dos formulrios da FMEA e reflexo sobre o

processo.

2.6. Modo de Falha Potencial

O modo de Falha Potencial definido como a maneira pela qual um

componente, subsistema ou sistema potencial falharia ao cumprir ou prover a funo

21

pretendida descrita na coluna item/funo (por exemplo: falhas na funo

pretendida). O modo de Falha Potencial pode ser tambm a causa de uma falha

potencial em um sistema ou subsistema de um nvel superior, ou ser o efeito de um

componente em um nvel inferior.

Liste cada modo de falha potencial associado com o item particular e

sua funo. Assume-se que a falha pode ocorrer, mas no necessariamente vai

ocorrer. O incio recomendado a anlise critica de problemas passados, relatrios,

e a discusso em equipe. Modos de falhas potenciais que poderiam ocorrer somente

sob certas condies de uso e de operao deveriam ser considerados. (MANUAL

FMEA, 2001).

Modo de falha a forma como um processo, ou seus eventos, pode

ser induzido a operar de forma deficiente e constituido por efeito, causa e

deteco. Efeito a consequencia para o cliente, Causa o que indica a razo da

falha, e Deteco a forma de controle usada no projeto ou na operao do

processo para evitar as potenciais falhas. (RODRIGUES, 2004, p.148).

Entende-se por modos de falha os eventos que levam associados

a eles uma diminuio parcial ou total da funo do produto e de suas metas de

desempenho. (HELMAN E ANDERY,1995, p. 34).

2.6.1 Efeito (s) Potencial (is) da Falha

Efeitos potenciais da falha so definidos como os efeitos do modo de

falha na funo, como percebido pelo cliente. Descreva os efeitos da falha em

termos que o cliente possa perceber ou experimentar. No se esquea que o cliente

pode ser um cliente interno ou um cliente final. Defina claramente se a funo

22

poderia afetar a segurana ou o incumprimento a regulamentos/legislao. Os

efeitos deveriam sempre ser definidos em termos de um sistema, subsistema ou

componente especfico que esta sendo analisado.

Lembre-se que existe uma hierarquia entre os nveis de

componentes, subsistemas e sistemas. Por exemplo, uma pea pode quebrar, o que

pode ocasionar uma vibrao em um conjunto, resultando em operao intermitente

do sistema. A operao intermitente do sistema poderia causar degradao do

desempenho, levando o cliente a uma insatisfao. O objetivo prever os efeitos de

falha ao nvel de conhecimento da equipe. (ESTV.IPV, 2009).

Entende-se por efeitos das falhas as formas como os modos de

falha afetam o desempenho do sistema, do ponto de vista do cliente. o que o

cliente observa. (HELMAN E ANDERY,1995, p. 35).

2.6.2 Causa da Falha

Causa da Falha so os eventos que geram (provocam, induzem) o

aparecimento do tipo (modo) de falha. (HELMAN, HORCIO,1995, p. 25).

2.6.3 Avaliao dos Riscos (Severidades)

Nesta fase so definidos pelo grupo os ndices de severidade (S),

ocorrncia (O) e deteco (D) para cada causa de falha, de acordo com os critrios

previamente definidos (um exemplo de critrios que podem ser utilizados

apresentado nas tabelas seguintes, mas o correto que a empresa tenha os seus

prprios critrios adaptados a sua realidade especifica). Depois so calculados os

coeficientes de prioridade de risco (R), por meio da multiplicao dos outros trs

23

ndices. (OGERENTE, 2009).

Severidade (S): uma apreciao de quo srio o efeito do modo

de falha potencial no seu cliente. O cliente, neste caso, poderia ser a prxima

operao, subseqentes operaes, ou o usurio final. (TREINAMENTO SEIS

SIGMA DA THYSSENKRUPP , 2006). Veja a tabela a seguir:

A TABELA 1, ilustra o Critrio de Severidade:

SEVERIDADE

ndice Severidade Critrio

1 Mnima O cliente mal percebe que a falha ocorre 2 3 Pequena

Ligeira deteriorao no desempenho com leve descontentamento do cliente

4 5 6

Moderada Deteriorao significativa no desempenho de um sistema com descontentamento do cliente

7 8 Alta

Sistema deixa de funcionar e grande descontentamento do cliente

9 10 Muito Alta

Idem ao anterior, porm, afeta a segurana

Quadro 2.1: Tabela de Severidade

Fonte: OGERENTE, 2009

Ocorrncia (O): a probabilidade de um mecanismo/causa

especfico ocorrer durante a vida do projeto. A probabilidade de ocorrncia tem um

significado relativo mais importante que apenas um valor absoluto. (MANUAL

SISTEMA DE TREINAMENTO. , 2003).

A TABELA 2, ilustra anlise de proporo da Ocorrncia :

24

OCORRNCIA

ndice Ocorrncia Proporo Cpk 1 Remota 1:1.000.000 Cpk > 1,67 2 3 Pequena

1:20.000 1:4.000 Cpk > 1,00

4 5 6

Moderada 1:1000 1:400 1:80

Cpk

25

2.6.4 RPN Risk Priority Number: clculo de prioridade de risco

Para a apostila do Treinamento Seis Sigma da ThyssenKrupp

Metalrgica Campo Limpo (2006), o RPN (nmero de prioridade de risco) um

clculo do risco relativo para uma falha particular. Traduz-se em no produto da

seriedade de um efeito particular (Severidade), com a probabilidade que uma causa

criar a falha associada com o efeito (Ocorrncia) e com a facilidade em detectar a

falha antes que ela chegue ao cliente (Deteco).

A Figura 1, ilustra a relao entre o clculo do RPN com Severidade,

Ocorrncia e Deteco.

Figura 2.1: Relao do RPN com S, O e D. [Fonte: Treinamento Seis Sigma. (2006)].

26

3 DEFINIO DE MOLDES PARA INJEO DE TERMOPLSTICOS

uma unidade completa capaz de reproduzir formas geomtricas

desejadas atravs de cavidades que possuem os formatos e dimenses do produto

desejado. Outra definio apresentada por HARADA (2004, p.93), molde de

injeo uma unidade completa com condies de produzir peas moldadas. Suas

cavidades possuem as formas e as dimenses da pea desejada.

Molde de injeo para termoplstico um conjunto de placas de

ao, paralelas entre si dispostas de forma ordenada e lgica formando assim uma

estrutura, que damos o nome de porta molde. No seu interior sero alojadas em

local previamente estudado de forma balanceada as partes ativas (macho e matriz)

que sero preenchidas pelo material fundido que flui pelos canais de alimentao,

sofrer refrigerao e aps a abertura da mquina extrair o produto final. (SENAI-

SP, 2004, p.25).

Segundo Cruz (2002, p.9), o molde termoplstico trabalha com um

sistema de refrigerao em suas cavidades e machos, para manter o molde com

uma temperatura inferior em comparao com o material plstico a ser injetado, que

aquecido no canho da injetora, at chegar ao estado lquido para ser injetado nas

cavidades do molde.

Como o material esta quente no canho da mquina, ao ser injetado,

entra em contato com as paredes das cavidades e machos, que esto com a

temperatura mais baixa, sendo assim o material plstico endurece, dando forma a

pea desejada.

27

3.1. Componentes de um Molde

Basicamente os moldes so compostos de:

1. Placa base superior. Serve para a fixao da parte (fixa do molde) na injetora.

2. Placa da cavidade superior. a placa onde se encaixam as cavidades.

3. Placa de cavidade inferior. a placa onde se encaixam os machos e, juntamente

com o item 2, faz a linha de fechamento do molde.

4. Placa suporte. usada para suportar toda a presso de injeo exercida no

molde.

5. Calo ou espaador. usado para dar espao para o curso de extrao.

6. Placa base inferior. Serve para fixao da (parte mvel) do molde na injetora.

7. Placa porta extratores. Serve para alojar os extratores.

8. Placa extratora. usada para acionar os extratores.

9. Pino de retorno. Serve para retornar a placa extratora quando o molde se fecha.

10. Extrator de canal de reteno (poo frio). Serve para extrair o canal de reteno.

11. Pino extrator. Serve para extrair a pea que fica agarrada no macho aps a

abertura do molde.

12. Pino top. usado para apoiar o conjunto extrator diminuindo a rea de apoio,

dando melhor assentamento.

13. Bucha guia. Serve para guiar e centralizar a parte fixa com a parte mvel do

molde.

14. Coluna guia. Juntamente com o item 13 tem a mesma funo.

15. Bico de injeo. usado para levar o material plstico na cavidade.

16. Anel de centragem. Serve para centralizar o molde na mquina.

28

17. Cavidade. o composto que d o formato externo da pea injetada.

18. Macho. o componente que da o formato interno da pea injetada. (CRUZ,

2004, pag.19).

A FIGURA 1, ilustra os Componentes

Figura 3.1: Componentes bsicos de um molde. Fonte: do Autor

3.2 Tipos mais comuns de Moldes

3.2.1 Molde de injeo de duas placas

Este molde constitudo essencialmente de duas placas, uma com a

cavidade fmea e outra com um puno macho.

29

Vantagens:

- podem ser usados todos os tipos de entradas nas cavidades .

- conveniente para injetar grandes reas.

Desvantagens:

- entrada direta s para um produto.

- grande quantidade de refugo de plstico, proveniente do sistema de alimentao.

(HARADA, 2004, p.184 ). A FIGURA 2, ilustra Molde de duas placas:

Figura 3.2: Molde de duas placas. Fonte: MATERIA.COOPE, 2009

3.2.2 Molde de injeo de trs placas

Moldes com terceira placa so usados na confeco de peas que

necessitam ser injetadas no centro, ou naqueles onde falta rea para a colocao de

pinos extratores e tambm em alguns casos tem a funo de extrair as peas

moldadas.

30

Alm das duas placas j conhecidas, uma do lado fixo e outra do lado mvel, este molde apresenta uma terceira placa, conhecida como placa flutuante ou central. Ela possui, na entrada, uma parte do sistema de distribuio e uma parte da forma do produto. Na posio de abertura, esta terceira placa separada das outras duas, permitindo a extrao da pea moldada, de um lado, e do canal da bucha de injeo, com o resto do sistema de alimentao, do outro. Os moldes de trs placas so ideais para cavidades mltiplas com injeo central ou para moldagem de produtos com grande rea e entradas mltiplas. (HARADA, 2004, pags.185 e 186).

A FIGURA 3, ilustra Molde de trs placas:

Figura 3.3: Molde de trs placas Fonte : IBT, 2009

3.2.3 Molde de injeo com partes mveis

So aqueles que apresentam no perfil do produto detalhes negativos

ou internos que so contrarios ao sentido de extrao necessitando de componentes

que se movimentem liberando essas reas como: gavetas, cunhas, pinos cames,

mecanismos e outros.

31

Moldes com partes mveis so aqueles que, em suas cavidades ou em parte delas, apresentam elementos que se movem em uma segunda direo. Estes moldes so empregados quando algum detalhe do produto provoca uma reteno que impede sua extrao. Este segundo movimento forma frequentemente um ngulo reto em relao linha de abertura da mquina injetora. (HARADA, 2004, p.186).

A FIGURA 4, ilustra Placa do molde com partes mveis :

Figura 3.4: Placa do molde com partes mveis Fonte : COMWEB, 2008

32

4 PROBLEMAS MAIS COMUNS NO TRY-OUT DE MOLDES NOVOS

4.1. Rebarbas

Causas provveis: Processamento incorreto, equipamento ou molde

deficiente.

Processamento incorreto, possveis solues:

- Diminuir a temperatura de massa;

- Diminuir a presso de injeo;

- Diminuir a presso de recalque;

- Aumentar a fora de fechamento;

- Diminuir a velocidade de injeo, utilizar velocidade escalonada;

- Diminuir dosagem e

- Diminuir a temperatura do molde.

Equipamento, possveis solues:

Certificar-se de que a fora de fechamento da injetora suficiente.

Molde deficiente, possiveis solues:

- Certificar-se de que as partes planas do molde esto perfeitamente adequadas,

alinhadas e limpas;

- Eliminar a folga dos pinos-guia;

- Certificar-se de que no h resduos de resina entre as faces do molde ou na

bucha dos pinos-guia;

- Diminuir a degasagem do molde e

- Verificar a existncia de restries de fluxo em uma ou mais cavidades de molde

multicamadas. (VIDEOLAR, 2009).

33

A FIGURA 1, ilustra Pea com rebarbas:

Figura 4.1: Pea com rebarbas Fonte: TORRESNETWORKING,2009.

4.2. Ausncia de ngulos de Sada no Molde

Um projetista dever iniciar ou usar o maior ngulo de sada que a

pea permitir. Geralmente, indicado o uso de no mnimo de 0,5 por lado, embora

seja desejvel maior ngulo de sada para certas peas de alta produo, peas

moldadas em termoplsticos requerem ngulos de sada variando de 0,5 a 3.

Como os plsticos contraem durante a moldagem, geralmente

necessrio ngulo de sada tanto interna quanto externamente na pea. Quando o

ngulo de sada colocado somente na cavidade, a pea prende no macho,

necessitando de extratores desse lado. Tambm pode-se usar uma placa extratora

no lugar de pinos extratores para remover a pea do macho. Na automao

completa, necessrio extratores tanto no macho quanto na cavidade. A isso se

chama extrao positiva. Quando moldado um olhal ou nervura em ambos os

lados do molde, por exemplo num lado da pea, ento somente um lado deve ter

uma conicidade de 5. O outro lado funciona como um ngulo de sada da pea por

34

si s. Conicidade um leve ngulo de sada na parede do molde projetado para

facilitar a remoo do artigo moldado do molde. As peas plsticas projetadas para

serem produzidas pelos processos de moldagem devem ter uma conicidade ou

ngulo de sada em todas as superfcies perpendiculares s linhas de partio da

matriz. Os ngulos de sada devem ser fornecidos tanto interna quanto

externamente. Os materiais plsticos tendem a contrair firmemente ao redor de

pinos e machos do molde. O grau de sada varia de acordo com o processo de

moldagem, a espessura de parede da pea e o material de moldagem a ser usado.

No existem clculos precisos ou fmulas para ngulo de sada.

(PLANETAPLASTICO, 2009).

4.3. Marcas de Carbonizao no Produto (efeito diesel)

Carbonizao do material geralmente ocorrem nas regies de final

de fluxo e em alguns casos nas regies de encontro das linhas de solda.

(TORRESNETWORKING, 2009).

Cada cavidade deve ser ventilada adequadamente para permitir

sada do ar e de gases presos quando for penetrada pelo plstico. Naturalmente, o

plstico no poder fluir perfeitamente na cavidade sem que o ar escape. Este fato

as vezes esquecido, e os resultados inevitveis so peas incompletas, zonas

queimadas, junes fracas, mau acabamento, marcas de fluxo ou cavidade

preenchida lentamente. O projeto deste detalhe requer a mesma considerao que o

projeto da entrada. Sem uma sada de gs adequada, impossvel obter uma

performance aceitvel. (HARADA, 2004, pag.142).

35

A FIGURA 2, ilustra pea com marcas de carbonizao:

Figura 4.2: Pea com marca de carbonizao (efeito diesel) Fonte: TORRESNETWORKING, 2009.

4.4. Temperatura Inadequada do Molde

Temperaturas muito altas no molde ocasionam: rebarbas, rechupes,

ciclos mais longos, a extrao fica deficiente, compactao excessiva e

aprisionamento de ar. J temperaturas baixas causam: peas incompletas, tenses

residuais, acabamento superficial pobre, linhas de fluxo, linhas de solda frgeis e

baixa cristalinidade. (TORRESNETWORKING, 2009).

4.5. Refrigerao do Molde Ineficinte

muito importante o controle da temperatura da refrigerao do

molde. As conexes das mangueiras de gua da refrigerao ligadas erradas ou em

srie consistem num problema clssico, provocando resfriamento irregular no molde.

Outro problema o posicionamento das mangueiras: se elas no estiverem fixadas

corretamente, pode acontecer que durante o movimento de fechar e abrir o molde,

elas fiquem parcialmente ou totalmente dobradas, diminuindo o fluxo e at

obstruindo temporariamente a passagem da gua no molde. O correto verificar

36

atentamente as sinalizaes do molde quanto entrada e sada da gua, usar

mangueiras de boa qualidade, que no dobrem com facilidade, e rotmetros que

medem a vazo e a temperatura da gua. Os dutos de passagem de gua interna

no molde devem ser limpos periodicamente, para manter o fluxo e a troca trmica.

Estas medidas ajudam muito para melhorar a refrigerao e reduzir o ciclo.

(PLSTICO, 2009).

4.6. Marcas de Rechupe

As marcas de rechupe geralmente aparecem sob pontos de acmulo

de material (pontos de variao da superfcie da pea, prximo nervuras e castelos

de fixao), como uma depresso na superfcie da pea moldada se a contrao do

material no for compensada.

A Figura 3, ilustra pea com marca de chupagem

Figura 4.3: Pea contendo marca de chupagem Fonte: GEOCITIES, 2009.

As marcas de rechupe ocorrem durante o resfriamento do material

se a contrao do mesmo no puder ser compensada em certas reas. H trs

37

principais causas fsicas para as marcas de rechupe:

- o processo de solidificao do material muito lento

- o tempo de aplicao efetivo da presso de compactao muito curto

- no h transferncia da presso de recalque para o material devido s altas reas

de resistncia ao fluxo no molde.

Para uma melhor transferncia da presso de recalque

recomendado que o ponto de injeo tenha a maior rea possvel. Isto deve ser feito

a fim de se evitar a solidificao prematura do material no ponto de injeo e

conseqente diminuio do tempo real de compactao. (GEOCITIES,2009).

4.7 Peas Presas no Molde

Um molde para injeo de plsticos deve apresentar superfcie

polida, lapidada ou cromada. So estas caractersticas que vo determinar um bom

acabamento das peas, facilitar o deslize do termoplstico no interior do molde,

diminuir o risco de abraso local ou ataques qumicos, alm de facilitar a extrao

das peas moldadas evitando que as mesmas fiquem presas nas cavidades. (CRUZ,

2002, pag.58).

38

5 ESTUDO DE CASO

O estudo de caso foi realizado em uma empresa de transformao

de termoplstico na regio de guarulhos que no permitiu citar seu nome. A princpio

ser apresentado um caso real de modo de falha potencial que gerou uma grande

problemtica causando prejuizos, uma mudana radical em todo processo de

produo e atraso na entrega do produto final ao cliente.

A FIGURA 1, ilustra Tampa do Reservatrio:

Figura 5.1: Tampa do Reservatrio de Combustvel Fonte: do Autor

Esta pea compe um conjunto que forma o reservatrio de

combustvel de um determinado automvel. O molde que da forma a esta pea

devido a uma grande demanda de servio na empresa foi projetado por terceiros,

onde ficou definido que seria um ferramental convencional para produzir em

39

mquina injetora horizontal. Esta pea possui alguns terminais em alumnio que so

montados manualmente pelo operador da mquina em um conjunto de insertos

mveis, aps a montagem desses terminais nos insertos os mesmos so colocados

em um alojamento dentro da cavidade do molde para que ocorra o processo de

(sobre) injeo.

A FIGURA 2, ilustra os terminais eltricos:

Figura 5.2: Caixa contendo os Terminais que sero montados Fonte: do Autor

Os try-outs iniciais do molde para anlise do produto e definio do

processo ocorreram bem, em seguida foram feitas as anlises dimensionais do

produto, e aps ajustes necessrios aprovao. Mas quando o molde entrou em

produo surgiu o problema potencial, de cada 10 peas produzidas 2 ou 3

apresentavam afloramento dos terminais na superfcie das peas que acarretavam a

reprovao das mesmas. Devido a montagem manual dos insertos no molde muitas

40

vezes estes insertos no encostavam no fundo do alojamento ocasionando o avano

dos terminais de alumnio que por sua vez no era envolvido completamente pelo

plstico ficando aparente no produto.

A FIGURA 3, ilustra o terminal aflorado na superfcie:

Figura 5.3: Pea com Terminal Aflorando em sua superfcie Fonte: do Autor

Depois de vrias tentativas sem obteno de xito chegou-se a

concluso de adaptar o molde para trabalhar em mquina injetora vertical para o

favorecimento da montagem dos insertos contendo os terminais. O molde possui

uma nica cavidade, e possuia uma injeo direta no centro da pea por meio de um

bico quente, que favorecia o seu preenchimento e no gerava galhos (canal de

distribuio).

41

A FIGURA 4, ilustra Pea sem galho:

Figura 5.4: Pea antes da adaptao do Molde Fonte: do Autor

A FIGURA 5, ilustra molde funcionando em uma injetora horizontal

antes ser modificado:

Figura 5.5: Molde produzindo em Injetora Horizontal Fonte: do Autor

42

Com adaptao do molde para ser injetado em mquina vertical

deu-se inicio a problemas que vieram a gerar custos que o cliente no aceitou pagar:

- o bico quente mais o controlador de temperatura foi eliminado preo estimado R$

7.000,00;

- a injeo passou a ser feita por um canal de distribuio longo, que gerou uma

mundana em todos os parmetros de regulagem do processo j definidos, tendo a

necessidade de abrir dois pontos de injeo para conseguir injetar a pea;

- a pea passou a sair com um empenamento superfcial acima do permitido

havendo a necessidade de se confeccionar conformadores tudo isto por conta da

empresa.

A FIGURA6, ilustra o Molde adaptado

Figura 5.6: Molde adaptado na Mquina Vertical Fonte: do Autor

43

A FIGURA 7, ilustra pea e canal de distribuio (galho) aps a

adaptao do molde para mquina vertical:

Figura 5.7: Pea mais o Canal de Distribuio Fonte: do Autor

A FIGURA 8, ilustra os conformadores

Figura 5.8: Conformadores para eliminar empenamentos Fonte: do Autor

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Toda esta modificao durou cerca de trs meses e teve um custo

muito alto para empresa que desde ento passou a aplicar o uso do FMEA em todos

os projetos novos. Com a participao dos especialistas das reas envolvidas, e

aplicando o uso do FMEA, a qualidade dos novos projetos e produtos

surpreenderam a muitos ao ponto de moldes serem aprovados no 1e 2 try-out

coisa que s acontecia no mnimo com 5 ou mais try-out.

A FIGURA 9, ilustra molde aprovado:

Figura 5.9: Molde Aprovado no 2 Try-out Fonte: do Autor

45

A FIGURA 10, ilustra o produto:

Figura 5.10: Produto Grid Defrost Fonte: do Autor

Com os resultados positivos aqueles que achavam demorado e

burocrtico a aplicao do Fmea chegaram a concluso de que pior se deparar

com falhas potencias que alm de gerar custos pode por a perder todo um

projeto/processo.

46

6 CONSIDERAES FINAIS

Apesar da grande maioria das empresas possuirem certificaes de

qualidade ISO 9000, QS 9000 e outros, ainda sim, muitas empresas acabam no

fazendo uso das diversas ferramentas de planejamento da qualidade existentes,

acham que vo perder tempo, no querem investir em treinamento de pessoal, etc.

Dentre estas ferramentas o FMEA tem sido aplicado cada vez

mais, devido a necessidade do mercado que cada dia que passa exige rapidez e

qualidade. Atravs deste trabalho pode-se observar a importncia de se aplicar a

tcnica FMEA em projetos e/ou processos com a finalidade de identificar possiveis

modos potenciais de falhas e analisar seus efeitos sobre o desempenho do

produto/processo mediante o conhecimento de uma equipe tcnica e de fatos

ocorridos no passado.

O estudo de caso apresentado exemplificou o que um erro ou uma

falha potencial pode gerar a um produto/processo, toda mudana no ferramental,

nos parmetros de processo que tiveram de ser modificados e a deciso da

empresa em fazer o uso da ferramenta FMEA em todos os projetos novos. Desde

ento os resultados passaram a ser positivos para a empresa, os retrabalhos

diminuiram consideravelmente e os seus produtos passaram a ter uma melhor

qualidade. Com os resultados obtidos concluimos o potencial desta ferramenta

(FMEA) e que sua aplicao traz resultados imediatos.

47

7 REFERNCIAS

Apostila Curso Tcnico Projeto de Moldes para Plstico SENAI SP, 2004.

CRUZ, SRGIO. (2002). Moldes de injeo; 2. ed. revista e ampliada. Editora Hemus. Curitiba PR

Empresa: Plasfan Indstria e Comrcio de Plsticos Ltda.

HARADA, J. Molde para Injeo de Termoplsticos: projetos e princpios bsicos / Julio Harada. So Paulo: Artliber Editora, 2004.

HELMAN, H.; ANDERY, P. R. P. Anlise de falhas - aplicao dos mtodos FMEA e FTA. Belo Horizonte: Editora Fundao Christiano Ottoni, 1995

HELMAN, HORCIO, Anlise de Falhas (Aplicao dos Mtodos de Fmea e FTA) Horcio Helman, Paulo Pereira Andery. Belo Horizonte, MG: Fundao Christiano Ottoni, Escola de Engenharia da UFMG, 1995.

HRADESKY, JOHN L. Aperfeioamento da qualidade e da produtividade: guia prtico para a implementao do CEP: controle estatstico de processos / John L. Hradesky; traduo Maria Cludia de Oliveira Santos; reviso tcnica Jos Carlos de Castro Waeny. -- So Paulo : McGraw-Hill, 1989.

IQA Instituto da Qualidade Automotiva. FMEA, Anlise de Modo e Efeitos de Falha Potencial: julho 2001. [So Paulo], 2001.

Manuais da Qs 9000. Anlise de Modo e Efeitos de Falha Potencial (FMEA): Manual de Referncia. 1997.

Manual de Anlise do Modo e Efeitos de Falha Potencial (FMEA). 3. ed. 2001.

Manual de Sistema de Treinamento em Core Tools da DaimlerChrysler, Ford, General Motors e Plexus Anlise de Modo e Efeitos de Falha Potencial (FMEA). 3. ed. 2003.

RODRIGUES, MARCUS VINICIUS CARVALHO, 1955 - Aes para a qualidade : padro seis sigma, classe mundial/ Marcus Vinicius Rodrigues. Rio de Janeiro: Qualitymark, 2004.

48

SLACK, NIGEL, Administrao da Produo / Nigel Slack, Stuart Chambers, Robert Johnston ; traduo Maria Teresa Corra de Oliveira, Fbio Alher ; reviso tcnica Henrque Luiz Corra. - - 2. ed. - - So Paulo : Atlas, 2002.

THYSSENKRUPP METALRGICA CAMPO LIMPO LTDA. - Treinamento Seis Sigma Sesso 1, 2 e 3. Campo Limpo, 2006.1).

[1]. Acesso em 22.mar.2009, 19:39.

[2]. Acesso em 22.mar.2009, 20:00.

[3]Clausing, D. (vide informaes adicionais) manuais da QS. Acesso em 22.mar.2009, 20:27.

[4]. Acesso em 8.abr.2009, 00:31.

[5]. Acesso em 15.abr.2009, 17:28.

[6]. Acesso em 20.abr.2009, 01:10.

[7]. Acesso em 20.abr.2009, 02:32.

[8]

49

[11]. Acesso em 26.abr.2009, 19:20.

[12]. Acesso em 26.abr.2009, 19:45.

[13]. Acesso em 26.abr.2009, 20:04.

[14]. Acesso em 26.abr.2009, 22:00.

[15]. Acesso em 26.abr.2009, 23:10.

[16]. Acesso em 27.abr.2009, 00:02.

50

ANEXO

ANEXO A - Formulrio de FMEA preenchido

fmea projeto molde

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