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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINACURSO DE ENGENHARIA MECÂNICA
EMC 5005 – METODOLOGIA DE PROJETO EM ENG. MECÂNICA
Fios Diamantados de Corte
Equipe
André Bittencourt Cabral
Borja Martinez
David Machado
Filipe Possamai
Fernando Maciel da Costa
Jefferson Rosário
Lucas Maciel
Pedro Teixeira
Professores
Aloísio Nelmo Klein
André Ogliari
Márcio Fredel
Wálter Lindolfo Weingaertner
Junho/2009/1
SUMÁRIO
1.1- Descrição do problema de projeto............................................................................5
1.2- Plano do projeto........................................................................................................6
1.3- Metodologia de projeto............................................................................................8
2 – PROJETO INFORMACIONAL....................................................................................9
2.1 - Introdução................................................................................................................9
2.2 - Problema de projeto.................................................................................................9
2.3 - Ciclo de vida e usuários do produto........................................................................9
2.4 - Necessidades dos usuários do produto..................................................................10
2.5 - Requisitos dos usuários.........................................................................................12
2.6 - Requisitos de projeto.............................................................................................13
2.7 - Casa da Qualidade.................................................................................................13
2.8- Especificações de projeto.......................................................................................14
3 - PROJETO CONCEITUAL..........................................................................................16
3.1- Introdução...............................................................................................................16
3.2 - Função global do produto......................................................................................16
3.3 - Estrutura de funções do produto............................................................................17
3.4 - Matriz morfológica................................................................................................18
3.5 - Avaliação das concepções.....................................................................................20
3.6 - Visão geral da concepção gerada..........................................................................21
4 - PROJETO PRELIMINAR...........................................................................................22
4.1 - Introdução..............................................................................................................22
4.2 - Modelo geométrico da solução..............................................................................22
4.3 - Plano de fabricação...............................................................................................28
4.4 - Requisitos para a manufatura................................................................................31
4.5 - Viabilidade técnica................................................................................................31
4.5.1 - Estudo da técnica de fabricação de anéis diamantados por compressão uniaxial a frio.............................................................................................................32
4.6 - Viabilidade econômica..........................................................................................36
4.6.1 - Coleta de dados do processo produtivo de quatro empresas – pequeno, médio e grande portes:..........................................................................................................37
4.6.2 - Determinação dos custos envolvidos no processo produtivo das quatro empresas contatadas:.................................................................................................37
4.6.3 - Distribuição dos Custos de uma Empresa Típica do Setor de Pedras Ornamentais, a qual trabalha desde a extração da rocha até a o acabamento final da pedra:.........................................................................................................................40
4.6.4 - Definição do custo meta do anel diamantado:................................................43
4.6.5 - Cálculo aproximado do custo do anel diamantado associado a cada tecnologia selecionada para produção em território nacional:....................................................43
2
4.6.6 - Cálculo aproximado do custo do metro de fio diamantado produzido com tecnologia nacional:...................................................................................................45
4.6.7 - Custo final do metro de fio diamantado com anéis de liga de bronze:..........45
4.6.8 - Custo final do metro de fio diamantado com anéis de liga de cobalto:..........45
6 – PROJETO PRELIMINAR...........................................................................................46
6.1 – Introdução.............................................................................................................46
6.2 – Arranjo físico final............................................................................................46
6.3 -Desenhos técnicos...............................................................................................48
6.5 - Recomendações de uso......................................................................................48
6.4.1- Manutenção.....................................................................................................52
6.4.2- Procedimentos de assistência técnica..............................................................52
6.4.3- Embalagem do produto...................................................................................54
6.5- Divulgação..............................................................................................................54
7- CONCLUSÃO..............................................................................................................55
8 - REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................................56
ANEXOS 1........................................................................................................................57
Anexo 2..............................................................................................................................65
Anexo 3..............................................................................................................................68
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1 – INTRODUÇÃO
O mercado mundial de rochas ornamentais está em grande expansão. Na
década de vinte eram produzidas cerca de 1,5 toneladas por ano e hoje em dia são
processadas uma ordem de cinquenta milhoes de toneladas. Esse crescimento de
produção se dá sobretudo pelas novas aplicações desses materiais nas paisagens
urbanas e principalmente pelos novos avanços tecnológicos que permitem que haja
melhor aproveitamento e difusão de rochas anteriormente não utilizadas.
Nesta conjuntura, o Brasil surge como o quarto maior produtor mundial de
rochas ornamentais sendo um grande exportador desse produto. O dinamismo e a
concorrência no mercado internacional para esse setor são altos,exigindo que as
empresas busquem tecnologias e inovações que ofereçam vantagens competitivas
e redução de custos no processo.
Na composição de preços observa-se que o índice de agregação de valor na
venda de blocos é equivalente a três vezes o seu custo de produção. No mercado
externo as transações comerciais, proporcionadas pela venda de chapas polidas,
geram uma receita três a quatro vezes maior, por metro cúbico, que a venda em
bloco e a venda de produtos finais permite gerar uma receita seis a dez vezes
maior, por metro cúbico, que a venda em bloco.
O processo de corte e extração das rochas representa um custo realmente
significativo no processo de beneficiamento das pedras. Atualmente, a tecnologia
de maior eficiência para corte de pedras ornamentais são máquinas que utilizam
cabos de aço com anéis diamantados como ferramenta para corte, porém não
existem produtores nacionais desses cabos diamantados que possuem preço de
importação muito elevado.
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1.1- Descrição do problema de projeto
O corte de pedras com o uso do fio diamantado apresenta uma vantagem
competitiva muito grande para as indústrias extratoras de pedras ornamentais
porém obriga os produtores a importarem o fio de países produtores.
O Brasil não detém a tecnologia para fabricação do fio diamantado. Ao importar-
se o fio, entretanto, questões alfandegárias o tornam excessivamente caro
elevando muito os custos com a produção. O cabo é visto como uma ferramenta e,
por ser classificado como tal, acaba recaindo sobre seu preço taxas de importações
muito elevadas.
Baseado nesse cenário, notou-se uma oportunidade de projeto em desenvolver
uma tecnologia nacional para a produção do chamado “fio diamantado”,
importando apenas os insumos necessários que possuem baixa carga de impostos,
e analisar a viabilidade da produção em massa das ferramentas
diamantadas,buscando assim um produto de baixo custo.
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1.2- Plano do projeto
A partir de identificado o problema de projeto e ser optado pelo
desenvolvimento de um produto que vise atender esse problema é necessário que
se faça um planejamento prévio das atividades do projeto, definir prazos e
responsáveis.
As etapas iniciais do processo são muito importantes, pois quanto mais
organizado for o processo de planejamento do projeto, mais dinâmico, rápido e
eficaz será o produto desenvolvido.
O objetivo do projeto é desenvolver um fio diamantado para corte de pedras
ornamentais. Para orientar as atividades do projeto foram usadas ferramentas como
a elaboração de um cronograma de atividades (Tabela 1.1) e a elaboração de uma
matéria de responsabilidades (Tabela 1.2).
Tabela 1.1 - Cronograma
6
Tabela 1.2 – Matriz das Responsabilidades
Além do uso das tabelas, foi criado um grupo de e-mails para facilitar o fluxo de
e-mails e um HD virtual no programa 4Shared onde deveriam ser armazenadas
todas as informações pertinentes ao projeto.
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1.3- Metodologia de projeto
Para este projeto foi utilizado o modelo PRODIP de desenvolvimento de produtos
que é proposto pelo NEDIP – Núcleo de Desenvolvimento Integrado de Produtos –
Departamento de Engenharia Mecânica – UFSC. Este modelo propõe o
desenvolvimento de um produto dividido em três macro fases e suas fases menores
conforme Figura 1.1.
Figura 1.1 – Modelo de desenvolvimento de produto
No estudo apresentado neste documento procuramos abordar todas as fases de
desenvolvimento do produto, assim concluindo o estudo da metodologia enviada
com a disciplina Metodologia de Projetos para Engenharia Mecânica.
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2 – PROJETO INFORMACIONAL
2.1 - Introdução
Nesta fase são elaboradas as especificações do projeto, estas especificações
partem de requisitos do usuário final, assim como pesquisas de mercado,
experiência da equipe de projeto e inovações propostas ao produto.
Ao término desta fase não se tem necessariamente as especificações técnicas
finais, mas sim uma orientação para os projetistas se nortearem. Dessa forma a
equipe de projeto pode prosseguir com o desenvolvimento seguindo exatamente ao
que o projeto se propôs inicialmente, principalmente ao que se refere às
necessidades do usuário. A Figura 2.1 mostra a seqüência de atividades a serem
desenvolvidas no projeto informacional.
Figura 2.1 – Fase do Projeto Informacional (adaptado por Montanha Jr., 2004)
Primeiramente foi definido o Ciclo de Vida e os Atributos do Produto.
Posteriormente foi utilizada a metodologia QFD (Quality Function Deployment), que
tem por base a confecção da Casa da Qualidade que será mostrada mais a frente.
2.2 - Problema de projeto
Projetar e desenvolver fios diamantados visando à produção destas ferramentas
de corte de pedras ornamentais a preços menores que o mercado e viabilizando a
produção em massa.
2.3 - Ciclo de vida e usuários do produto
A definição do ciclo de vida de um produto é uma fase muito importante do
projeto informacional. O conhecimento e análise de seu ciclo permite que se
visualize cenários sobre seus estados futuros, fornecendo insumos para que se
antecipe problemas em potencial. O ciclo de vida fornece também uma visão global
sobre o produto e é essencial para o sucesso do projeto. A Figura 2.2 representa o
ciclo de vida do produto.
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Figura 2.2 - Ciclo de Vida do Produto
O CETEMAG, Centro de Tecnológico de Mármore e Granito, mostrou-se
interessado no desenvolvimento de uma ferramenta de corte para pedras
ornamentais. O produto a ser desenvolvido será destinado à indústria de corte de
pedras, portanto o segmento de mercado e as características do usuário final do
produto estão pré-estabelecidos.
A etapa de corte das pedras representa uma parcela significativamente dos
custos do processo produtivo. Um produto de qualidade com preço acessível seria
de interesse de toda a indústria.
2.4 - Necessidades dos usuários do produto
O fator mais importante para se elaborar as especificações do projeto é ouvir a
voz do consumidor. Para isso, é necessário entrar em contato com o mesmo por
intermédio de uma pesquisa de mercado que pode ser feita com aplicação de
questionários ou outras formas de pesquisa direta. No Projeto do Fio Diamantado, o
consumidor é conhecido, pois o produto é direcionado a um segmento especifico de
mercado.
Para levantamento das informações pertinentes, a mitologia utilizada foi à
entrevista direta. Representantes do CETEMAG (Centro Tecnológico de Mármore e
Granito) se fizeram presentes em diversas reuniões realizadas na Universidade
Federal de Santa Catarina com intuito de prover informações e acompanhar o
andamento do projeto.
A etapa de projeto informacional requer grande atenção pois erros nesta fase de
projeto podem levá-lo a um caminho não desejado pelo cliente. As constantes
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reuniões com o representante dos clientes facilitou bem o processo e sobretudo o
fluxo de informação.
Após sucessivos encontros, ficaram claramente evidenciadas as necessidades
dos usuários do produto, as quais estão citadas a baixo (Tabela 2.1):
Tabela 2.1 – Necessidades dos usuários
Ter durabilidade Manutenção barata
Ter bom preço Aplicação em vários tipos de rochas
Instalar facilmente Não romper
Não agredir o meio ambiente Cortar com qualidade
Cortar rápido Não fazer a máquina vibrar
excessivamente
Fácil de transportar Ser adaptável a vários tipos de máquinas
Não desgaste muito a máquina Não oxidar
Fácil de repor o cabo na máquina Não fazer muita sujeira
Ser Seguro Fácil manuseio
Fazer pouco barulho
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2.5 - Requisitos dos usuários
As necessidades do usuário refletem suas expectativas sobre o produto. Para
fins de projeto, entretanto, é necessário traduzir os anseios do cliente em requisitos
para nortear os projetistas. Os requisitos do usuário apresentados na Tabela 2.2
foram definidos com base nas necessidades levantas com o usuário final.
Tabela 2.2 – Requisitos de Usuário
Alta durabilidade Não haver ruptura do cabo
Eficiência de corte Fácil reposição do cabo
Fácil instalação Preço acessível
Manutenção de baixo custo Não agredir o meio ambiente
Segurança Não oxidar
Baixa emissão de ruído Evitar desgaste da máquina
Qualidade de corte Fácil manuseio
Baixas taxas de produção de resíduos
Fácil transporte e mobilidade
Reduzir propagação de vibração à máquina
Adaptabilidade a diferentes equipamentos
Boa adaptabilidade de corte
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2.6 - Requisitos de projeto
Traduzindo os requisitos de usuário para propriedades mensuráveis de um
produto obtemos os requisitos de projeto. Os requisitos de projeto são escritos de
forma técnica e geralmente estão relacionados com alguma grandeza física.
Tabela 2.2 – Requisitos de projeto
Custo de fabricação Freqüência de vibrações
Valor de Venda Amplitude de vibrações
Custo dos insumos Intensidade Sonora
Ciclo de Vida Tolerâncias dimensionais
Tipo de Material Massa do cabo
Dureza do material da ferramenta de corte
Flexibilidade do cabo
Peças existentes no mercado e normalizadas
Quantidade de componentes
Geometria da Ferramenta de Corte
Resistência à tração do cabo
Geometria do cabo Resistência ao desgaste da ferramenta
2.7 - Casa da Qualidade
A casa da qualidade é uma ferramenta que os permite relacionar os requisitos
do usuário com os requisitos do projeto com o fim de traduzir os requisitos do
consumidor em um número de metas de engenharia priorizadas a ser alcançadas
para o desenho de um novo produto novo.
Segundo a metodologia explicada na matéria Metodologia de Projeto, a casa da
qualidade foi construída fornecendo a importância relativa dos requerimentos de
projeto.
A Casa da Qualidade completa encontra-se ao fim deste projeto, ver Anexo 3.
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2.8- Especificações de projeto
Com ajuda da metodologia da casa da qualidade, conseguimos priorizar os
atributos requeridos para o produto e a importância relativa destes. Nesta fase, o
fio diamantado começa a se definir.
Após confrontar os requisitos de projeto e de usuário, através da metodologia
empregada, foi atribuída uma nota a cada requisito de projeto e ao se ordenar
esses requisitos de acordo com sua nota relativa. Os requisitos estão listados
abaixo, ver Tabela 2.3.
Valor de venda e tipo de material foram os requisitos que resultaram mais
importantes, enquanto que a intensidade sonora e a quantidade de componentes
foram os requisitos de menor importância. Na Tabela 2.4 podemos ver as
especificações do projeto.
Tabela 2.3 – Requisitos de projeto priorizados
Tabela 2.4 – Especificações de projeto
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Requisitos de projeto priorizados Valores meta
Forma de avaliação
Riscos de não atendimento do
requisito
Valor de Venda Menor que o de mercado
Pesquisa de mercado
Preço maior que o de mercado
Tipo de material Alta qualidade Comparação com a concorrência
Material de baixa qualidade
ciclo de vida Vida prolongada da ferramenta
Testes de medição Baixa durabilidade da ferramenta
Geometria da ferramenta de corte
Melhorar a eficiência
Testes de desgaste Diminuir a eficiência
Flexibilidade do caboMelhor mobilidade,
transporte e armazenagem
Constatação visual Cabo muito rígido
Dureza do material da ferramenta de
corte
Evitar danos à ferramenta Testes de dureza
Material de baixa qualidade
Amplitude de vibrações
Não danificar a máquina
Teste com protótipo Danificar equipamento
frequência de vibrações
Não danificar a máquina
Teste com protótipo Danificar equipamento
Resistência ao desgaste da ferramenta
Aumentar o tempo de uso Testes de desgaste
Baixa durabilidade da ferramenta
Resistência à tração do cabo
Evitar que o cabo se rompa
Teste de tração Rompimento frequente do cabo
Massa do caboCabo mais leve para facilitar o
transportePesar o cabo Cabo pesado
Peças existentes do mercado
normalizadas
Facilitar a manutenção
Pesquisa de mercado
Peças específicas para a ferramenta
Tolerâncias dimensionais
diminuir tolerâncias Paquímetro Tolerâncias muito grande
Custo dos insumos Diminuir custos Pesquisa de mercado
Custos elevados
Quantidade de componentes
Diminuir Quantidade
Contagem Muitos componentes
Intensidade sonora Diminuir ruídos Teste de ruídos Alta emissão sonora
Tabela 2.4 – Especificações de Projeto
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3 - PROJETO CONCEITUAL
3.1- Introdução
O principal objetivo dessa etapa do desenvolvimento de produto é chegar a uma
concepção a partir das especificações de projeto levantadas durante o projeto
informacional. Essa solução encontrada deverá satisfazer o comportamento
funcional do produto, isto é, deverá atender às funções gerais e específicas do
produto.
Nesta etapa de projeto devemos desenvolver nossa capacidade de criação e
inovação pois delas dependem o sucesso do projeto.
3.2 - Função global do produto
A função global do produto é a razão por qual o produto existe, transformando
processos de input como energia elétrica, material não transformado e sinal em
outputs como material transformado, energia e sinais de saída.
Espera-se que o produto a ser projetado seja capaz de partir de um grande bloco
de pedra e promover cortes fornecendo blocos menores com características
específicas. Com isso a função global do produto é cortar rocha. (Figura 3.1)
Figura 3.1 – Função global do produto
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3.3 - Estrutura de funções do produto
Nesta etapa do projeto conceitual, são feitos desdobramentos a partir da função
global para serem definidas estruturas de funções alternativas. Para isso deve ser
usado um processo de decomposição funcional as quais devem satisfazer a
estrutura de função global e as especificações do projeto.
A Figura 3.2 mostra os desdobramentos da função global, a fim de tornar mais
fácil a facilitar a busca das soluções mais viáveis para cada tarefa a ser
desempenhada por esse produto.
Figura 3.2 – Estrutura de Funções
Uma das características do produto requerido, é a adaptabilidade da ferramenta
para corte de diferentes tipos de rocha. Porém, através de análises do mercado
percebeu-se que os anéis diamantados existentes se subdividem em duas grande
categorias: Anéis para cortar rochas duras como o granito e outra para o corte de
pedras não tão duras como o mármore. Devido a essa característica, evidenciou-se
a necessidade de o nosso produto atender a esses dois mercados para poder
fornecer ao cliente aquilo que ele deseja.
Nessa etapa do processo, portanto, notou-se a necessidade de subdividir a
função global “cortar rocha” em “cortar mármore” e “cortar granito”, podendo
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fornecer ao cliente uma ferramenta específica que atenderá de forma ótima suas
necessidades.
3.4 - Matriz morfológica
Esta é a etapa do projeto onde serão escolhidas as concepções para o produto
com base na estrutura de funções gerada. O método utilizado para a escolha das
concepções é o da matriz morfológica.
A experiência dos membros da equipe através das informações coletadas ao
longo do projeto facilitou o processo de brainstorm e a avaliação das concepções. A
Figura 3.3 mostra as soluções levantadas no processo.
Figura 3.3 – Matriz morfológica
Os princípios de solução para cada uma das funções deve ser combinado de
forma a se obter concepções do produto. Deve-se fazer as combinações avaliando a
viabilidade de aplicação desses princípios em conjunto, bem como a eficiência deles
em atender as funções do produto.
As concepções foram escolhidas conforme critérios de viabilidade técnica e
econômica, porém a experiência adquirida pelos membros da equipe durante o
desenvolvimento do projeto facilitou muito esse processo.
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Foram escolhidos seis concepções para o produto como mostrado na tabela 3.1.
Apesar das diferentes combinações, todas as concepções escolhidas atendem de
forma ótima as funções do projeto, sendo necessário que se use uma metodologia
para dentre todas se escolha a melhor.
Tabela 3.1– Concepções de produto
Concepções de ProdutoI II III IV V VI
Fixar suporte da ferramenta
Ajuste prensado
(interferência)
Ajuste prensado
(interferência)
Material aderente entre
ranhuras da ferramenta
Material aderente entre
ranhuras da ferramenta
Material aderente entre
ranhuras da ferramenta
Material aderente entre
ranhuras da ferramenta
Evitar oxidação
GalvanizaçãoGalvanização e revestimento
poliméricoÓleos
Revestimento polimérico
Galvanização e revestimento
polimérico
Galvanização e revestimento
polimérico
Resistir à tração
Cabo de aço com alma de
fibra
Cabo de aço com alma de
fibra
Cabo de aço com alma de
fibra
Cabo de aço com alma de
aço
Cabo de aço com alma de
aço
Cabo de aço com alma de
aço
Amortecer choques
longitudinais
Mola Plástico e mola Borracha Plástico Plástico e mola Plástico e mola
Resistir ao desgaste
Liga de metal duro e
diamante
Liga de bronze e diamante
Liga de metal duro e
diamante
Liga de bronze e diamante
Liga de metal duro e
diamante
Liga de bronze e diamante
fixar ferramenta de corte no
suporte
contração oriunda da
sinterização sobre o suporte
Brasagem entre
ferramenta e tubo suporte
contração oriunda da
sinterização sobre o suporte
Ajuste prensado
(interferência) em tubo suporte
Brasagem entre
ferramenta e tubo suporte
Brasagem entre
ferramenta e tubo suporte
Promover abrasão
ferramenta com forma
esférica e liga de diamante
ferramenta anular
chanfrada e liga de
diamante
ferramenta com duplo
anel esférico e liga de
diamante
ferramenta com duplo
anel esférico e liga de
diamante
ferramenta anular
chanfrada e liga de
diamante
ferramenta anular
chanfrada e liga de
diamante
Fabricar ferramenta
Eletrodeposição
injeção a baixa pressão,
debinding e sinterização
Compactação uniaxial e
sinterização
injeção a baixa pressão,
debinding e sinterização
injeção a baixa pressão,
debinding e sinterização
injeção a baixa pressão,
debinding e sinterização
Resistir à fadiga
Cabo de aço com alma de
fibra
Cabo de aço com alma de
fibra
Cabo de aço com alma de
fibra
Cabo de aço ccom alma de
aço
Cabo de aço ccom alma de
aço
Cabo de aço ccom alma de
aço
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3.5 - Avaliação das concepções
Apesar de todas as concepções alternativas atenderem às funções do produto, é
necessário escolher uma entre elas que melhor se encaixe nos requisitos do cliente
e do projeto. Para fazer à seleção da concepção que será desenvolvida nas
próximas etapas do projeto, a metodologia escolhida é a da Matriz de Pugh.
O método de avaliação da matriz de pugh, consiste em uma tabela onde será
adotado um modelo como referência a qual servirá de base de comparação para
todas as outras concepções com base nor. requisitos do cliente.
A Matriz de Pugh é um processo iterativo de avaliação e com ela é possível
avaliar qual concepção apresenta as melhores características para o produto. A
Tabela 3.2 representa a matriz de pugh para o projeto.
Tabela 3.2 - Matriz de Pugh
A matriz de pugh deixou evidenciada a superioridade das concepções V e VI
sobre as demais. Essas concepções se diferem apenas no material utilizado para a
fabricação do anel diamantado.
Como o produto que está sendo desenvolvido precisa atender ao corte de
mármore e granito, é necessário que o anel diamantado possua composição
diferente para atender às duas rochas. Portanto a concepção escolhida para dar
seqüência ao projeto são as concepções V e VI, uma para o corte de granito e outra
para o corte do mármore.
Concepção para o corte de granito
Cabo de aço galvanizado com alma de aço,ferramenta anular chanfrada,liga de
metal duro e diamante,mola de compressão,revestimento polimérico,ferramenta
fabricada através de injeção a baixa pressão com posterior sinterização e fixada ao
tubo suporte por brasagem.
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Concepção para o corte de mármore
Cabo de aço galvanizado com alma de aço,ferramenta anular chanfrada,liga de
bronze e diamante,mola de compressão,revestimento polimérico,ferramenta
fabricada através de compactação uniaxial com posterior sinterização e fixada ao
tubo suporte por brasagem.
3.6 - Visão geral da concepção gerada
A Concepção escolhida trata-se de um cabo de aço galvanizado que servirá de
base para ferramenta. Ao longo do cabo, em intervalos cconstantes serão fixados
os tubos suporte para o anel e o anel tiamantado. Nos espaços entre os anéis serão
encaixadas molas que servirá como distancia dores e amortecerão os impactos ao
longo do cabo. Após a montagem do fio, será injetado uma camada plástica sobre o
conjunto (exceto o anel) com o intuito de dar firmeza e proteção ao cabo.
O fio diamantado será a ferramenta de uma máquina de corte que já existe no
mercado, podendo ela ser monofio ou multifio. Por funcionar tracionada e promover
o corte por abrasão, é comum que com o tempo e com o desgaste da ferramenta,
alguma parte do fio fique sobrecarregada e acabe se rompendo. Para evitar que as
pastilhas sejam arrancadas desmontando o cabo inteiro, em intervalos constantes
de anéis é fixado ao cabo anéis de fixação, evitando que isso ocorra.
Na figura 3.4 podemos ver um esquema da concepção criada.
Figura 3.4 – Visão geral da concepção gerada
21
4 - PROJETO PRELIMINAR
Descrever nessa seção os resultados desenvolvidos na fase do projeto
preliminar. As subseções dessa seção dependerão do conteúdo desenvolvido no
projeto, conforme as orientações para o projeto preliminar. Na seqüência,
apresenta-se uma estrutura genérica para ilustrar as típicas subseções da fase de
projeto preliminar.
4.1 - Introdução
Nesta fase é desenvolvida a concepção selecionada no projeto conceitual,
visando estabelecer os arranjos, principais parâmetros dimensionais e a otimização
integrada da solução proposta. Para isso, as atividades de modelagem, simulação,
analise e otimização do produto e os seus componentes devem ser realizadas.
Em nosso caso, por ser um projeto relacionado com a fabricação de uma
ferramenta, as etapas consideradas nessa fase serão: Modelo geométrico e
dimensionamento dos componentes, processo de fabricação, estudo da viabilidade
técnica, estudo da viabilidade econômica e processo de teste.
4.2 - Modelo geométrico da solução
Modelo Icônico (Figuras 4.1 e 4.2)
Figura 4.1 – Vista explodida
Figura 4.2 – Montagem do cabo
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DIMENSIONAMENTO E PROPIEDADES DOS COMPONENTES:
ANEL DIAMANTADO (Figura 4.3)
Figura 4.3 – Anel diamantado
Funções:
-Promover o corte
-Resistir ao desgaste
Material:
-Liga de bronze e diamante
-Liga de cobalto e diamante
Forma:
-Anular chanfrado
Dimensões (Figura 4.4)
Figura 4.4 – Dimensões do anel
TUBO SUPORTE (Figura 4.5)
23
Figura 4.5 – Tubo Suporte
Funções:
-Servir de suporte à ferramenta
-Promover a fixação da mesma ao cabo de aço.
Material:
-Aço carbono
Forma:
-Cilíndrica com ranhuras internas
Dimensões (Figura 4.6)
Figura 4.6 – Dimensões do tubo suporte
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CABO DE AÇO (Figura 4.7)
Figura 4.7 – Cabo de aço
Funções:
-Resistir à tração
-Suportar outros componentes
Material:
-Aço galvanizado
Dimensões (Figura 4.8)
Figura 4.8 – Dimensões do cabo de aço
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MOLA DE COMPRESSÃO (Figura 4.9)
Figura 4.9 – Mola de compressão
Funções:
-Amortecer choques longitudinais
-Manter distanciadas as ferramentas
Material:
-Aço mola
Dimensões (Figura 4.10)
Figura 4.10 – Mola de compressão
26
ANEL DE FIXAÇÃO (Figura 4.11)
Figura 4.11 – Anel de fixação
Funções:
-Fixar conjunto mola-anel- revestimento polimérico ao cabo de aço.
-Assegurar no caso de rompimento do cabo que os componentes não sejam
arremessados pra fora do cabo (segurança).
Material:
-Aço carbono
Forma:
-Cilíndrica
Dimensões (Figura 4.12):
Figura 4.12 – Anel de fixação
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ESTRUTURA BASEADA EM UM METRO DE FIO
-1 metro de cabo de aço
-40 anéis diamantados (ferramenta +tubo suporte)
-40 molas de compressão
-8 anéis de fixação
-40 blocos de revestimento polimérico
ESTRUTURA PRELIMINAR DO PRODUTO – MONTAGEM (Figura 4.13)
Figura 4.13 – Montagem do produto
4.3 - Plano de fabricação
Visto que a maior parcela do custo está embutida no anel diamantado, os
demais componentes serão obtidos de fabricantes ou montadores especializados.
Por isso, o plano de fabricação está centrado na fabricação do anel diamantado e na
fixação deste com o tubo suporte.
Na fase de projeto conceitual, dois modelos diferentes de anéis diamantados
foram escolhidos. Um modelo para o corte de granito e outro para o corte de
mármore.
Para a fabricação do primeiro, foi escolhido o processo de moldagem por injeção
a baixa pressão, seguido da extração do ligante orgânico e com posterior
sinterização da “peça marrom”. Enquanto que, para o corte de mármore, foi
escolhido o processo de compactação uniaxial com posterior sinterização da “peça
verde”.
A composição da liga do anel diamantado para o corte de granito consta de pó
de diamante com granulometria de 350 µm, uma matriz metálica com
granulometria aproximada de 20 µm e de um ligante orgânico,sendo este último
componente indispensável para o processo de injeção,para que a mistura possa
fluir no interior da injetora.
A primeira fase na fabricação é a mistura dos elementos, a qual será feita em
um misturador Z-blade em condições de temperatura e tempo determinadas. A
seguinte fase consiste na moldagem por injeção a baixa pressão, na qual uma
Mola de compressão
Revestimento poliméricoAnel diamantado
Anel de fixaçãoCabo de aço
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injetora a baixa pressão deve ser usada a uma temperatura e pressão determinada.
O resultado imediato da injeção é a chamada “peça verde” ,a qual tem que sofrer
ainda vários processos para chegar no anel diamantado desejado.
O primeiro dos processos após da injeção é a extração do ligante orgânico
(Debinding), no qual a peça tem que ser aquecida em um forno em condições da
atmosfera especiais,afim de evitar que ocorra oxidação/contaminação da
mesma.Após este procedimento,a peça obtida passa a ser chamada de “peça
marrom”.
A última etapa na fabricação do anel diamantado é a sinterização,no qual a
peça é aquecida em um forno durante determinado tempo, a uma temperatura
dada e em condições de atmosfera determinadas.
Terminada a fabricação do anel diamantado,este precisa ser unido ao tubo
suporte. Dos métodos possíveis, foi a brasagem o método escolhido na parte do
projeto conceitual.
A Figura 4.14 representa um fluxograma do processo de fabricação do anel
diamantado com liga de cobalto.
Figura 4.14 -Fluxograma de fabricação do anel
diamantado via injeção a baixa pressão.
29
Na fabricação do anel diamantado para o corte de mármore, os materiais
empregados são: pó de diamante com granulometria de350 µm , matriz metálica de
granulometria aproximada de 20 µm e de um lubrificante. Na fabricação desse tipo
de anel não é necessário o emprego de ligante orgânico, mas sim do lubrificante
para o processo de compactação.
O pó de diamante e a matriz metálica são previamente misturados com um
misturador Z-blade do mesmo modo que no processo anterior. Posteriormente, a
mistura sofre uma compactação uniaxial na matriz de compactação em condições
de pressão e de alinhamento especiais para o processo. A compactação resulta em
uma “peça verde”, a qual vai ser aquecida em um forno em condições especiais de
atmosfera,sob valores de tempo e temperatura determinados. Esse ultimo processo
é a sinterização.
Terminada a fabricação do anel, este será fixado ao tubo suporte do mesmo
modo já descrito no processo anterior,através de brasagem .
A Figura 4.15 abaixo mostra o fluxograma de fabricação do anel diamantado
com liga de bronze,onde pode-se verificar alguns ensaios que pretende-se executar
após cada etapa.
Misturay
Diamante350µm
Lubrificante0,8 - 2 %
Estearato de Zinco
Matriz Metálica
Pó de 100µm
Compactação
Sinterização
Pressão 550 600 MPa
Temperatura820 – 950 C
Tempo10-20 min
Taxa10k/min
Fluxo de Produção Bronze - Co
Forno Sinterização
Ferramental Compactação (Aço)
Prensa Hidráulica
Ferramental Grafite
AD100 – 0,88 g/cm3
AD75 – 0,66 g/cm3
AD50 – 0,44 g/cm3
AD25 – 0,22 g/cm3
Atmosfera
- Argônio- Nitrogênio- Vácuo
- Cu 65,9% - Zn 12,6% - Sn 7,6% - Co 6,3- Ni 5,4% - SiC 2,2%
Controle Qualidade
Ensaio de Resistência a verde
Ensaio de Dureza
Ensaio de Desgaste
Microscopia
Dimensional
Microscopia
Dimensional
Figura 4.15 - Fluxograma de fabricação do anel diamantado via compactação
uniaxial de pós metálicos.
30
4.4 - Requisitos para a manufatura
Visto o processo de fabricação, os requisitos de manufatura em termos de
equipamentos e materiais,são:
Matéria-prima
Misturador Z-blade
Injetora à baixa pressão
Forno especial para Debinding
Forno para sinterização
Capacitação técnica
Prensa para compactação
Matriz de compactação
Destes itens, a matéria-prima e a injetora à baixa pressão serão obtidos
externamente.
No entanto, os demais equipamentos podem ser obtidos na infra-estrutura
interna ao Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de
Santa Catarina.
4.5 - Viabilidade técnica
Para que o projeto seja viável de execução,este deve mostrar-se viável técnica
e economicamente.
No estudo da viabilidade técnica as atividades realizadas foram:
Levantamento de informações sobre os metais empregados na matriz metálica
dos revestimentos diamantados dos anéis;
Proposição de metodologia para a determinação das características físicas de
anéis diamantados;
Determinação das tendências tecnológicas de corte de rochas com fio
diamantado;
Proposição de métodos de sinterização de ligas metálicas com aditivos reativos
e diamante, empregando o processo de injeção a baixa pressão.
As diversas tecnologias praticadas mundialmente na fabricação de anéis
diamantados foram pesquisadas. Entre elas destacam-se a compactação de pós
uniaxial, a deposição galvânica de diamante sobre o tubo de suporte e a injeção de
anéis pela tecnologia MIM(Metal injection Molding), a qual é feita a baixa pressão.
31
Das tecnologias de fabricação de anéis mencionadas optou-se pela tecnologia
de moldagem dos anéis por injeção a baixa pressão e pela tecnologia de
compactação, por apresentar as seguintes vantagens:
Melhor homogeneização da mistura na peça;
Propiciar melhores propriedades mecânicas ao produto final;
Boa produtividade, refletindo em um ponto favorável à viabilidade econômica.
Para aplicar as técnicas escolhidas para a fabricação dos anéis, estudos
experimentais foram feitos para cada técnica de fabricação.
4.5.1 - Estudo da técnica de fabricação de anéis diamantados por compressão uniaxial a frio
Introdução
O estudo apresenta os resultados da compactação a frio uniaxial da amostras
diamantadas visando o desenvolvimento de ferramentas para o corte de rochas
ornamentais. Parte-se da composição de anéis diamantados comerciais para
desenvolver as composições possíveis para a compactação uniaxial a frio. A
obtenção das amostras iniciais visa dar subsídios para o projeto de uma matriz de
compactação uniaxial para anéis diamantados .
Metodologia
O procedimento experimental foi dividido em uma etapa de determinação da
composição da amostras diamantadas obtidas em feiras, de usuários e de
referências bibliográficas e outra etapa na obtenção de cilindros compactados
uniaxialmente e sinterizados.
Das composições químicas obtidas na primeira fase, foi selecionada
inicialmente a composição contendo uma liga de cobre e estanho (bronze) para
produzir as amostras diamantadas, pois estas amostras visam obter maior
conhecimento do comportamento do diamante durante a compactação e
sinterização.
Baseado em informações publicadas, as amostras foram produzidas com a
concentração de diamante variando de zero a doze por cento em peso com
variações de 4% e uma granulometria deste compreendida entre 300 e 450 µm. A
mistura foi realizada em um misturador do tipo Y durante 45 minutos a uma
velocidade angular de 28 rpm. A escoabilidade das misturas for caracterizada pelo
método Hall. A compactação dos pós metálicos e dos pós metálicos misturados com
diamante foi efetuada em uma matriz de compactação de dupla ação com cavidade
cilíndrica de 9.5 mm de diâmetro e altura máxima útil de 30 mm. Montada em uma
prensa manual de 100 KN com um sensor eletrônico com uma resolução de 1 N.
A compressibilidade do material para as diversas concentrações de diamantes
foram utilizadas pressões de compactação de 200 MPa até 600 MPa com intervalos
32
de 100 MPa. Posteriormente, para determinar a relaxação elástica dos corpos
verdes durante a extração da matriz e para determinar a densidade durante a
sinterização as dimensões das amostras foram medidas com um micrometro de
resolução de 0.01 mm.
Após, os cilindros “verdes” foram sinterizados num forno em uma atmosfera de
argônio e hidrogênio. Estearato de Zinco foi empregado como lubricante.
Os dados obtidos servem para construir uma matriz de compactação adequada
para este compósito.
Resultados
Na primera fase do experimento, a composição de pastilhas diamantadas e
anéis diamantados foi determinada em cinco amostras resultando na Tabela 4.1.
Tabela 4.1 -Composição química das amostras analisadas.
Os tubos internos dos anéis completos apresentam a composição de 97.4 % de
Fe e 2.6 % de Mn. Outra composição achada foi de 97.1 % de Fe e 2.9 % de Mn.
As partículas de diamantes foram analisadas com micrografias em amostras
fraturadas de anéis. Comparando os diamantes observados com as especificações
de forma de diamantes da literatura, podem-se enquadrar os mesmos na variação 2
a 6. (Figura 4.16).
Figura 4.16 - Forma dos diamantes.
Na segunda fase, cilindros de compósito diamantado foram fabricados. As
amostras cilíndricas foram confeccionadas usando um pó de bronze de tamanho de
60 µm com uma composição de 90% de cobre e 10% de estanho. Uma
percentagem de 0.75 % de estearato de zinco foi usada como lubrificante.
33
O método de Hall foi empregado para determinar a escoabilidade do pó de
bronze. Mostras variando de 0 a 12% de diamante foram usadas. A figura 4.17
mostra os resultados obtidos. Posteriormente, a densidade dos corpos de prova a
“verde”e sinterizados foi encontrada (Tabela 4.2).
Figura 4.17 - Escoabilidade do pó de bronze (método Hall).
Tabela 4.2 - Densidade dos corpos de prova “a verde”e sinterizados à 850°C.
Os dados mostraram que a densidade a “verde” aumenta com um aumento da
pressão e diminui com um aumento na composição de diamante. Entretanto, no
caso das peças sinterizadas, a densidade medida é sensivelmente menor. Um
aumento da pressão e um aumento na composição de diamante produzem uma
diminuição na densidade. Além disso, foi possível observar que as amostras
sofreram uma variação negativa da massa de 1% causada pela retirada do
lubrificante e formação de H2O.
Com o fim de projetar a altura de uma matriz para a produção de anéis
diamantados foi determinado o fator de compactação da amostra de pós de bronze,
o qual é determinado pela relação entre a altura de enchimento da matriz e a altura
da amostra compactada (Figura 4.18).
34
Figura 4.18 - Fator de compactação em função da pressão de compactação.
Posteriormente, a relaxação elástica das amostras verdes retiradas da matriz de
compactação. Ela é definida como a variação entre o diâmetro da amostra
compactada e o diâmetro da matriz de compactação. Os resultados mostram que a
relaxação elástica aumenta tanto com o aumento da pressão de compactação como
pelo aumento da concentração de diamante (Figura 4.19).
Figura 4.19 -Relaxação elástica na extração da matriz em função da pressão de
compactação.
Finalmente, a homogeneidade e porosidade de amostra sem diamante foram
caracterizadas. A caracterização metalográfica das amostras com diamantes é
inviável pelo fato da abrasividade de este. O resultado da porosidade é mostrado na
Tabela 4.3. Observa-se como a porosidade diminui com o aumento da pressão.
Tabela 4.3 -Porosidade do material sinterizado
35
Resultados
A mistura de pó com 4% em peso de diamante apresentou a melhor
escoabilidade.
Para pressão maiores de 300 MPa não há uma variação significativa na
densificação das amostras verdes.
Os corpos com 12% de diamante ficaram com uma resistência a verde pequena
e com uma grande aglomeração de diamantes em alguns pontos da superfície.
Além disso, a compactação das amostras danificou a matriz de aço ferramenta e o
punção de aço rápido.
A relação elástica aumentou com a pressão de compactação e com o aumento
da concentração de diamante. Os valores obtidos situam-se na faixa usual na
compactação de pos metálicos. A sinterização até 850ºC não mostrou vestígios de
grafitização nos diamantes empregados.
Os estudos realizados até o momento mostraram a viabilidade técnica do
processo de fabricação de anéis diamantados via compactação
uniaxial ,necessitando apenas do ajuste de alguns parâmetros de controle do
processo.
Já para o processo de fabricação via injeção à baixa pressão,os testes
experimentais ainda não foram iniciados,mas as pesquisas desenvolvidas até o
momento mostram-se otimistas,indicando que a viabilidade técnica será
brevemente aprovada.
4.6 - Viabilidade econômica
Para o desenvolvimento do estudo de viabilidade foram definidas as atividades
abaixo:
Coleta de dados do processo produtivo de quatro empresas – pequeno, médio e
grande portes.
Determinação dos custos envolvidos no processo produtivo das quatro empresas
contatadas.
Distribuição dos Custos de uma Empresa Típica do Setor de Pedras Ornamentais,
a qual trabalha desde a extração da rocha até a o acabamento final da pedra.
Definição do custo meta do anel diamantado.
Cálculo aproximado do custo do anel diamantado associado a cada tecnologia
selecionada para produção em território nacional.
Cálculo aproximado do custo do metro de fio diamantado produzido com
tecnologia nacional.
36
A seguir serão apresentadas as análises econômicas realizadas sobre o setor de
processamento de pedras ornamentais com seus respectivos resultados.
4.6.1 - Coleta de dados do processo produtivo de quatro empresas – pequeno, médio e grande portes:
Para a realização desta atividade foram visitadas quatro empresas no Estado do
Espírito Santo, sendo três na cidade de Cachoeiro do Itapemirim e uma na cidade
de Vitória:
Empresa de Mineração Santa Clara Ltda.: empresa de médio porte, com
extração própria de mármore e beneficiamento de mármore e granito, sendo
este último em pequena escala. Possui 89 funcionários e tem faturamento
mensal médio de R$ 560.000,00.
Santiago Mármores e Granitos Ltda.: empresa de pequeno porte, que compra os
blocos de granito para beneficiamento, sendo que o polimento é terceirizado.
Possui 17 funcionários e faturamento mensal médio de R$ 180.000,00.
Marmocil Ltda.: empresa de grande porte, com extração própria de granito e
beneficiamento de granito e mármore, sendo este último em menor escala.
Possui em torno de 120 funcionários e faturamento médio mensal de R$
1.700.000,00.
Pemagran Pedras Mármores e Granitos Ltda., de grande porte, foi
desconsiderada, devido a não ter tempo hábil para fornecer os dados físicos e de
custos dos processos da empresa, apenas a produção do monofio utilizado na
pedreira. Possui em torno de 300 funcionários e faturamento médio mensal de
R$ 2.000.000,00.
4.6.2 - Determinação dos custos envolvidos no processo produtivo das quatro empresas contatadas:
Por uma questão de sigilo empresarial, os dados a seguir apresentados não
serão diretamente relacionados às empresas que os disponibilizaram.
Pretendeu-se com este estudo mostrar-se um panorama geral do setor de
pedras ornamentais e não de uma determinada empresa. Para tanto, foram
primeiramente analisados os dados levantados nas empresas, para então elaborar-
se uma matriz de custos que representasse os custos do setor de pedras
ornamentais.
37
A seguir apresenta-se:
Extração da Matéria-Prima (Tabela 4.4) - Dados dos Postos de Trabalho da
Pedreira
Beneficiamento da Pedra (Tabela 4.5) - Dados dos Postos de Trabalho da
Indústria
Extração da Matéria-Prima (Tabela 4.6) – Custo Hora dos Postos de Trabalho da
Pedreira
Beneficiamento da Pedra (Tabela 4.7) – Custo Hora dos Postos de Trabalho da
Indústria
Tabela 4.5 - Extração da Matéria-Prima - Dados dos Postos de Trabalho da
Pedreira[extraído do Relatório Interno do CETEMAG].
Posto de TrabalhoCapac.
instaladah/mês
Capac. utilizada
%
Quant. Postos
Valor por Posto
R$
Vida Útilanos
MOD por Posto
unidade
MOD por Posto
R$/mês
MOI por Posto
pontuação
Manut.RH
pontuação
Manut. Mater.R$/mês
Potência Instalada
kW
Água
pontuação
CombustR$/mês
Ar Comprpontuação
Extração - Limpeza Terreno 183,21 70% 1 1 5
Martelo Fundo Furo 183,21 40% 1 10.000,00 5 1 1.330,34 7 2 64,89 5 1
Máquina Fio Diamantado 183,21 75% 2 100.000,00 5 2 2.579,41 3 2 36,80 10
Martelo Pneumát (tomba prancha) 183,21 40% 1 5.000,00 3 1 1.330,34 4 10 64,89 1 1
Conjunto Tomba Prancha 183,21 35% 2 5.000,00 3 2 2.630,55 8 325,68
Marcar Corte na Prancha 183,21 35% 1 1.000,00 2 2 2.630,55 10
Martelo Pneumático (cordel) 183,21 45% 6 5.000,00 3 1 1.300,21 1 10 64,89 1 1
Separar bloco com cunha 183,21 20% 1 500,00 2 1 1.300,21 1
Separar bloco com explosivo leve 183,21 85% 1 1 1 1.383,86 1
Guincho 183,21 20% 2 15.000,00 10 3 3.550,82 3 0 764,18 7,36
Caminhão Mulão Cargo 815e 183,21 85% 1 60.000,00 10 1 1.196,83 4 1.574,63
Retroescavadeira 183,21 40% 1 60.000,00 10 1 1.412,88 4 992,17
Escavadeira 183,21 40% 1 600.000,00 10 1 1.412,88 1 992,17
Carregadeira 183,21 85% 3 316.666,67 10 2 2.487,47 4 992,17
Caminhão Caçamba 183,21 85% 2 240.000,00 10 2 2.487,47 2 992,17
Micro-ônibus 183,21 40% 1 40.000,00 10 1 1.196,83 609,77
Toyota 183,21 50% 1 50.000,00 10 1 1.196,83 5 173,24
Compressores 183,21 40% 1 200.000,00 15 0 8 223,10 128,80
Almoxarifado 183,21 85% 1 1 1 1.279,17 7
Tabela 4.6 - Beneficiamento da Pedra - Dados dos Postos de Trabalho da Indústria
[extraído do Relatório Interno do CETEMAG].
38
Posto de TrabalhoCapac.
instaladah/mês
Capac. utilizada
%
Quant. Postos
Valor por Posto
R$
Vida Útilanos
MOD por Posto
unidade
MOD por Posto
R$/mês
MOI por Posto
pontuação
Manut.RH
pontuação
Manut. Mater.R$/mês
Potência Instalada
kW
Água
pontuação
AterroR$/mês
Pátio de Blocos
Pórtico 40 ton 183,21 85% 1 200.000,00 20 2 2.501,53 10 5 339,72 26,50
Lavação 183,21 85% 1 500,00 3 1 782,30 3 1
Máquina Monofio 183,21 85% 1 50.000,00 10 2 2.163,02 10 1 11,04 2
Serraria
Carro Porta Blocos 183,21 10% 9 2.000,00 10 2 2.089,68 3 1 1,33 2,21
Carro Transportador (cabo de aço) 183,21 50% 1 10.000,00 10 2 1.519,78 5 1 154,41 9,57
Tear Convencional 630,00 85% 2 300.000,00 10 3 4.549,33 10 6 882,39 56,30 8
Tear com Lâmina Diamantada 630,00 85% 1 540.000,00 10 3 4.549,33 10 8 1.195,59 85,38 10
Multifio 30 fios 630,00 85% 1 2.500.000,00 10 2 3.032,88 10 5 2.083,33 150,00 8
Polimento
Politriz Automática 183,21 85% 1 1.000.000,00 10 2 2.420,87 10 8 2.997,82 183,63 6
Politriz Semi-automática 183,21 85% 1 35.000,00 10 1 1.254,52 7 1 361,78 25,02 3
Estúdio Fotográfico 183,21 85% 1 4.380,31 3 1 1.120,81 3 0
Pátio de Chapas
Ponte Rolante 183,21 65% 3 40.000,00 20 2 2.105,64 3 7 67,43 7,73
Ventosa 183,21 50% 1 5.000,00 8 1 849,56 1 1 198,05
Telagem e Resinagem
Ponte Rolante 183,21 30% 1 40.000,00 20 1 1.120,83 3 2 229,55 7,73
Ventosa 183,21 15% 1 5.000,00 8 1 1.120,83 1
Forno de Secagem 183,21 50% 1 110.000,00 10 1 1.120,83 5 2 310,31
Telagem 183,21 20% 1 1.000,00 2 1 1.120,83 8
Polimento no 1º Levigado 183,21 85% 1 1.000.000,00 10 1 2.420,87 10 4 163,39 3
Resinagem 183,21 40% 1 1.000,00 2 1 1.120,83 8
Carro Transportador de Chapa 183,21 20% 1 10.000,00 10 1 1.120,83 5 1 7,36
Tabela 4.7 - Extração da Matéria-Prima – Custo Hora dos Postos de Trabalho da Pedreira [extraído do Relatório Interno do CETEMAG].
Posto de TrabalhoCusto Total
(R$/h)CustoMOD
CustoMOI
OutrosMO
Amortização Imóvel
EE InsumosManut.
RHManutenção
MateriaisDeprec. Equip. Combustível Ar Comprimido
Extração - Limpeza Terreno 2,70 - 2,70 - - - - - - - -
Martelo Fundo Furo 42,12 26,11 6,63 1,35 - - 0,51 4,62 2,27 - 0,64
Máquina Fio Diamantado 68,71 27,00 0,76 1,44 3,89 19,01 0,51 3,98 12,13 - -
Martelo Pneumát (tomba prancha) 55,88 26,11 3,79 1,35 - - 2,54 19,56 1,90 - 0,64
Conjunto Tomba Prancha 73,65 59,00 4,33 3,08 - - - 5,08 2,17 - -
Marcar Corte na Prancha 73,54 59,00 10,82 3,08 - - - - 0,65 - -
Martelo Pneumático (cordel) 129,22 22,68 0,14 1,20 - - 2,54 100,41 1,68 - 0,57
Separar bloco com cunha 56,19 51,03 1,89 2,69 - - - - 0,57 - -
Separar bloco com explosivo leve 13,86 12,78 0,45 0,63 - - - - - - -
Guincho 175,33 139,37 2,84 8,07 0,78 - - 20,86 3,41 - -
Caminhão Mulão Cargo 815e 29,54 11,05 - 0,63 - - 1,01 3,52 3,21 10,11 -
Retroescavadeira 57,92 27,73 - 1,35 - - 1,01 7,47 6,82 13,54 -
Escavadeira 112,96 27,73 - 1,35 - - 0,25 1,87 68,23 13,54 -
Carregadeira 59,12 22,97 - 1,27 - - 1,01 10,55 16,95 6,37 -
Caminhão Caçamba 47,48 22,97 - 1,27 - - 0,51 3,52 12,84 6,37 -
Micro-ônibus 37,70 23,49 - 1,35 - - - - 4,55 8,32 -
Toyota 30,09 18,79 3,79 1,08 - - - - 4,55 1,89 -
Almoxarifado 15,56 11,81 3,12 0,63 - - - - - - -
Tabela 4.8 - Beneficiamento da Pedra – Custo Hora dos Postos de Trabalho da
Indústria[extraído do Relatório Interno do CETEMAG].
39
Posto de TrabalhoCusto Total
(R$/h)CustoMOD
CustoMOI
OutrosMO
Amortização Imóvel
EE InsumosManut.
RHManutenção
MateriaisDeprec. Equip. Combustível
Conjunto Filtro Prensa
Pátio de Blocos
Pórtico 40 ton 42,02 23,10 1,65 1,27 2,80 - 1,27 6,58 5,35 - -
Lavação 8,71 7,22 0,50 0,63 - - - - 0,09 - 0,27
Máquina Monofio 39,00 19,98 1,65 1,27 1,17 10,59 0,25 0,88 2,68 - 0,54
Serraria -
Carro Porta Blocos 243,99 164,04 0,47 10,77 0,23 - 0,25 67,32 0,91 - -
Carro Transportador 32,77 23,86 1,41 2,15 1,01 - 0,25 3,18 0,91 - -
Tear Convencional 38,65 12,22 0,24 0,55 0,46 5,95 6,15 1,52 4,72 4,67 - 2,16
Tear com Lâmina Diamantada 61,86 12,22 0,48 0,55 0,46 9,03 21,71 2,03 4,28 8,40 - 2,70
Multifio 30 fios 211,17 8,15 0,48 0,37 0,46 15,86 137,30 1,52 5,42 38,90 - 2,70
Polimento -
Politriz Automática 223,92 22,36 1,65 1,27 1,00 19,42 94,78 2,03 26,28 53,51 - 1,62
Politriz Semi-automática 28,42 11,59 1,16 0,63 1,00 2,65 5,27 0,25 3,20 1,87 - 0,81
Estúdio Fotográfico 12,26 10,35 0,50 0,63 - - - - 0,78 - -
Pátio de Chapas -
Ponte Rolante 61,77 25,43 0,22 1,66 5,77 0,82 - 1,78 24,71 1,40 - -
Ventosa 19,17 13,34 0,28 1,08 - - 0,25 3,66 0,57 - -
Telagem e Resinagem -
Ponte Rolante 49,32 29,33 1,41 1,79 3,28 0,82 - 0,51 9,16 3,03 - -
Ventosa 65,08 58,66 0,94 3,59 - - - - 1,90 - -
Forno de Secagem 42,08 17,60 1,41 1,08 1,97 - 3,14 0,51 6,38 10,01 - -
Telagem 163,41 43,99 5,62 2,69 7,38 - 102,59 - - 1,14 - -
Polimento no 1º Levigado 107,03 22,36 1,65 0,63 1,00 17,28 5,27 1,01 3,52 53,51 - 0,81
Resinagem 63,08 22,00 2,81 1,35 3,69 - 32,67 - - 0,57 - -
Carro Transportador de Chapa 57,24 43,99 3,51 2,69 0,78 - 0,25 3,74 2,27 - -
40
4.6.3 - Distribuição dos Custos de uma Empresa Típica do Setor de Pedras Ornamentais, a qual trabalha desde a extração da rocha até a o acabamento final da pedra:
A Figura 4.20 mostra que os processos de transformação do bloco em chapas
polidas carrega o maior custo da empresa, de 42% dos custos totais. Basicamente,
estes custos referem-se aos processos de corte do bloco em chapas (40%) e de
polimento das chapas (20%), os outros 40% estão distribuídos em processos
diversos como o recebimento do bloco e movimentação das pedras.
Já os custos de matéria-prima, que carregam 27% dos custos totais,
correspondem principalmente aos custos com maquinário pesado (50%), como
carregadeiras, retro-escavadeiras, escavadeiras e caminhões, e aos processos de
corte de blocos com monofio (17%) e de desdobramento de blocos com martelos
pneumáticos (20%).
Os custos administrativos, financeiros e comerciais, que representam 32% dos
custos totais, são bastante satisfatórios, típicos de uma empresa enxuta, pois boa
parte das empresas do setor exporta parte de seus produtos para o mercado
mundial, o que demanda maiores esforços e custos com pessoal e trâmites da área.
Distribuição dos Custos
Transformação 42%
Matéria-Prima27%
Adm Com 32%
Figura 4.20 – Distribuição dos custos de uma empresa típica[extraído do Relatório
Interno do CETEMAG].
Enfim, a distribuição de custos apresentada na Figura 4.20 indica que trabalhar-
se para a melhoria dos processos de transformação trará ganhos monetários
significativos para as empresas, devido a este custo ser relevante dentro do custo
41
total de uma empresa típica.A seguir apresentam-se os custos mensais e por metro
quadrado de bloco cortado com respeito às diversas tecnologias estudadas:
Tecnologia convencional (Tabela 4.9) – tear com lâmina de aço e tear com
lâmina diamantada;
Tecnologia com fio diamantado importado (Tabela 4.10), com preço médio de
US$150,00;
Tecnologia com fio diamantado (se fabricado no Brasil) (Tabela 4.11) ao preço
praticado na Itália, de US$ 60,00 (primeiro custo meta).
Tabela 4.9 - Custos da Tecnologia Convencional[extraído do Relatório Interno do
CETEMAG].
Equipamento Classe de DurezaCusto Mensal
(R$/mês)Custo por bloco
(R$/m²)
Tear com Lâmina 1 19.785,62 12,40
Tear Diamantado 1 33.229,03 4,12
Tear com Lâmina 2 20.631,29 18,92
Tear com Lâmina 5 20.040,40 33,52
Tabela 4.10 - Custos da Tecnologia com Fio Diamantado Importado (US$ 150,00/m
de fio) [extraído do Relatório Interno do CETEMAG].
EquipamentoClasse de
Dureza
Custo Mensal do
corte(R$/mês)
Custo processo corte do
bloco(R$/m²)
Custo Fio(R$/mês)
Custo Fio vs. Custo
corte(%)
Multifio Arianna 70 1 149.105,53 12,25 84.755,75 57%
Multifio Circuito Longo 2 56.207,55 31,50 37.073,59 66%
Multifio Circuito Curto 2 158.062,90 27,75 118.327,95 75%
Multifio Circuito Longo 5 63.185,47 49,46 44.152,90 70%
Multifio Circuito Curto 5 112.800,87 52,84 73.778,07 65%
Tabela 4.11 - Custos da Tecnologia com Fio Diamantado Nacional (US$ 60,00/m de
fio) [extraído do Relatório Interno do CETEMAG].
EquipamentoClasse de
Dureza
Custo Mensal do
corte(R$/mês)
Custo processo corte do
bloco(R$/m²)
Custo Fio(R$/mês)
Custo Fio vs. Custo
corte(%)
Multifio Arianna 70 1 106.727,66 42.377,88 8,77 40%
Multifio Circuito Longo 2 33.963,39 14.829,43 19,03 44%
Multifio Circuito Curto 2 87.066,13 47.331,18 15,29 54%
Multifio Circuito Longo 5 36.693,73 17.661,16 28,72 48%
Multifio Circuito Curto 5 68.534,03 29.511,23 32,10 43%
42
43
Comparando-se a tecnologia convencional, por tear, com a tecnologia atual, por
fio diamantado, pode-se dizer que em termos de custos a tecnologia convencional é
mais barata que a tecnologia atual quando o fio diamantado é importado, mas
quando o mesmo passar a ser fabricado no Brasil, a projeção indica que as duas
tecnologias se equiparam e, para durezas maiores, a tecnologia com fio diamantado
torna-se mais econômica.
Mas a questão não é apenas econômica, existem aspectos relevantes que
tornam a tecnologia atual bastante vantajosa em relação à tecnologia convencional.
As principais vantagens são:
Menos obras de fundação, sendo o investimento com instalação quatro vezes
menor que com o tear convencional e o tempo de instalação de 1 semana contra
3 meses do tear convencional;
A disponibilidade de área ocupada pode chegar a um quarto da utilizada pelo
tear convencional;
Maior aproveitamento da pedra, sendo de 2m² a mais de chapa por m³ de
cortado. Além disso, a eventual quebra do bloco durante o processo de serrada
tende a zero, contra 20% com tear convencional;
Melhor acabamento superficial da chapa dispensando, em muitos casos, a
necessidade do levigado (primeira etapa do polimento das chapas), o que
proporcionaria uma economia de 30% do material utilizado no polimento, bem
como no tempo total de polimento;
Pode-se obter na mesma serrada chapas de espessuras diferentes
(flexibilidade), pois no tear convencional a espessura da chapa é fixa, de 2 cm;
Processo totalmente automatizado não necessitando mais do que 10 minutos
para a regulagem das espessuras;
Não utiliza nenhum outro material (granalha, cal, lâmina) além do fio
diamantado e água, sendo a operação simples, prática e de menor impacto
ambiental, pois os rejeitos líquidos e sólidos podem ser facilmente reciclados;
Em relação à saúde e segurança no trabalho, o tear com fio diamantado
contribuiu com baixos níveis de ruído, diminuindo assim a possibilidade estresse
e de perdas auditivas do trabalhador, promovendo uma melhoria no ambiente
de trabalho e a redução de doenças e de acidentes do trabalho.
44
O fio diamantado não é utilizado somente no corte do bloco extraído em chapas.
O processo de extração de rochas ornamentais vem utilizando em larga escala o fio
diamantado para o corte dos blocos nas pedreiras, em substituição ao corte por
martelo pneumático e explosivo. As principais vantagens seriam com relação à
qualidade do corte das faces do bloco, ao maior aproveitamento dos blocos
extraídos, à saúde e à segurança no trabalho.
O fio diamantado poderá ser utilizado para outros fins na indústria de
processamento de pedras ornamentais, como para o corte de retalhos e sobras em
ladrilhos e tijoletas, reduzindo os rejeitos normais, atualmente na ordem de 60%.
Poderá ser utilizado também em outros segmentos industriais, em processos de
corte.
Assim, pode-se afirmar que o estudo de viabilidade técnica e econômica do
processamento da pedra ornamental com fio diamantado é bastante viável.
Ressalta-se ainda que o uso do fio diamantado propicia uma série de vantagens,
tais como produtividade, flexibilidade, não agressão ao meio ambiente, melhoria na
qualidade do ambiente para o trabalhador, entre outras.
4.6.4 - Definição do custo meta do anel diamantado:Quanto ao valor meta do fio com anel diamantado a ser fabricado no Brasil,este
deve ser, no mínimo, igual ao preço praticado no mercado internacional, adquirido
no país fabricante. O preço médio de referência que se tem é o praticado na Itália, é
de US$ 60,00 por metro linear de cabo.
4.6.5 - Cálculo aproximado do custo do anel diamantado associado a cada tecnologia selecionada para produção em território nacional:
Considerando o anel diamantado na Figura 4.21, e utilizando a Fórmula 4.1
geométrica para o cálculo do volume do sólido:
Para um anel com D=11mm, d=7mm e l=5mm o volume de material
diamantado é de 0,282 cm3.
Figura 4.21- Desenho do anel diamantado e tubo suporte.
Fórmula 4.1 – Cálculo do volume
45
Realizando os cálculos tendo como base a composição química dos elementos que constituirão a liga de bronze,a Tabela 4.12 a seguir foi obtida:
Tabela 4.12 – Planilha de cálculo para o anel de liga de bronze.
Material Peso/cm3 Preço Custo/cm3
Diamante(AD50) 0,057 g US$/g 1,90 R$ 0,239Cu 5,232062 g R$/kg 40 R$ 0,209Zn 0,776475 g R$/kg 20 R$ 0,016Sn 0,478249 g R$/kg 65 R$ 0,031Co 0,483163 g R$/kg 250 R$ 0,121Ni 0,414251 g R$/kg 110 R$ 0,046Ti 0,038035 g R$/kg 60 R$ 0,002
Total R$ 0,661
Como observado,obteve-se um custo aproximado de R$0,66 para cada
centímetro cúbico de material.
Como o volume do anel diamantado é de 0,282cm³,portanto,o custo calculado
para cada anel diamantado é de R$0,186.
Considerando os processos de fabricação envolvidos até que o anel diamantado
esteja devidamente fabricado,chegou-se a uma estimativa de que o anel terá cerca
de 25% do seu custo incrementado.
Desta forma,o custo final esperado para o anel diamantado de liga de bronze é
aproximadamente R$0,23.
Para os cálculos do custo do anel de liga de cobalto,deve-se considerar a adição
do ligante orgânico aos demais elementos constituintes.
Deste modo o volume calculado para a peça verde proveniente do processo de
injeção é aproximadamente o dobro do volume esperado para a peça final.
Seguindo este contexto,a Tabela 4.13 abaixo foi obtida:
Tabela 4.13 – Planilha de cálculo para o anel de liga de cobalto
Material Peso/cm3 Preço Custo/cm3
Diamante(AD50) 0,437 g US$/g 1,90 R$ 0,166Co 7,347 g R$/kg 280 R$ 2,057WC 0,962 g R$/kg 160 R$ 0,154Ligante 0,282 g R$/kg 18 R$ 0,005
Total R$ 2,382
Como observado,obteve-se um custo aproximado de R$2,38 para cada
centímetro cúbico de material.
46
Para o volume do anel diamantado,portanto,o custo calculado para cada anel
diamantado é de cerca de R$0,67.
Considerando os processos de fabricação envolvidos até que o anel diamantado
esteja devidamente fabricado,chegou-se a uma estimativa de que o anel terá cerca
de 25% do seu custo incrementado.
Desta forma,o custo final esperado para o anel diamantado de liga de bronze é
aproximadamente R$0,84.
4.6.6 - Cálculo aproximado do custo do metro de fio diamantado produzido com tecnologia nacional:
Segundo informações levantadas,o custo dos anéis diamantados representa
cerca de 80% do custo total do fio diamantado italiano.
Como o custo do fio italiano é de U$60,00,calcula-se que o custo do conjunto
cabo de aço-molas-anéis de fixação-tubos suporte-revestimento seja de cerca de
R$24,00.
Como o produto desenvolvido apresenta um total de quarenta anéis
diamantados por metro de fio,chega-se aos seguintes valores para os fios
produzidos com tecnologia nacional:
4.6.7 - Custo final do metro de fio diamantado com anéis de liga de bronze:
~R$33,20
4.6.8 - Custo final do metro de fio diamantado com anéis de liga de cobalto:
~R$57,6
Os resultados alcançados mostram que é altamente vantajoso estabelecer a
produção de tais fios diamantados com tecnologia nacional,podendo atingir grande
competitividade no mercado nacional a até mesmo internacional.
O fato do metro de fio diamantado com anéis de liga de cobalto apresentar um
custo bem mais elevado que o com liga de bronze é compensado pela possibilidade
de obter-se formas complexas para os anéis diamantados pelo processo de injeção,
de modo que estes apresentem melhor desempenho que aqueles,resultando em
economia no custo final do processo de corte.
47
6 – PROJETO PRELIMINAR
6.1 – Introdução
Nesta fase do projeto foram estabelecidos o arranjo físico final do produto,bem
como os desenhos técnicos de cada componente do produto,recomendações de
uso,procedimentos de assistência técnica e manutenção,detalhamento da
embalagem para fornecimento e trasnporte,procedimentos para a divulgação do
produto,além de uma revisão das viabilidades técnica e econômica pertinentes ao
desenvolvimento de fabricação do fio diamantado.
6.2– Arranjo físico final
O produto final apresenta-se com a seguinte estrutura física,condizente ao
comprimento de um(1) metro do mesmo:
- Um(1) metro de cabo de aço sobre o qual encontram-se dispostos
alternadamente quarenta(40)anéis diamantados e quarenta(40)molas de
compressão,sendo que a cada cinco(5) pares destes é introduzido um anel de
fixação,num total,portanto,de oito(8) elementos destes por unidade de metro do
produto.
Estando estes componentes devidamente encaixados,são aplicadas
‘mordeduras’ nos anéis de fixação,de modo a fixá-los firmemente ao cabo de
aço,através de uma ferramenta apropriada já disponível no mercado.
Os espaços existentes entre os anéis diamantados(ocupados pelas molas de
compressão)recebem então um revestimento polimérico através de um processo de
moldagem por injeção.
48
Deste modo,o produto passa a apresentar agora a sua configuração
final,mostrada na Figura 6.1.
Figura6.1 - Configuração final do fio diamantado.
49
6.3 -Desenhos técnicos
6.4
Os desenhos técnicos relativos a cada componente estrutural do produto(anel
diamantado,tubo suporte,conjunto anel diamantado-tubo suporte,cabo de aço,mola
de compressão,anel de fixação e revestimento polimérico) encontram-se no anexo
1.
6.5 - Recomendações de uso
O produto desenvolvido é destinado a processos de corte de rochas ornamentais
em máquinas específicas para tal finalidade,máquinas estas que apresentam-se de
diversas configurações como: máquinas monofio e máquinas multifio.
Tais máquinas são mostradas a seguir (Figuras 6.2 a 6.4),onde pode-se notar
suas áreas de corte.
Figura 6.2 - Máquina monofio para fio diamantado utilizada na extração na
mina[Marini Quarries Group].
Figura6.3 -Máquina monofio para fio diamantado para preparação de
blocos[extraído do site www.tafsrl.com].
50
Figura 6.4 - Máquina multifio para fio diamantado[extraído do site
www.bidese.com].
De acordo com a potência da máquina,o material de corte e o tipo de corte,os
parâmetros relacionados ao processo e ao fio diamantado devem ser ajustados.
Os principais parâmetros de ajuste são a velocidade de trabalho do fio ,o avanço
do fio(ou deslocamento da máquina,mantendo o fio tracionado) ,a remontagem do
fio para um número de anéis adequado por metro.
O uso de água como fluido de corte é recomendado para refrigerar a ferramenta
de corte e promover a remoção de material da área de trabalho.
O usuário deve,no momento de unir as duas extremidades do fio,torcer de
uma(1) a duas(2) voltas por metro de fio em uma das extremidades,de modo a
inserir um torque ao fio,e então unir as extremidades,para que este torque no fio
em trabalho faça com que o fio apresente uma velocidade de rotação em torno de
seu eixo longitudinal,promovendo deste modo desgaste uniforme em toda a
periferia dão anel diamantado.
Algumas recomendações a respeito dos parâmetros de corte a serem
controlados são mostrados nas tabelas a seguir,onde o número de anéis
diamantados é de quarenta(40) por metro de fio utilizado.
Para o corte com fio diamantado composto por anéis diamantados de liga de
cobalto,são recomendadas as seguintes faixas de valores para os parâmetros que
envolvem o processo (Tabela 6.1):
51
Material
a
ser
cortado
Velocidade
de
trabalho
Avanço
(máquina)
Potência
da
máquina
Fluido
de corte
(água)
m/s m²/h kW l/min.
Granito 23 - 27 2 – 3,5 35 - 55 30 - 60
Arenito 25 - 40 4,5 – 9,5 30 - 45 30 - 60
Tabela 6.1 - Recomendações de uso para fio com anéis diamantados de liga de
cobalto.
Para o corte com fio diamantado composto por anéis diamantados de liga de
bronze,são recomendadas as seguintes faixas de valores para os parâmetros que
envolvem o processo (Tabela 6.2):
Material
a
ser
cortado
Velocidade
de trabalho
Avanço
(máquina)
Potência
da
máquina
Fluido de
Corte
(água)
m/s m²/h kW l/min.
Mármore 34 - 40 10 - 20 30 - 60 40 - 80
Calcáreo 32 - 34 8 - 10 30 - 60 40 - 80
Tabela6.2 - Recomendações de uso para fio com anéis diamantados de liga de
bronze.
52
6.4.1- Manutenção
Algumas orientações são sugeridas para que o fio diamantado seja mantido
sempre em boas condições de operação,evitando que ocorra desgaste irregular dos
anéis diamantados e até mesmo a ruptura do fio diamantado,possibilitando assim
melhor eficiência e qualidade de corte.
As seguintes recomendações são direcionadas ao consumidor:
-Verificar periodicamente se os parâmetros de corte estão dentro da faixa de
valores recomendada.
-Manter a área de trabalho sempre alimentada com fluido de corte,de modo a
evitar elevadas temperaturas na região de corte,o que provocaria derretimento do
revestimento polimérico.
-Verificar se há desgaste irregular da periferia dos anéis diamantados. Caso isto
ocorra,o fio ser retirado da sua área de trabalho,deve ter suas extremidades
desunidas,e em seguida um torque deve ser aplicado ao fio(como já explicado
anteriormente),para finalmente ter suas extremidades novamente unidas e estar
em condições de operar de modo correto.
-Verificar periodicamente se não há sinais de derretimento na estrutura do
polímero.Caso isto ocorra,deve-se providenciar um novo revestimento.
-Verificar periodicamente se não há desgaste excessivo do revestimento
polimérico.Caso isto ocorra,deve ser providenciado um novo revestimento.
-Verificar periodicamente se não há sinais de início do rompimento do cabo de
aço.Caso isto ocorra,deve ser providenciada a remontagem do fio diamantado,
reaproveitando apenas os anéis diamantados e as molas de compressão.
6.4.2- Procedimentos de assistência técnica
Como o projeto de desenvolvimento do fio diamantado está focado
principalmente na fabricação do anel diamantado,buscando um preço inferior ao do
mercado internacional,o processo de (re)montagem será encaminhado a uma
empresa especializada neste ramo.No Brasil,pode-se encontrar uma empresa neste
segmento localizada no estado do Espírito Santo.
Ademais,seguem alguns procedimentos que devem ser realizados na
necessidade de assistência técnica:
-Se necessário a troca de revestimento polimérico ou de uma remontagem do fio
diamantado,a empresa especializada deve ser consultada.
-Em caso de rompimento do fio,pode ser requerida uma união das extremidades
rompidas junto à mesma empresa.
53
Para a (re)montagem do fio diamantado,as seguintes etapas devem ser seguidas:
1º- Os anéis diamantados e as molas de compressão devem ser montados
sobre o cabo de aço de modo alternado,sendo que a cada cinco pares destes deve-
se colocar um anel de fixação;
2º- Deve-se aplicar uma ‘mordedura’ nos anéis de fixação com uma ferramenta
apropriada,de modo a fixá-los firmemente ao cabo de aço;
3º-Deve-se recobrir os espaços existentes entre os anéis (onde estão localizadas
as molas) com polímero,através de um processo de moldagem por injeção.
Na Figura 6.5 podemos ver uma vista explodida dos ccomponentes:
Figura 6.5 - Componentes para (re)montagem(vista explodida).
Após a (re)montagem,o fio diamantado apresenta então a seguinte configuração
(Figura 6.6):
Figura 6.6 -Esquema do fio diamantado (re)montado.
54
6.4.3- Embalagem do produto
Os fios diamantados devem ser fornecidos e transportados em bobinas como a
da Figura 6.7, apresentando o comprimento desejado pelo consumidor ou
comprimentos pré-fixados pelo fabricante.
As bobinas,por sua vez,devem apresentar as especificações do produto que
estão portando,de modo claro e compreensível.
Figura 6.7 -Exemplo de bobina para fornecimento e transporte do fio diamantado.
6.5- Divulgação
Para a divulgação do produto deve-se recorrer a mídias que expressem as
características positivas do mesmo no segmento de mercado relativo à exploração
de rochas ornamentais.
Algumas sugestões são apresentadas abaixo:
-Produção e distribuição de folders Anexo 2 em locais onde este ramo do
mercado é abrangido,destacando os pontos favoráveis do produto,como bom
desempenho e preço reduzido,além de fornecer um modo de contato com o
fabricante;
-Criação de site apresentando o produto,suas especificações,tecnologias
envolvidas e disponibilizando contato para dúvidas e fornecimento.
-Divulgação em revistas especializadas no ramo de rochas ornamentais.
55
7- CONCLUSÃO
A necessidade de se tornar “independente” do mercado internacional com
relação às ferramentas de corte para rochas ornamentais,levou as empresas do
setor de mineração e extração mineral a buscarem uma solução para diminuir seus
custos inerentes ao processo de corte de tais rochas.
Como o processo de corte contribui com uma bastante significativa dos custos
totais de exploração das empresas,viu-se no fio diamantado a possibilidade de sua
produção com tecnologia nacional aliada a uma perspectiva econômica favorável.
O intuito do desenvolvimento deste projeto foi,portanto,o de buscar tecnologias
viáveis para a produção do fio diamantado,focando principalmente na fabricação do
chamado “anel diamantado”,,componente de mais alto custo no produto,visando
desta forma um preço final reduzido com alta capacidade de competição no
mercado.
A partir de estudos e coleta de informações foram concebidas as tecnologias
capazes de gerar um produto otimizado, a partir do controle de parâmetros
inerentes aos processos em questão.
Tais tecnologias, compactação de pós uniaxial e moldagem por
injeção,mostraram-se viáveis do ponto de vista técnico e econômico,levando a crer
que as possibilidades de sucesso com as pesquisas são otimistas.
O desenvolvimento do projeto mostrou também as bases a serem seguidas para
a implantação do produto no mercado,para que haja aceitação e satisfação do
consumidor em relação ao produto final.
O desenvolvimento e pesquisa para a produção do fio diamantado devem ter
continuidade com o objetivo de otimizar e desenvolver ainda mais,e sempre que
possível,as tecnologias envolvidas afim de manter a competitividade do produto no
mercado nacional e internacional.
56
8 - REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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em Engenharia Mecânica. Cap. 2,3,4,5 e 6. Florianópolis, UFSC, 2007.
2. BACK,N.,OGLIARI.A.,DIAS,A.,SILVA,J.C.da.Projeto integrado de
produtos:planejamento,concepção e modelagem.São Paulo.Editora
Manole.2008.
3. JANUSZ, Konstanty. Powder Metallurgy Diamond tools.Krakow. Elsevier,
2005.
4. Pereira,E.B.;Roberto,F.A.C.;Amaral,M. Estudo econômico sobre rochas
ornamentais.Situação atual e diagnóstico do setor de rochas
ornamentais no Nordeste.Fortaleza.v.5.149p.1997.
5. Regadas,I.C.M.C.Aspectos relacionados às lavras de granitos ornamentais
com fios diamantados no Norte do Estado do Espírito Santo,Brasil.2006.
6. Zorzi,J.E.;Perottoni,C.A.;Jornada,J.A.H.Moldagem por injeção a baixa de
pressão de peças complexas de cerâmicas avançadas produzidas com
pós submicrométricos.2004.
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sinterização de ligas de ferro-cobre com adição de cobalto.2007.
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3. http://www.solgadiamant.com
4. http://www.hqutool.com
5. http://www.wdiamant.com
6. http://www.diamondpauber.it
7. http://www.pelstman.com
57
Anexo 1
58
59
60
61
62
63
Anexo 2
64
65
66
Anexo 3
67