(21/01/2024) – Os fluidos são praticamente indispensáveis no processo de usinagem. Eles reduzem o atrito entre a ferramenta e a peça e eliminam o calor produzido durante a usinagem. Assim, o gerenciamento do fluido de corte é relevante ao processo, pois flutuações na concentração ou no nível do tanque podem levar a problemas de qualidade consideráveis.
Concentrações erradas, temperatura, tensões mecânicas, contaminações e oxidação são fatores que podem alterar um fluido de usinagem em máquinas-ferramentas.
Fluidos de usinagem com concentrações baixas são mais suscetíveis a invasões bacterianas e podem levar a trabalhos de manutenção não planejados. Portanto, é importante que os gestores deste sistema monitorem frequentemente e detectem alterações neste fluido com antecedência para tomar medidas corretivas.
O monitoramento é a melhor proteção, porém em alguns casos o tempo entre a coleta do fluido e o resultado da análise é longo e as medidas corretivas implementadas ocorrem de forma tardia.
Para melhorar a eficiência da manutenção dos fluidos de usinagem, a Hydac desenvolveu um equipamento que possibilita o monitoramento online, capaz de detectar em tempo real qualquer alteração na composição ou nível. Assim, as medidas preventivas baseadas na real condição podem ser realizadas.
Outro ponto em relação à economia de recursos em fluidos de usinagem é o trabalho com a concentração recomendada: superdosagens com o intuito de evitar problemas apenas aumentam os custos desnecessariamente.
Estudo de caso – Automação da central de fluido de usinagem
A maioria das montadoras descontaminam seu fluido de usinagem através de centrais. As centrais de fluido de usinagem recebem os fluidos contaminados das máquinas-ferramenta e são responsáveis pela descontaminação e reenvio do mesmo.
Nos últimos anos, os requisitos impostos aos fluidos de usinagem mudaram drasticamente. As metas de economia de CO2 para a conservação de recursos e maior eficiência tornam a modernização das centrais de fluido de corte uma questão chave para o gerenciamento.
Este também foi o caso do nosso cliente, que estava procurando uma solução e um parceiro para a modernização do seu sistema central de fluido de corte que alimenta todas as máquinas-ferramentas da usinagem do bloco do motor.
O principal problema detectado foi em relação ao gerenciamento da condição do fluido, que era realizado de forma trabalhosa, com alto custo e de maneira não eficiente.
O trabalho realizado pelo cliente consistia na coleta semanal, análise laboratorial e correção. Para isso, é necessário manter uma equipe, espaço físico e equipamentos. O alto custo deste monitoramento era a mão de obra terceira para realizar o trabalho, bem como transporte das amostras enviadas a laboratórios e o próprio custo da análise.
Segundo a Hydac, o trabalho não era eficiente: a concentração recomendada para sua central é de 8%; no entanto, para não correr riscos, a concentração era mantida entre 10 e 12%. A superdosagem leva a uma concentração desnecessariamente alta, enquanto uma subdosagem danifica as ferramentas e submete o fluido a invasões bacterianas que podem levar a trabalhos de manutenção não planejados.
Para reduzir custos e aumentar a produtividade, foi realizado um processo de modernização do sistema central de fluido de usinagem. Os objetivos eram realizar o monitoramento das variáveis relevantes ao processo, manter a concentração de forma automática em 8% e o volume do tanque.
Aqui entra em ação a solução FluidControl Unit FCU 5000 fabricado pela Hydac: um aparelho de medição online para monitoramento, controle e documentação de parâmetros do fluido. O FCU 5000, segundo a fabricante, monitora online e faz a manutenção da condição do fluido de corte de forma automática.
O FluidControl Unit FCU 5000 mede online a condição do fluido através das análises da concentração, condutividade, acidez e temperatura e pode manter automaticamente a concentração desejada usando uma bomba de dosagem integrada. Para compensar a perda de emulsão, o nível desejado é mantido constante pelo reabastecimento automático do tanque.
O FCU 5000 fica conectado a um roteador de manutenção remota na nuvem, o CMXConnect. Isso permite que o cliente monitore seu sistema de refrigeração em tempo real, permitindo que ele veja uma representação visual de todos os dados coletados pelo FCU 5000 por meio de um painel na nuvem. Isso resulta em transparência de processo 24 horas por dia, 7 dias por semana, para todos os envolvidos.
Os valores limite também podem ser definidos e monitorados no software. Sempre que um dos sensores falha ou são registrados valores fora dos limites, é enviada uma mensagem de aviso ou erro. A dosagem e o reabastecimento automatizados economizam os custos do cliente. Medições como nitrito e dureza da água podem ser convenientemente inseridas manualmente no sistema. Isso significa que o cliente recebe documentação detalhada.
Resultados – Automação da central de fluido de usinagem
Ao modernizar a central de fluido de usinagem, os objetivos foram atingidos. Essa forma de digitalização e, portanto, a automação do gerenciamento de fluidos são fatores importantes no campo da Indústria 4.0.
As soluções baseadas em nuvem também suportam a automação de vários processos em toda a cadeia produtiva. Ao usar serviços de conectividade em nuvem, muitas tarefas, como monitoramento e documentação da condição do fluido de usinagem, podem ser automatizadas. A correção automática da concentração economiza custos, recursos humanos e tempo, além de evitar erros.
“O FluidControl Unit FCU 5000, em combinação com a conectividade em nuvem, provou ser uma ferramenta quase indispensável para o cliente”, afirma a Hydac.
