Category Archives: Mould Profilometer

A relação entre deformações na parede externa do molde e a perda do taper no seu interior era pouco conhecida. A correlação entre esses dois fatores pode ser observada somente através de equipamentos precisos de medição, que auxiliam na detecção de anomalias internas, que por sua vez, podem ser milimétricas.

As causas das deformações na superfície externa do molde podem ser variadas, como erros no transporte e manuseio, erros de montagem na jaqueta d’água e erros de acoplamento dos parafusos da jaqueta. O molde de cobre, apesar de apresentar boa resistência mecânica para sua aplicação, pode sofrer com as consequências desses erros e apresentar deformações. Desse modo, quando causados, esses defeitos podem gerar graves transtornos na produção, uma vez que com o taper comprometido não é possível garantir a formação adequada da pele do aço.

[Estudo de caso] Erro de montagem da jaqueta d’água

Recentemente um cliente Tozato identificou uma deformação na parede externa do molde causada por um erro no processo de acoplamento na jaqueta d’agua que acabou danificando seriamente o taper no seu interior. Nessa ocasião, ao realizar o acoplamento do molde na jaqueta, os parafusos da mesma foram apertados sem controle causando assim uma deformidade na superfície externa do molde de cobre, que consequentemente deformou a superfície interna e ocasionou a perda do taper.

Na Figura 1 estão apontadas as duas regiões que foram mais afetadas pelo prensamento exacerbado dos parafusos da jaqueta d’água. Percebe-se também que a deformação é prolongada ao longo do molde seguindo o mesmo caminho.

É importante mencionar que, a olho nu, essa deformidade causada pelos parafusos da jaqueta não aparentava ter causado um defeito no taper. Somente ao utilizar um equipamento de medição da Tozato, foi possível detectar essa anormalidade, que a princípio passaria despercebida dentro do molde. Dessa forma, a medição realizada no molde apresentou o seguinte resultado:

Na Figura 2, uma deformação grave é identificada na região indicada no gráfico, que foi a mais danificada pelo erro de acoplamento. Além disso, deste ponto em diante, observa-se um desgaste acentuado que se estende até o fim do molde.

Riscos à Produção

O uso de um molde fora das especificações pode acarretar defeitos no produto, como as trincas, que tem como uma de suas causas listadas os erros de conicidade, além da possibilidade de sangrias e breakouts. Com o resultado das medições em mãos concluiu-se que esse molde não estava dentro do esperado, logo poderia representar um risco a produção se não fosse descartado.

Por exemplo, o sucateamento do produto é um dos danos causados por um breakout, como vemos na Figura 3: uma fina camada de aço solidificada que foi rompida durante o estripamento negativo devido à pressão ferrostática.

Conclusão

Diversos prejuízos podem decorrer da soma dessas situações, como a desclassificação do produto, o longo tempo de parada das máquinas e o descarte prematuro dos moldes. Dessa forma, torna-se evidente a necessidade de uma cultura de manutenção preventiva, através da utilização de tecnologias precisas como as fornecidas pela Tozato, possibilitando medições dos moldes, tanto novos como usados, para evitar que sejam utilizados indevidamente. Além disso, a verificação preventiva garantirá o aumento da vida útil dos moldes, redução de defeitos de produção, como trincas e breakout, diminuição do tempo de parada para manutenção, além de evitar o descarte prematuro dos moldes de cobre.

Recentemente, a Tozato Measurements foi contratada por um cliente que relatava a ocorrência de trincas no produto em um determinado veio. Como a origem deste problema era incerto, o trabalho de consultoria consistia na investigação dos possíveis problemas que levariam à formação das trincas.

O procedimento consistiu em analisar as condições internas do molde de cobre com dimensões de 180 mm x 180 mm utilizado, e checar sua conformidade com o perfil e taper desejados.

Medições e Coleta de Dados

Utilizou-se um mould profilometer para aferir o perfil de um molde de seção 180 mm quadrado com um tempo de serviço de apenas 50 corridas. As medições foram feitas tanto para a face reta quanto para a face curva do molde.

Primeiramente, os dados foram coletados para a face reta e a Figura 1 exibe uma tela do software do sistema utilizado, na qual pode-se observar uma deformação anormal e prematura na região do menisco.

Deformação identificada na área do menisco para a face reta.

Em seguida, os dados da face curva do mesmo molde foram coletados, os quais também apresentaram uma deformação acentuada na área do menisco. A tela do software exibindo a deformação na região citada pode ser vista na Figura 2.

Deformação identificada na área do menisco para a face curva.

Portanto, tanto a face curva como a face reta do molde apresentaram deformações acentuadas na área do menisco, o que por si já explicava o motivo do surgimento de trincas no produto. Contudo, uma investigação mais a fundo fez-se necessária.

Investigações Adicionais das Trincas

Uma vez encontrados deformações notáveis na área do menisco em um molde com apenas 50 corridas, algumas preocupações foram geradas quanto a condição do molde antes de se iniciar seu serviço. O molde já estava desgastado quando foi colocado em operação pela primeira vez ou as condições mecânicas do oscilador que causaram a deformação prematura?

Assim, medições realizadas em um molde idêntico de seção 180 mm x 180 mm, mas com zero corridas, que estava no almoxarifado, permitiu coletar os dados apresentados na Figura 3 e na Figura 4.

Nenhuma deformação identificada na face reta do molde novo.

Nenhuma deformação identificada na face curva do molde novo.

Uma vez determinado que a face reta e a face curva não apresentaram deformação na área do menisco para um molde novo, o cliente passou a investigar as possíveis causas da deformação prematura na região identificada, através das orientações sobre o tipo adequado de ferramenta para este fim.

Conclusão

Deformação no menisco é considerado uma anomalia crítica que gera graves problemas de qualidade no produto. A empresa necessita das ferramentas certas para que possam se antecipar ao problema de ter um molde desgastado prematuramente e/ou com conicidade indesejável para o tipo de aço produzido. Logo, apenas com o uso da tecnologia adequada foi e é possível para o cliente identificar os reais causadores do problema.