Uma função a ser lembrada

Poucas empresas de manufatura podem dizer que um dos fundadores é uma estrela de cinema conhecida. CINC Industries de Carson City, Nevada, pode. Kevin Costner, famoso em Hollywood, ajudou a iniciar esta empresa em 1983. No entanto, a empresa prefere falar sobre o papel vital que seus produtos compartilham em respostas a situações críticas, como desastres ambientais. O recente derramamento de óleo no Golfo do México é um excelente exemplo. É uma história que ilustra o papel fundamental que a capacidade de usinagem da empresa desempenha na fabricação de algumas das centrífugas mais eficientes e poderosas já construídas.
As máquinas-ferramentas envolvidas são principalmente grandes tornos e fresas da Doosan Infracore (West Caldwell, Nova Jersey). Além de outras peças de tolerância apertada, eles são usados ​​para produzir os rotores que representam o coração de uma centrífuga. A usinagem de precisão garante que os rotores dos maiores modelos da empresa possam girar tão rápido quanto 2.500 rpm com até 55 galões de líquido dentro da câmara de separação. Como a usinagem precisa resulta em componentes que podem ser balanceados em poucos gramas para rotação praticamente livre de vibração, as centrífugas operam de forma eficiente e confiável, mesmo que o fluido interno altere amplamente a composição. Essa versatilidade os torna ideais para aplicações de limpeza ambiental, como a separação de petróleo bruto da água do mar. A importância dessa capacidade foi comprovada no Golfo do México, onde a proporção de óleo e água variou muito dependendo das condições na superfície da água do mar. No entanto, as centrífugas da empresa também são usadas em muitas outras indústrias que exigem equipamentos de separação de líquidos eficazes e econômicos. As máquinas-ferramentas da CINC Industries devem ser precisas e eficientes para produzir componentes em uma variedade de tamanhos e materiais de peças de trabalho. Por exemplo, a empresa exige que seus tornos realizem torneamento bruto e fino. De acordo com Bret Sheldon, o atual proprietário e presidente, os tornos que dão suporte às operações de fresamento são particularmente valiosos. A combinação de torneamento e fresamento elimina configurações e aumenta a precisão da peça – preocupações importantes quando peças grandes e pesadas estão envolvidas. A combinação e agilização de processos também ajudam a empresa a equilibrar a produção de suas centrífugas com os trabalhos de usinagem por contrato, outra parte do seu negócio. Tecnologia em destaque O ator, produtor e defensor da tecnologia Kevin Costner é de fato um dos fundadores da CINC Industries. Ele e seu irmão Dan formaram a empresa há 27 anos para fabricar um novo tipo de centrífuga com base na tecnologia desenvolvida pelo Departamento de Energia dos EUA para seus programas nucleares. Na época, outro desastre de derramamento de óleo estava no noticiário – o naufrágio do navio-tanque Exxon Valdez em Prince Williams Sound, Alasca, um dos pontos de pesca favoritos dos Costners. A remoção do petróleo das águas outrora intocadas do Sound tornou-se uma preocupação urgente para eles. Eles estavam ansiosos para aplicar esse novo método de separar mecanicamente o óleo da água do mar para ajudar a salvar o Sound. Dan era o engenheiro e gerente de loja da nova empresa, enquanto Kevin (que é formado em finanças) era o financiador e promotor de negócios. Originalmente, a empresa estava localizada em
Califórnia. O sucesso das centrífugas no Alasca estabeleceu a empresa como um negócio viável, e seu design inovador foi posteriormente adaptado para uso por empresas farmacêuticas, refinarias de biodiesel, laboratórios relacionados à energia e outras indústrias. No entanto, os Costners nunca perderam o interesse na tecnologia como um benefício potencial em desastres como um derramamento de óleo. Em 1995, a empresa mudou-se para Carson City, Nevada. Nessa época, o Sr. Sheldon ingressou na empresa como gerente de operações de fabricação. Sua formação era em manufatura e incluiu uma passagem pela Thiokol quando essa empresa estava construindo componentes para o programa de ônibus espaciais. Ele acabou comprando a CINC Industries em 1997, mas os Costners continuaram envolvidos como consultores e apoiadores de tecnologia. Esse envolvimento levou Kevin Costner a levar seu caso para o potencial dessa tecnologia de separação centrífuga ao Congresso dos EUA em maio de 2010, quando o derramamento de óleo no Golfo do México estava se desenrolando com consequências catastróficas. Seu testemunho atraiu muita atenção, levando a um aumento nos pedidos da maior centrífuga da CINC Industries. Estes foram implantados com sucesso no esforço de limpeza do Golfo. Felizmente, o vazamento do poço foi tampado em agosto de 2010, limitando assim os danos ambientais causados ​​por este acidente. No entanto, o aumento da preocupação em prevenir e responder a derramamentos de óleo em operações de perfuração offshore em todo o mundo resultou em novos pedidos de equipamentos da CINC Industries. De fato, a empresa encomendou máquinas-ferramenta adicionais para aumentar sua capacidade de usinagem. Definindo o cenário A CINC Industries opera em uma instalação de 61.000 pés quadrados em um parque empresarial nos arredores de Carson City, que fica no canto noroeste de Nevada. Emprega cerca de 30 pessoas em suas instalações fabris. A produção de centrífugas, a principal linha de produtos da empresa, envolve uma combinação de experiência em fabricação (especialmente soldagem) e capacidade de usinagem de precisão. Essa combinação é melhor exemplificada na produção de rotores, a parte da centrífuga que gira em alta velocidade. Esta rotação gira o líquido contido na câmara de separação. A força centrífuga resultante faz com que o óleo mais leve por volume recue para a parte interna da câmara, onde pode ser drenado, deixando apenas água limpa para trás. O design incomum do rotor e da câmara nas centrífugas da CINC Industries permite que eles removam mais de 99% do óleo da água contaminada que entra. A água que sai das centrífugas é limpa o suficiente para retornar diretamente ao oceano, enquanto o óleo pode ser coletado para um eventual refino. A maioria dos rotores é fabricada a partir de uma variedade de peças fundidas que são soldadas entre si e depois usinadas. Um rotor típico requer cerca de 15 operações separadas de soldagem e usinagem. O torneamento é a operação de usinagem mais importante porque é ideal para criar geometrias que devem ser uniformemente simétricas em torno de uma linha central. O quão bem essas peças podem ser acionadas nas máquinas-ferramentas da CINC determina diretamente o desempenho delas na centrífuga. O papel principal do Turning A CINC Industries conta com dois centros de torneamento CNC para sua grande capacidade de torneamento de rotor:um Doosan Puma 400 LMB e um Puma 700. Os rotores para o maior modelo de centrífuga são produzidos no Puma 400 LMB. Esta máquina de 50 hp pode girar peças de até 22 polegadas de diâmetro e 80 polegadas entre os centros. De acordo com o Sr. Sheldon, a capacidade de fresamento da máquina permite combinar operações em uma configuração. Por exemplo, o curso longo do eixo C é especialmente útil para alcançar recursos que, de outra forma, exigiriam uma configuração complexa em uma fresadora. Mais importante, a eliminação de configurações adicionais resulta em um rotor com acabamento mais preciso. A precisão é crítica porque afeta o equilíbrio do rotor, que determina sua capacidade de girar em alta velocidade com baixa vibração. A alta velocidade de rotação é necessária para separar de forma eficiente grandes volumes de líquidos misturados. Ao mesmo tempo, a baixa vibração evita que os rolamentos da centrífuga se desgastem excessivamente e aumentem os custos de operação e manutenção. Muitos desses rotores são grandes e pesados. Para colocar isso em perspectiva, o Sr. Sheldon observa que o rotor de aço inoxidável para o modelo V-20, que pode lidar com 200 galões por minuto, possui um rotor de aproximadamente 800 libras medindo 20 polegadas de diâmetro. O líquido contido na câmara de separação pode pesar até 400 libras. Ao equilibrar o rotor em 3 gramas ou menos, a centrífuga pode operar praticamente sem vibração a 2.500 rpm. Embora o Puma 400 LMB permita que a oficina consolide várias operações de torneamento e fresamento, os rotores de aço inoxidável devem ser removidos para tratamento térmico antes de serem devolvidos a esta máquina para torneamento de acabamento. “Esta máquina tem o torque e a rigidez para lidar com as operações de torneamento de desbaste, bem como a precisão para torneamento de acabamento”, diz o Sr. Sheldon. Além dos rotores de aço inoxidável, a CINC também produz modelos Hastelloy para aplicações na indústria farmacêutica. Embora esses rotores não sejam os maiores que a empresa produz, o material resistente da peça requer uma máquina com maior potência e torque. Aqui é onde o modelo Puma 700 se encaixa bem. Esta máquina tem um motor de eixo de 60 hp e pode acomodar peças de até 65 polegadas com diâmetros que variam de 35,5 polegadas. Esta máquina é capaz de realizar os cortes pesados ​​necessários para a usinagem de Hastelloy, que tende a endurecer quando submetida a cortes leves. De acordo com o Sr. Sheldon, as máquinas Doosan provaram ser cavalos de batalha confiáveis ​​que mantêm tolerâncias apertadas. Ele atribui isso ao tamanho e peso de suas camas de ferro fundido Meehanite. As camas apresentam construção de tubo de torque, o que significa que são construídas em torno de um cilindro de ferro fundido. A forma cilíndrica é naturalmente resistente à flexão, aumentando assim a rigidez geral da máquina. A construção em caixa das vias dos eixos também mantém a máquina rígida, especialmente sob a carga de corte em potência máxima. Esses recursos permitem que a oficina mantenha a precisão apesar do grande tamanho das peças. “Nós produzimos rotineiramente superfícies de rolamento de rotor nessas máquinas para ±0,0002 ou 0,0003 polegada, dependendo do tamanho do rotor”, diz Sheldon. Não é uma peça de um ato A máquina mais nova da oficina é uma Doosan Puma VT1100, um torno vertical. Esta máquina acomoda peças que variam de 45 polegadas de diâmetro e 40 polegadas de altura. Possui um motor de eixo que é classificado em 60 hp (contínuo) e 75 hp (ciclo de serviço pesado de 30 minutos). Além de dar à oficina mais um recurso para o torneamento de peças grandes, também apoiará a produção de uma centrífuga modelo V-40 que a CINC Industries está desenvolvendo. Este modelo processará volumes ainda maiores de líquido e fornecerá taxas de separação ainda maiores do que o maior modelo atual. Os rotores do V-40 medirão 40 polegadas de diâmetro. Como a CINC Industries contrata usinagem além de produzir sua linha de centrífugas, ter uma variedade de grandes centros de torneamento e tornearias permite que a empresa atraia empregos de clientes nas indústrias de energia nuclear, turbinas eólicas e outras, diz Sheldon. Essa estratégia de diversificação serviu bem à empresa durante a recente recessão. Apesar disso, a empresa pretende manter o foco em sua linha de centrífugas. Embora o derramamento de petróleo no Golfo não esteja mais nas manchetes, os esforços de limpeza ainda estão em andamento. Além disso, as empresas que estão se movendo em direção à fabricação sustentável e à tecnologia verde estão cada vez mais interessadas em operações de descarga zero. Essa tendência, acredita Sheldon, criará novas aplicações para a separação de líquidos de alta eficiência para reciclagem.