Ferramentas Avançadas e Automação Impulsionam Lançamento de Novos Poços de Luz Compostos

Crédito da foto: Commercial Tool Group

Poços de luz metálicos convencionais instalados como coberturas ao redor de janelas de porão enferrujam com o tempo, o que pode comprometer a resistência do poço e até colapsar sob pressão do aterro — solo preenchido para substituir o que foi escavado para instalar a janela. A RockWell Window Wells (Springville, Utah, EUA) oferece há anos uma linha de produtos de poços de luz em plástico reforçado com fibra (FRP) e produtos relacionados com peso mais leve e maior qualidade, vida útil, resistência a temperatura e impacto que ofertas metálicas típicas. Para sua nova linha de produtos Denali, a RockWell buscou fornecer uma opção composta de menor custo e mais esteticamente agradável do que a anteriormente disponível no mercado, segundo Vaughn Cook, presidente da RockWell. "Queríamos construir uma peça de alta qualidade que competisse com um poço de luz de aço mas que tivesse melhores propriedades, como resistência a impacto e leveza", diz ele.

A linha original de poços de luz FRP da RockWell é feita via moldagem por transferência de resina assistida a vácuo (VARTM), e é, diz Cook, "um produto de ponta muito impressionante, com textura de pedra moldada detalhada que parece e sente como pedra real." Cerca de dois anos atrás, Cook e sua equipe decidiram desenvolver uma nova linha de poços de luz em termoplástico reforçado com mat de vidro (GMT) para atender um ponto de preço mais baixo no mercado. "Não podíamos usar um processo de fabricação tão artesanal [para os poços Denali] — o processo precisava ser muito mais rápido e muito mais barato para produzir. Foi quando procuramos a Commercial Tool", diz Cook.

A RockWell e a Commercial Tool Group (CTG, Grand Rapids, Michigan, EUA) se conectaram em uma feira Amerimold em Novi, Michigan. Cook procurava um fabricante de moldes com fresadoras CNC de grande porte para moldes de compressão maciços e que fosse familiar com tecnologia de compósitos — e, observa Cook, um que pudesse trazer um nível adicional de automação ao processo.

A CTG acabou sendo uma combinação perfeita, como empresa com múltiplas divisões que incluem Commercial Tool & Die (CTD) especializada em usinagem CNC de grande escala para fabricação de moldes, e CG Automation & Fixture (CGAF) que projeta e fabrica variedade de equipamentos e fixações de linha descendente, bem como sistemas avançados de manuseio de materiais e articulação robótica.

Após uma série de revisões CAD e protótipos de trabalho, a Commercial Tool Group fez dois grandes moldes de produção de 50.000 libras de alumínio. A RockWell usa Solidworks para trabalho de design de engenharia, enquanto a Commercial Tool Group usa a suíte Siemens NX de CAD/CAM/CAE facilmente interfaceada.

Crédito da foto: Commercial Tool Group

As seções do molde começam como grandes lingotes de alumínio e a usinagem é feita em uma fresadora portal Zimmermann na planta da CTG. Segundo Scott Chase, gerente de engenharia e vendas da Commercial Tool & Die, o molde acabado típico mede 66 polegadas de largura × 109 polegadas de comprimento × 60 polegadas de altura. Os moldes usam câmera de imagem térmica em processo para monitorar variação de temperatura. Além de atender requisitos estruturais e de tamanho, Cook adiciona, "Scott e sua equipe também conseguiram nos ajudar a criar um design que faz uma janela mais esteticamente agradável mas ainda tem os membros estruturais nela para dar aos poços a resistência que precisamos. CTG colocou textura granulada na superfície do molde para ajudar a decorar a peça." Um sistema de articulação robótica para carregamento e descarregamento também foi projetado e fornecido pela CTG para trabalhar em tandem com os moldes durante a produção.

A CTG também produziu três moldes de prova durante o processo de desenvolvimento neste projeto. Os moldes foram projetados usando software Siemens NX CAD/CAM/CAE e estão entre os maiores moldes de produção já feitos pela CTG, segundo Chase. O projeto inteiro levou pouco mais de um ano, desde os contatos iniciais até a produção do primeiro molde para uso na RockWell.

Crédito da foto: Commercial Tool Group

O sistema CTG beneficia a RockWell de várias formas, pois o sistema é mais automatizado, permitindo que a empresa produza maiores volumes de produto com maior consistência e rastreabilidade. Além disso, é muito mais fácil para a RockWell acessar todas as informações que precisa de uma empresa em vez de coordenar com três ou quatro diferentes, nota Cook. Este fluxo minimiza erros, o que reduz tempo de produção e mantém custos baixos. Sem a colaboração entre RockWell e Commercial, Cook acredita que haveria atrasos no agendamento, custos mais altos e menor qualidade de acabamento nos produtos finais produzidos em sua empresa.

A CTG fez ajustes nos programas de software e processos no local na instalação da RockWell. "Estes produtos teriam sido impossíveis de fabricar sem os sistemas automatizados da Commercial, pois os riscos de custo e segurança teriam sido muito altos, em nossos cálculos", adiciona Cook.

"Embora este tenha sido o primeiro projeto da RockWell com a Commercial, certamente não será o último", ele conclui. "Foi uma combinação perfeita para nosso sucesso com esta nova linha Denali, que já está ganhando popularidade no mercado." Os poços de luz da RockWell são vendidos através de vários distribuidores atacadistas para empreiteiros e construtores.