Mini-Projecto · Dispositivo pneumático de fixação para uma prensa de corte
Contexto
A Metalcortes, Lda, uma oficina de produção de cunhos e cortantes, está a preparar uma nova prensa de corte para chapa fina. Antes de a peça entrar em corte, precisa de ficar fixa e imóvel sobre a matriz: qualquer deslocamento durante o ciclo compromete a peça e pode danificar o cunho.
A oficina pediu-te, como técnico/a de produção, para analisar as especificações, montar e ajustar um dispositivo pneumático de fixação, e ensaiar e validar o seu funcionamento antes de o instalar na linha. Trabalhas individualmente ou em pequeno grupo, com acesso a bancada, componentes pneumáticos, ferramentas de montagem e fonte de ar comprimido.
Requisitos
Funcionais
- Esquema pneumático desenhado e analisado antes de qualquer montagem, com simbologia normalizada (ISO 1219) e numeração por grupos.
- Um cilindro pneumático (simples ou duplo efeito, a justificar pela escolha do grupo) responsável pela fixação da peça.
- Uma válvula direcional e, no mínimo, um regulador de caudal que permita ajustar a velocidade de avanço.
- Uma unidade FRL completa (filtro, regulador de pressão, lubrificador) montada antes do dispositivo.
- Dispositivo capaz de completar um ciclo de fixação (avanço, fixação, recuo) de forma repetível.
Não-funcionais
- Posto de trabalho organizado durante toda a montagem, com ferramentas por função e componentes montados separados dos por montar.
- Ensaio de estanquidade documentado, sem fugas detetadas nas ligações finais.
- Registo escrito dos valores medidos (pressão, tempo de ciclo) contra a especificação definida pelo grupo.
- Cumprimento das normas de segurança (EPI, despressurização antes de qualquer intervenção) em todas as fases.
Fases
Fase 1 · Análise das especificações (3h) Definir a especificação do dispositivo (pressão de trabalho, tempo de ciclo alvo, força de fixação necessária). Desenhar o esquema pneumático com simbologia ISO 1219 e a numeração por grupos.
Fase 2 · Seleção de componentes (2h) A partir de catálogos de componentes pneumáticos, escolher o cilindro, a válvula direcional, o(s) regulador(es) de caudal e a unidade FRL, justificando cada escolha pela pressão, caudal e função no circuito.
Fase 3 · Organização do posto e preparação (2h) Organizar a bancada, confirmar a lista de componentes contra o esquema, preparar as ferramentas pela ordem de uso, com a fonte de ar comprimido isolada.
Fase 4 · Montagem mecânica e pneumática (5h) Fixar mecanicamente os elementos segundo o desenho, montar as válvulas e a unidade FRL, ligar a tubagem e os racores seguindo a numeração do esquema, e verificar visualmente todas as ligações.
Fase 5 · Primeira pressurização e ajuste (3h) Abrir lentamente a válvula de corte, observar o primeiro ciclo, e ajustar pressão de trabalho, velocidade (reguladores de caudal) e alinhamentos mecânicos em função do que se observa.
Fase 6 · Ensaio e validação (3h) Correr o ensaio de estanquidade, o ensaio funcional (ciclo completo repetido) e o ensaio de desempenho (medir pressão e tempo de ciclo), comparando com a especificação da Fase 1. Registar os resultados.
Fase 7 · Apresentação e dossiê (2h) Apresentar o dispositivo em funcionamento à turma, explicando o esquema, as escolhas de componentes e os ajustes feitos, com o dossiê de ensaio como suporte.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Esquema pneumático e análise das especificações | 15% |
| Seleção de componentes e organização do posto | 15% |
| Montagem mecânica e pneumática correta | 25% |
| Ajuste e cumprimento da especificação (pressão, tempo de ciclo) | 20% |
| Ensaio, validação e registo de resultados | 15% |
| Segurança, ambiente e apresentação/dossiê | 10% |
Erros comuns
- Escolher os componentes antes de definir a especificação, em vez de a especificação guiar a escolha.
- Ligar a tubagem antes de fixar mecanicamente os elementos, dificultando o acesso.
- Confundir regulador de caudal com regulador de pressão ao tentar corrigir a velocidade do ciclo.
- Dar o dispositivo por concluído sem correr o ensaio de estanquidade.
- Intervir no circuito ainda pressurizado durante os ajustes, ignorando a norma de segurança.
- Não registar os valores medidos, entregando o dispositivo sem prova documentada de validação.
Bónus (opcional)
- Acrescentar uma válvula de simultaneidade (função E) para um comando de segurança de duas mãos.
- Substituir o comando manual por um comando com válvula de sequência, coordenando a fixação com um segundo atuador simulado.
- Elaborar uma ficha de manutenção preventiva para o dispositivo entregue, com periodicidade das tarefas.
- Medir e reportar o consumo de ar do ciclo completo, e propor uma alteração que o reduza sem comprometer o desempenho.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que o esquema pneumático e a especificação têm de estar definidos antes de escolher qualquer componente? E descreve uma situação, real ou hipotética, em que um ajuste feito na Fase 5 corrigiu um desvio detetado no ensaio da Fase 6.