Mini-Projeto · Construir a carta de afinação de uma peça nova
Contexto
A "Fundipeça, Lda.", uma oficina de fundição injetada de peças em alumínio para eletrodomésticos e equipamento industrial, vai iniciar a produção de uma peça nova: um suporte de compressor com exigências dimensionais apertadas numa das suas paredes. O molde acabou de chegar do fornecedor e ainda não existe carta de afinação para esta referência.
Foste destacado/a como responsável por calcular e construir, de raiz, a carta de afinação de parâmetros de injeção desta peça, a partir dos dados do molde e da ficha técnica da liga, até à entrega de uma carta validada por testes de enchimento reais (simulados em dossiê).
Trabalhas individualmente ou a pares, com os dados do molde e da máquina fornecidos pelo professor, e entregas um dossiê completo com todos os cálculos, os testes de enchimento e a carta de afinação final.
Requisitos
Funcionais
- Analisar os dados do molde fornecidos (cavidade, canais e gito, área do ataque, área projetada) e identificar o que cada um serve para calcular.
- Calcular o volume total de metal e o curso do pistão, com a área da câmara de injeção fornecida.
- Construir a curva de injeção: calcular o ponto de comutação e o curso de cada fase, a partir do volume até ao ataque.
- Calcular a velocidade do pistão em 2ª fase, o tempo de enchimento e a força de fecho necessária, comparando com a capacidade da máquina.
- Descrever a programação dos movimentos dos pratos da máquina, com posições de comutação do fecho.
- Simular pelo menos 3 testes de enchimento (short shots com percentagens crescentes de metal), registando os resultados.
- Inspecionar a peça de teste final e validar (ou rejeitar e ajustar) a parametrização contra critérios de aceitação fornecidos.
- Preencher a carta de afinação final, só com valores confirmados pelo teste conforme.
Não-funcionais
- Todos os cálculos apresentados passo a passo, com unidades e fórmulas identificadas.
- Registo rigoroso de cada teste de enchimento simulado (parâmetros, resultado, ajuste seguinte).
- Identificação clara dos EPI usados e das normas de segurança, ambiente e qualidade cumpridas.
Fases
Fase 1 · Analisar o molde e os dados de partida (2h) Ler os dados do molde fornecidos, identificar cavidade, canais, gito, área do ataque e área projetada, e o destino de cada um nos cálculos seguintes.
Fase 2 · Calcular volume de metal e curso do pistão (3h) Calcular o volume total de metal, a área da câmara de injeção e o curso do pistão, confirmando que cabe no comprimento útil real da câmara.
Fase 3 · Construir a curva de injeção e definir a comutação (3h) Calcular o curso da 1ª fase (ponto de comutação) e da 2ª fase, a partir do volume de metal até ao ataque.
Fase 4 · Calcular velocidades e pressões, programar os pratos (3h) Calcular a velocidade do pistão, o tempo de enchimento e a força de fecho necessária; descrever a programação dos movimentos e das posições de comutação dos pratos.
Fase 5 · Testes de enchimento (5h) Simular 3 testes de enchimento com percentagens crescentes de metal, registando parâmetros, percentagem de enchimento e localização de falhas em cada um.
Fase 6 · Inspecionar, validar e ajustar a parametrização (3h) Inspecionar a peça do teste final contra os critérios de aceitação fornecidos; validar a parametrização ou propor e justificar um ajuste, repetindo o ciclo se necessário.
Fase 7 · Elaborar a carta de afinação final e apresentar (1h) Preencher a carta de afinação com os valores validados e apresentar o dossiê à turma, explicando as decisões tomadas em cada fase.
Critérios de avaliação
| Critério | Peso |
|---|---|
| Cálculo do volume de metal e do curso do pistão | 15% |
| Curva de injeção e ponto de comutação | 20% |
| Velocidades, pressões e programação dos pratos | 15% |
| Testes de enchimento e registo de dados | 20% |
| Validação da parametrização e ajustes propostos | 15% |
| Carta de afinação final e apresentação | 15% |
Erros comuns
- Esquecer o gito e os canais no cálculo do volume total de metal.
- Confundir raio com diâmetro no cálculo da área da câmara.
- Calcular o ponto de comutação como metade do curso total, em vez de a partir do volume real até ao ataque.
- Simular só um teste de enchimento com o volume completo, sem observar a progressão do enchimento.
- Validar a parametrização pela aparência, sem confirmar a cota dimensional crítica.
- Ajustar vários parâmetros ao mesmo tempo entre testes, perdendo a relação causa-efeito.
- Preencher a carta de afinação com os primeiros valores calculados, sem os confirmar pelos testes.
Bónus (opcional)
- Simular um segundo defeito (por exemplo, rebarba) e propor o ajuste do parâmetro correspondente.
- Calcular uma otimização de tempo de ciclo a partir dos valores finais da carta.
- Comparar a carta construída com a carta de uma peça semelhante já existente, explicando as diferenças de cálculo.
- Propor uma segunda liga metálica e discutir que valores da carta mudariam.
Reflexão
No dossiê final, responde: porque é que os valores da carta de afinação só devem ser preenchidos depois de confirmados por testes de enchimento, e não logo após o primeiro cálculo? E que três verificações farias sempre antes de dar uma parametrização nova como validada?