DAVID LARCOMBE
Na fábrica da Indespension, fabricante de reboques, em Bolton, Lancashire, Inglaterra, a produtividade no corte de chapas metálicas dobrou após a substituição, em dezembro de 2016, de uma máquina a laser de CO2 por um centro de perfilagem a laser de fibra Bystronic ByStar Fiber 6520, que custou quase £800.000 (aproximadamente US$ 1,3 milhão; FIGURA 1). O laser de fibra de 4 kW possui uma mesa com capacidade de 6,5 × 2 m, tornando-o a maior máquina de fibra já entregue ao mercado do Reino Unido.
Steve Sadler, diretor de compras da Indespension, comentou: "Cortamos principalmente aço carbono 43A e pré-galvanizado, além de um pouco de alumínio, com espessuras de 1 mm a 12 mm. Até 3 mm, o laser de fibra corta três vezes mais rápido que o de CO2. Ele corta aço de 1 mm com uma velocidade impressionante, produzindo 10 furos por segundo. A vantagem diminui à medida que a espessura aumenta, mas, no geral, o ByStar é duas vezes mais rápido em todas as espessuras que processamos. De uma só vez, ele eliminou o gargalo em nossa fábrica, que era causado pela máquina de CO2 não conseguir acompanhar nossa crescente demanda por corte a laser."
O laser de fibra foi adquirido em uma troca parcial por um modelo de CO2 da Bystronic de capacidade equivalente, fornecido à Indespension em 2009. Sadler confirmou que um bom preço foi obtido pela máquina antiga, apesar de ela ter funcionado até 20 horas por dia, destacando a valorização do equipamento como uma vantagem de comprar equipamentos deste fabricante.
Inicialmente, o principal motivo para investir no corte a laser foi obter maior controle interno sobre a produção de reboques e economizar com os custos de terceirização do trabalho para empresas especializadas em chapas metálicas. Outra consideração importante foi agilizar o processo de prototipagem e design, lançando novos produtos no mercado mais rapidamente.
"Antes de 2009, durante o desenvolvimento do produto, tínhamos que comprar um, dois ou três conjuntos de peças protótipo em chapa metálica", continuou Sadler. "Os subcontratados não estavam muito interessados em produzir quantidades tão pequenas, então o preço tendia a ser alto e eles levavam de quatro a seis semanas para entregar os protótipos. Se precisássemos fazer uma alteração no projeto e voltar ao subcontratado para obter mais protótipos — algo tão simples quanto um novo conjunto de para-lamas — isso poderia adicionar mais um mês ou mais. Agora, podemos produzir as peças internamente em questão de dias, reduzindo o prazo de entrega de um novo reboque de normalmente seis ou sete meses para menos de cinco, ou de um reboque modificado de três ou quatro meses para menos de dois."
Sadler destacou que, há uma década, poucos reboques incorporavam recursos cortados a laser, enquanto hoje são amplamente utilizados. De fato, os produtos são projetados levando em consideração as consideráveis capacidades das modernas máquinas de corte a laser. Uma das vantagens é que a usinagem é tão precisa que os componentes se encaixam com exatidão e rapidez durante a montagem, sem a necessidade de ajustes demorados.
Outra vantagem é que a usinagem é tão rápida, especialmente com o laser de fibra, que se torna uma maneira econômica de reduzir o peso dos componentes, incorporando inúmeros furos e ranhuras. Seria muito trabalhoso e, portanto, antieconômico fazê-lo manualmente.
A célula de corte a laser opera em turnos diurnos e noturnos, além de funcionamento sem luzes durante os meses de verão, totalizando de 18 a 20 horas por dia, cinco dias por semana. No restante do ano, opera em turno diurno e sem luzes por 10 a 12 horas diárias.
A Indespension optou por não instalar equipamentos de automação porque processa uma grande variedade de tamanhos de chapas, o que tornaria o carregamento automatizado problemático. A gama de tamanhos dos componentes também é grande, variando de mais de 5,8 m para baixo. A presença de operadores é, portanto, necessária para gerenciar essa diversidade, sendo utilizado um sistema manual de elevação por ventosas para o manuseio das chapas (FIGURA 2).
FIGURA 2. O manuseio das folhas dentro e fora da mesa de transporte da ByStar Fiber 6520 é realizado manualmente na Indespension usando um dispositivo de elevação com ventosa.
Isso, no entanto, apresenta um problema para a empresa se uma produção envolver um conjunto de poucas peças simples cortadas de uma chapa fina. O ciclo de corte na máquina de laser de fibra é tão rápido que o operador não tem tempo de terminar de separar as peças da estrutura anterior antes que a próxima chapa usinada esteja pronta, ou de carregar a próxima chapa na mesa de transporte.
Assim, a empresa está considerando incluir microetiquetas em alguns programas de corte de chapas metálicas para que as peças perfiladas permaneçam presas à estrutura, permitindo que toda a chapa processada seja transferida para uma estação fora da linha de produção, onde outro funcionário possa ajudar a remover os componentes.
Das peças de chapa metálica cortadas a laser que compõem os reboques da Indespension, 80% precisam ser dobradas. Assim, quando a primeira máquina a laser foi instalada, uma prensa dobradeira tandem do mesmo fornecedor também foi entregue (FIGURA 3).
Existem benefícios de produtividade ao adquirir a máquina de corte a laser e as prensas dobradeiras do mesmo fornecedor, visto que ambas utilizam o mesmo software BySoft 7. Quando um novo componente é projetado no sistema CAD SolidWorks da Indespension e exportado para o software de controle Bystronic, que por sua vez contém poderosas funcionalidades CAD/CAM 3D, o modelo gera um programa para corte a laser e uma sequência para dobra do componente, incluindo a posição do batente traseiro e o plano de ferramentas, minimizando assim atrasos e tempo de inatividade.
O mesmo software, que possui recursos completos de simulação, é responsável por encaixar o máximo de peças de uma chapa, criar planos de corte e fornecer uma visão geral do processo de fabricação, incluindo acesso imediato aos dados de produção e da máquina.
"Estamos comprometidos em liderar o mercado em termos de inovação, qualidade e credenciais ambientais", concluiu Sadler. "A aquisição do laser de fibra Bystronic nos ajuda a alcançar esses objetivos, além de proporcionar um aumento muito necessário na capacidade de produção. Também demonstra nosso compromisso com a fabricação no Reino Unido, que é uma parte importante da nossa filosofia empresarial."
