No mundo do corte de chapas metálicas, a eficiência é fundamental, não só em termos de tempo e produção, mas também em termos de utilização de materiais. Os resíduos, ou materiais excedentes que não podem ser utilizados nos produtos finais, são uma das fontes mais significativas de desperdício nos projetos de corte de chapas.
Embora alguns resíduos sejam inevitáveis, o desperdício excessivo se traduz em aumento de custos, impacto ambiental e ineficiências na produção.
Ao aplicar estratégias inteligentes de design, planejamento e corte, os fabricantes podem reduzir significativamente os níveis de resíduos e maximizar o rendimento de cada chapa.
Entendendo os resíduos no corte de chapas
Os resíduos em projetos de corte de chapas referem-se à parte da matéria-prima que não é utilizada nas peças finais. Eles incluem:
- Sobras: tiras não utilizadas ou sobras irregulares entre ou ao redor das peças cortadas.
- Resíduos de aparas: bordas aparadas para obter bordas limpas ou tolerâncias.
- Sobras: folhas ou peças restantes que são muito pequenas para novos projetos.
- Cortes defeituosos: peças com dimensões incorretas, rebarbas ou distorções devido a um corte inadequado.
A quantidade de sucata produzida depende de fatores como tipo de material, tamanho da folha, eficiência do agrupamento, precisão do equipamento e complexidade das geometrias das peças.
1. Otimização do projeto para eficiência da folha
A primeira etapa na redução de sucata começa na fase de projeto. Os projetistas devem:
a. Padronizar os tamanhos das peças
Projetar peças com dimensões padrão que se alinhem aos tamanhos de folhas comumente disponíveis ajuda a reduzir a necessidade de redimensionamento ou aparagem.
b. Usar layouts de peças modulares
Projete peças para que sejam modulares e compatíveis entre si, de forma a facilitar o aninhamento mais preciso (colocação das peças na folha). Peças retangulares e simétricas normalmente se encaixam melhor do que formas irregulares.
c. Evite cantos internos pontiagudos
Cantos internos pontiagudos podem causar concentração de tensão e aumentar a complexidade do corte, levando a defeitos e mais refugo. Cantos suaves e arredondados são mais fáceis de cortar e produzem menos resíduos.
d. Incorpore bordas compartilhadas
Quando possível, projete peças adjacentes para compartilhar linhas de corte. Isso reduz o comprimento do corte e o material usado entre as peças, conhecido como perda de “kerf”.
2. Estratégias inteligentes de encaixe
Encaixe refere-se ao processo de organizar peças em uma chapa para maximizar a utilização do material. Um software avançado de encaixe é essencial para reduzir o desperdício.
a. Software de encaixe automático
Os sistemas CAD/CAM modernos oferecem algoritmos de encaixe automático que calculam a disposição mais eficiente das peças em uma chapa. Esses sistemas levam em consideração o tipo de material, a direção do grão, a quantidade de peças e o método de corte.
b. Ajustes manuais
Em alguns casos, operadores experientes podem substituir o agrupamento automático para ajustar manualmente os layouts para obter um melhor rendimento, especialmente ao lidar com peças não padronizadas ou lotes pequenos.
c. Agrupamento em clusters
Agrupar peças semelhantes ou colocar várias peças pequenas nas áreas abertas de peças maiores pode reduzir significativamente o desperdício de espaço.
3. Escolha a tecnologia de corte certa
Diferentes tecnologias de corte de chapas — corte a laser, corte a plasma, corte a jato de água e cisalhamento mecânico — têm vários graus de precisão e largura de corte, o que afeta diretamente os níveis de refugo.
a. Corte a laser
Os cortadores a laser oferecem precisão excepcional e tolerâncias rigorosas, o que ajuda a reduzir o desperdício de material. Sua largura de corte estreita também reduz o espaçamento entre as peças.
b. Corte a jato de água
O corte a jato de água não produz zona afetada pelo calor (HAZ) e permite um encaixe preciso devido ao seu jato fino. É ideal para materiais delicados ou formas complexas, onde o desperdício deve ser minimizado.
c. Cisaillement
Embora o cisalhamento seja rápido e eficiente, ele é normalmente menos preciso e mais adequado para cortes retos. Ele pode produzir mais resíduos, a menos que seja cuidadosamente planejado.
4. Manter o equipamento de corte
A precisão é fundamental para reduzir cortes defeituosos e desperdício de material. Máquinas mal conservadas podem ficar desalinhadas, produzir rebarbas ou cortar com imprecisão.
a. Calibração regular
As máquinas de corte devem ser calibradas regularmente para garantir a precisão dimensional. Mesmo pequenos desvios podem resultar em peças inutilizáveis e aumento do refugo.
b. Substitua os componentes desgastados
Bicos, lentes, lâminas ou pontas de tocha desgastados podem reduzir a qualidade do corte.
A inspeção regular e a substituição oportuna são essenciais.
c. Manutenção preventiva
Uma rotina de manutenção preventiva minimiza o risco de paradas inesperadas da máquina e mantém um desempenho de corte consistente.
5. Use sistemas de rastreamento de sucata
A implementação de um sistema de rastreamento de sucata permite que os fabricantes analisem onde e por que o material é desperdiçado.
a. Monitoramento digital
Os sistemas de software podem rastrear o uso de material em tempo real, sinalizar taxas excessivas de sucata e associá-las a máquinas, turnos ou operadores específicos.
b. Melhoria contínua
A análise dos dados de sucata permite a melhoria contínua do processo, permitindo que as equipes ajustem os fluxos de trabalho ou treinem novamente os operadores para evitar problemas recorrentes.
6. Otimize os tamanhos das chapas e o estoque
Usar tamanhos de chapas que correspondam aos requisitos do projeto é fundamental para minimizar o material restante.
a. Dimensionamento personalizado das chapas
Quando possível, peça chapas com tamanhos personalizados que correspondam aos projetos das peças. Isso evita cortes excessivos e bordas não utilizadas.
b. Padronize o uso de materiais
Usar alguns tamanhos de folhas padrão em vários projetos melhora a eficiência das compras e permite melhores estratégias de agrupamento.
c. Use os restos com sabedoria
Armazene os restos de forma organizada e acompanhe suas dimensões para uso em trabalhos futuros. Muitos sistemas de agrupamento permitem a integração de bibliotecas de restos para usar as folhas restantes com eficiência.
7. Treinamento de funcionários e SOPs
O erro humano é outra causa comum de refugo. Treinamento adequado e procedimentos padronizados são essenciais.
a. Treinamento de operadores
Certifique-se de que todos os operadores de máquinas compreendam o processo de corte, as configurações da máquina e como identificar possíveis problemas antes do início do corte.
b. Verificações de qualidade
Implemente procedimentos operacionais padrão (SOPs) que incluam inspeções pré-corte, verificação de materiais e testes, quando necessário.
c. Comunicação
Garanta uma comunicação fluida entre as equipes de design, programação e produção para evitar mal-entendidos que possam resultar em refugo.
8. Adote princípios de manufatura enxuta
A manufatura enxuta se concentra na eliminação de desperdícios de todas as formas, incluindo sucata de materiais.
a. Corte Just-in-Time (JIT)
Cortar materiais apenas quando necessário evita a superprodução e reduz a probabilidade de descarte de chapas obsoletas ou danificadas.
b. Organização do local de trabalho 5S
Manter a área de corte limpa e organizada reduz erros de manuseio e garante que as chapas restantes sejam fáceis de localizar e reutilizar.