Controle de qualidade na fabricação de molas automotivas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO - UFPE

CENTRO DE TECNOLOGIA E GEOCIÊNCIAS – CTG

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA MECÂNICA - DEMEC

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APLICAÇÃO DO CICLO PDCA PARA O CONTROLE ESTATÍSICO DE UM PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE MOLAS AUTOMOTIVAS

Autores

Matheus Carvalho

Wanderson Lima

Arthur Leblanc

Victor Sabino

Mateus Santos

Andeson Leonne

Robson Oliveira

Professor orientador

Dr. Ivan Vieira de Melo

Recife

2015

Sumário

1. Introdução3
2. Descrição do processo de fabricação 4

1. Fluxograma5

1. Controle de qualidade...................................................................................................5
2. Fase P.............................................................................................................................7

1. Etapa de identificação do problema...................................................................7

1. Histórico do problema.............................................................................8
2. Perdas atuais e ganhos viáveis................................................................9
3. Parâmetros escolhidos de controle.........................................................9
4. Responsáveis nomeados.........................................................................10

1. Etapa de observação..........................................................................................10

1. Cronograma e orçamento......................................................................15

1. Etapa de análise.................................................................................................15

1. Análise das causas mais prováveis........................................................16

1. Etapa de planejamento da ação........................................................................17

1. Revisão do cronograma e orçamento final..........................................17

Referências.........................................................................................................................19

        

1. Introdução

A qualidade de um produto ou serviço determina se ele atende plenamente às especificações, com a menor variabilidade possível. O controle estatístico do processo vem inspecionar por amostragem, agindo em torno do processo, verificando a ocorrência de causas especiais de variabilidade, isto é, causas não inerentes ao processo que vem a arruinar a qualidade do produto manufaturado.

Em um mercado de molas altamente competitivo, onde as propriedades mecânicas como dureza e resistência a fadiga são uma das principais características, temos que procurar a melhoria contínua. A dureza confere à mola capacidade de absorver choques, durabilidade e resistência à fadiga.

No presente trabalho utiliza-se o ciclo PDCA como ferramenta principal na melhoria da qualidade numa linha de produção de molas automotivas.  

1. Descrição do processo de fabricação

O principal material utilizado para a fabricação de molas é o aço, logo para produzir molas de boa qualidade é preciso que a matéria prima também tenha boa qualidade.  O aço é elaborado em forno elétrico a arco ou em forno panela, utilizando-se matéria prima selecionada. As principais etapas do processo são: aciaria, laminação e trefilação. Sabe-se que é muito difícil produzir aços isentos de impurezas e inclusões, e que os torna inviáveis economicamente para o mercado. Levando-se em conta estes fatores, é necessário desenvolver ligas com quantidades e formas de inclusões controladas e, neste caso, as inclusões podem ser formadas de maneira menos prejudicial ao material.  A análise da espessura e quantidade destas inclusões é feita rotineiramente no arame (barra), que é a matéria-prima da mola.  Os arames produzidos com estes aços, atualmente, exigem menos peso e, portanto, alta resistência. Estes projetos impuseram mudanças às molas, e elas passaram a ser menores, fabricadas com arames temperados, aços cada vez mais ligados (ao cromo, vanádio e silício), com diâmetros cada vez menores. Após laminados, os arames passam por um processo de descascamento, trefilação e tratamento térmico, fundamentais para serem obtidas as características finais do arame. Os arames recebidos são sumariamente inspecionados e os rolos de arame alimentam as diversas maquinas de fabricação.  A primeira fase de fabricação consiste no pré-aquecimento do arame em fornos a 1000 °C, depois é feito o processo de conformação em maquinas programáveis CNC (comando numérico computadorizado).  Após o enrolamento ou conformação, é feito um resfriamento rápido em tanque de óleo específico a temperatura controlada para tratamento térmico (uma têmpera), se essa temperatura do óleo não for bem controlada pode ocasionar deformação, empenamento e fissuração.

  Após a têmpera é feito um revenido, o revenido tem por objetivo aquecer as molas em fornos de revenimento (400°C) para assim aumentar a tenacidade reduzida no processo de têmpera e garantir a dureza de especificação do projeto.  Depois do revenimento deve ser verificado se a carga e altura das molas estão dentro do especificado após verificação pelo processo de presetting. As molas devem ainda passar pelo processo de magnaflux, método de inspeção por partículas magnéticas, utilizado para detecção de defeitos superficiais de cada mola, após os testes de presetting e magnaflux, devem ainda ser realizados os testes de dureza nas molas.  Perto do fim, é feito jateamento com granalhas que introduz tensões residuais de compressão, provocando o endurecimento pelo encruamento do material e diminuindo a probabilidade de propagação de trincas no material e por fim é feita a pintura eletrostática.  Terminado todo o processo as molas vão passar por alguns testes de carga.