Uma parceria formada entre o Instituto Senai de Inovação em Sistemas de Manufatura e Processamento a Laser (Joinville, SC), o distribuidor do software para programação offline de robôs RobotMaster V7 no Brasil, da empresa Hypertherm, com matriz nos Estados Unidos, e a fabricante alemã de robôs industriais Kuka, com subsidiária em São Bernardo do Campo (SP), levou à criação de projetos voltados para o desenvolvimento de sistemas de tratamento de superfícies metálicas usando laser.

 

Reunindo sua expertise, as entidades realizam trabalhos que envolvem pesquisa e aplicação de laser em operações de, por exemplo, remoção de impurezas residuais que eventualmente possam estar presentes em cavidades de moldes após o processamento de resinas termoplásticas. Além disso, seus projetos abrangem a área de manufatura aditiva de materiais metálicos como pós e arames, processos de soldagem a laser e tratamento de superfícies texturizadas, entre outros.

 

Em entrevista concedida à Plástico Industrial, Alexandre Cunha, coordenador de inovação em sistemas de manufatura e processamento a laser do Instituto Senai, e os pesquisadores Jhonattan Gutjahr e Thiago Soares Pereira, que também atuam na mesma instituição integrando a equipe responsável pelos projetos, explicaram como alguns processos são realizados e falaram sobre as vantagens que proporcionam.

 

Segundo eles, o processo de limpeza de superfícies metálicas com laser consiste na incidência e varredura de um feixe que pode ser pulsado ou contínuo, podendo ser otimizado de forma que não ocorram anomalias nas áreas submetidas ao processamento, levando também em conta as características do material. Esse tipo de aplicação é indicado para a remoção de agentes contaminantes, óxidos provenientes de processos de laminação a quente, revestimentos e/ou resíduos de polímeros.

 

Em se tratando de limpeza de matrizes com acabamento de polimento espelhado, por exemplo, o processamento a laser pode causar o fosqueamento da área que terá contato com o feixe. Alexandre falou mais sobre esse assunto: “A otimização dos parâmetros de processamento a laser é essencial para tornar este efeito mínimo. Entretanto, esta alteração visual não necessariamente está relacionada com um aumento significativo da rugosidade, sem gerar problemas de extração das peças injetadas, rebarbas ou desgaste do molde”.

 

No entanto, é necessário salientar que os resultados do processamento dependem dos requisitos técnicos especificados, o que inclui alguns fatores como energia e taxa de repetição de pulso, velocidade de varredura do feixe e distância do plano focal. A soldagem a laser com ou sem adição de material (autógena), ou de forma híbrida (laser-arco), também foi mencionada pelos entrevistados como exemplo de trabalho que pertence ao escopo dos projetos que executam.

 

 

Processamento de laser à distância

 

A possibilidade da realização de processamento a laser de forma remota, um tipo de demanda que cresceu com o advento da pandemia de Covid-19, também foi uma das questões tratadas junto ao time de especialistas do Instituto Senai.

 

Entretanto, para que isso seja possível, é necessário que equipamentos ópticos voltados para a aplicação de laser, dispositivos que permitam a coleta e o armazenamento de dados, entre outros sistemas, façam parte do aparato técnico da unidade fabril onde os processos serão executados. Também devem ser estabelecidos protocolos de segurança.

 

O pesquisador Jhonattan deu alguns exemplos: “Como os sistemas laser são predominantemente automatizados, há uma maior facilidade em se executar a sua operação de forma remota. Neste caso, é preciso haver meios de observação e monitoramento do processo, como sensores de posicionamento, câmeras, entre outros. Este tipo de operação pode ser supervisionada ou não, a depender do nível de automação e autonomia empregado no sistema”.

 

Outra possibilidade é o desenvolvimento de processos de limpeza a laser para aplicações em superfícies plásticas. A instituição tem interesse em estabelecer parcerias para a criação de projetos para esse setor. O uso de laser, nesse caso, poderia ser pensado para a remoção de impurezas e/ou resíduos, além de correção de deformidades de superfícies de peças feitas com material polimérico.

 

“O processo a laser permite selecionar uma menor ou maior interação (absorção) entre o feixe e o material alvo através do comprimento de onda do feixe de laser. Desta forma, dependendo do tipo de contaminação, pode-se utilizar um laser de comprimento de onda específico para que ocorra a remoção de agentes contaminantes, por exemplo, sem deteriorar o polímero. Além disso, os ajustes adequados da densidade de energia e outros parâmetros de processamento possibilitariam um processo de remoção bem controlado”, disse o pesquisador Thiago.

 

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Foto: Exemplo de tratamento a laser de superfícies metálicas que faz parte de um escopo de projetos desenvolvidos pelo Senai e empresas parceiras.

 

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