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Noticias EGITRON

2012-10-23

A escolha do equipamento adequado

Baseado num documento escrito pelo Dr. Patrick Collins da empresa Mecmesin, este texto descreve algumas considerações a ter em conta antes de iniciar qualquer regime de testes. 
 
 
Considerações sobre Testes de Controlo da Qualidade
Como escolher o equipamento adequado?

 
A etapa de testes é parte essencial do programa de controlo de qualidade de qualquer fabricante e deve obviamente ter início antes do produto chegar ao consumidor final. Um produto mal concebido, ao impedir que os clientes utilizem ou operem o produto de forma eficaz, pode resultar na danificação séria da reputação da marca, tendo um efeito devastador nas margens de lucro. 

O conhecimento profundo das características da matéria-prima é por isso crucial no desenvolvimento e produção contínua de produtos de alta qualidade, poupando tempo e dinheiro ao fabricante. Se tomou a decisão de iniciar medições de teste e está pronto para adquirir um equipamento, é importante realizar uma avaliação qualificada antes de continuar, para assegurar que as suas necessidades são satisfeitas e para que o resultado final seja obtido.

Para facilitar o processo de seleção e permitir a inicialização de uma fase de testes sem problemas, é necessário considerar 5 pontos: os objetivos, o teste, o produto a testar, o ambiente de teste e o equipamento de teste

 
1. Objetivos
 
É necessário começar por um conjunto de objetivos claros. Sem uma meta a atingir claramente definida, é difícil identificar medições que tenham algum valor, o que pode resultar em falsas conclusões, ou seja, num exercício caro e sem qualquer benefício real. 

Deve-se responder às seguintes perguntas antes de qualquer compromisso orçamental e temporal:
  • Quais as características do produto que interessam?
  • Qual o teste (ou testes) que é necessário realizar para determinar adequadamente estas características (tensão, compressão, torque)?
  • Quais as medidas a encontrar, ex. força máxima/pico de força, força média, força após um determinado período de tempo ou num preciso angulo de deslocamento?
  • Será que o teste respeita requisitos de conformidade específicos? Se sim, existe algum método de teste definido que necessita de ser adotado?

 
2. Teste
 
Os critérios do teste podem ser uma forma útil de filtrar equipamentos de teste inadequados através da redução de possibilidade até se obter apenas aqueles que correspondem às especificações necessárias. 

Algumas questões a ter em consideração neste ponto: 
  • Existe um nível de tolerância aceitável com o qual se possam estabelecer critérios de aprovado/rejeitado?
  • Qual a carga máxima prevista?
  • O teste exige apenas uma fase, várias fases ou vários ciclos? Se vários ciclos, quantos são necessários e quais os dados a recolher?
  • O teste irá desencadear algum “evento”, como por ex. a destruição da amostra? Este evento necessita de ser registado?
  • Qual a velocidade ou gama de velocidade necessária para o teste?
  • O equipamento de teste necessita de estar ligado a outro equipamento, como por exemplo um PLC, um interruptor de pedal ou um sistema SPC?
 
 
3. O produto a testar
 
É necessário considerar o produto a testar e tentar antecipar eventuais problemas que possam surgir devido à amostra:
  • Qual a sua forma e tamanho?
  • Qual vai ser a sua orientação na máquina de testes?
  • Vai ser necessário projetar acessórios de fixação especiais para acomodar a sua geometria?
  • Quantos tipos diferentes de amostras serão testados? Algumas das suas medições de teste são incompatíveis?
  • A amostra tem a capacidade de se distender para além dos limites de um sistema de testes standard? Nesse caso, será necessário a construção de um modelo à medida?
  • Será necessário considerar algum atributo particular do produto antes de iniciar qualquer medição nos testes?
  • Existe o risco da amostra quebrar ou se libertar dos acessórios de fixação durantes os testes, causando potenciais ferimentos? A amostra necessita de proteção contra o ambiente do teste? Se tal for o caso, pode ser necessário algum tipo de protetor.


4. O ambiente de teste

A área de teste necessita de ser preparada. Esta preparação evita a movimentação desnecessária do equipamento, especialmente quando está em causa equipamento pesado.
Neste ponto as questões que podem ser contempladas são as seguintes:
  • Onde será colocado o equipamento de teste?
  • Existe espaço suficiente para acomodar o equipamento (largura, altura)?
  • A superfície de trabalho é estável e capaz de suportar o peso do sistema?
  • Será necessário fixar o sistema de teste à superfície de trabalho?
  • Existem aspetos ambientais que possam afetar os resultados?

 
5. O equipamento de teste
 
Na seleção do equipamento de teste é necessário considerar cuidadosamente os requisitos do sistema. Especificações a menos podem ser prejudicais para os resultados dos testes, mas especificações a mais podem ser dispendiosas e desnecessárias.

Fatores como precisão e repetibilidade necessitam de consideração atenta assim como também é importante considerar o utilizador do equipamento e a sua capacidade para operar a máquina de forma competente e configurar cada teste de uma forma consistente.

Dependendo do grau de sofisticação e características avançadas necessárias, as suas opções ao escolher uma solução de teste recaem sobre as seguintes categorias: dispositivos de mão, equipamento manual, equipamento motorizado, equipamento com consola/ecrã-tátil e equipamento controlado por computador.
 
 
5.1. Dispositivos de mão
Estes dispositivos têm a vantagem de serem fáceis de utilizar e são portáteis. Estes equipamentos podem ser utilizados para testes no local, como por exemplo em partes de maquinaria que são imóveis.

Como desvantagem, há um maior risco de obter resultados inconsistentes.

5.2. Equipamentos manuais 
Os equipamentos manuais (Ex.: Bancadas manuais operadas através de alavanca e bancadas manuais operadas a manivela) permitem a aplicação de forças de baixo nível / torques manuais. Novamente, a simplicidade e portabilidade são fatores chave do seu design e por isso, permitem testes elementares rápidos para verificar atributos básicos de desempenho, tais como forças de atuação e torque de abertura de tampas de embalagens. São soluções de custo eficazes e versáteis.

Contudo, diferentes operadores vão mover a alavanca/manivela do equipamento com velocidades diferentes, e por isso os testes têm menos repetibilidade comparativamente aos sistemas motorizados 
 
 
5.3. Equipamentos motorizados 
Os equipamentos motorizados aumentam a precisão, reprodutibilidade e repetibilidade quando comparados às configurações manuais, porque as medições são feitas a uma taxa de velocidade constante. Estes sistemas também permitem testar capacidades maiores. 

São equipamentos otimizados com dinamómetros digitais permitindo medições repetíveis e consistentes. A permutabilidade de dinamómetros confere uma grande flexibilidade a estes equipamentos. São utilizados frequentemente nas áreas de produção em prol da velocidade e precisão.
 
 
5.4. Equipamentos com consola/ecrã-tátil 
Os equipamentos com consola/ ecrã-tátil são semiautomáticos e podem ser programados pelo utilizador, oferecendo assim maior versatilidade em comparação com os sistemas motorizados.

Estes equipamentos são ideais para a realização de testes mais sofisticados em ambiente de produção, local onde um sistema baseado em PC pode não ser apropriado. São sistemas facilmente programáveis proporcionando medidas de teste rápidas e precisas com resultados rastreáveis de acordo com os standards internacionais de teste. A opção de interface com o software de PC é vantajosa quando é necessário um processamento de dados mais aprimorado.

5.5. Equipamentos controlados por computador 
Os equipamentos controlados por computador oferecem aos utilizadores o controlo total sobre a configuração do teste e sobre os requisitos de avaliações e elaboração de relatórios. O que significa que os operadores usam software dedicado, instalado num computador externo, para programar testes exatamente de acordo com as suas especificações. Isto pode incluir ciclos de teste e alerta de tolerância totalmente automatizados, instruções condicionais e estruturas em “loop”. Os resultados são apresentados graficamente no ecrã e podem criar uma descrição pormenorizada de cada medição. 

Os sistemas de teste avançados podem também incluir outras funcionalidades avançadas que tiram partido da vantagem de correrem numa plataforma PC, tais como exportar para Excel, Word ou outro software de PC. 
 
 
Outros pontos a ter em conta na escolha do equipamento de teste são: a capacidade do transdutor e os acessórios.
 
 
Capacidade do transdutor

É necessário a análise dos requisitos e assegurar as células de carga / extensómetros ou sensores de torque suficientes para satisfazer esses mesmos requisitos com suficiente margem de manobra, de forma a não sobrecarregar as células mas também de forma a não comprometer a sensibilidade das mesmas. Uma boa regra a considerar com este tipo de instrumentos é o facto de o seu desempenho preferível situa-se entre 10 a 90% da sua capacidade. Quanto à capacidade mais adequada, é sempre preferível pedir o conselho a um especialista em testes.
 
 
Acessórios

Uma grande variedade de pegas e acessórios padrão estão disponíveis para a realização da maioria dos testes mais comuns. Para amostras com formas invulgares ou geometria única, é possível solicitar acessórios criados à medida, garantindo assim que a amostra é adequadamente colocada para o teste. 

Antes da seleção de acessórios ou pegas, é fundamental a resposta às seguintes questões:
  • Tensão, compressão ou torque? O teste necessita de um acessório próprio para empurrar, puxar ou virar? Ou talvez uma combinação de acessórios para realizar uma variedade de testes?
  • A amostra pode ser presa utilizando um acessório de fixação padrão ou necessita de um acessório específico para que possa ser imobilizada corretamente?
  • Qual o tamanho e material da amostra?
Outras considerações a ter são relativas à face da pega/acessório, se esta for muito larga ou muito estreita, ou mesmo se for muito apertada, então pode ocorrer um contacto irregular uma aplicação de pressão na amostra. Muitos testes têm o objetivo de saber qual a força necessária para partir um determinado material ou produto no seu ponto mais fraco. Se a amostra sofre pressão da pega /acessório então a amostra é mais suscetível de quebrar num ponto determinado pelo acessório e não pelo material. 
 
 
Conclusão
 
A medição da força e torque é essencial na quantificação da funcionalidade e usabilidade dos produtos. Estas considerações gerais oferecem os meios para avaliar as suas necessidades/requisitos e simplificar a tarefa de escolher o equipamento de teste apropriado. Ao utilizar estes princípios orientadores, o resultado deverá ser uma solução de teste bem especificada que satisfaz os requisitos atuais e futuros; uma solução que realize com fiabilidade medições de teste de força e torque precisas e repetíveis em prol das suas necessidades de controlo da qualidade. 

No entanto, é importante denotar que independentemente do equipamento que escolher, o mais importante será projetar corretamente o teste ou sequência de testes. Um teste bem projetado realizado num equipamento mais simples e económico pode fornecer dados mais significativos em comparação com um teste mal projetado realizado num equipamento mais sofisticado e caro.