Relatório de Estágio Curricular V



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Universidade Federal de Santa Catarina

Departamento de Engenharia Mecânica

Graduação em Engenharia de Materiais

Schulz Compressores S/A

Relatório de Estágio Curricular V

Período: 08/09/2009 à 18/12/2009

Aluna: giovana blaziza borghi

Orientador: Jeferson Luis Ferreira
O orientadore concorda com o conteúdo deste relatório




Florianópolis, dezembro de 2009.





Schulz Compressores S/A

Rua Dona Francisca, 6901

Joinville, Santa Catarina – Brasil

Telefone: +55 47 3451-6000

Fax: +55 47 3451-6055

Quem quiser ser líder deve ser primeiro servidor. Se você quiser liderar, deve servir. - JESUS CRISTO
AGRADECIMENTO
À empresa Schulz S.A. por acreditar no modelo cooperativo do curso de Engenharia de Materiais, da Universidade Federal de Santa Catarina, proporcionando a oportunidade de realização de estágios curriculares, contribuindo para a formação do aluno.

Ao orientador de estágio Jeferson Luis Ferreira por todo o companheirismo, paciência, atenção, conhecimento e pelo ambiente agradável que proporciona aos seus liderados.

Aos professores Berend Snoijer, Paulo Wendhausen e Germano Riffel pela dedicação ao curso e aos alunos, pois além de ministrarem aulas contribuem também com as visitas durante o período de estágio, ajudando tecnicamente com sugestões dos projetos realizados e direcionando o aluno para sempre procurar uma melhoria contínua.

Aos colegas de Setor Oscar Rosa, Roberto Berndt, Evaldo Zepon, João Lourenço Lopes, Luis Miguel Bardini e Valdir Sutter pela paciência e dedicação com que passarram os conhecimentos e pela disponibilidade em auxiliar.

Aos colegas de outros setores, tal como Processos Industriais, Ferramentaria, Laboratório de Produtos, Usinagem Compressores, Laboratório Metalúrgico, SAC e as linhas de montagem dos compressores alternativos e rotativos.

As colegas de estágio Rafaela dos Santos e Vanessa Rocha pelo companheirismo e amizade dedicados.

À Daniela Tagata e Juliana Mokwa, parceiras e amigas de convivência diária, que tornaram esse período extremamente agradável.

Ao meu noivo Bruno Guanaes e a minha família pelo carinho, apoio, paciência e amizade dedicados durante longos anos.

E principalmente a Deus por iluminar o meu caminho.

ÍNDICE


Histórico da Empresa 29

Política de qualidade 32

Produtos 34

Compressores de Ar Alternativos de Pistão; 34

Compressores rotativos de parafuso; 35

Peças fundidas para empresas montadoras automobilísticas; 35

Ferramentas Pneumáticas e tornos de bancada; 36

Sistema de tratamento de ar (secadores de ar comprimido por refrigeração, filtros coalescentes, de partículas e adsorventes, reguladores de pressão, lubrificadores) 36

Reservatórios de ar comprimido e acessórios. 37

Participação da empresa do mercado nacional 37



LISTA DE FIGURAS


FIGURA 01: Heinz Schulz ( à direita ) e seus primeiros colaboradores - 1963 29

FIGURA 02: Schulz S.A. – 1963 -2009 31

FIGURA 03: Política de qualidade Schulz S.A. 33

FIGURA 04: Algumas peças produzidas pela divisão Automotiva 36

FIGURA 05: Furadeira de bancada e ferramentas pneumáticas Schulz 36

FIGURA 06 : Filtro Coalescente e Secador de Ar Schulz 36

FIGURA 07: Reservatório – Separador de Condensado Schulz 37


1. INTRODUÇÃO
Este relatório descreve as principais atividades desenvolvidas durante o período de estágio realizado na Schulz S.A. Divisão compressores, no setor de Controle da Qualidade.

Os principais trabalhos desenvolvidos foram realizados através de pesquisas que tiveram por finalidade a busca de soluções que venham a reduzir custos e/ou melhorar a qualidade do produto ou do processo. Houve destaque para a parte de análise de falhas, onde foram analisados casos de eixos que fraturaram em serviço. Foram realizados análise de falhas de materiais que retornaram pelo SAC.

Fez-se também um estudo sobre os possíveis revestimentos sólidos lubrificantes com a finalidade de recobrir as camisas dos cilindros onde desliza uma biela com anel de Teflon. Os testes das peças revestidas com lubrificantes sólidos por alguns fornecedores estão sendo realizados e terá continuidade com a vinda do próximo estagiário pois devido ao laboratório da empresa estar sobrecarregado com testes de desenvolvimento de novos produtos não houve espaço suficiente para a realização de todos os testes juntos.

Foi realizado um estudo sobre a válvula de retenção de alguns dos produtos Schulz S.A., evitando que a mesma trancasse durante o funcionamento.

Outras atividades foram realizadas, entretanto não tiveram tanta relevância para serem incluídas neste relatório devido ao fato de terem sido solucionadas com extrema rapidez.

2. ATIVIDADES REALIZADAS


2.1 Estudo de caso do eixo de um compressor alternativo de pistão.
2.1.1. Funcionamento do compressor alternativo de Pistão.
Esse tipo de máquina utiliza um sistema biela-manivela para converter o movimento rotativo de um eixo no movimento translacional de um pistão ou êmbolo. Dessa maneira, a cada rotação do acionador, o pistão efetua um percurso de ida e outro de vinda na direção do cabeçote, estabelecendo um ciclo de operação.

O funcionamento de um compressor alternativo está intimamente associado ao comportamento das válvulas, que funcionam como diafragma, comparando as pressões interna e externa ao cilindro. Com isso, temos as etapas do ciclo de funcionamento do compressor mostradas na figura abaixo.


Figura 1: Etapas do ciclo de compressão.


Na etapa de admissão o pistão se movimenta em sentido contrário ao cabeçote, fazendo com que haja uma tendência de depressão no interior do cilindro que propicia a abertura da válvula de sucção, o gás é então aspirado. Ao inverter-se o sentido de movimentação do pistão, a válvula de sucção se fecha e o gás é comprimido até que a pressão interna do cilindro seja suficiente para promover a abertura da válvula de descarga. Isso caracteriza a etapa de compressão.

Quando a válvula de descarga se abre, a movimentação do pistão faz com que o gás seja expulso do interior do cilindro. Essa situação corresponde à etapa de descarga e dura até que o pistão encerre o seu movimento no sentido do cabeçote.


2.1.2. Descrição do ocorrido.
Um cliente da Schulz S.A. informou ao setor da Qualidade Divisão Compressores que alguns dos compressores de pistão que havia comprado da empresa estavam quebrando durante o funcionamento.

A peça que quebrou é um eixo de manivela. Este eixo tem como função transformar o movimento rotacional, gerado pelo motor, em movimentos de compressão e admissão do pistão. Movimentos esses que comprimem o ar dando pressão ao mesmo justificando assim o funcionamento do compressor.

Foi solicitado junto ao fornecedor que enviasse fotos referentes aos produtos antes de serem desmontados. Segue as fotos abaixo.

Figura 2: Situação encontrada no compressor. Observa-se que há uma polia menor (seta verde) acoplada no volante (seta amarela).


Figura 3: Alteração feita pelo fornecedor. Uma polia foi adicionada ao eixo e direcionado para mais uma função (seta verde).


Foram desmontados esses equipamentos e os eixos enviados à empresa. Todos fraturaram no mesmo local, uma região de interface entre diâmetros diferentes, conforme fotos abaixo.

A B


Figura 4: Eixo quebrado (figura A) e comparativo entre o eixo quebrado e um eixo novo (figura B). Região onde ocorreu a fratura indicada pela seta vermelha (figura B).
Se analisarmos a região onde ocorreu a fratura nota-se a presença de um canto vivo. A superfície da região que fraturou apresenta um acabamento irregular, devido à vibração da peça no momento da usinagem. A seguir uma foto da região crítica mais detalhada.

Figura 5: Região crítica indicada pela seta amarela. O canto vivo formado pela usinagem é de 45º por 1,5mm. O acabamento da usinagem apresenta algumas imperfeições, indicada pela seta.


2.1.3. Análise da falha.
Foram realizadas algumas análises, tal como análise de fratura, composição química, metalografia, medição de dureza e verificado as medidas do eixo.

As cotas do eixo e a dureza estavam dentro do especificado em projeto, não havendo nenhuma alteração dos resultados. O material utilizado na confecção deste eixo é o ferro fundido nodular ABNT NBR 6916 FE 50007. Este material costuma apresentar uma microestrutura constituída de perlita mais ferrita, o que lhe confere boas propriedades mecânicas.

A composição química esperada para o FE 50007 se encontra dentro das faixas especificadas na tabela 1.

Tabela 1: Composição química padrão Schulz para o FE 50007 e do eixo do compressor que fraturou



Elementos químicos

C (%)

Si (%)

Mn (%)

P (%)

S (%)

Padrão Schulz

3,45 - 3,8

2,2 - 2,9

0,3 - 05

0,08

0,04

Eixo quebrado

3,74

2,56

0,2

0,02

0,02

De acordo com a tabela 1 a composição química do eixo que fraturou estava dentro do especificado pela empresa.

A análise metalográfica foi feita com o objetivo de quantificar e qualificar a formação de grafita no material, observar a quantidade de perlita e ferrita na sua matriz, além de variações indesejadas na microestrutura. Os resultados obtidos na metalografia são os que seguem conforme figura 5.

Aumento 50x aumento 100x

Figura 6: Análise microestrutural do eixo
Como pode se observar, a análise da microestrutura não possui grandes distorções, nem graves defeitos que pudessem ter contribuído para a fratura do eixo. Isto é comprovado pelas análises feitas via software que quantificam o grau de nodularização da grafita e a quantidade relativa de perlita e ferrita. Sendo o grau de nodularização da grafita encontrado de 95% e a matriz do material apresenta 65% de perlita e 35% de ferrita, o que são resultados normais e satisfatórios para o ABNT NBR 6916 FE 50007.

A análise macroscópica da fratura foi realizada em um estereoscópio com aumento de 20 vezes. As fotos seguem abaixo.



Fratura eixo A fratura eixo B

Figura 7: Região de fratura dos eixos. As fraturas A e B evidenciam características de fratura por fadiga.


De acordo com a análise de fratura verificamos que ocorreu falha por fadiga, como pode-se verificar na figura 7. A seguir análise da fratura do eixo A.

Figura 8: Análise da região de fratura do eixo A.


A figura 8 mostra claramente as características de uma fratura por fadiga. Verifica-se que a fratura tem início na região 1, onde possivelmente a presença do canto vivo ou algum defeito de usinagem tenha favorecido um fator de concentração de tensão, formando pontos reentrantes que posteriormente levaram à formação de microtrincas, propagando-se, conforme região 2. A região 3 representa a zona de ruptura final e a 4 indica que houve ruptura por cisalhamento.

A falha por fadiga é iniciada por alguma imperfeição da superfície, ou seja, os deslizamentos cíclicos que formam as bandas de deslizamento ocasionam na superfície da peça reentrâncias na forma de pequenas fendas superficiais, chamadas intrusões e saliências de forma irregular. Essas irregularidades formam pontos reentrantes de concentração de tensão, que levam a formação e microtincas, propagando-se paralelamente aos planos atômicos de deslizamentos, coincidentes com o pleno de máxima tensão cisalhante. As microtincas prosseguem crescendo até que atinjam um tamanho tal que passam a se propagar no formato perpendicular às tensões de tração que agem no material [1].


2.1.4. Alteração realizada no eixo
Para minimizar o efeito de concentração de tensão nessa região, foi aumentada em 2,5mm a massa do diâmetro do alívio na peça bruta, passando de 27,0mm para 29,5mm, mantendo o raio de intersecção do alívio em relação ao assento de rolamento menor. Para garantir que o diâmetro do alívio não fique maior que o diâmetro do assento de rolamento menor, foi incluso no processo de usinagem um rebaixo de 0,5mm no diâmetro do alívio. Segue foto abaixo da condição nova.

Figura 9: Nova condição de usinagem, onde se manteve o raio de intersecção do alívio em relação ao assento de rolamento menor na condição bruta


Pode-se analisar que a interface entre os diâmetros, indicada pela seta amarela, não apresenta o canto vivo, cujo foi substituído por uma raio, eliminando assim o concentrador de tensões, evitando que frature quando em serviço.

A alteração na massa do fundido seguido de um processo de usinagem diferente, ou seja, mantendo a situação solicitada em projeto na condição bruta da peça, eliminou o canto vivo presente na região que estava fraturando. Logo a resistência da peça aumentará, evitando que o eixo frature em operação.


2.2. Análise da válvula de retenção


2.2.1. Descrição do ocorrido.

Há algum tempo reclamações pertinentes a um mesmo tipo de defeito tem chegado ao departamento de controle da Qualidade da unidade compressores da Schulz S.A.. Algumas dessas reclamações são de autoria de clientes, já outras são detectadas nas linhas de montagem dos produtos.

O problema detectado foi o mesmo para vários modelos, ou seja, a válvula de retenção apresenta travamento quando o produto em funcionamento atinge temperatura superior de 90ºC, temperatura normal de funcionamento.
2.2.2. Aplicação da válvula de retenção.

A unidade compressora comprime o ar e o envia ao reservatório através da válvula de retenção. A função dessa válvula é permitir a passagem do ar comprimindo para o reservatório, impedindo o retorno do gás que se encontra dentro do mesmo.

Conforme figura 10 podemos ver que a válvula de retenção é composta de 4 partes, o cilindro, a mola de acionamento, o pistão de vedação e o corpo.

A válvula de retenção funciona com o principio de deslocamento do pistão comprimindo a mola de acionamento, ou seja, quando o ar comprimido vir da unidade compressora, este move o pistão de vedação para baixo, comprimindo a mola, permitindo a passagem do ar para o reservatório e impedindo o seu retorno quando a máquina estiver desligada.

Quando a válvula de retenção não funciona conforme o especificado o rendimento do compressor cai. Esta válvula trancada pode ocasionar uma situação extrema, ou seja, se o compressor for desligado e estiver com o reservatório cheio, juntamente com a válvula na situação aberta, a pressão do ar vai percorrer a serpentina no sentido contrário, indo em direção à câmara de compressão. Dependendo da posição dos pistões, quando o motor for acionado novamente, pode ocorrer que o mesmo não terá força para iniciar o momento rotação do virabrequim, devido à contrapressão do interior do reservatório, podendo levar assim a queimar o motor.

A seguir um desenho explicativo (figura 10) e uma válvula de retenção (figura 11).



Figura 10: Desenho explicativo dos componentes de um compressor. A seta laranja (item 10) indica a serpentina que leva o ar comprimido até a válvula de retenção, seta verde (item 21), válvula que é parte integrante do pressostato, seta vermelha.


Figura 11: Válvula de retenção. Corpo (A), cilindro (B), mola de acionamento (C) e o pistão de vedação (D)


2.2.3. Descrição da análise da válvula de retenção.
O item 22 (figura 10), que é o conjunto de estudo, foi desmontado e medidos as dimensões de seus componentes, cujos estavam de acordo com o especificado em projeto.

O projeto prevê que a folga entre o pistão de vedação e o cilindro pode variar de 0,1 a 0,6 mm. As válvulas que estavam travando a folga era de 0,25mm, valor dentro do limite especificado em projeto.

Foi calculada a dilatação do pistão de vedação, o qual é de PTFE (politetraflouretileno) e a dilatação do latão, material que constitui o cilindro. Considerando-se várias temperaturas de trabalho, obtiveram-se as folgas relativas às mesmas.

O valor do coeficiente de dilatação do latão α = 2,6 x 10-6 C-1 e do PTFE é α = 216 x 10-6 C-1 , podemos considerar somente os cálculos com base no coeficiente de dilatação do PTFE, cujo valor é considerável. Seguem os cálculos.


Figura 12: Dimensões do pistão de acionamento.


O coeficiente de dilatação linear do PTFE é α = 216.10-6 C-1 . E o do latão?

A equação que rege a lei da dilatação térmica linear segue abaixo:



onde Δt = t – t0 ; r = raio; α = coeficiente de dilatação térmico


Considerando t0 como temperatura ambiente e t a temperatura de trabalho do compressor, medidos na válvula de retenção, seguem os cálculos abaixo:
Para r1 = 7,0mm; Δr1 = 7 x 216.10-6 x (200 – 25); Δr1 = 0,264 mm.

Para r2 = 9,0mm; Δr2 = 9 x 216.10-6 x (200 – 25); Δr2 = 0,34 mm.


Com a temperatura de trabalho de 200ºC, a dilatação será de 0,34mm no raio, ou seja, de 0,68 mm no diâmetro.

Foi calculado o comportamento da dilatação em relação a algumas temperaturas de trabalho. Os cálculos foram considerados para o r2 Segue conforme tabela 2:


Tabela 2: Temperatura de trabalho e comportamento da dilatação térmica



Temperatura de trabalho (ºC)

Dilatação térmica (mm)

70

0,087

100

0,146

130

0,2

160

0,26

190

0,32

210

0,36

Essa dilatação calculada conforme tabela 2 é referente ao raio. Considerando a dilatação térmica no diâmetro, obtemos os valores conforme figura 13.


Figura 13: Gráfico temperatura de trabalho x folga permitida. Análise teórica da dilatação do PTFE.


Sugeriu-se então que fossem usinados alguns pistões com diferentes diâmetros para obter folgas diversas entre o cilindro e o pistão. Submeteram-se os mesmos a teste de dilatação.

O teste constituiu-se em aquecer a válvula de retenção controlando a temperatura através de um termopar, realizando movimentos cíclicos de abertura e fechamento da válvula, até ser constatado o travamento e destravamento da mesma. Os valores foram anotados e o resultado segue conforme figura 14.


Figura 14: Gráfico relação temperatura final do ensaio x folga permitida entre o pistão de pcionamento e o cilindro. Dados referentes à temperatura de travamento e de destravamento.


De acordo com as figuras 13 e 14, observamos que as folgas permitidas entre o pistão de vedação e o cilindro variam linearmente com as temperaturas. Os valores obtidos na prática são equivalentes aos obtidos em cálculo.

De acordo com o teste realizado, observamos que a temperatura de travamento e de destravamento do pistão de vedação variam linearmente. Considerando que a temperatura de trabalho do equipamento atinge cerca de 200ºC, o valor mínimo da folga entre o pistão de vedação e o cilindro tem que ser de 0,5mm, ou seja, caso o valor seja inferior, o pistão composto do polímero PTFE dilatará excessivamente, travando a válvula de retenção.

Para atingir essa folga de 0,5mm será alterado o diâmetro interno do cilindro, passando de 18,2 +/- 0,05mm para 18,35 +/- 0,05mm, aumentado assim a folda entre o pistão de vedação e o cilindro.

2.3. Substituição do registro do Pressostato


2.3.1. Descrição do ocorrido
Em uma visita a um cliente detectou-se que alguns manípulos do registro pressostato estavam quebrados. Esse problema já foi registrado na empresa, entretanto as ações corretivas foram tomadas pelo fornecedor do registro e aparentemente não foi solucionado o problema.
2.3.2. Descrição do pressostato.
O pressostato é um instrumento de medição de pressão utilizado como componente do sistema de proteção de equipamento ou processos industriais. Sua função básica é de proteger a integridade de equipamentos contra sobrepressão aplicada aos mesmos durante o seu funcionamento. Usualmente constituído por um sensor, um mecanismo de ajuste de set-point e uma chave de duas posições (aberto ou fechado). Como mecanismo de ajuste de set-point utiliza-se na maioria das aplicações uma mola com faixa de ajuste selecionada conforme pressão de trabalho e ajuste, e em oposição à pressão aplicada.

Se o manípulo do registro contido no pressostato estiver quebrado, não haverá condições de o cliente utilizar o ar comprimido pelo compressor.


2.3.3. Descrição da análise do problema.

Foi enviado à empresa fotos do ocorrido. Em decorrência desse fato, verificou-se a existência de outros tipos de registros que poderiam ter esse manípulo que estava quebrando em campo. Outros dois modelos foram encontrados.

A seguir foto do manípulo quebrado encontrado no cliente.

Figura 15: Registro com maípulo quebrado. Região onde fraturou o manípulo indicado pela seta vermelha.


Como pode-se observar na figura 14, a região onde ocorreu a quebra do manípulo (seta vermelha) apresneta deformação na cidcunferência, devido ao tipo de encaixe do manípulo no registro, pois o mesmo somente é encaixado, nao havendo uma rosca para fixar, facilitando o rompimento do mesmo.

Nos pressostatos que ainda permaneciam com esse tipo de manípulo foi verificado a opção de alterar o registro no qual o manípulo é encaixado pelo registro cujo manípulo é rosqueado, conforme figura 15.


Figura 16: Registros com manípulo com rosca e manípulo sem rosca

Entretanto para essa substituição tem que levar em consideração que um dos registros tem o bico para saída de mangueira (registro sem a rosca), já o outro não. A sugestão foi trocar o registro para o de rosca e enviar o bico de mangueira juntamente com o manual de instrução, para que assim o cliente não precise adaptar outro.

Para os outros dois modelos de registros nos quais os manípulos eram encaixados também foi sugerido essa alteração.

A proposta foi aprovada pela engenharia. Apesar de ter sido incluido um item a mais no produto, o registro rosqueado é mais barato que o outro. Mesmo com o bico de magueira houve a redução de R$1,43 por peça. Considerando que sejam produzidos cerca de 6.000 produtos/ mês, teremos uma redução de custo de R$8.580,00 anuais, além de gerar uma padronização dos pressostatos utilizado para essa linha de produto e também ser alcançado uma melhoria na qualidade.
2.4. Presença de poros na região do cordão de solda.
2.4.1. Descriçõ do ocorrido
Alguns reservatórios de um modelo de compressor alternativo tipo pistão retornaram do cliente, pois, quando em funcionamento, estavam apresentando vazamento de ar do reservatório. Se o registro estiver fechado o reservatório deve manter a pressão interna, o que não estava ocorrendo com os mesmos.

Os reservatórios foram enviados à empresa e retrabalhados, entretanto um foi separado para análise.


2.4.2. Descrição do reservatório
Em compressores, os reservatórios são vasos de pressão com finalidade de armazenar o ar que é comprimido pelos pistões, no caso de compressores tipo pistão, ou pelo ar comprimido pelos parafusos, nos modelos tipo rotativo, para posterior destino e aplicação. A faixa de pressão que esses vasos são submetidos varia de acordo com o modelo e da capacidade do compressor, podendo ser desde 2,8 bar (40Lbf/pol²) até 11 bar (160 lbf/pol ). As espessuras das chapas desses reservatórios variam de acordo com a finalidade.
2.4.3. Análise do problema.
Foram realizados teste hidrostático e teste de estanqueidade no reservatório. Durante o teste hidrostático detectou-se um pequeno vazamento de água na região de solda, entretanto após certo tempo o mesmo parou.

Depois de esvaziar o reservatório realizou-se o teste de estanqueidade, onde foi injetado ar no reservatório e analisado a região de solda para se detectar onde estava o vazamento de ar. Entretanto não foi detectado vazamento de ar na região, possivelmente pelo poro ser pequeno ou estar fechado. Para se certificar disso foi cortado o reservatório para análise do problema. A seguir fotos da situação encontrada.


Figura 17: Poro encontrado após esmerilhamento da região de vazamento.


Como pode-se ver na figura 17, o poro encontra-se na região do condão de solda. Foi realizado um corte tranversal na região para verificar o comportamento do poro. As fotos seguem abaixo.

Foto 18: Poro encontrado indicado pela seta vermelha.


Com uma lixadeira tipo politriz de bancada a região foi desgastada para revelar o poro. Com auxílio de um microscópio óptico foi possível analisar melhor as condições que se encontrava o poro, e ser levantado as possíveis causas desse problema. As fotos seguem.

Figura 19: Aumento de 50x na região do poro. O poro (A) está com formato irregular. A região de interface (B) entre o poro e o final da solda (C) apresenta um vazio.

Como pode ser analisado conforme figura 19 o poro (A) apresenta um formato irregular. Se continuar a desbastar será revelado que a região B, ou seja, a interface entre A e C apresenta um vazio, levando assim a esvaziar o compressor, pois o poro comunica a região de dentro do reservatório com o exterior fazendo com que o ar vaze.

Analisou-se os registros de soldagem dos reservatórios que retornaram e verificou-se que a soldagem foi executada por um mesmo colaborador. Será realizado uma análise estatística para verificar se a falha é de autoria do colaborador ou algum problema de processo. Devido o final do estágio estar próximo, não será possível incluir essas informações neste relatório.

3. CONCLUSÃO
A realização deste, que é meu quinto estágio, e a confecção do presente relatório, indubitavelmente contribuiu para a minha formação acadêmica e profissional. Neste estágio foi possível colocar em prática muito dos conhecimentos adquiridos até o momento no curso, como nos casos das análises de falhas, na padronização juntamente com redução de custo dos pressostatos, entre outros.

Na análise de falhas foi possível a elucidação dos casos graças a um conhecimento prévio sobre o assunto, a possibilidade de ter adquirido novos conhecimentos e a estrutura laboratorial disponível na Schulz, que deu sustentação as análises e respaldo aos resultados e conclusões tiradas. Outro fato importante foi que além de toda estrutura laboratorial oferecida pela empresa, ainda foi aberta a possibilidade de contar com auxílio técnico externo, o que facilitou ainda mais a elucidação dos casos de análises de falhas.

O auxílio as linhas de montagem em melhoria aos produtos que não estavam conformes além de possibilitar a utilização de conhecimentos a cerca de materiais, me ofereceu grande aprendizado no que diz respeito à organização de uma grande empresa. Como é possível evitar problemas antes que eles cheguem à produção e como procedimentos e padrões são importantes para que o trabalho seja bem realizado e tenha a eficácia desejada fazendo garantir que os componentes fornecidos estejam de acordo com as especificações do projeto, evitando componentes não conformes fornecidos na produção e impedindo falhas no planejamento produtivo.

Todo o trabalho e convivência com a equipe da Schulz S.A. proporcionou grande aprendizado técnico para minha vida profissional, juntamente com o agradável ambiente de trabalho que possibilitou o cultivo de grandes amizades.


4. Referencias Bibliográficas

[1] DA ROSA, Edson. Apostila de Mecânica e Análise da Fratura.Florianópolis.


[2] CETLIN, Paulo Roberto. Apostila de Análise de Falhas. Joinville.
[3] CHIAVERINI, Vicente. Aços e Ferros Fundidos. 6ª. Ed. São Paulo: Associação Brasileira de Metalurgia e materiais – ABM, 1990.
[4]. SCHULZ. Schulz S.A. Disponível em Acessado em 18/11/2009.
[5] CALLISTER, William D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. 5ª. Ed Rio de Janeiro: LTC Editora, 2002
[6] BEZ, Henrique Neves, Relatório de Estágio na Empresa Schulz S/A., Maio,2009

5. ANEXOS


5.1 APRESENTAÇÃO DA CEDENTE

Histórico da Empresa


A SCHULZ S/A foi fundada em 12/06/1963, na cidade de Joinville, Santa Catarina, em modestas instalações à Rua Paraíba, 225, no bairro Anita Garibaldi, município de Joinville-SC, funcionava sob a razão social de Heinz Schulz, seu fundador, que no início de suas atividades dedicou-se a fundir para terceiros e tinha como especialidade peças fundidas de alumínio, bronze e ferro fundido.

FIGURA 01: Heinz Schulz ( à direita ) e seus primeiros colaboradores - 1963


Moinho de quirera, debulhadores de milho, chapas para fogões, panelões de ferro e cepas para escovão de assoalho: esta foi a primeira linha de produtos. Entretanto, aperfeiçoando os processos de fabricação ao longo de alguns anos e modernizando o parque industrial, a empresa partiu para o desenvolvimento e fabricação de uma linha de ferramentas manuais de fixação, aperto e corte, desativando gradativamente os segmentos iniciais de produção.

Em 1972, o arrojo maior, que seguramente alavancou o irreversível sucesso e crescimento da SCHULZ S/A, foi o lançamento da linha de compressores alternativos de pistão, iniciando- se com os compressores de pequeno porte, e posteriormente ampliando gradativamente até os modelos de maior capacidade para aquela época. O mercado para este produto era potencialmente enorme e em franco crescimento.

Em 1977 a empresa começa a construção de sua nova planta e um ano depois a Fundição passa a operar na nova planta. Dois anos depois a SCHULZ começa a produzir peças para o setor automotivo.

Em 1989 dá-se início à produção dos Compressores de Ar a Parafuso.

A SCHULZ S/A consolida uma das maiores realizações de sua história com a aquisição do controle acionário de sua maior competidora em Compressores Alternativos de Pistão, a WETZEL TECNOMECÂNICA S.A em Outubro de 1994. Em dezembro deste mesmo ano decidiu-se abrir o Capital da Companhia para levantar recursos necessários para financiar seu crescimento. Nesse exato momento alcançou-se o primeiro milhão de compressores produzidos e comercializados. Marco histórico para a SCHULZ e fator de grande satisfação para sua equipe.

Em dezembro de1997 a Divisão Automotiva recebia a Certificação ISO 9002.

Em agosto de 1998 a TECNOMECÂNICA S.A. foi incorporada pela SCHULZ S/A com

objetivo de racionalização operacional, sem perder produção e vendas. Os produtos de marca WAYNE/WETZEL passaram a ser produzidos e comercializados pela própria SCHULZ.

Em julho de 1999 foi oficialmente fundada a SCHULZ OF AMERICA, INC. localizada em, Northpoint Parkway – ACWORTH (Atlanta) – GEÓRGIA - ESTADOS UNIDOS, com um depósito de 6.625 pés2, equipe de vendas e escritório de apoio.

Em dezembro de 2001 a Divisão Automotiva recebeu a Certificação QS9000 – Sistema de Gestão da Qualidade.

Em setembro de 2003 a Divisão Automotiva confirma definitivamente a conquista do mercado internacional com suas primeiras exportações de peças fundidas usinadas para os Estados Unidos e Europa. Este feito somente foi possível em razão dos investimentos focados em modernização do parque fabril produtivo, com aumento de capacidade de produção.em dezembro deste mesmo ano a Divisão Compressores e Automotiva foram certificadas na norma ISO 9001/2000, pelo BVQI (Bureau Veritas Quality Internacional). Conquista importante para solidificar o crescimento da Companhia, principalmente no Mercado Externo.

Em dezembro de 2004 a Divisão Automotiva com objetivo de crescer a participação das vendas na Europa, constituiu a filial AUTOMOTIVE SCHULZ OF EUROPE.

A SCHULZ conquista a ISO 14001 pelo órgão certificador BVQI (Bureu Veritas Quality International), contemplando as duas Divisões de negócios: Automotiva e Compressores em maio de 2005

Schulz S.A. é uma empresa de capital aberto, com ações negociadas na Bolsa de Valores de São Paulo (Bovespa).

Atualmente a Schulz ocupa uma área de 319 mil m² onde 72.000 m2 são de área construída que seguem padrões mundiais de tecnologia e qualidade.

FIGURA 02: Schulz S.A. – 1963 -2009


Atualmente as atividades da empresa abrangem, projeto, desenvolvimento, fabricação e venda de compressores de ar alternativos e rotativos, secadores de ar e vasos de pressão para ar comprimido, além da comercialização de ferramentas pneumáticas e acessórios para equipamentos de ar comprimido, furadeiras de bancada e coluna, tornos de bancada, aspiradores de ar domésticos e industriais, acessórios automotivos de 12 volts, carregador de baterias, óleos lubrificantes e moto-esmeril.

Com uma força de trabalho constituída por 1833 colaboradores, fora temporários e um grande complexo industrial, a Schulz S.A. é uma das mais completas fábricas de compressores de ar do mundo, produzindo compressores alternativos de pistão e diafragma, e compressores de parafuso.


Possui uma moderna fundição de ferro nodular e cinzento, além de uma usinagem com máquinas de última geração produzindo componentes para as indústrias automotivas.

Conta com equipamentos modernos como centros de usinagem horizontais e verticais de última geração, tornos verticais e horizontais "CNC" e máquinas de corte a laser, avançados laboratórios químico, metalográfico e de análise dimensional, além de um completo centro de pesquisa e desenvolvimento de novos produtos com estações CAE - CAD – CAM.

Os investimentos constantes, assim como as arrojadas metas da Schulz S.A., lhe permitem, não só manter a sua liderança no segmento de compressores de ar alternativos de pistão e de diafragma, como também atuar fortemente na linha de compressores a parafuso, além de evoluir continuamente no segmento de componentes fundidos e usinados para o setor automotivo.

A missão da empresa: Oferecer soluções completas de ar comprimido, com produtos e serviços, atendendo com excelência mundial as necessidades dos clientes, remunerando os acionista, valorizando o ser humano e meio ambiente.



Política de qualidade

A Schulz, localizada em Joinville, composta por duas unidades de negócio, a Divisão Automotiva, fornecedor mundial de produtos fundidos, usinados e montagem de subsistemas automotivos, e a Divisão de Compressores, fornecedor mundial de soluções para ar comprimido e equipamentos para uso doméstico e industrial, compromete-se com a melhoria contínua de seu sistema de gestão da qualidade e meio ambiente, pela prática dos seguintes princípios:



  • Foco no cliente e direcionamento de ações para determinar e atender seus requisitos;

  • Desenvolvimento das competências de seus colaboradores e implementação de ações que visam aumentar seu envolvimento, sua motivação e sua satisfação;

  • Benefício mútuo na relação com fornecedores;

  • Desenvolvimento responsável de produtos e processos, com o planejamento e a implementação de ações que previnam a poluição e considerem a necessidade de preservação dos recursos naturais e de redução dos impactos ambientais de suas atividades;

  • Atendimento à legislação, às normas e aos requisitos ambientais aplicáveis;

  • Comunicação às partes interessadas das ações e resultados relevantes;

  • Promoção da conscientização ambiental;


FIGURA 03: Política de qualidade Schulz S.A.



Produtos

Compressores de Ar Alternativos de Pistão;

Linha de serviço e profissional


São os compressores voltados principalmente às linhas de serviços, como postos de gasolina, pequenas indústrias, assistências técnicas, oficinas em geral e outros. É nesta linha que se situam os compressores de maior giro, pois possuem uma grande flexibilidade de aplicação, sendo mais econômicos e abrangendo um universo bem amplo de usuários.

São compressores de pistão, produzidos em ferro fundido, de 1,0 a 3,0 hp, versáteis, de fácil operação e indispensáveis na execução de qualquer tipo de

serviço que necessite de ar comprimido. A SCHULZ participa deste mercado

com aproximadamente 65%.


Linha industrial


Acima de 5 hp, e até 10 hp, apesar de enquadrarem-se, em alguns casos como profissionais, poderíamos classificá-los como semi-industriais, pois trata-se de uma linha versátil e de baixo custo. Acima de 10 hp, e até 40 hp, a SCHULZ fornece uma linha de compressores de ferro fundido alternativo de pistão, sendo esta a linha industrial propriamente dita.

Linha médico-odontológica


Compactos e silenciosos, são compatíveis com todos os equipamentos odontológicos do mercado e proporcionam mais qualidade e conforto ao ambiente de trabalho, estando os mesmos dentro das mais rigorosas normas internacionais para equipamentos médico-odontológicos.

Compressores de ar alternativos de diafragma;


Trata-se de compressores de ar para hobby ou semi-profissionais, de 1/3 e de 1/2 hp, desenvolvidos para uso doméstico e pequenos serviços. O principal item desta linha é o JetMaster, compressor de 2,3 pcm que sozinho detém praticamente 90% deste mercado.

Compressores rotativos de parafuso;

A SCHULZ tem também sua linha de compressores rotativos de parafuso, elétricos, de 5 a 200 hp, e portáteis a diesel com motores Perkins e Cummins de 125 a 1600 pcm, numa parceria com a LeRoi International Inc./USA, atuando como seu distribuidor exclusivo para o Brasil e Mercosul.



Peças fundidas para empresas montadoras automobilísticas;


A Schulz Automotiva, uma divisão de negócios da Schulz S.A., produz soluções no suprimento de componentes e conjuntos automotivos e mecânicos. Referência internacional em fundição de ferro cinzento e nodular, usinagem, pintura e montagem de peças, atende aos mais exigentes padrões de qualidade do mundo, sendo, inclusive, homologada como Fornecedora Global por seus clientes.

FIGURA 04: Algumas peças produzidas pela divisão Automotiva


Ferramentas Pneumáticas e tornos de bancada;



FIGURA 05: Furadeira de bancada e ferramentas pneumáticas Schulz



Sistema de tratamento de ar (secadores de ar comprimido por refrigeração, filtros coalescentes, de partículas e adsorventes, reguladores de pressão, lubrificadores)



FIGURA 06 : Filtro Coalescente e Secador de Ar Schulz



Reservatórios de ar comprimido e acessórios.



FIGURA 07: Reservatório – Separador de Condensado Schulz



Participação da empresa do mercado nacional

O processo de abertura verificado no mercado nacional exigiu e ainda exige da indústria brasileira, um grande esforço de adaptação às novas regras, sendo que na SCHULZ não foi diferente, e os principais resultados foram redução dos custos e melhoria da produtividade. Tal experiência lhe permitiu, além de ganhos substanciais de esforços no mercado externo, assegurar sua liderança no mercado brasileiro.

A SCHULZ acaba de ultrapassar a casa de um milhão de compressores produzidos e comercializados através de quatro linhas distintas.

No final do ano de 1994, a SCHULZ adquiriu a empresa WETZEL TECNOMECÂNICA S.A., cuja razão social passou a se chamar TECNOMECÂNICA S. A. Hoje a SCHULZ é detentora das marcas WAYNE - WETZEL, que juntamente com a marca SCHULZ, são responsáveis por aproximadamente 80% do mercado nacional de compressores de ar a pistão.

5.2. CRONOGRAMA DE ESTÁGIO



CRONOGRAMA DE ESTÁGIO


Aluna: Giovana Blaziza Borghi

Orientador: Jeferson Luis Ferreira



Atividades Desenvolvidas

Setembro

Outubro

Novembro

Dezembro

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15




Integração com estagiário




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Pesquisa e aplicação de revestimentos de lubrificantes sólidos




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Análise de falhas em materiais










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Análise de falha do virabrequim (eixo)
















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Análise de falha da mola produto rotativo







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Análise do corpo estranho encontrado no compressor










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Análise da válvula de retenção






















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Acompanhamento da melhoria da porosidade nos virabrequins







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Substituição do registro do pressostato










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Acompanhamento das trincas nas bases dos reservatórios






















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Análise das palhetas do motocompressor



















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Análise da presença de poros no cordão de solda dos reservatórios


































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