De acordo com pt.wedoany.com-Na oficina da EXP Fabrication, localizada em Justin, Texas, EUA, um equipamento automatizado de soldagem demonstra que esta empresa de metalurgia já possui capacidade de aplicar tecnologia robótica de forma autônoma. Os fundadores da empresa, John Hart e Les Porter, começaram inicialmente com serviços de integração robótica e, em seguida, aplicaram esse conhecimento robótico em seus próprios negócios, fundando a EXP Fabrication.

Nesta oficina de 2.500 pés quadrados, um robô de soldagem opera ao longo de um trilho de 60 pés de comprimento, com oito estações de soldagem configuradas de forma diferente dispostas sequencialmente. O design das estações permite adaptar-se a produtos de diferentes geometrias. Por exemplo, uma estação com mais de 10 pés de comprimento é equipada com um dispositivo de travamento a ar para reduzir a deformação térmica em peças longas soldadas; outra estação pode girar para lidar com componentes extremamente largos que excedem o alcance de trabalho do robô. A empresa também possui outras duas células de soldagem com maior grau de automação, uma delas equipada com uma mesa rotativa que permite soldar enquanto a peça gira, visando aumentar a produtividade.

“Quando os pedidos chegam a 1.000 ou 2.000 peças, dependendo, claro, da complexidade do componente, essa é a nossa oportunidade de entrada. Podemos ajudar os clientes a reduzir prazos de entrega e custos, ao mesmo tempo que garantimos repetibilidade com o uso de robôs,” afirma Ethan Blankenship, gerente de projetos da EXP Fabrication.

A transição de consultor de automação para uma oficina de usinagem com tecnologia robótica interna foi relativamente suave. No entanto, o desafio reside na necessidade de peças e dispositivos de fixação precisos para os robôs. Como a mesa de corte a plasma frequentemente produzia dispositivos de fixação inconsistentes, a equipe de design teve que ampliar as ferramentas, o que, por sua vez, gerou problemas de repetibilidade. Fresadoras e tornos CNC poderiam ser usados para fabricar dispositivos de fixação mais precisos, mas geralmente estavam ocupados produzindo peças. Com a aquisição de novos equipamentos, a situação melhorou, mas peças com tolerâncias extremamente rigorosas ainda precisavam ser terceirizadas, aumentando os prazos de entrega e os custos.

A EXP Fabrication acabou voltando seu olhar para uma tecnologia de corte de maior precisão: uma cortadora a laser.

“Usamos uma mesa de corte a plasma de alta definição por cerca de dez anos, porque tinha um preço acessível e conseguia cortar os materiais necessários o dia todo. Foi só há cerca de três anos que começamos a discutir seriamente o corte a laser,” diz Blankenship.

A equipe inicialmente achou o corte a laser muito caro, mas depois considerou as possíveis economias de custo que ele poderia trazer. A empresa assumiu alguns trabalhos envolvendo corte a laser, mas todos foram terceirizados. Internalizar o trabalho forneceu a base financeira para o investimento. A eliminação de processos secundários foi um fator importante. Por exemplo, após o corte a plasma, cada painel grande, pesando entre 80 e 110 libras, precisava ser virado para limpar a escória (cerca de quatro a oito horas) e depois virado novamente para a orientação correta antes de entrar na dobradeira. Blankenship observa que, mesmo após a limpeza, a superfície com acúmulo de escória não fica tão esteticamente agradável quanto a superfície limpa.

Focado em reduzir custos de produção e prazos de entrega, a EXP Fabrication entrou em contato com a Hart Machine Tool, distribuidora das cortadoras a laser Cutlite.

Blankenship afirma que as conversas se concentraram na realidade operacional da empresa. A empresa queria que o corte a laser atingisse pelo menos a capacidade de corte de 1 polegada do plasma e, ocasionalmente, precisasse cortar 1,5 polegadas. Uma máquina de 30 kW cortaria material de 1 polegada rapidamente, mas a potência extra aumentaria o preço, enquanto a empresa só precisava cortar materiais muito grossos, como 2 polegadas, algumas vezes por ano.

A empresa acabou comprando uma cortadora a laser Cutlite de 12 kW, equipada com uma mesa de corte de 2000 mm × 4000 mm (aproximadamente 6,5 pés × 13 pés), para processar chapas de 6 × 12 pés, instalada em meados de 2025. Blankenship diz que a área ocupada foi uma consideração importante, pois o espaço na oficina é limitado. Uma mesa de corte de 60 pés com pórtico móvel não era viável, então a oficina decidiu adicionar uma mesa de troca à cortadora a laser, permitindo que a descarga de peças e a operação de corte ocorressem simultaneamente.

Após a chegada da máquina, a equipe participou de treinamento básico na fábrica americana da Cutlite, abrangendo funções de controle e técnicas de manutenção. Em seguida, acumularam experiência aprendendo na prática. Blankenship diz que o treinamento para a mesa de corte a plasma levava cerca de 20 minutos, enquanto um novo operador de laser leva cerca de uma semana e meia para atingir um certo nível de proficiência. Compreender a física por trás da formação do kerf, posição do foco, comportamento do gás e transferência de calor é crucial para diagnosticar problemas de qualidade de corte.

Após alguns meses de uso, a equipe experimentou resultados significativos: o corte a laser eliminou a necessidade de remover escória e ofereceu precisão, eliminando operações de pós-processamento. Blankenship estima que cerca de 75% das peças cortadas a plasma que antes exigiam pós-processamento agora podem ser concluídas diretamente com o corte a laser. As peças cortadas a laser também simplificaram a fabricação de dispositivos de fixação, evitando usinagem adicional. Além disso, a função de gravação a laser de números simplificou as tarefas de soldagem de múltiplas peças, permitindo que os soldadores identifiquem rapidamente as peças pelos números gravados, sem necessidade de perguntas adicionais.

A chegada da cortadora a laser permitiu que a EXP Fabrication lidasse com mais trabalhos fora de sua faixa original de espessura, de bitola 10 a 1,25 polegadas. “Agora sabemos que podemos cortar chapas finas de bitola 16, 18 ou 20 com muita precisão, e podemos fazer trabalhos como painéis de controle elétrico,” diz Blankenship.

Atualmente, o foco da empresa se voltou para a etapa de dobra. Suas duas dobradeiras (200 toneladas e 250 toneladas) são adequadas para trabalhos pesados, mas não são a ferramenta ideal para dobrar peças pequenas de chapa fina com alta precisão. Portanto, a evolução da EXP Fabrication continua, e a empresa já possui experiência em automação.

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