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Controlo de Qualidade na Indústria de Borracha

Qualidade dos Artefactos de Borracha. Esboço de um Sistema de Controlo de Qualidade na Indústria de Borracha

Manuel Morato Gomes (Rubberpedia, portal da indústra da borracha)

::: Por Manuel Morato Gomes


SOBRE O CONCEITO DE QUALIDADE

Se considerarmos a qualidade como variável dependente da função que determinado producto manufacturado irá executar, compreenderemos que não é fácil estabelecer um conceito genérico de qualidade. A título de imagem poderemos dizer que determinada mistura de borracha pode ser de excelente qualidade para um qualquer fim específico e simultaneamente ser de péssima qualidade para uma outra utilização totalmente diferente da primeira. Não passaria por certo pela cabeça de ninguém, utilizar uma formulação de solas transparentes de baixa dureza para o fabrico de tetinas para biberão! Com esta imagem, exagerada por certo, pretendemos realçar que a qualidade de um produto não é um conceito subjectivo, já que se rege duma forma genérica, por normas concretas e estabelecidas em conformidade com a utilização final do produto de borracha manufacturado.

Mais do que estabelecer um conceito de qualidade importa, pensamos, “criar qualidade”. No caso concreto da indústria de manufactura de artigos em borracha entendemos que tudo se resume à pergunta: “Que Qualidade”?

Para que possamos produzir com a qualidade exigida pelos diversos clientes é necessário saber a resposta a múltiplos e diversos aspectos de entre os quais realçamos, pela sua importância, os seguintes:

a) Perfeito conhecimento do trabalho a desempenhar pelo produto que pretendemos produzir

Para que tal conhecimento seja o mais completo possível, factor fundamental para que possamos “construir” a mistura de borracha adequada é necessário que conheçamos, pelo menos, as respostas às seguintes perguntas:

- com que material o artefacto de borracha vai estar em contacto?;
- a que temperatura esse contacto se vai realizar?;
- a que tipo de esforço vai ser submetido o artefacto de borracha, quando em trabalho?.

b) Conhecimento das normas internacionais ou especificações do cliente aplicáveis ao referido produto

O conhecimento das normas ou especificações aplicáveis ao caso concreto em estudo é fundamental para que a elaboração da mistura de borracha seja feita não só cumprindo as propriedades físicas pretendidas como respeitando também outras exigências de carácter químico, como teor em zinco admissível, teor em chumbo admissível, percentagem máxima de determinados aceleradores, etc...


CONTROLO DE QUALIDADE

A existência de um controlo de qualidade numa fábrica de produção de artefactos de borracha não é um luxo mas, cada vez mais, um dos importantes meios de gestão. Mais do que nunca é importante produzir sem defeitos e para que esta meta ambiciosa possa ser atingida é necessário saber-se qual a percentagem global das unidades defeituosas produzidas e qual a incidência de cada um dos vários defeitos ocorridos nesse total. Só assim, conhecendo a realidade ao pormenor, será possível efectuar os estudos e correcções necessárias para que fiquemos cada vez mais perto da concretização da frase mágica de qualquer indústria:“produzir com a qualidade necessária, o mais possível, ao melhor preço e com zero defeitos”.

A existência de um controlo de qualidade traduz-se, normalmente, numa diminuição do número de defeituosos produzidos e determina forçosamente a possibilidade de fornecer mercados cada vez mais exigentes, abrindo novas portas às empresas que o possuem e tornando-as, por consequência, mais competitivas. Vale pois a pena acender dentro de cada unidade produtiva a chama da Qualidade e, uma vez acesa, mantê-la permanentemente viva.

Os meios necessários à criação de um controlo de qualidade são obviamente, humanos e de aparelhos.

Enquanto que relativamente aos meios humanos, não existirá qualquer dificuldade, uma vez que não é tarefa difícil proceder à selecção das pessoas certas para o tipo de trabalho pretendido, o mesmo não se poderá dizer relativamente aos aparelhos a adquirir, não tanto pela dificuldade da escolha dos mesmos, mas pelo seu preço e condições de financiamento.

De uma forma genérica poderemos dizer que os aparelhos e acessórios básicos necessários para que um laboratório de controlo de qualidade de uma fábrica de artefactos de borracha possa testar as suas misturas de borracha, são os seguintes:

- reómetro, que através da curva traçada nos fornece indicações diversas relacionadas com a vulcanização;
- prensa com aquecimento eléctrico, a vapor ou por óleo, para a obtenção directa ou indirecta dos vários tipos de provetes necessários à realização dos diferentes ensaios;
- moldes para a vulcanização de placas de borracha necessárias à obtenção dos provetes ou para a vulcanização dos próprios provetes;
- cortantes para a obtenção de provetes a partir de placas vulcanizadas;
- durómetro para a determinação da dureza;
- densímetro para a determinação da densidade;
- dinamómetro que nos permite determinar algumas características físicas da mistura de borracha tais como: tensão de rotura, alongamento na rotura, módulo a x%, alongamento sob acção de uma força Y constante, “histeresis”, etc...;
- abrasímetro para a determinação da resistência à abrasão;
- estufa para procedermos aos envelhecimentos exigidos pelas diferentes normas;
- dispositivo para a determinação da resistência à deformação por compressão;
- dispositivo para proceder à imersão dos diferentes provetes, em óleos ou outros líquidos ou massas lubrificantes, a diferentes temperaturas.

Para além dos aparelhos acabados de referir, poderão ser aconselháveis adquirir também, uma câmara de frio para ensaios a baixas temperaturas e uma câmara de ozono para a realização de ensaios de resistência ao ozono.

Face ao preço de muitos dos aparelhos necessários à execução de alguns dos ensaios exigidos pelos clientes como por exemplo, ensaios dinâmicos, ensaios eléctricos, ensaios químicos e ensaios de resistência ao ozono, há sempre a possibilidade de mandar efectuar os ensaios que não possam ser realizados na própria unidade fabril, a um laboratório exterior desde que devidamente credenciado para que o relatório emitido seja considerado válido pelo cliente em questão. Aconselhamos, portanto, o uso exclusivo de laboratórios certificados.


2.1 - ESBOÇO DE UM SISTEMA DE CONTROLO DE QUALIDADE

O esquema que vamos apresentar, tentando responder às exigências reais de um sistema global de controlo de qualidade, é, e como tal deverá ser entendido, um esquema simples, genérico e de partida, para a realidade que representa no concreto cada unidade de produção, à qual terá obrigatoriamente de ser adaptado.

Um sistema de qualidade deve ser montado de modo a garantir que um qualquer artefacto de borracha é obtido usando sempre o mesmo circuito produtivo, devidamente identificado e pormenorizado fase a fase, as mesmas matérias primas e/ou materiais, independentemente do intervalo de tempo decorrido entre dois lotes de produção sucessivos.

De uma forma geral, um qualquer artefacto de borracha é produzido utilizando sómente ou não, borracha e passando por várias fases de fabrico.

A mistura de borracha usada e à qual deve corresponder uma especificcação técnica é constituída por determinadas matérias primas que são previamente pesadas e misturadas. As diferentes fases de fabrico para as quais tem que existir também a respectiva especificação técnica são de uma forma geral:

- pesagem de matérias primas;
- misturação;
- calandragem e/ou extrusão;
- vulcanização;
- acabamento;
- inspecção;
- expedição.

Vamos indicar uma forma de elaborar um sistema de controlo de qualidade que permita, a partir da identificação da referência do artefacto de borracha produzido e da data do seu envio ao cliente, localizar, entre várias coisas, a data e turno de produção, localizar a data de execução da mistura de borracha usada nessa produção e localizar os diversos números de lotes de cada uma das diferentes matérias primas usadas e constituintes da referida mistura de borracha. Pretendemos, pois, um sistema que nos possibilite seguir a totalidade do percurso do artefacto de borracha produzido desde o seu início, isto é, desde a pesagem das matérias primas necessárias à execução da mistura de borracha pretendida, usando a rastreabilidade.

Pretendemos que seja sempre possível e fácil saber-se, quando, onde e por quem foi realizada qualquer das operações que constituem o circuito produtivo de um qualquer artefacto de borracha.


2.1.1 - MATÉRIAS PRIMAS

Cada matéria prima deve possuir uma especificação técnica onde deverá constar a composição química e os valores das propriedades consideradas relevantes para a definição da qualidade dessa matéria prima.

A cada matéria prima recepcionada deverá corresponder um número de lote, com indicação do nome da referida matéria prima, fornecedor, quantidade fornecida e data de recepção. Deve verificar-se se existe acordo ou não da ficha técnica recebida e que acompanhava o lote em questão com a especificação técnica feita por nós e correspondente à matéria prima que está a ser recepcionada. Uma vez verificado o acordo acabado de referir o lote recepcionado deverá ser aprovado. Caso contrário deverá ser reprovado e reclamado ao respectivo fornecedor.

A importância da matéria prima no contexto da qualidade de um qualquer produto manufacturado é tão grande, que a sua aquisição deve ser motivo de ponderação, ultrapassando esta largamente a questão do custo por quilograma.

O factor preço nunca deverá obrigar a utilização de um falso substituto de uma qualquer matéria prima.


2.1.2 - PESAGEM DE MATÉRIAS PRIMAS

O acto simples e corrente de pesar uma determinada quantidade de uma matéria prima, adquire no contexto da qualidade uma importância fundamental.

Quantas e quantas vezes, os problemas surgidos durante as várias fases de processamento tiveram a sua origem nessa tarefa tão simples e corrente como é pesar. Por tal facto, a existência, uma para cada mistura de borracha, de cartas de pesagem claras, facilmente legíveis e interpretáveis, a verificação frequente do estado das balanças e a sua calibração regular e o controlo diário e por amostragem de alguma das matérias primas já pesadas para a realização das misturas de borracha, são três dos factores que podem contribuir fortemente para a manutenção e melhoria da qualidade previamente definida.

Todas as matérias primas pesadas devem ser identificadas de uma forma clara com o nome ou referência da mistura de borracha a que se destinam. Quanto mais clara e legível for essa identificação, menor será a probabilidade de ocorrência de erros.


2.1.3 - MISTURAÇÃO

A operação de misturação, seja efectuada em misturador aberto ou em misturador interno, e embora utilizando matérias primas correctas, aprovadas e bem pesadas, é capaz, se incorrectamente realizada, de introduzir erros que afectem a qualidade pretendida para a mistura de borracha em questão.

Uma das formas utilizadas na procura da uniformidade da misturação consiste no estabelecimento, para cada mistura, do seu ciclo de misturação. Este, e no caso do misturador interno, para além de conter a indicação do número de rotações por minuto a utilizar em cada fase de misturação e da ordem de incorporação das várias matérias primas previamente pesadas, terá especificado também o tempo e/ou temperatura de descarga e/ou potência de descarga e todas as indicaçãoes julgadas úteis.

Uma vez terminada a misturação é necessário proceder ao “controlo rápido” de todas as misturas efectuadas, o qual poderá ser realizado da seguinte forma:

a) De todas as misturas executadas é retirada uma amostra devidamente identificada e numerada que é enviada ao laboratório, devendo ficar junto da mistura em questâo um duplicado da identificação referida;

b) No laboratório procede-se ao controlo rápido de todas as misturas através da obtenção das curvas reométricas respectivas. É necessário que no laboratório exista uma curva padrão de cada mistura com os limites de aceitação traçados ou que o sistema informático utilizado possibilite a criação desses limites para cada um dos diferentes tipos de misturas existentes;

c) No laboratório deverá ser determinada a dureza da amostra enviada, sendo essa determinação efectuada ou usando a “pastilha” resultante da obtenção da curva reométrica ou usando o provete aconselhado pela norma da determinação da dureza da borracha. Todos os dados correspondentes a todas as amostras chegadas ao laboratório devem ser registados tendo como base a identificação e numeração que as acompanharam e referidas em a).

Para além do “controlo rápido” referido é aconselhável que numa cadência determinada (em todas as misturas, de três em três, de cinco em cinco, mensalmente, etc...) e em conformidade com a importância das misturas de borracha, sejam feitas determinações das propriedades físicas, tais como “modulus”, tensão de rotura, dureza e densidade, ou qualquer outra propriedade que seja relevante para a mistura de borracha em questão.

O “controlo rápido” das misturas de borracha só produzirá o efeito pretendido se for totalmente respeitado o seguinte príncipio geral:

“Nenhuma mistura de borracha pode ser utilizada em qualquer fase do processo produtivo sem que esteja aprovada pelo laboratório”.

Todas as misturas de borracha devem possuir uma especificação técnica que deverá conter todas as propriedades e respectivos valores que essa mistura tem de cumprir.


2.1.3 - CALANDRAGEM E EXTRUSÃO

Quer na fase de calandragem quer na de extrusão, deve existir para todos os produtos uma especificação técnica que contenha alguns parâmetros importantes para a realização correcta da respectiva fase de produção. A especificação técnica de calandragem deverá conter, pelo menos, as seguintes indicações:

- tipo(s) de borracha(s) a usar;
- temperatura dos diferentes rolos da calandra;
- tipo de tela a calandrar e indicação da largura, comprimento e espessura das camadas de borracha;
- velocidade de calandragem;
- desenho que facilite a compreensão do produto a obter na calandragem;
- tipo de controlo a efectuar e sua frequência.

No caso da extrusora, a referida especificação técnica de extrusão deve indicar:

- tipo(s) de borracha(s) a usar;
- temperatura das diferentes zonas de extrusão;
- velocidade de extrusão;
- desenho que facilite a compreensão do produto a obter na extrusora, seja tubo, perfil ou qualquer outro, e que contenha a indicação das cotas e controlar e a frequência de realização desse controlo.

Só os produtos que satisfaçam todos os requisitos constantes da respectiva especificação técnica devem ser aprovados, podendo então seguir para a fase seguinte do respectivo circuito de produção.

É preciso criar fichas de identificação com todos os dados necessários à correcta e completa identificação do material calandrado ou extrudido, identificação essa que deve conter, para além do número de rastreabilidade, do tipo de borracha e número de identificação do respectivo lote, todos os dados que, caso a caso, sejam considerados relevantes.


2.1.4 - VULCANIZAÇÃO

Para a realização da vulcanização, seja esta efectuada em prensa de compressão ou de injecção, em túnel de micro-ondas ou de ar quente, em banho de sais ou ainda em autoclave, cada artefacto deve possuir uma “carta de vulcanização”.

Nessa “carta de vulcanização” deverão constar, para além da referência do artefacto de borracha a que se aplica, todas as informações necessárias à correcta obtenção do produto a produzir.

Por exemplo, utilizando a vulcanização em prensa de compressão, é necessário saber o tipo de mistura de borracha a usar, a forma de “carregar o molde” com a borracha, a temperatura e tempo de vulcanização e o número de extracções de ar a realizar e a forma de as executar, para além de todas as informações julgadas úteis.

Tratando-se de uma prensa de injecção deverão figurar na “carta de vulcanização” o tipo de borracha a injectar, as dimensões respeitantes à tira de alimentação, as temperaturas da câmara de plastificação e de injecção, a velocidade e a pressão de injecção, o volume a injectar, as temperaturas e o tempo de vulcanização e toda uma série de indicações que possam contribuir para que a qualidade pretendida seja repetidamente alcançada. Todos os pârametros genericamente referidos e alguns outros não referidos, dependem, obviamente do tipo de prensa utilizada, da peça a produzir e do tipo de construção do molde utilizado.

Se a vulcanização for realizada em túnel de micro-ondas, em túnel de ar quente ou ainda por imersão em banho de sais, equipamentos usados em contínuo com a extrusora, a “carta de vulcanização” deverá conter em qualquer das situações, todos os dados relativos às temperaturas necessárias e demais dados relevantes para a fase da vulcanização.

Deverão executar-se várias inspecções diárias junto das prensas e dos demais equipamentos onde se realiza a vulcanização, na tentativa de que os problemas que possam surgir sejam rapidamente detectados e resolvidos.

Aqui como em qualquer dos controlos anteriormente indicados devemos incentivar e exigir a prática do auto-controlo, isto é, a realização do controlo por quem realiza a fase do circuito produtivo em questâo, vulcanização ou qualquer outra, sempre que a cadência da produção o permita.

A vulcanização em autoclave é, ainda hoje, um processo muito utilizado. Também aqui e para que a qualidade pretendida seja alcançada constantemente é necessário que a respectiva “carta de vulcanização” contenha indicações sobre:

- forma de carregamento dos diversos produtos a vulcanizar, sejam tubos, perfis ou quaisquer outros;
- pressão ou pressões de vapor a utilizar;
- tempos parciais de vulcanização a diferentes pressões de vapor e/ou tempo de vulcanização total;
- como tratar os diferentes produtos, uma vez acabada a vulcanização;
- controlos a efectuar e forma de os realizar.

À realização da operação de vulcanização em autoclave, tal como a qualquer outra, deve corresponder uma identificação que permita saber sempre, quando, onde e por quem foi realizada.

Os artefactos de borracha produzidos e devidamente identificados, seguirão, sempre que for necessário para o acabamento onde serão rebarbados ou submetidos a qualquer outro tratamento previamente estabelecido. Todas as operações a realizar devem constar da especificação técnica correspondente à fase produtiva de acabamento.


2.1.5 - INSPECÇÃO FINAL

Após o acabamento o material deve ser inspeccionado ou por amostragem ou usando qualquer outro critério previamente definido.

O material inspeccionado deve ser sempre identificado e registado por forma a saber-se sempre o resultado da referida inspecção e quem a realizou.

O material inspeccionado, identificado e devidamente aprovado, seguirá sempre para a expedição e daqui para o cliente. No documento de envio ao cliente e emitido pela expedição, deve figurar o número do lote de produção correspondente ao envio efectuado. Assim será sempre possível refazer a “história” desse artefacto de borracha dentro da unidade fabril, desde a pesagem das diferentes matérias primas até esta última fase de expedição. Se o conseguirmos, isso significa que todo o sistema de rastreabilidade funciona. Caso contrário há que detectar as falhas e corrigi-las de imediato.

 


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