O documento apresenta uma análise de falhas em ferramentas para moldes de plástico. Discute porque as ferramentas falham, citando fatores como projeto, material, tratamento térmico e uso. Apresenta exemplos de falhas catastróficas e localizadas ilustrados com fotos de casos reais, e destaca a importância de bons projetos, materiais e processos para aumentar a vida útil das ferramentas.

1. ANÁLISE DE FALHAS
DE
FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM
Eng. M. Eng. Paulo Haddad
Supervisor de Assessoria Técnica

2. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
AGENDA
Falhas em Moldes e Ferramentas para Plástico
_Porque as ferramentas falham?
_Aspectos importantes para a vida de uma
ferramenta
_Falhas catastróficas
_Falhas localizadas

3. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
Falhar é o destino das ferramentas
_ Os requisitos de uma ferramenta são geralmente
muito elevados.
_ A ferramenta ideal custaria o mínimo necessário
para produzir o total de peças desejadas e só então
poderia falhar.

4. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
A verdadeira questão diz respeito então à quando a
falha deve ser esperada:
_Produção contínua ou prolongada: máxima vida
de ferramenta;
_Produção limitada: mínimo custo para atender
totalidade da produção.

5. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
Se tudo sempre corresse bem:
As ferramentas não falhariam?
Quando falham, a determinação do modo de falha
para o tipo de serviço, permite que haja:
_Adequação do projeto da ferramenta;
_Indicação do aço correto e dos processos
adequados para obtenção da ferramenta “ideal”.

6. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
Mas a vida real é mais complicada:
_Não há um único modo de falha em serviço;
_As ferramentas falham antes de estarem prontas
ou antes mesmo de trabalharem.

7. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
1964 – The Tool Steel Troubleshooter:
-Análise de 107 casos de falha em ferramentas editado
pela BETHLEHEM STEEL CORPORATION, indicando 5
fatores causadores de falha.

8. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
POR QUE AS FERRAMENTAS FALHAM?
De acordo com The Tool Steel Troubleshooter:
Erro de Projeto;
Defeito de Matéria Prima;
Desvio ou Erro de Tratamento Térmico;
Acabamento Inapropriado; e
Fatores Operacionais e Mecânicos.

9. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
ASPECTOS IMPORTANTES PARA A VIDA
DE UMA FERRAMENTA
Podem então ser considerados fatores para o sucesso:
Bom Projeto;
Aço Correto e de Boa Qualidade;
Correto Tratamento Térmico;
Acabamento Apropriado; e
Aplicação Apropriada da Ferramenta

10. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
FALHAS CATASTRÓFICAS
Dano de grande extensão;
Perda imediata de utilidade;
Material para investigação completa;
-Análise química
-Metalografia
-Fractografia
-Ensaios mecânicos

11. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
FALHAS CATASTRÓFICAS
Exemplo 1: Molde para injeção de termoplástico
Fig. 1: Foto da matriz trincada enviada para análise.
Fig. 2: Foto da matriz cortada na região da trinca para retirada de amostras.

12. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
Regiões de retirada de corpos
de prova para metalografia
a) b)
c) d)
Fig.3: Seqüência de fotos mostrando em a, b e c a face de fratura e a região de
retirada dos corpos de prova para análise, e em d detalhe para análise fractográfica.

13. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
a) b)
Detalhe de região com canto vivo e presença de trinca sem
descarbonetação. Ataque: Nital 4%. Aumentos: a)100x e b)200x.

14. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
FALHAS CATASTRÓFICAS
A fratura frágil em aço do tipo em estudo pode ser obtida
por 3 fatores isolados ou pela combinação deles:
- falta de tenacidade do material;
- solicitação dinâmica em baixa temperatura(sub-zero);
e/ou
- estado de tensão (presença de entalhes severos).

15. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
FALHAS LOCALIZADAS
Dano localizado;
Perda gradativa de utilidade;
Necessidade de reparos ou retrabalhos freqüentes;
Material incompleto para investigação;
_Análise química
_Metalografia
_Dureza

16. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
FALHAS LOCALIZADAS
Exemplo 2: Molde para compressão de SMC com “poros”
nas superfícies pós cromação
Detalhe: região
Figura 1 – Vista do molde lateral de caminhão. Dimensões:
recortada para
710 x 1230 x 1690 mm. retirada de
amostras – núcleo
do bloco em plano
longitudinal.

17. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
(a)
(c)
(b)
(d)
2 mm
(b) (c) (d)
Análise visual. a) vista geral dos defeitos na amostra estudada; b) defeitos
da região 1; c) região 2 e região 3; d) região 4. Fotos realizadas com
máquina digital. Sem controle das ampliações.

18. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
(c)
(b)
(a)
(b) (c)
Análise Macroestrutural do centro do bloco. a) Seção longitudinal do bloco –
região perpendicular à superfície que apresentou os defeitos; b) detalhe da
Figura 3-a – observar presença de pites ocasionados pelo ataque ácido,
aumento 6,7x(*); c) região com presença de cromo duro deteriorado, aumento
6,7x(*). (*)aumentos observados nos originais.

19. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
Presença de defeito com superfície irregular e de grande extensão lateral, média de
500 µm; Presença de fina camada de cromo sobre cavidade com característica de superfície
gerada por corrosão. Espessura compreendida na faixa de 3 a 14 µm.

20. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
(b)
(c)
(a)
(b) (c)
Análise Amostra Cromada – mesma utilizada para a análise macrográfica. a) Vista geral da peça cromada; b)
detalhe da Figura 3-a – região à esquerda; c) detalhe da Figura 3-a – região à direita.

21. ANÁLISE DE FALHAS
DE FERRAMENTAS
WORKSHOP MOLDES ABM – JUN/2011
PARA QUE AS FERRAMENTAS
NÃO FALHEM...