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Cálculo virtual simula espessura de camadas diretamente na cabine de pintura pela primeira vez

Dürr traz ao mercado solução para cálculo digital da camada de tinta

São Paulo, 22 de setembro de 2020 – Camadas com espessura uniforme são um importante fator de qualidade na pintura automotiva industrial. Até agora, ao lançar novos modelos, vários testes eram necessários até a obtenção de resultados de pintura perfeitos. Agora a Dürr conseguiu realizar o cálculo virtual da espessura de camadas e integrar esse módulo ao atual software de programação para robôs de aplicação. Com o software de simulação recém-desenvolvido, as montadoras conseguem minimizar o número de testes reais. O software DXQ3D.onsite está disponível a partir de agora com o novo módulo de simulação de processos. As primeiras versões de validação já se encontram em uso.

Sempre que há um novo projeto em uma linha de pintura – por exemplo, o lançamento de um modelo –, vários processos e parâmetros precisam ser ajustados com muita precisão até que a tinta aplicada tenha a espessura de camada desejada em toda a carroceria. Até que tudo esteja devidamente ajustado, as carrocerias passam por testes de pintura em um complexo processo de parametrização. Com a nova ferramenta de simulação da Dürr, as montadoras agora podem modelar e otimizar virtualmente esse processo. “Com isso, é possível diminuir o número de testes de pintura a apenas alguns e o número de carrocerias de teste em mais de 50%. Isso torna o comissionamento mais eficiente, reduz os custos de materiais e resulta em menos carrocerias mal revestidas”, explica o Dr. Lars Friedrich, President & CEO Application Technology da Dürr Systems AG.

A caminho da linha de pintura digital
A simulação do processo de pintura faz parte dos diversos componentes básicos importantes no caminho até uma linha de pintura totalmente digital. O objetivo é tornar o processo de pintura mais econômico, com o desenvolvimento completo de produtos e processos assistidos por computador, mantendo uma excelente qualidade. As simulações são úteis antes mesmo dos primeiros protótipos de veículos chegarem à produção. Utilizando cálculos qualificados, elas investigam onde pode haver problemas. Em termos da espessura de camadas, isso também inclui partes da carroceria que são difíceis de pintar, como juntas no porta-malas.

Visualização da realidade com antecedência no computador
O novo módulo DXQ3D.onsite é baseado em um conceito de três etapas. A primeira etapa consiste em um cálculo virtual da quantidade de tinta aplicada em qualquer ponto. O software executa as simulações usando exclusivamente padrões virtuais de pulverização idealizados com base em condições reais. Esses padrões podem ser dimensionados de forma contínua quanto à altura e com diferentes larguras. O usuário pode “brincar” com esses dois parâmetros para estimar e visualizar qual será o efeito geral de diferentes larguras de padrões de pulverização e taxas percentuais de saída da tinta na distribuição da espessura das camadas.

Para modelar a realidade com antecedência no computador, o módulo do software cria um gêmeo digital dos principais componentes individuais na forma de dados eletrônicos. Durante a primeira simulação, a ferramenta converte automaticamente os formatos dos arquivos carregados em seu próprio formato de arquivo 3D da carroceria. Isso deixa todos os dados adicionais necessários prontos enquanto elimina todos os dados sem importância para a operação de pintura. Como consequência, reduz o espaço da memória necessário, além do tempo de cálculo, permitindo que o programa também seja usado em um notebook diretamente na cabine de pintura durante a produção. Depois que todos os dados relevantes são mesclados pela última vez, é gerado um padrão de pulverização virtual ao longo das trajetórias dos robôs programadas fora do local. As espessuras das camadas são acrescentadas e, então, exibidas em um mapa de pintura 3D. Isso permite que diferentes soluções de otimização sejam visualizadas de maneira transparente, examinadas por uma equipe e aperfeiçoadas.

Parâmetros pré-otimizados para o primeiro teste de pintura
As simulações do software não levam em consideração tintas específicas. Por isso, o conceito de simulação de processos inclui um teste real no laboratório de testes da Dürr como uma segunda etapa, após a otimização virtual. Nesse teste, são utilizados os materiais de pintura selecionados pelo cliente. Os valores medidos são usados na terceira e última etapa para transformar os parâmetros virtuais usados na simulação, como a largura do padrão de pulverização e a taxa percentual de saída da tinta, em parâmetros para o atomizador de tinta. Os resultados reais são integrados ao programa de simulação durante essa transformação. Assim que o mapa é importado, o software sugere automaticamente os parâmetros do atomizador. O primeiro teste de pintura real de uma carroceria é então realizado com esse conjunto de parâmetros pré-otimizados.

Simulação em apenas alguns minutos
Os tempos de cálculo abreviados do módulo do software possibilitam simular a espessura de camadas de tinta de carrocerias completas e estimar a qualidade em poucos minutos – usando um computador comum, não um mainframe. “Isso facilita a avaliação da qualidade da espessura das camadas de tinta, a melhor interpretação dos resultados do revestimento e a otimização de regiões cruciais com espessura de camada irregular”, disse Frank Herre, chefe de Desenvolvimento de Processos de Aplicação da Dürr Systems AG, resumindo os benefícios.

A simulação de processos está disponível como um módulo adicional no software DXQ3D.onsite standard que acompanha todos os robôs de pintura da Dürr. O DXQ3D.onsite é a ferramenta digital universal que pode ser usada para programar trajetórias de movimento usando simulações realistas de todos os robôs de uma estação ou para parametrizar processos de aplicação.

Os resultados reais do laboratório de testes da Dürr são integrados ao programa de simulação.

O programa de simulação DXQ3D.onsite acrescenta as espessuras das camadas e as exibe em um gradiente de cores na carroceria. Camadas muito espessas são mostradas em vermelho, enquanto camadas muito finas são exibidas em azul.

A visualização da simulação mostra as regiões críticas na distribuição da espessura das camadas e, portanto, possibilita uma pré-otimização direcionada do processo de pintura.