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Josué Correia de Araújo

Gerente de Engenharia de Produto da Noma

Op-CP-20

Os benefícios do aço de alta resistência para o transporte de madeira

O seguimento de transporte rodoviário de madeira está constantemente na pauta de discussões quando o assunto é redução de custos. Administrar as variáveis do transporte de madeira, da lavoura até a fábrica, avaliando o impacto desse processo na formação de preço do produto final, é controlar um item de peso na planilha de custo de produção.  

Diante desse cenário, nosso corpo de engenharia esteve por dois anos em campo e em laboratório, pesquisando acerca das necessidades que um implemento rodoviário precisar ter para ser uma solução no transporte de madeira. Nesses dois anos de convívio com profissionais ligados diretamente ao processo de extração e transporte da madeira, foram identificados alguns pontos relevantes que fazem a diferença nesse processo: 
 

  • Eliminação de problemas estruturais no produto, já que grande parte dos equipamentos no mercado, após certo período de uso, mostravam-se frágeis diante da agressividade da operação florestal;
  • Flexibilização na remoção dos fueiros que acondicionam a madeira no implemento;
  • Um produto leve, resistente e robusto, ou seja, ter um produto submetido muitas vezes à condição off road (fora de estrada) com uma tara que proporciona maior rentabilidade quando falamos na lei de balança;
  • Aumento da vida útil do sistema elétrico, já que a maioria dos produtos em circulação é caracterizado pelo uso do sistema elétrico composto por lanternas com lâmpadas incandescentes, que têm curta duração quando submetidas a condições de vibrações e impactos;
  • Flexibilidade e elasticidade para o chassi, a fim de absorver as condições de torção na qual o equipamento é submetido no campo. 

O conhecimento dos requisitos de um implemento ideal para o transporte de madeira possibilitou a adoção de uma filosofia peculiar de projeto para esse segmento. Esse foco de pesquisa e desenvolvimento resultou em soluções inovadoras de projeto, nas quais se relevou o uso dos aços de alta resistência na construção desses produtos.

Aços de alta resistência: São aços com garantia de composição química e mecânica e altos limites de resistência. Para termos um paralelo comparativo, podemos observar as diferenças de tensão de escoamento e tensão de ruptura entre os aços convencionais e os aços de alta resistência. Os implementos até então existentes no mercado, via de regra, usam o aço convencional, que tem como média uma tensão de escoamento de 280 MPa e tensão de ruptura de 380 MPa.

Nos aços de alta resistência estes valores médios sobem para 700 e 750MPa respectivamente.
Com isso, é possível ter uma maior resistência mecânica usando uma menor seção de chapa. Na prática, temos peças com espessuras menores com grande resistência. É claro que, para se chegar a esse resultado, é necessário seguir certos critérios de projeto.

Essas características são possíveis nesses aços devido a processos de manufatura na qual esses materiais são submetidos. No que se refere à aplicação desses materiais, o setor automobilístico tem relevada vanguarda no uso dessa solução. Já no segmento de implementos rodoviários, o uso iniciou-se recentemente e vem sendo ampliado de forma significativa, em virtude da necessidade de produtos mais leves, objetivando atender às necessidades regulamentares de fiscalização de peso nas rodovias.


Os desafios para trabalhar com o aço de alta resistência: Conheceu-se, ao longo desse período de pesquisa e desenvolvimento, que a aplicação desses materiais, em especial em implementos rodoviários, requer alguns princípios de projeto e processo produtivo que jamais devem ser transgredidos. Tais princípios foram formados mediante trabalho de convergência entre nossa engenharia, clientes e fornecedores. Essa sinergia possibilitou o levantamento de informações no que se refere às diferenças entre os aços carbono e os aços de alta resistência.

Nesse processo de formação de conceito de projeto, foi possível ampliar o conhecimento sobre as propriedades dos materiais de aço de alta resistência e estabelecer processos específicos, como conformação, estampagem e soldabilidade. A grande mudança dentro da fábrica para trabalhar com o aço de alta resistência se deu principalmente na etapa de solda e conformação. Foi necessária a adequação de todas as máquinas para processar o novo material. Outra mudança foi o treinamento do pessoal, tanto de engenharia quanto do chão de fábrica.


O desenvolvimento do projeto: A partir dos dados colhidos em campo e também das informações obtidas através do uso da ferramenta numérica de análise de elemento finitos FEA (Finite Element Analysis), foi realizado o desenvolvimento de todas as configurações possíveis para o transporte de madeira. Nesse processo de desenvolvimento, foi possível identificar os fatores determinantes de projeto, levando em conta todas as características químicas e mecânicas do novo material.

Terminada a etapa de detalhamento de projeto, partiu-se para os testes práticos, a fim de sanar dúvidas e comprovar, na prática, o que foi planejado fazer. Todas as entradas de projeto puderam ser consideradas e comprovadas com os testes em campo. Os testes foram realizados em dois conjuntos de bitrens sete eixos, em regiões com condições críticas de uso. Após o período de seis meses, foram feitas as devidas avaliações e correções necessárias nos protótipos e nos projetos. Novos ensaios e testes de campo foram realizados por mais seis meses, alcançando a aprovação final do produto.


Os resultados: Para efeito de identificação dos resultados, fizemos um trabalho comparativo em campo junto a clientes parceiros. A comparação foi feita levando em conta produtos anteriormente fabricados a solução proposta, a fim de equalizar os fatores comparativos referentes aos recursos de inovação tecnológica no período. A satisfação da equipe envolvida no projeto foi comprovar que o novo implemento estava 2.000 kg mais leve, permitindo, portanto, o transporte de 2.000 kg a mais de carga.

Para efeito de comparação prática, destaca-se o case registrado por um de nossos clientes-parceiros, considerando a mesma estrutura operacional usual de logística, conquistaram um ganho real de 210 toneladas no período de um mês, resultando em uma efetiva redução de custos e, a representação, em contra-partida, do aumento direto do faturamento.

Além desse registro, alguns outros importantes detalhes foram observados, dentre os quais destacam-se: 

 

  • A fixação dos fueiros passou a permitir fácil remoção, mantendo a quantidade ideal conforme o tamanho da madeira;
  • O chassi permitiu que o produto tivesse leveza e robustez para aguentar a agressividade da operação;
  • Adotado sistema elétrico em LED, que tem alta durabilidade e maior resistência a impactos e vibrações;
  • Em função de o produto ser mais leve, teve, consequentemente, um menor gasto de combustível, pneu e desgaste da malha rodoviária, fatores relevantes de sustentabilidade. 

Por fim, dentro do universo das soluções tecnológicas para o transporte de madeira, tais pontos, mostraram-se surpreendentes. Ressalta-se, entretanto, a importância do contínuo estudo das lacunas operacionais e tecnológicas ainda existentes, a fim minimizar as perdas e os riscos que ocorrem no transporte de madeira.