Foco: Carcaças de Motores e Bandejas de Bateria Giga-Casting para Veículos Elétricos

A transição para Veículos de Nova Energia (VNEs) forçou a indústria automotiva a adotar o "Giga-Casting" — peças estruturais de alumínio integradas em larga escala. Esses componentes apresentam desafios sem precedentes para o acabamento devido ao seu tamanho, variação dimensional e à natureza perigosa da poeira de alumínio. Este artigo detalha a implementação pela Kingstone de um sistema robótico de rebarbação com compensação a laser que aumentou a produção em 350%, garantindo 100% de segurança no local de trabalho.

Para maximizar a autonomia dos VEs, a redução de peso é fundamental. Componentes de alumínio fundidos sob alta pressão (HPDC) permitem geometrias complexas que substituem dezenas de peças de aço estampadas. No entanto, o HPDC cria "rebarbas" significativas — metal em excesso nas linhas de fechamento do molde — que devem ser removidas sem comprometer o selo a vácuo ou os pontos de montagem estrutural.

A poeira de alumínio é altamente inflamável e potencialmente explosiva. A rebarbação manual tradicional cria um ambiente que exige EPIs extremos e representa um risco constante de incêndio para a fábrica.

Uma carcaça de motor com 800 mm de largura pode sofrer até 4 mm de empenamento durante o resfriamento. Um caminho robótico fixo ou não atingirá as rebarbas ou cortará a parede da peça, levando a falha estrutural.

Canais de refrigeração e cavidades internas exigem ferramentas de rebarbação para alcançar profundamente na peça, necessitando de robôs de alta carga útil com longo alcance e controle de trajetória preciso.

A Kingstone projetou uma célula multiestação com um robô de 60 kg de carga útil e um conjunto de ferramentas adaptativas.

Cada peça que entra na célula é primeiro escaneada por um Sistema de Visão a Laser 3D.

• Precisão de Medição: ±0,02 mm.
• Deslocamento em Tempo Real: O sistema de visão compara a nuvem escaneada com o modelo CAD mestre. Se a linha de fechamento mudou devido ao desgaste do molde ou empenamento da peça, toda a trajetória da ferramenta do robô é deslocada em 6 graus de liberdade (X, Y, Z, Rotação, Inclinação, Guinada) antes que a ferramenta faça contato.

O robô utiliza um trocador automático de ferramentas (ATC) para alternar entre três cabeçotes especializados:

1. Cabeçote de Fresagem de Alto Torque (2,2 kW): Para remover rebarbas pesadas (até 3 mm de espessura) dos portais principais.
2. Ferramenta de Conformidade Flexível: Uma ferramenta pneumática que mantém uma força constante para "quebrar" bordas e remover rebarbas finas sem alterar a geometria do chanfro da peça.
3. Ferramenta de Raio Interno: Uma ferramenta especializada de pescoço estreito para entradas de canais de refrigeração.

A Célula KS-RoboDeburr é uma unidade totalmente fechada com um Coletor de Pó Integrado Tipo Úmido.

• Princípio: A poeira de alumínio é imediatamente aspirada para um sistema de filtragem de cortina d'água, transformando o pó seco em uma pasta não inflamável.
• Classificação de Segurança: Atende aos padrões de segurança contra explosão ATEX/NFPA, permitindo que a fábrica opere sem o medo constante de incidentes relacionados à poeira.

Ao eliminar lesões por esforço repetitivo (LERs) e reduzir o retrabalho em 95%, o sistema proporcionou uma redução de TCO de 38% em três anos em comparação com a alternativa manual. O investimento inicial foi recuperado em 14 meses apenas com economia de mão de obra e melhoria de rendimento.

À medida que os fabricantes de automóveis se movem em direção a fundidos ainda maiores, a exigência de rebarbação "inteligente" — sistemas que podem ver e se adaptar à variação do metal — se tornará a base para fornecedores Tier-1. A abordagem guiada por visão da Kingstone fornece a escalabilidade necessária para o mercado de VNEs de alto volume.