O FANUC ROBODRILL é ideal para a maquinação de mangas de alta precisão para ferramentas dentárias


Tarefa:
A Sirona Dental Systems GmbH, uma empresa global e fornecedora de gama completa com certificação de topo para consultórios e laboratórios dentários, esteve no mercado em busca de um novo centro de maquinação vertical para produzir mangas de titânio de alta precisão. A máquina tinha de ser mais pequena, mais flexível, mais fácil de operar, mais rápida, mais económica, mais fiável e pelo menos tão precisa como a "máquina anterior" que tinham.

Solução: Fale com a FANUC sobre o FANUC ROBODRILL. No prazo de uma hora após contactarem a FANUC, um representante estava no local a apresentar um ROBODRILL α-T21iFa. Rapidamente convencidos, a encomenda foi feita uma semana depois. Oito semanas depois, o ROBODRILL estava na fábrica a fresar mangas – a encomenda de máquina-ferramenta mais rápida na história da Sirona.

Resultado: O α-T21iFa está em funcionamento desde Setembro de 2012. Elogiando a máquina, o Especialista em Planeamento de Processos da Sirona, Stefan Gibbert, disse “agora sabemos que é capaz de fazer mais do que esperávamos. É um prazer trabalhar com aquela máquina que, ao contrário da máquina anterior, não tem problemas de manutenção. E mesmo que o fuso tivesse de ser substituído, o cartucho é a solução mais económica e mais rápida sem tempos de inatividade drásticos”.




FANUC ROBODRILL para a máxima eficiência

Algumas das ferramentas para dentes perfeitos



Os pacientes dentários odeiam a "perfuração". Mas a perfuração é um procedimento normal no mundo das máquinas-ferramentas. Stefan Gibbert (Dipl.-Ing.), Especialista em Planeamento de Processos no departamento de Instrumentos na Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, fala sobre um investimento extremamente rápido em maquinaria feito pelo fornecedor de soluções totais de equipamento dentário. O FANUC ROBODRILL necessitou apenas de oito semanas a partir da discussão inicial para entrar em funcionamento. Foi em Setembro de 2012. Tornou-se rapidamente numa peça integrante do conjunto de 50 máquinas-ferramentas CNC no segmento de "Instrumentos". Até agora já deve ter maquinado 100.000 mangas de titânio para instrumentos de tratamento dentário com turbina ou motor, e amanhã poderá ser utilizado para maior integração de mecânica de precisão para fresar e perfurar componentes novos e mais sofisticados.

Uma fábrica dentro de uma fábrica
A Sirona Dental Systems GmbH, Bensheim, Alemanha, é uma empresa global e fornecedora de gama completa com certificação de topo para consultórios e laboratórios dentários, com filiais e instalações de produção em todo o mundo. Cerca de 3.000 funcionários trabalham para esta marca de topo em todo o mundo – 1.400 em Bensheim – para as quatro divisões CAD/CAM (restauração assistida por computador), sistemas de imagiologia (radiologia), instalações (unidades/cadeiras de tratamento dentário) e instrumentos. Nesta última, existem 180 peritos com 50 máquinas-ferramentas que oferecem um elevado grau de integração vertical – é quase uma fábrica dentro de uma fábrica – com um nível de autossuficiência sem precedentes. De A a Z, desde o processo de encomenda até à especificação/acabamento dos dentes de engrenagem com padrões de alta tecnologia na tradição da engenharia suíça e alemã. Tal anda sempre a par com a administração, a conceção, a programação, a garantia de qualidade e a conformidade. O fabrico emprega cerca de 80% de materiais padrão: aço inoxidável de todos os tipos, titânio, bronze, prata níquel e alumínio. Os processos: torneamento, fresagem, perfuração, moldagem de super plástico, retificação, polimento, bem como tratamento térmico, limpeza com corindo, decapagem, martelamento com esferas de vidro, fresagem para moldes e eletroerosão a fio, para além de tecnologia de engrenagem (especialmente para instrumentos motorizados). Esta é apenas uma breve perspetiva geral das capacidades totais de produção, incluindo a montagem de produtos como peças manuais retas e contra ângulo (acionadas por motor elétrico), turbinas (pneumáticas) e outros instrumentos dentários como raspadores ultrassónicos, peças manuais de contra ângulo endodônticas e dispositivos de pulverização.

As ferramentas para dentes perfeitos: 1,6 segundos de "sequência a sequência"
Stefan Gibbert, que gere o planeamento de processo de peças adquiridas, tem formação em engenharia mecânica. Aconteceu que a agenda incluía o investimento num novo centro de maquinação CNC. Era suposto ser mais pequeno, mais flexível, mais fácil de operar, mais rápido, mais económico, mais fiável e pelo menos tão preciso como a "máquina anterior" que tinham, de uma marca do centro da Europa. "Conhecemos os controlos FANUC de muitas das nossas máquinas-ferramentas; também temos esta marca de robô implementada como operador em permanência numa máquina. Foi o meu superior, Jürgen Schreiber (Dipl. Ing. - FH) que fiquei a conhecer os centros de maquinação da FANUC. No mesmo dia, telefonei ao representante, Werner Kaliga. Uma hora depois, ele estava na nossa empresa a apresentar o FANUC ROBODRILL α-T21iFa, e uma semana depois, fizemos a encomenda. Oito semanas após o contacto inicial, o ROBODRILL executou a primeira operação de fresagem. Foi em Setembro de 2012, a encomenda de uma máquina-ferramenta mais rápida na história da Sirona, e o meu primeiro projeto de investimento de capital", diz Gibbert, descrevendo a sequência de eventos.

Seis ou 10 mangas de titânio extremamente robustas e ultra finas – cada uma pesando 2 gramas, 100 mm de comprimento, 20 mm de diâmetro exterior, 0,2 mm espessura das paredes, especificação de precisão superior a 30µm – são fixadas aos conjuntos de grampos da ferramenta. No centro ROBODRILL α-T21iFa de quatro eixos, a maquinação começa em ambas as extremidades das mangas. Orifícios de saída para luzes de orientação, bem como equipamentos de ligação para peças individuais montados de ambos os lados das mangas, têm de ser mandrilados e fresados – 15 modelos diferentes ou sete geometrias externas diferentes. Seis dimensões de teste são digitalizadas e monitorizadas. Depois, as peças são (ainda) manualmente removidas: "Tempo do ciclo de 60 segundos! Com um tempo de alteração de "sequência a sequência" de 1,6 segundos, dividido pelo número de conjuntos de mangas, trata-se de um ganho em desempenho extraordinário em comparação com a 'máquina anterior' …," admite o especialista em instrumentos, "… e a FANUC exige apenas um terço do espaço e oferece todas as preparações para automação total – a um preço extremamente atrativo". Também elogia a cinemática mais rápida nos eixos X, Y, Z e A (eixo rotativo), bem como a facilidade de utilização, fiabilidade e manutenção consideravelmente mais fácil do ROBODRILL. Pois, em paralelo com o tempo de processamento primário, o operador, Nils Klöss, pode rebarbar o conjunto acabado de mangas e perfurar manualmente orifícios com marcação de cor: "Temos intenção de gradualmente integrar esse passo no tempo de processamento principal da máquina. Também queremos desenvolver um sistema mais inteligente para manusear a manga … é mais complicado do que o normal, dada a superfície sem forma das peças", diz Gibbert, quanto à potencial implementação de um robô. Em seguida, a empresa podia aumentar de um ou dois turnos para os típicos três turnos por dia. Zero defeitos, com praticamente nenhum desperdício. Isto corresponde tanto às expetativas da rigorosa inspeção de qualidade da Sirona como às normas internacionais – DIN ISO EN 13485 e aprovação FDA, bem como às normas aplicáveis a nível mundial que este fornecedor líder de gama completa de equipamento dentário cumpre.

Eficiência para reduzir custos
A cabeça do instrumento de tratamento dentário consegue atingir 450.000 RPM. Tal exige que todos os componentes sejam robustos e precisos – incluindo a manga. Os desvios nas tolerâncias têm de ser completamente eliminados. As consequências negativas são fáceis de compreender para qualquer pessoa que já sentiu a broca dentária nos seus dentes. Por isso, a "peça de prestígio" que emerge do processo, ou seja, a manga, é o maior componente de engenharia de precisão na divisão de Instrumentos da Sirona. É feita de titânio ultra fino, moldado livremente num processo super plástico como uma peça padrão, maquinado em vários passos e acabado em instrumentos: "Praticamos o fabrico linear com lotes mais pequenos para responder com flexibilidade aos requisitos imediatos do cliente. Sem grandes inventários, mas com uma variedade ampla de peças, conseguimos tempos de produção curtos no fabrico e montagem associados a encomendas", ,explica Gibbert (Dipl.-Ing.) sobre a estratégia de "Instrumentos".

De acordo com informações de Stefan Gibbert, o ROBODRILL está equipado com mais funcionalidades (p. ex., monitorização de fuso, controlo de deformação, nano-interpolação, preparação de automação) para em breve dominar processos mais complexos sem operador. "O FANUC α-T21iFa está em funcionamento desde Setembro de 2012 sem quaisquer problemas, com resultados normais. Agora sabemos que é capaz de fazer mais do que esperávamos: é um prazer trabalhar com aquela máquina que, ao contrário da máquina "anterior", não tem problemas de manutenção. E mesmo que o fuso tivesse de ser substituído, o cartucho é a solução mais económica e mais rápida sem tempos de inatividade drásticos. Isto importa em termos de projetos de seguimento em que é preferível uma única origem para todas as nossas necessidades – automação, manuseamento, controlos, maquinação CNC", explica Stefan Gibbert, terminando com o lema do líder do grupo em manutenção de fábrica: "a máquina que conheço menos é aquela de que gosto mais, pois não estou constantemente a ser chamado para resolver problemas."

Preparar o sucesso futuro
A Ásia é um dos mercados em crescimento mais dinâmicos no campo do equipamento dentário. A China iniciou um programa governamental no âmbito do qual são formados 60.000 dentistas anualmente. A Europa e a América são mercados tradicionais estáveis para a Sirona, com taxas de crescimento modestas e sustentadas. A crise de 2009 não deteve a Sirona – a empresa continuou a contratar especialistas e investiu em instalações (novo centro de I&D) e em equipamento, preparando-se para o boom económico com início em 2010. Boas perspetivas para 2013: a empresa continua a investir. A construção de novas instalações de engenharia de precisão está em curso (aprox. 3.000 m² de superfície). E existem planos para as equipar com tecnologia CNC, em parte com investimentos em expansão.

Sirona – A Empresa Dentária
A Sirona é líder em tecnologia e no mercado no setor dentário e um parceiro mundial de consultórios, clínicas, laboratórios dentários e distribuidores autorizados. A empresa desenvolve e fabrica uma linha completa de produtos dentários, incluindo sistemas CAD/CAM para restaurações cerâmicas assistidas por computador (CEREC), sistemas de imagiologia digital para radiografia intra-oral e panorâmica, bem como tomografia de volume (3D), centros de tratamento dentário, instrumentos e sistemas de higiene. Com inovações contínuas em todas as áreas dentárias, a Sirona permaneceu na vanguarda do avanço tecnológico desde a invenção da primeira broca dentária elétrica (1887). As inovações da Sirona ditam os padrões no tratamento dentário e têm um impacto decisivo há mais de 30 anos no campo da digitalização da tecnologia dentária. A Sirona emprega 3.000 pessoas em 25 localizações em todo o mundo, e comercializa produtos em mais de 135 países em todos os continentes. Os EUA são o maior mercado individual da Sirona, seguido pela Alemanha e Ásia. A empresa derivou da Divisão de Tecnologia Médica da Siemens em 1997 e desde 2006 que está cotada na bolsa de valores americana NASDAQ (símbolo: SIRO). No último ano fiscal (1 de Outubro de 2011 a 30 de Setembro de 2012), a Sirona comunicou receitas de $979 milhões. A Sirona desenvolve e produz a maioria dos seus produtos em Bensheim, Alemanha, a maior localização de desenvolvimento e produção do setor dentário no mundo. Atualmente, a Sirona emprega mais de 260 engenheiros e cientistas e, nos últimos 6 anos, a empresa gastou mais de 250 milhões de dólares em investigação e desenvolvimento.










Produtos FANUC utilizados