ENAFIC
Encontro Técnico dos Fabricantes de
Fios e Cabos
6 de Novembro de 2008
São Paulo
Eng. Thomas Konrad
Area Sales Manager
1
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Programa
1. Apresentação resumida do grupo NIEHOFF
2. Linhas de trefilação multifilares e cordeiras de
dupla torção para fios de aluminio
3. Linhas de trefilação primárias para alumínio e
ligas de alumínio
4. Novos desenvolvimentos do grupo NIEHOFF
2
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
NIEHOFF hoje
Mais de 650 colaboradores envolvidos a nível mundial
para consultoria, vendas & marketing, serviços pósvenda, desenvolvimento e produção de uma ampla
gama de produtos
NIEHOFF no mundo 9 escritórios de vendas e assistência técnica
Representantes em 37 países
5 fábricas de manufatura
3
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
NIEHOFF ENDEX NORTH AMERICA
SWEDESBORO, USA
NENA
40 Funcionários
Produtos: linhas primárias, enroladores ECC
Território de vendas: EUA, Mexico, Canada,
America Central
Matriz
NSC
MASCHINENFABRIK NIEHOFF
SCHWABACH,
SCHWABACH, ALEMANHA
NIEHOFF BRANCH OFFICE
MOSCOW
NoR
8 Funcionários, 5 Eng. Assist Técnica
Território de vendas: Comunidade
dos Estados Independentes
MASCHINENFABRIK
NIEHOFF (CZ)
NCZ
NYMBURK, Rep.Checa
83 Funcionários
NIPPON NIEHOFF
NNC
TOKYO, JAPão
3 Funcionários
Território de vendas: Japão
NIEHOFF Representative Office
SHANGHAI, CHINA
NSCC
8 Funcionários, 4 Eng. Assist Técnica
Território de vendas: R. P. China
NIEHOFF HERBORN MAQUINAS
SAO PAULO, BRASIL
NHM
95 funcionários
Produtos: linhas primárias, linhas
multifilares,cordeiras, desenroladores
Território de vendas:
Brasil, América do Sul
NIEHOFF MIDDLE EAST
NME
Dubai, Emirados Árabes Unidos
Sales & Service Center
2 funcionários
Território de vendas: EAU, Síria,
Líbia, Líbano, Kuwait, Jordânia
NIEHOFF OF INDIA
NoI
HYDERABAD, INDIA
75 funcionários
Produtos: linhas primárias, linhas multifilares,
cordeiras, desenroladores
Território de vendas: Bangladesh, India,
Paquistão, Sri Lanka
NIEHOFF Representative Office
SINGAPURA
NoS
3 funcionários, 1 Eng.Assist Técnica
Território de vendas: Sudeste Asiático
sem China
4
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Fábrica Niehoff Herborn Máquinas
5
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Processo de produção de vergalhão até fios finos
de Alumínio (e ligas) (exemplo para cabos de bateria)
Processo de trefilação passo 1
Trefila primária com
recozedor acoplado
para 1 ou 2 fios
Ø 9.52 mm até
Ø-final:1.40 - 2.50 mm
Processo de trefilação passo 1
Trefila primária
1 ou 2 fios
Ø 9.52 mm até
Ø-final:1.40 - 2.50 mm
Recozimento da bobina em forno
estático
só possível 1 fio por bobina
aprox. 300°C por 4 horas
Processo de trefilação passo 2
Trefilação de fio fino
Ø-final: por ex. 0,51 mm
Processo de trefilação passo 2
trefilação multifilar com
recozedor acoplado
Ø-final: por ex. 0,51 mm
Recozimento da bobina em forno
estático
só possível 1 fio por bobina
aprox. 300°C por 4 horas
Monofio
1 fio por
bobina
Multifio
por exemplo
8 fios por bobina
Fio de alumínio recozido
para processos posteriores
6
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Fio de alumínio recozido
para processos posteriores
Cordagem de fios unifilares
0.25-0.65 mm
D 801 e 56 x AUH 400
Requer muito espaço!
Cordagem de feixes de fios
5… 8x 0.15-0.65 mm
D 801 e 7 ARH800
7
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Vantagens de linhas de trefilação com
recozedor acoplado (usualmente para cobre)
• Não requer processo adicional para
recozimento em forno estático
• Níveis mais baixos de estoque da produção
em andamento
• Melhores condições de desenrolamento de
fios recozidos em linha
• Redução de geração de sucata
• Programação de produção mais flexível
• Elevado rendimento por operador
8
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Linhas de trefilaçã
trefila o multifilares
e cordeiras de dupla torçã
tor o
para fios de alumínio
9
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Por que mudar
de Cobre para Alumínio?
Cobre é um material excelente para trefilar e recozer e
possui elevada condutividade e propriedades
elásticas!
mas cobre é dispendioso…
Acima de 8,00 US $ / kg
09.05.2008
2,80 US $ / kg
10
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
…e pesado!
Cu
mm²
0.35
0.50
0.75
1.0
1.5
2.5
4.0
6.0
Al
mm²
0.50
0.75
1.0
1.5
2.5
4.0
6.0
10
Peso comparado ao
cobre
43 %
46 %
40 %
46 %
51 %
49%
46 %
51 %
Vantagem do custo de
material (só metal)
85 %
84 %
86 %
84 %
82 %
83 %
84 %
82 %
F=1.6*)
Chicote de cabo: até 50 % menos peso!
Redução de consumo de combustível
Redução de emissão de Co2
Co2
* = significa 27 % mais material isolante
11
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Comparação
dos materiais
Densidade
(kg/dm³)
Cu
8.92
Al
2.70
Impacto
☺
Redução de peso em
~ 50 %
Resistência à tração
mín.
(N/mm²)
240
☺
70 - 150
Menor resistência à
tensão mecanica
Alongamento mín. de
ruptura
(N/mm²)
~ 25
☺
~20
Menor resistência à
tensão mecanica
Condutividade
(106 S/m)
elétrica
58.5
☺
37.7
Fator de incremento
de área ~ 1.6
Condutividade
térmica
(W/m · K)
401
☺
237
Condução térmica
limitada
Coeficiente de
dilatação térmica
linear
(10-6/K)
16.4
☺
23.2
Maior dilatação
térmica
Preço
(US $ / kg)
(62 % IACS)
8,00
2,80
☺
Desenvolvimento de
preço
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Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Aplicações
Transmissão de energia e fios de distribuição, cabos de energia isolados,
cabos padronizados, cabos de serviço, cabos coaxiais, fios magnéticos,
condutores flexíveis, bond wires, fios trançados e assim por diante...
Braid wire size: 0.16 mm
Material: 5154 A (AlMg 3.5)
0,16 mm
0.016 mm
13
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Considerações sobre o uso de
Fios de Alumínio em Cabos Automotivos
• Disponibilidade do vergalhão de alumínio apropriado
• Altamente corrosivo
• Crimpagem especial / necessário tecnologia para os
contatos
• Maior dificuldade para trefilar, recozer e produzir cordas de
diâmetros pequenos
14
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Materiais de alumínio apropriados
para cabos automotivos
EC-Al 1350
Cabos de bateria
(99.5 % Al)
min. 0.40 mm
Condutividade >62 % IACS ☺
Baixa resistência à tração
96 N/mm²
Elevada deformação plástica à frio
1310 50 (Aluflex)
Até 0.15 mm
Registered Trade Mark
of PECHINEY
Condutividade >61 % IACS ☺
Resistência à tração ☺
~145 N/mm²
Baixa deformação plástica à frio☺
(Al Fe Mg)
Ligas de Al
séries 8000
Até 0.15 mm
Similar à 1310 50
(Al Fe Si)
15
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Fios de alumíno para cabos automotivos
Cabo de bateria para Mercedes E-Class
e BMW Séries 5
Cu 95 mm² ~ 4 kg
Al 140 mm² ~ 2.6 kg
Bitola do condutor: 0.51 mm
Material: 1350 (Al 99.5)
Velocidade de produção: 25 m/s
16
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Trefila multifilar de alumínio
AUF 1000 + MMH 104 + RMA 201 + 2x S 631
Fio Al Ø 2.5 mm
8 … 16 x 0.15 mm … 0.67 mm
17
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
MMH + RMA
Linha de trefilaçã
o multifilar de alum
ínio
trefila
trefilação
alumínio
MMH 104 ø máx entrada 8 or 16 x 2.5 mm
número de fieiras
23
ø do cabrestante
100/80 mm
velocidade máx. linear 36 m/s
RMA 201
corrente recozimento máx. 2000 A
potência recozimento máx. 50 kW
gama ø finais
0.15 … 0.67 mm
18
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Lubrificaçã
Lubrifica o com
Óleo
☺
☺
ou
Emulsão
Boa lubrificação
Proteção contra oxidação
☺
Deflagração (explosão de baixa velocidade) ☺
Filtração
☺
Manuseio
☺
Custos operacionais
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Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Perfil da fieira de trefilaçã
trefila o
Cobre
2ά = 18°
Al 1350 (Al 99.5) 2ά = 18°
131050
séries 8000
2ά = 14°
30%
20
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
RMA 201 Recozedor multifilar
Recozimento em linha
garante boa qualidade dos
fios individuais assim como
uma característica uniforme
destes fios inseridos num
feixe
Aperfeiçoa fluxo de
processo, manuseio do
material, manuseio de
bobinas
Filme de lubrificação
adequado para a superfície
do fio é importante para os
processos seguintes
(cordagem/ extrusão)
21
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Fotografias ampliadas do desgaste de fitas de contato
Fita de
contado de
níquel
Canal de
desgaste
Óxidos de alumínio
zoom 1: 200
22
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Desgaste padrã
padr o de
fita de contato de
níquel com fios de
alumínio
Fita de
de contato
contato de
de
Fita
níquel desgastada
desgastada
níquel
(fio de
de Al)
Al)
(fio
Bimetálico Al3Ni2
23
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
AlFeMg
99 % Al
0,7 % Fe
0,2 % Mg
Dehnung
Rm
30,0
Rm (N/mm²)
elongation (%)
MMH + RMA Linha de trefilaçã
o multifilar de alum
ínio
trefila
trefilação
alumínio
Resultados de recozimento cont
ínuo da liga 131050
contínuo
160
155
25,0
150
20,0
145
15,0
140
135
10,0
130
5,0
125
0,0
120
8
9
10
fu
11
12
24
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
MMH + RMA Linha de trefilaçã
trefila o multifilar de alumínio
Resultados de recozimento contínuo da liga Al 99.7 (1370)
Al 99,7 diameter 0,48mm
Dehnung (%)
Rm (N/mm²)
Rp 0,2 (N/mm²)
35
160
30
140
A (%)
100
20
80
15
60
10
Rm / Rp (N/mm²)
120
25
40
5
20
0
0
5
6
7
8
9
10
11
factor
25
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Cordagem de dupla torçã
tor o de alumínio
Exemplo: Construçã
Constru o da corda para cabos de bateria
22 x 0.50 mm
7 x 22 x
0.50 mm
(7+12) x 22
x 0.50 mm
82 mm²
Diâmetro dos fios singelos 0.50 mm
418 x 0.50 mm
Secção transversal 82 mm²
26
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Cordeira de dupla torção
ARH 630/800 + D 631
D631
ARH630/800
14 x 0.50 mm
8 x 0.50 mm
22 x 0.50 mm
27
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Cordagem de dupla torçã
tor o de alumínio
28
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Cordagem de dupla torção de alumínio
7 x 22 x 0.50 mm
D 1251
29
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Espalhador automático
Unidade automática de espalhamento e bobina NPS na D 631
Sensor a laser
Não
requerido
operador
para
adjuste dos
pontos de
reversão
Fuso de esferas recirculantes
com motor de passo
30
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Linhas primárias para alumínio e ligas
Condutores e fios produzidos em linhas
primárias de, por exemplo, 9.5 mm
de diâmetro de entrada:
Alumínio eletrolítico e
ligas de alumínio
Para uso em
• cabos de energia
• cabos de transmissão aéreos
• fios pré-trefilados
31
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Máquinas de trefilação primária
para diferentes aplicaçõ
aplica es
acionamento bi-motor
acionamento individual
M 85 / MM 85
MSM 85
Gama de fios: 1.0 – 4.5 mm
1.0 – 4.5 mm
alongamento: 33 % ou 26 % ou misto
adjustável, dependendo do tipo
de material ou sua trefibilidade
acionamento: dois ou tres motores e
engrenagens de precisão
motores AC para cada
cabrestante
Lubrificação: MM 85 / M 85
MSM 85
Design:
submersa
Tandem
Um cabrestante final e um ou dois motores
principais acionando de eixo em eixo
através de engrenagens helicoidais de
precisão
submersa
Tandem
cada eixo acionado
separadamente
32
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Soluçõ
Solu es econô
econ micas NIEHOF para elevada
rentabilidade e curtos períodos de amortizaçã
amortiza o
para todos tamanhos de plantas
Máquina de trefilar:
M85
MM85
MSM85
MSM85
Eficiência (t/ano):
13,000
18,000
12,000
17,000
Material:
EC-Al
EC-Al
EC-Al
EC-AL
Eficiência (t/ano):
8,000
16,000
8,000
16,000
Material:
Número de fios:
6201
1
6201
2
6201
1
6201
2
calculado com 300 dias/ano, 3 turnos, bobinador automático duplo
33
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Trefilação
Característica para os dois tipos:
MSM 85
MM 85
34
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Processo de trefilaçã
trefila o
completamente submerso no Lubrificante
Elevado efeito de resfriamento
Melhor qualidade superficial
Maior vida útil das fieiras e dos cabrestantes
Sistema de pressurização reforçada para fieiras, muito importante
para alumínio e ligas de alumínio
35
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Qualidade do fio
Suporte de fieira final rotativo
1.
O cabrestante final é refrigerado internamente com água
2.
Polia de alívio inclinada montada acima do cabrestante final
3.
Espiras dos fios podem ser separadas
Acionamento
Polia de alívio
Cabrestante final
resfriado à água
Fieira final
rotativa
36
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Qualidade do fio
Cabrestantes biconicos
37
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Suporte de fieiras de pressã
press o
alinhamento otimizado na entrada do fio obtido pela polia de guia
lubrificaçã
lubrifica o otimizada, resfriamento e remoçã
remo o de partículas
vida das fieiras extendida
qualidade superficial do fio melhorada
38
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Trefila primária MSM 85
Trefila state-of-the-art com cabrestantes acionados individualmente
por motores AC controlados por frequência, capacitada para operar
com escorregamento mínimo sem requerer controle por dancers
39
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Processo de ajuste e Operaçã
Opera o
acesso conveniente aos cabrestantes de trefilação e fieiras
sentido horário de rotação dos cabrestantes de trefilação
passagem dos fios na parte superior da câmara de trefilação
pedais individuais para cada cabrestante
Persiana de
alumínio
Tampa frontal da
câmara de
trefilação aberta e
tampa interna
fechada
Tampa interna
retraída
40
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Motores AC hermeticamente fechados e
refrigerados a água com redutores FLENDER
Motores AC
silenciosos
(noise-free) sem
ventiladores
41
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Escorregamento
Escorregamento
(%)
(%)
Economia
Economia de
de energia
energia de
de aprox
aprox.. 20
20 %
% comparativamente
comparativamente aa
uma
áquina prim
ária convencional
uma m
máquina
primária
convencional
Diagrama
Diagrama de
de Energia-Escorregamento
Energia-Escorregamento
40
140
20
120
0
100
Economia de energia
Energia (%)
(%)
Energia
80
60
Consumo de energia sem escorregamento
40
Cabrestante
Cabrestante final
final
20
Entrada
Entrada
0
0
1 Condutores
2
3 Elétricos
4 65Nov. 2008
6
Sindicel – Sindicato da Indústria
de
7
8
9
10
11 12
13
Passos
Passos
42
Recozedor condutivo contínuo para fios
de alumínio e ligas
43
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Design de recozedor para Alumínio
A Niehoff desenvolveu um recozedor especial para alumínio e ligas de
alumínio com as seguintes características:
• Guia de fio após a fieira final completamente envolto em atmosfera
protegida (fechamento --> vermelho)
• Novo material para as fitas de contato para evitar difusão bimetálica
• Dispositivo de limpeza nas polias K1 e K2
• Oscilacao dos fios nas polias K1 e K2
• Polias de contato acionadas individualmente para operação com
escorregamento mínimo para diferentes ligas
44
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Alma de composito de aluminio para condutor ACCC
45
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
www.niehoff.de
46
Sindicel – Sindicato da Indústria de Condutores Elétricos 6 Nov. 2008
Meus agradecimentos
pela atençã
aten o prestada
47
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