Reviproject 189 by Carlos Campos

189 Junho 2015

reviproject electricidade mecatrónica instrumentação medida automação

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nesta edição anunciantes (clique para ver) ENERMETER

F.FONSECA

IGUS

INFAIMON

OMRON

ROBOPLAN

SEW-EURODRIVE

accionamentos

automação

visão artificial

2,24

SISTRADE

CAPA: Sensor de medição de perfil Profiler™ 2, da Sick. V. informação na Pág. 13

reviproject electricidade mecatrónica instrumentação medida automação

detecção e medida

software

segurança

pneumática

materiais

Propriedade, Direcção e Edição: Carlos da Silva Campos Publicidade: Ilda Ribeiro, Luísa Santos APARTADO 146 2676-901 ODIVELAS PORTUGAL Telefone: 217 921 110 Fax: 217 921 113 reviproject@revipack.com assinaturas.reviproject@gmail.com

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accionamentos

Tecnologia de accionamento certificada para aplicação em áreas limpas A SEW-EURODRIVE tem vindo a desenvolver um abrangente portfólio de soluções de accionamentos para uma ampla gama de aplicações em ambientes industriais, incluindo ambientes ou áreas especialmente limpos. Aplicações especiais em várias indústrias, incluindo as indústrias química, farmacêutica e cosmética, a biotecnologia, a indústria alimentar e a engenharia médica, bem como a indústria de semicondutores e produção de painéis solares, requerem uma elevada qualidade do ar e o correspondente número e tamanho das partículas. O sistema de accionamento mecatrónico MOVIGEAR® satisfaz essas necessidades por completo: tem uma baixa emissão de partículas e é de fácil limpeza. Para além disso, possui outras vantagens, como um consumo energético 50% inferior ao das tecnologias de accionamento convencionais. Toda a superfície deste accionamento se caracteriza pelas curvas suaves e tem um revestimento especial não aderente que facilita as operações de limpeza. Ao contrário dos revestimentos convencionais, este revestimento é aplicado antes da montagem e moldado no material do cárter. Deste modo, evita-se o problema do "descascar" do revestimento junto dos vértices. O revestimento permanente evita acumulações, é extremamente fácil de limpar e resiste às tensões mecânicas. O MOVIGEAR® não requer ventoinhas, não cria turbilhões de ar, o que também reduz consideravelmente a emissão de ruído, permitindo que sejam mais facilmente respeitados os limites de protecção sonora na área de trabalho. Certificado pelo Instituto Fraunhofer para Engenharia da Produção e Automação, o accionamento MOVIGEAR® clean room satisfaz os requisitos de pureza do ar até à classe 2, de acordo com a ISO 14644-1, dependendo da velocidade do motor. Isto torna-o ideal para quase todas as aplicações de accionamento em ambientes ou áreas limpas.

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O sistema de accionamento mecatrónico MOVIGEAR® é uma unidade compacta constituída por um redutor, um motor e a electrónica do accionamento. Várias interfaces de comunicação, tais como a binária, a AS-interface, o SBus específico da SEW (baseado em CAN) , bem como a inovadora Instalação de Rede em Linha Única (SNI - Single Line Network Installation), abrem opções de rede de fácil utilização. A SNI utiliza o cabo eléctrico de potência para a comunicação e transferência de dados reduzindo assim, consideravelmente, o trabalho necessário para a instalação e a colocação em funcionamento. MOVIGEAR® Binary e MOVIGEAR® AS-Interface A série de accionamentos mecatrónicos MOVIGEAR® foi recentemente alargada com o lançamento do MOVIGEAR® binary e do MOVIGEAR® AS-Interface. As duas inovações foram desenvolvidas pela SEW-EURODRIVE para proporcionar uma solução económica para aplicações stand-alone e sistemas com funções básicas de accionamentos. Destaca-se a economia de energia até 50%, dependendo da aplicação, comparativamente às soluções tradicionais de accionamentos. Graças ao know how da SEWEURODRIVE e aos anos de experiência em tecnologia de accionamentos descentralizados, os dois novos produtos são fáceis de operar. O arranque é rápido e pode ser efectuado sem PC, usando os micro interruptores e o potenciómetro integrados, enquanto a opção de operação on-site/manual usando entradas binárias torna a operação extremamente prática. Outra nova funcionalidade é a integração da função de segurança STO (Safe Torque Off), que permite o arranque das máquinas e sistemas em conformidade com as actuais normas de segurança.

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automação

Novos controladores A OMRON alargou a gama de controladores para automação de máquinas com os novos modelos NX7 e NJ1, que formam o núcleo da plataforma de automação Sysmac. O novo controlador NX7 foi apresentado como o mais rápido do mercado em velocidade de processamento, graças aos processadores Intel® Core™ i7 quadcore e à elevada capacidade de memória. A pensar nas aplicações futuras que utilizem o conceito IoT (Internet of Things – Internet das Coisas), a OMRON acrescentou a este controlador uma escalabilidade que vai mais além da dos controladores e PLC anteriores. Esta escalabilidade é complementada pelo novo NJ1, que permite que a Sysmac se adapte aos equipamentos de fabrico actuais. O NJ1 é o controlador de automação básico da família, controlando até 2 eixos e sendo totalmente compatível com os controladores NJ5//NJ3. Ao partilhar um mesmo conceito, dimensões e especificações, o NJ1 é ideal para máquinas sem eixos ou com um baixo número de eixos. Com uma arquitectura que permite integrar a tecnologia de comunicação mais recente (ICT), a Sysmac proporciona um ambiente de fabrico inovador. Isto é possível por intermédio de um conjunto de bibliote-

cas de aplicação e através de ferramentas de design, como o simulador 3D. Desde o lançamento da série NJ5, em 2011, a OMRON dispôs de diferentes soluções para aplicações, que incluem a ligação a bases de dados e robótica. Também expandiu a sua gama de periféricos, como unidades de E/S de alta velocidade, drives, componentes de segurança e sensores de visão. A plataforma integrada de automação oferece um total controlo da fábrica e gestão a partir de um único ambiente de software. A programação baseada em normas e redes abertas globais permite a construção de um sistema padrão global. No núcleo desta plataforma, os controladores possibilitam um controlo síncrono de todos os dispositivos da máquina, bem como funcionalidades avançadas, como movimento, robótica e ligação a bases de dados. Este conceito multidisciplinar simplifica a arquitectura das soluções e reduz o tempo de programação.

E/S distribuídas NX As E/S distribuídas da série NX fazem parte da família Sysmac e foram desenvolvidas como o complemento do controlador NJ. Com base num bus interno de alta velocidade sincronizado com a rede EtherCAT e através da função timestamp podem ser controladas com precisão de microssegundos e resolução de nanossegundos. A série NX abrange mais de 90 modelos que incluem controlo de posição, entradas de temperatura e segurança integrada. A programação e configuração são feitas na ferramenta Sysmac Studio, que oferece um ambiente integrado para lógica, “motion”, E/S, visão, segurança, robôs e visualização. A Omron desenvolveu a nova cabeceira NX de comunicações em Ethernet/ IP. A Ethernet/IP é uma rede aberta e padrão regulada por ODVA, que permite integrar os dados de controlo com os dados de informação ou de instalação numa única rede. Isto permitirá aos fabricantes de máquinas que utilizem o controlador CJ beneficiar de todas as características e da variedade de E/S da série NX referidas anteriormente. A tecnologia aberta deste protocolo permitirá integrar as E/S da série NX nos sistemas que utilizem um controlador de terceiros que comunique em Ethernet/IP. Nº 189 Junho 2015

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visão artificial InspectWare

Inspecção automática de louça utilitária com recurso a visão artificial Este artigo apresenta os resultados do projecto InspectWare, para o desenvolvimento de um sistema de visão artificial assistida por computador para detecção de defeitos em louça cerâmica. O projecto envolveu a criação de um protótipo pré-industrial composto por um sistema mecânico robotizado que permite manipular os objectos de louça utilitária a inspeccionar, um módulo de aquisição e pré-processamento imagem, um módulo de software/algoritmo de visão por computador e de inteligência artificial que permite a detecção de um conjunto de defeitos visíveis em iluminação difusa e o processamento tridimensional de informação para detecção de defeitos de geometria. O consórcio é composto por três promotores: i) ENERMETER, empresa especializada na concepção e desenvolvimento de sistemas de inspecção automática com recurso a visão artificial, ii) Costa Verde, empresa de referência na produção de louça doméstica e de hotel em porcelana, e iii) o CTCV - Centro Tecnológico da Cerâmica e do Vidro, o Centro Tecnológico do Sector, especializado em tecnologias, processos, materiais e produtos cerâmicos.

No processo de escolha, os defeitos são classificados quanto a: - Aspecto: grânulos, fendas, martelado, poros, enrolamentos, trincas, cavidades, outros, variações dimensionais, etc.; - Local de observação: é a etapa do processo produtivo onde se identifica o defeito; - Frequência: refere-se à frequência com que o defeito aparece ao longo do tempo, se permanente, periódico (neste caso, deve-se especificar o período) ou aleatório; - Amplitude: mede a incidência do defeito, ou seja a percentagem da produção afectada pelo defeito, representa a quantidade percentual de material defeituoso (número de peças defeituosas/ número de peças produzidas); - Dimensão: este parâmetro refere-se ao tamanho e à forma do defeito; - Intensidade: indica a gravidade do defeito, ou seja, quanto é a peça desclassificada, refere-se à quantidade de defeito por peça; - Gravidade: as peças defeituosas podem ser total ou parcialmente desclassificadas.

Introdução O conceito de defeito, em termos económicos e comerciais, consiste em qualquer elemento que cause a redução do valor do produto (ou a sua rejeição). A título de exemplo, numa peça de louça, uma pinta preta num ponto que fica sob a decoração ou numa parte menor da peça não é defeito. No entanto, a mesma pinta num ponto sem decoração e numa área de visibilidade total é um defeito. No caso específico da cerâmica utilitária, a detecção dos defeitos na inspecção final de louça é efectuada através de exame visual por operadores instruídos e com formação específica. Contudo, a subjectividade do processo e a sua intensidade, associada a factores como a sensibilidade e preparação do operador, personalização da escolha, uniformidade de critérios, experiência, prática, atenção, cansaço, iluminação, posicionamento, cores de escolha, aproximação do aspecto que o material terá depois de aplicado ou utilizado, entre outros, têm influência na fiabilidade do processo devido às condições de trabalho envolvidas, monótonas e cansativas. Tipicamente, os produtos são escolhidos e separados em ausência de defeitos ou defeitos menores (1ª qualidade) ou a existência de defeitos, também denominada 2ª escolha ou saldo (2ª qualidade); retoque e quebras (caco). O objectivo desta operação de escolha (inspecção) é subdividir o produto por níveis de qualidade de modo apropriado (componente comercial – maximizar o valor de venda, satisfação das exigências dos consumidores e utilização prevista do produto em causa). 6

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A criação de um sistema automatizado para detectar defeitos em produtos cerâmicos justifica-se pelos benefícios comerciais e de segurança, tais como: - Automatização de um processo manual e pouco fiável devido à grande influência do erro humano; - Redução de presença humana em ambientes difíceis e pouco saudáveis; - Inspecção mais precisa, rápida e económica; - Aumento da estabilidade no processo e melhoria na qualidade da produção; - Uniformização no processo e melhoria da satisfação do cliente através da redução do número de reclamações.

Objectivos do projecto Neste projecto pretendeu-se desenvolver um sistema de visão assistida por computador para efectuar a detecção de defeitos em louça cerâmica, em específico, pratos rasos e fundos e pires. Embora existam desenvolvimentos por parte de alguns fabricantes de equipamentos para inspecção automática de produtos de cerâmica utilitária, estas soluções

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visão artificial comerciais ainda não são utilizadas, estando o seu estudo numa fase inicial e laboratorial, muito limitadas a um tipo/dimensão de prato e a uma tipologia restritiva de defeitos. Trata-se de soluções pouco flexíveis, utilizadas também para outros produtos (vidro, metálicos), de difícil adequação/adaptação ao tipo de produtos em causa e cujo custo inviabiliza totalmente a sua aplicação no contexto nacional.

Desenvolvimentos A detecção correcta dos defeitos compreende três fases: aquisição de imagem; segmentação do defeito; classificação do defeito. Dependendo da tipologia de defeito o processo de aquisição é distinto: aquisição com iluminação difusa; aquisição com iluminação estruturada. O procedimento de segmentação permite isolar a região da imagem com defeitos da restante área de imagem de prato. O processo seguinte traduz-se na identificação e classificação da tipologia de defeito. Cada tipologia tem um conjunto de características especificas que são usadas neste processo de classificação para de forma inequívoca identificar o tipo de defeito. A solução para o protótipo pré-industrial é constituída pelas seguintes partes: - Uma câmara de elevada resolução 3D, espacial e tonal; - Uma lente HR; - Um sistema de iluminação laser; - Um sistema de iluminação uniforme: 4 Barras de LEDS 100% uniformes; - Uma unidade de processamento; - Módulo de SW de aquisição de informação; - Módulo de SW de Calibração; - Módulo de SW de pré-processamento de informação 2D (Detecção do conjunto de defeitos resultantes de desvios ao motivo, exemplo pintas e riscos pretos). - Módulo de SW de extracção de informação 3D (Detecção do conjunto de defeitos de geometria, exemplo bolhas, abas empenadas). O equipamento de visão seleccionado para fazer parte da solução final foi o seguinte: uma câmara 3D SICK IVP ranger C55 COLOR; uma lente 16 mm HR; dois lasers violeta e duas iluminações LED em barra difusa. A componente mecânica para manipulação dos utensílios de cerâmica é constituída essencialmente por um robô KUKA KR6 Agilus e estrutura mecânica de suporte e tapetes transportadores de louça. Na figura seguinte apresenta-se o layout do protótipo. Célula robotizada de disposição circular (projecto)

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Numa célula com disposição circular, o robô, posicionado no centro, terá a responsabilidade de retirar pratos do tapete de entrada e colocá-los na zona de inspecção. O sistema de aquisição (câmara, laser e iluminação) encontra-se fixo e a loiça efectuará um movimento linear por baixo do sistema de aquisição e desta forma é adquirido o prato. Posteriormente o robô vira o prato, ficando a outra face visível para o sistema de visão. Um novo movimento de aquisição será efectuado, após o qual o robô levará o prato para um dos tapetes de saída. Para se atingir os objectivos de detecção de defeitos previstos, foram implementadas diversas estratégias e algoritmos de detecção de defeitos, de acordo com a especificidade dos mesmos.

Detecção de defeitos 2D A detecção dos defeitos de desvio ao motivo do prato (defeitos 2D) foi conseguida à custa da seguinte sequencia de passos: - pré-processamento de correcção de desvio à iluminação não homogénea, - segmentação de defeitos, - pós-processamento para eliminação de falsos positivos.

Pré-processamento O problema da iluminação não homogénea dos objectos cerâmicos está muito dependente da forma física de cada um dos objectos. As imagens adquiridas pelo sistema de aquisição de imagens vão reflectir este problema, resultando em imagens com sombras. Este problema pode ser corrigido por técnicas de correcção retrospectiva. No protótipo, foi implementado o algoritmo representado no esquema ao lado, para corrigir o efeito da iluminação não homogénea nas imagens adquiridas. Como o filtro passa baixo foi utilizado um filtro de mediana com kernel de Algoritmo detecção defeitos 10x10. escuros – pré-processamento

Segmentação de defeitos Um dos principais defeitos não estruturais da cerâmica são pontos e riscas escuros na superfície do vidrado. Foi utilizada uma técnica de binarização adaptativa para segmentação deste tipo de defeitos, aplicada após pré-processar a imagem, de forma a eliminar o máximo de informação possível não representativa de possíveis zonas com o defeito. Após correcção da iluminação não uniforme, foram aplicadas operações morfológicas na imagem em escala de cinza. Para o caso das imagens da loiça cerâmica foram aplicadas operações de opening e closing às imagens originais. A operação de opening

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visão artificial elimina as zonas mais brilhantes da imagem com dimensão menor que o elemento estruturante da operação opening. A operação closing tem o efeito contrário, eliminando as zonas escuras da imagem, menores que o elemento estruturante. A diferença entre o resultado das operações opening e closing evidencia os elementos da imagem cuja intensidade é menor relativamente à intensidade dos pixéis vizinhos. Ao resultado desta diferença é aplicado um threshold adaptativo pela função AdaptativeThreshold.

mos para detecção de defeitos na estrutura da loiça cerâmica, tais como bolhas na superfície, picadas, quebras, etc. A abordagem de análise tridimensional consiste na seguinte sequência de passos:

Algoritmo de detecção defeitos escuros - segmentação

Pós-processamento Nesta fase foi feita uma classificação simples dos defeitos correspondentes a zonas escuras, a partir da imagem binária obtida pela segmentação descrita atrás. Este tipo de defeitos foi classificado em duas fases. Na primeira fase foram calculados os contornos da imagem binária. Para cada um dos contornos é encontrado o menor rectângulo que engloba todos os pontos do contorno. Com o Algoritmo de detecção cálculo da área de cada um defeitos escuros – pós-processamento destes rectângulos é feita uma classificação simples a partir de um valor limite pré-definido. Isto elimina zonas que foram segmentadas pelo algoritmo, mas que correspondem a detalhes da estrutura da loiça cerâmica. Na segunda fase da classificação foi usada a informação da intensidade dos pixéis na zona do defeito e na sua vizinhança. Partindo do princípio que a intensidade dos pixéis correspondente a uma zona com um ponto escuro na superfície da cerâmica, tem uma intensidade mais baixa relativamente aos pixéis vizinhos. Este princípio foi usado para detecção de defeitos em placas cerâmicas, usando uma técnica denominada MALD, Moving Average with Local Difference Method, aplicada apenas nas zonas previamente segmentadas. Foi utilizada como máscara a imagem binária resultante do algoritmo representado no terceiro esquema acima. Com isto apenas são consideradas as zonas que contêm potenciais defeitos, mas que podem ainda assim corresponder a pequenos detalhes da loiça onde a iluminação não está uniforme. Nas figuras seguintes apresenta-se uma sequência de imagens demonstrativas dos resultados obtidos com o algoritmo exposto.

Defeitos 3D A partir dos dados tridimensionais obtidos com o sistema de aquisição 3D foram implementados algorit8

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- Definição de um prato modelo para cada referência de pratos, e - criação de uma nuvem de pontos 3D desse prato modelo, - remoção de pontos de ruído nas nuvens de pontos, designados por outliers, - detecção do contorno 3D do modelo, - Para cada prato a inspeccionar: - criação de uma nuvem de pontos 3D desse prato modelo, - remoção de pontos de ruído nas nuvens de pontos, designados por outliers, - detecção do contorno 3D do modelo, - registo da nuvem de pontos do contorno ao modelo adquirido, - detecção de defeitos grosseiros, - análise de estabilidade da aba.

Imagem original

Aplicação da 1ª operação morfológica (opening – tamanho kernel = 17)

Aplicação da 2ªoperação morfológica (closing – tamanho kernel = 17)

A abordagem inicial passou por obter o modelo tridimensional de um prato livre de defeitos (modelo) para ser comparado pelas aquisições Subtração das duas tridimensionais das amostras. imagens anteriores (com offset de 150 para Para eliminar ruídos da aquisição foi um melhor visualização) utilizado um algoritmo para remoção de outliers. Isto permite remover pontos que se encontram a uma distância tridimensional superior a um valor de threshold pré-definido, relativamente a um conjunto de Aplicação de um pontos da nuvem de pontos. threshold adaptativo Posteriormente foi efectuado o registo da nuvem de pontos do modelo com a amostra recorrendo ao algoritmo Iterative Closest Point, ICP. De forma a tornar o registo temporalmente mais rápido são considerados apenas os pontos de Resultado final com o defeito identificado contorno 3D da nuvem de pontos da amostra e do modelo. A comparação directa e através dos vectores normais à superfície permitiu a detecção de defeitos de geometria. O cálculo de vectores normais a uma superfície permite obter informação sobre a forma da mesma. Desta forma foi calculado, para cada ponto da nuvem de pontos, o vector normal que descreve a superfície na vizinhança do ponto. O vector calculado Algoritmo de registo 3D tem 3 componentes (x,y,z). O e cálculo do mapa das valor destas 3 componentes foi diferenças

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visão artificial utilizado para gerar imagens virtuais das amostras da loiça cerâmica, a partir das quais é possível segmentar deformações na superfície do vidrado da cerâmica, recorrendo para tal a técnicas de processamento de imagem a duas dimensões.

Imagens virtuais de um prato cerâmico, componente normal x, y e z.

Um dos defeitos recorrentes na produção da loiça cerâmica é o empeno das paredes da loiça que resulta num aro com diferentes alturas. Para avaliar este tipo de defeitos o algoritmo anterior foi simplificado, reduzindo desta forma o tempo de processamento. Assim, foi implementado um algoritmo que efectua a amostragem radial do contorno do prato, gerando uma assinatura angular desse contorno. Essa assinatura é posteriormente comparada, por correlação, com a assinatura extraída do modelo.

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Imagem da nuvem de pontos do prato modelo, da amostra, e da diferença.

Nas imagens seguintes apresenta-se o protótipo no seu estado actual.

Algoritmo de segmentação 3D do aro do prato

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visão artificial

Câmara inteligente para inspecção industrial A câmara inteligente BOA2 é um sistema de visão artificial para aplicações de automatização e controlo de qualidade. Combina alta resolução e elevada capacidade de processamento, comunicações flexíveis e o software de visão artificial iNspect integrado para configurar ferramentas de processamento como inspeções de defeitos em peças, medidas, identificação de formas e cores, verificação e leituras de códigos de barras e códigos 2D. O modelo XA2 tem um sistema de iluminação strobe LED integrado.

Sistema ALPR/ANPR O CARRIDA CAM da Vision Components é o menor sistema “stand-alone” de ALPR/ANPR do mundo. Baseia-se numa pequena câmara inteligente VC Pro Z de apenas 88x58x36mm combinado com o software CARRIDA, tudo dentro de uma carcaça com conectores M12 e protecção IP67. Está pensado para aplicações exteriores, tais como controlo de acessos, portagens e controlos de semáforos. Graças ao baixo consumo de energia de somente 3W, o sistema CARRIDA CAM pode

ser alimentado por sistemas fotovoltaicos para que seja auto-suficiente em energia. O software CARRIDA garante a alta velocidade na leitura de placas e matrículas com uma precisão de 96%, inclusive em situações de iluminação variável, sujidade nas matriculas, deformações e danos nas mesmas.

Placa de captura A INFAIMON apresenta a placa Xtium-CL MX4 da série de frame grabbers da Teledyne Dalsa de alta velocidade. Baseada na plataforma PCI Express Rev. 2.0, combina potência com flexibilidade e alto rendimento para câmaras com interface CameraLink Base, Medium e Full. A Xtium-CL MX4 aproveita a tecnologia FPGA para implantar o protocolo CameraLink, ajudando a superar os limites de comprimento de cabos de CameraLink convencionais a altas velocidades de transferência de dados: 1.7GB/s utilizando o slot PCIe Gen 2.0 x4 enquanto mantêm ao mesmo tempo o suporte PCIe Gen 1.0 a 850MB/sec. A XtiumCL MX4 também inclui entrada rápida de encoder para o acesso ao posicionamento sub-micron e ao PoCL para câmaras Base, Medium e Full.

Inspecção de tampas Num dos seus mais recentes projectos, a Orizon Vision instalou uma máquina de inspecção de tampas para um dos maiores produtores nacionais de embalagens e tampas PET. Neste cliente, a verificação de defeitos das tampas à saída do molde era feita de modo manual, para detecção de gitos, rebarbas, microfuros ou manchas de óleo. Como resposta a este desafio, a Orizon Vision desenvolveu e instalou um sistema de inspecção, com rejeição das tampas com os defeitos citados. Esta integra: um tapete, 4 câmaras monocromáticas, 4 câmaras policromáticas e um sistema de rejeição por sopro. O sistema é alimentado por uma panela vibratória com um cadenci-

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ador e todo o sistema é controlado por um PLC. O sistema tem flexibilidade para 4 modelos diferentes e faz a inspecção de tampas de diversas cores, num total de mais de 50 combinações. O equipamento é flexível e ajustável para uma variedade de cores e modelos de tampas. A Orizon Vision é uma empresa de visão artificial focada na indústria alimentar e de bebidas. Apresenta um vasto portfolio de soluções, incluindo inspecção de garrafas, etiquetagem e impressão assim como inspecção da qualidade de tampas e cápsulas. A empresa caracteriza-se pelo seu foco em inovação, com várias parcerias com universidades e um projecto aprovado no âmbito do programa Europeu Horizon2020.

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detecção e medida

Medição de perfil com elevada precisão O Profiler™ 2 é um sensor de medição de perfil de elevada precisão emitindo uma linha laser e medindo a sua reflexão pelo método de triangulação. Efectua medições nos eixos X e Z, podendo medir também a superfície de objectos mais complexos. Podem ser analisadas até quatro áreas em simultâneo numa única medição. A cada uma das áreas pode ser atribuída uma das 10 funções integradas, por exemplo medição de altura ou largura. Enquanto a unidade de receção CMOS integrada garante uma medição precisa, o software de configuração intuitivo simplifica o comissionamento. O display integrado oferece uma visualização em tempo real. Graças ao conceito standalone, não há necessidade de cablagem adicional ou da utilização de uma unidade de controlo adicional. A medição é fiável independentemente da cor, material ou forma.

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Localização 3D O sistema de visão PLR (Part localization for de-racking) da Sick foi desenvolvido para o manuseamento automático de peças por um robô. Trata-se de um dispositivo autónomo que inclui funções de localização, um interface intuitivo com o robô assim como as funções necessárias à integração com o mesmo. Este sistema combina o estado de arte 2D e 3D no que toca a técnicas de visão, proporcionando uma solução única que pode ser usada em ambientes com condições variáveis. A interface do utilizador operada através de um web server integrado, assim como ferramentas robustas, asseguram uma integração livre de problemas. O tempo de comissionamento extremamente curto é um dos marcos deste sensor. O sistema de visão PLR da Sick permite actualizar células robóticas e estações de manuseamento sem a necessidade de especialistas de visão ou sistemas de computação adicionais. O sistema é calibrado de fábrica com um software pré-carregado. Basta instalar o dispositivo, ligá-lo ao controlador do robô, e carregar ou criar uma nova configuração em poucos minutos. O sistema de visão PLR para localização 3D de peças em rack da Sick é indicado para diferentes tipos de indústria, nomeadamente a automóvel, robótica e logística.

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software

Parceria SCADA A plataforma SCADAvantage da ABB para empresas de gás e petróleo pode estar disponível como solução cloud, com o suporte e engenharia da GlobaLogix (Houston, EUA), ao abrigo de um acordo de colaboração estabelecido entre as duas empresas. O alojamento na cloud é assegurado com segurança, encriptação e redundância, satisfazendo os padrões de centros de dados com missões críticas.

A GlobaLogix construiu uma infraestrutura baseada na cloud, altamente segura e redundante, para o alojamento

da plataforma SCADA da ABB. A infraestrutura fornece acesso seguro a 53 centros de dados na América do Norte com encriptação de 2048 bits, nível este de segurança superior ao exigido pelas presentes normas do Departamento da Defesa dos EUA. A infraestrutura é também conforme às mais exigentes normas para sistemas informáticos críticos para missão em centros de dados de Tier 4 da Telecommunications Industry Association (TIA) e do American National Standards Institute (ANSI). Estas normas exigem subsistemas completamente redundantes e zonas de segurança compartimentadas.

Gestão da produção de cerveja

Plataforma de automação

O software SCADA zenon,da COPA-DATA, tem funcionalidades e flexibilidade suficientes para permitir o desenvolvimento de uma aplicação concreta para a gestão do processo de produção de cerveja. Como em qualquer outro projecto de desenvolvimento de software de controlo de processos, é necessário ter em conta as exigências e necessidades do utilizador, e sistematizá-las em especificações apropriadas, as URS, user requirement specifications. A COPA-DATA sugere quatro etapas: gestão de células de processo, escolha da arquitectura do sistema, engenharia das células de produção e engenharia da aplicação. Num artigo sobre o tema, a COPA-DATA salienta a funcionalidade e flexibilidade do software zenon para configurar uma solução para o controlo da produção de cerveja, destacando as características de adequação à produção, possibilidade de expansão, fiabilidade e eficiência de engenharia. Para aceder a este artigo, clicar no ícone ao lado. O segundo link permite ver um pequeno filme sobre o tema.

A Progea apresentou a versão 2.1 da plataforma de software de automação Platform.NExT durante a feira SPS (Parma, Itália, 12 a 14 de Maio de 2015). Para além de várias funcionalidades novas, a versão 2.1 introduz um novo conceito de redundância que permite a utilização de uma sequência de servidores com um sistema sofisticado de compensação de carga. Cada ligação cliente pode ser feita automaticamente ao servidor com menor carga de dados. Segundo a Progea, a Platform.Next 2.1 constitui a melhor tecnologia da actualidade na área dos sistemas HMI, com melhorias nos gráficos WPF/XAML das bibliotecas de símbolos, nos sistemas de gestão 3D e nos sistemas de gestão de dados histórico e em tempo real.

O objectivo da parceria é oferecer um serviço SCADA robusto e aberto que permita reduzir os riscos operacionais, o peso da manutenção e os custos iniciais. Com a exigência por parte das indústrias de uma maior segurança e fiabilidade dos sistemas SCADA, a arquitectura e a manutenção dos sistemas têm tomado uma importância crescente. Algumas das maiores e mais robustas instalações SCADA têm recentemente sido comprometidas e continuam a operar sem protecção adequada.

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Um nível adicional de segurança é fornecido por autenticação Citrix instalada nos computadores portáteis, de secretária e tablets dos clientes para acesso ao sistema SCADA alojado na cloud. Com o fim de reduzir a exposição a ataques maliciosos e impedir erros de operação, é possível opcionalmente disponibilizar aos operadores no terreno acesso pela web a dados só de leitura e a informação-chave com protecção por palavra-passe. O cliente tem acesso integral a um conjunto completamente customizado dos seus próprios ecrãs SCADA. Todos os dados são guardados como histórico numa base de dados na cloud. Com a evolução das necessidades, o sistema apresenta a possibilidade de conversão em qualquer instante futuro numa solução tradicional de alojamento em servidores dedicados da empresa. A plataforma também suporta plug-ins de aplicações opcionais desenvolvidas especificamente para operações dos sectores upstream e midstream. Desde sistemas de elevação até à gestão de contratos de oleodutos ou gasodutos e à detecção de fugas, as aplicações podem no contexto da cloud serem em qualquer altura facilmente activadas e configuradas com alarmes e notificações. Para informação mais completa, clicar no ícone ao lado.

Novas funcionalidades no software MIS/ERP Com a release 8.0, o software MIS|ERP Sistrade® Print passou a incluir novas funcionalidades nas áreas dos recursos humanos, da gestão de ordens de produção e da recolha de dados de produção. A nova funcionalidade de simulação de remunerações permite calcular o salário base a partir do salário líquido (processamento invertido), para além do cálculo normal do salário líquido a partir do salário base. Na gestão de ordens de produção foram introduzidas modificações para melhorar a comunicação entre os departamentos comercial e de produção, sendo agora possível a actualização das ordens. No registo dos dados de produção, existe uma nova funcionalidade útil para os casos em que o processo de produção se baseia no número de série por cada unidade produzida. Nº 189 Junho 2015

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segurança

Relés de segurança compactos Os novos relés de segurança G9SE da Omron são versáteis, compactos e permitem uma instalação rápida, graças aos terminais não roscados de fácil acesso. Os quatro novos modelos com perfil ultrafino (17,5 mm e 22,5 mm) são compatíveis com uma ampla variedade de dispositivos de segurança, como paragens de emergência, fins de curso, sensores ópticos, sensores mecânicos e electrónicos. Dispõem de LEDs de alta visibilidade, para indicação de estado e diagnóstico. O tempo de resposta destes relés não ultrapassa os 15 ms. Os relés G9SE dispõem de até quatro saídas de segurança de 5 A, além de uma saída auxiliar de transístor PNP. Entre as aplicações comuns dos relés G9SE incluem-se as funções de um dos canais de paragem de emergência, bem como a supervisão de portas, protecções e barreiras ópticas de segurança. O relé G9SE-201, com 17,5 mm de largura, dispõe de duas saídas de segurança normalmente abertas. Em aplicações que requeiram mais saídas, o G9SE-401, de 22,5 mm de largura, disponibiliza quatro saídas de segurança instantâneas. O G9SE-221-T, também com

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22,5 mm, dispõe de duas saídas de segurança de atraso à desoperação. Os relés G9SE-221-T estão disponíveis em versões com um atraso máximo de 5 e 30 segundos. Ambas as versões permitem ao utilizador ajustar o retardamento até ao máximo, com 16 regulações possíveis. Os novos relés de segurança G9SE da Omron cumprem plenamente uma vasta gama de normas internacionais e europeias: ISO13849:2008 PLe da categoria de segurança 4, IEC/EN 60947-5-1/EN 62061 SIL 3, UL508 e CAN/ CSA C22.2 N.º 14. Além disso, estão em conformidade com as normas EN81-1 e EN81-2, tornando-os adequados para aplicações de elevadores e de elevação. Para ver uma pequena apresentação em filme, clicar no ícone ao lado.

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Novo diâmetro AP36 Novos acessórios de montagem A Teseo lançou novos acessórios de montagem para o seu sistema de tubagem em perfil de alumínio. Os novos acessórios tornam mais fácil e rápida a fixação em parede ou no tecto. Servem para os sistemas de distribuição AP (diâmetros 45, 54 e 68) e HBS (diâmetros 50, 63, 80 e 110). Os novos acessórios, fabricados em aço galvanizado, tem formato em U, com duas "asas" que seguram e posicionam o perfil e com orifícios laterais para aparafusamento anti-deslizante.

VMC adopta sistemas HBS50 e AP20 A Teseo forneceu os sistemas modulares HBS50 e AP20 à VMC, fabricante italiana de válvulas para compressores, para implementar a distribuição de ar comprimido para as máquinasferramentas, aparafusadoras, linhas de montagem e estações de ensaio. O sistema de distribuição opera actualmente à pressão de 9,5 bar, com 3% (0,2 bar) de perda de pressão no ponto mais afastado. A escolha dos sistemas Teseo foi determinada por razões de eficiência, rapidez de montagem e versatilidade. 18

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O sistema de disrtribuição AP passou a incluir o diâmetro 36, preenchendo a lacuna entre os diâmetros 28 e 45. O novo diâmetro é mais leve e mais rápido de montar que o perfil D32 do sistema HBS e tem todas as vantagens conhecidas do sistema AP, designadamente a montagem sem quaisquer operações de atarraxamento, soldadura ou pintura. A Teseo melhorou o sistema para reduzir o número dos parafusos de fixação. O tubo/perfil AP36 pode ter curvas a 45, 90 graus ou qualquer outro ângulo.

Novos acessórios A Teseo acaba também de apresentar novos acessórios para o sistema HBS110, designadamente ligações cruzadas, ligações a 45 graus e terminais em flange para válvulas borboleta, depósitos, filtros e secadores.

Persico instala rede HBS A Persico (Bergamo, Itália) instalou uma rede de ar comprimido baseada no sistema HBS da Teseo. A instalação abrange toda a fábrica (18 mil m2), inclui vários km de tubagem e substitui uma instalação dividida em três compressores independentes. O novo sistema de ar comprimido baseia-se numa sala central com três compressores e inversores. a passagem para o sistema centralizado permitirá uma redução de custos na ordem dos 30%. A Persico está a ponderar uma extensão do sistema para incluir também a rede de vácuo.

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Componentes isentos de lubrificação para a indústria alimentar A igus GmbH fornece componentes económicos e isentos de lubrificação, fabricadas em plásticos de elevado desempenho para aplicações móveis na tecnologia alimentar. Entre eles conta-se uma ampla gama de componentes com certificação FDA/EU, tais como a película de baixo atrito em iglidur A160 ou o rolamento de esferas em polímero detectável xiros M180. Os casquilhos deslizantes em polímero iglidur A160 e iglidur A181 estão presentes já numa grande variedade de aplicações, desde os sistemas de enchimento, passando pelas máquinas de sacos tubulares, até às máquinas de esterilização. Graças à elevada resistência ao desgaste, reduzida absorção de humidade e resistência a químicos, os casquilhos igus são especialmente adequados para aplicações em que exista o contacto direto com alimentos. A partir do material iglidur A160, a igus apresenta igualmente a

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película de baixo atrito com 0,5 mm de espessura. Esta pode ser aplicada de diversas formas, conferindo uma grande flexibilidade no revestimento de superfícies deslizantes de exigência elevada. A película distingue-se pelo baixo preço e pela sua elevada resistência ao desgaste, estando além disso em conformidade com a certificação FDA, tal como o rolamento de esferas em polímero xiros M180. Entre as vantagens contam-se, tal como em todos os produtos xiros, a ausência de manutenção e de lubrificação. O rolamento de esferas xiros M180 é, além disso, detectável e resistente a líquidos. No sector da tecnologia linear, a igus lançou a guia drylin W de aço inoxidável com novos tamanhos. Esta guia linear resistente à corrosão combina flexibilidade com capacidade de carga. Graças à utilização de aço inoxidável V4A, todos os componentes são extremamente resistentes a químicos.

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Fabricação aditiva com plásticos standard No passado, o mercado das peças técnicas de substituição mudou com o aparecimento de equipamentos de maquinação rápida instalados no sector do retalho (lojas técnicas). Essas máquinas tornaram possível obter vedantes, o-rings e outras peças, feitas "na hora". Com a evolução da fabricação aditiva (também conhecida como impressão 3D), podemos assistir a uma nova revolução, com a diferença de as peças de substituição já não serem maquinadas (isto é, obtidas por desbaste), mas por um processo aditivo. A primeira vantagem é imediata: menos desperdício de material.A Arburg (Lossburg, Alemanha), construtora de máquinas de injecção de plásticos desenvolveu o seu próprio sistema de fabricação aditiva para aplicações industriais. Mais do que uma novidade e curiosidade, o sistema Freeformer é cada vez mais encarado como complemento ou mesmo alternativa aos processos convencionais. O princípio de fuincionamento poder ser observado na animação acessível clicando no primeiro ícone. No processo AKF (Arburg Plastic Freeforming), o material fundido é projectado gota-a-gota por actuação piezoeléctrica (similar à impressão por jacto de tinta). A projecção das gotas é accionada por piezoeléctrica de alta frequência (ciclos de 60 a 200 Hertz). Cada gota em entre 0,18 e 0,3 mm. As cabeças aplicadoras do material fundido são estacionárias e o suporte é que se desloca em função do desenho da peça, de modo a que cada gota seja deposta no local exacto, criando assim peças 3D. As gotas fundem rapidamente entre si e arrefecem. A câmara de "impressão 3D" da máquina Freeformer permite fabricar peças com a dimensão máxima de 190 x 135 x 250 mm. A máquina Freeformer trabalha com plásticos standard, que são fundidos numa unidade de plastificação com princípio de funcionamento idêntico ao das unidades que equipam as máquinas de injecção. Por outro lado, as máquinas Freeformer podem fabricar peças com materiais diferentes, o que permite fabricar peças com duas cores ou com propriedades distintas, designadamente toque rígido e suave. Esta última possibilidade abre

caminho à produção de foles, tubos e outros componentes flexíveis. Na foto, pode ver-se uma demonstração da possibilidade de combinar na mesma peça partes rígidas e flexíveis.

Ao contrário do que sucede com os processos de maquinação, a fabricação aditiva pode executar peças com geometrias complexas. Na maior parte dos casos, a peça é simplesmente criaada, camada a camada, sobre o suporte da máquina. Se necessário, as peças podem ser criadas sobre estruturas de suporte que são posteriormente removidas. A Arburg já demonstrou dois modos de fazer isto. Num deles, a estrutura de suporte é criada no mesmo material, mas com pontos ténues fáceis de quebrar posteriormente para a isolar a peça final. Neste caso, a estrutura de suporte é recuperada e o material pode voltar a ser transformado. Em alternativa, a estrutura de suporte pode ser criada num material solúvel. Finda a "impressão" 3D, o conjunto (peça e estrutura de suporte) passam por um banho de água, restando apenas a peça final. Na foto ao lado pode ver-se um exemplo desta solução. As duas peças brancas formam um fecho deslizante. O material de côr laranja é solúvel e é posteriormente retirado. A fabricação aditiva não se limita ao domínio da produção de protótipos, protótipos funcionais ou peças únicas. É também uma solução paras pequenas séries persona-

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materiais lizadas ou mesmo para médias e grandes séries, neste último caso em combinação com máquinas de injecção e soluções de automação Industry 4.0. Este ano, a tecnologia Freeformer esteve em destaque na feira de Hanover (em Abril), com o objectivo de alargar os campos de aplicação. A tecnologia enquadra-se bem no espaço "Additive Manufacturing Plaza", uma área específica da área de "Digital Factory". Como demostração, a máquina Freeformer produziu durante a feira interruptores "rocker" da marca GIRA. A aplicação é completada com tecnologias de outros fabricantes, como a Trumpf (aplicação laser do lettering), Fuchs Engineering (controlo de qualidade e Fpt Robotik (automação).

Máquina de dobrar A quinadora ASK foi melhorada para permitir a dobragem com alturas maiores. Para além dos comprimentos de 1000 mm e 1500 mm, a versão ASK3 inclui também o comprimento intermédio de 1250 mm e passou a ter opção entre três alturas de trabalho. Para além das distâncias maiores, a máquina permite uma operação mais rápida e mais fácil para o operador.

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Impressão 3D de materiais cerâmicos A Schunk Carbon Technology (SCT) posiciona-se no mercado das tecnologias de fabricação aditiva com a apresentação da tecnologia IntrinSiC para produção de peças e componentes complexos em materiais cerâmicos (carboneto de silício) por impressão 3D. A SCT posiciona-se também como prestador de serviços de manutenção (relining) de câmaras térmicas (fornos de vácuo), com tecnologia patenteada CFC. A tecnologia de impressão 3D permite fabricar peças com geometrias complexas, incluindo espaços ocos, cortes internos, etc.. em carboneto de silício, um dos materiais mais duros do mercado. As camadas de isolamento dos fornos de vácuo têm de ser substituídas periodicamente e a SCT disponibiliza-se para prestar o serviço de "religing" usando componentes CFC, com base numa tecnologia patenteada que inclui a colocação de elementos térmicos com um perfil de "duplo L" de dois níveis que assegura, entre outros aspectos, um melhor isolamento das portas. Os novos isolamentos contribuem para uma distribuição mais homogénea da temperatura, com a consequente redução de custos.

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Inibidores de corrosão em múltiplas aplicações São múltiplas as situações em que é indispensável o recurso a produtos de protecção contra a corrosão. Regra geral, usam-se produtos químicos que apesar de cumprirem a sua função, colocam questões suplementares de compatibilidade ambiental. A Cortec Corporation (St. Paul Minnesota, EUA) desenvolveu uma linha alternativa de produtos - designada BioCortec® - que se baseiam em matérias-primas renováveis (vegetais) e que são compostáveis e biodegradáveis. O portefólio de produtos da Cortec dá conta da sua dupla especialidade: produtos anti-corrosivos e químicos de origem "bio". Com a gama BioCortec®, as duas áreas surgem combinadas. A gama BioCortec® inclui os seguintes tipos de produtos:

Filmes e Sacos São materiais alternativos aos filmes de PEAD (polietileno de alta densidade), PEBD (polietileno de baixa densidade) e PELBD (polietileno linear de baixa densidade). Os filmes e sacos são biodegradáveis e compostáveis;

Papéis VpCI® São papéis kraft com revestimento especial com inibidores de corrosão de fase vapor (VpCI). Apesar deste tratamento, os papéis continuam a ser recicláveis, biodegradáveis e compostáveis;

EcoEarth™

EcoOcean® Filmes e sacos de origem "bio"para aplicações navais que requerem a biodegradação e a disgestão anaeróbica;

BioPouch™ Produto baseado em sub-produtos vegetais, com nanoVpCIs, destinado a protecção anti-corrosiva de peças metálicas. Com o BioPouch™, a Cortec inaugurou a era dos inibidores de corrosão baseados em sub-produtos agrícolas. Vendido em pequenas saquetas, este material protege objectos metálicos contra a corrosão. É para ser usado no interior de embalagens herméticas. Os inibidores de corrosão Nano-VpCI® (inibidores de corrosão em fase vapor) são libertados para a atmosfera interior da embalagem e aderem à superfície metálica, formando uma nano-camada protectora. O novo material não é tóxico, não contém nitritos, halogenados ou fosfatos. Podem ser manipulado sem risco. A utilização de inibidores de corrosão revelou-se especialmente relevante na protecção de peças auto da Volvo e da Ford durante o transporte marítimo. Os óleos anti-ferrugem tradicionais revelaram-se ineficazes na protecção durante dois a quatro meses de transporte marítimo de peças de liga especial de alumínio entre Montenegro e as linhas de montagem. Os problemas de oxidação desapareceram com a utilização dos óleos de corte ERcoLine®.

Protecção electrónica para equipamentos e componentes electrónicos e ópticos;

EcoAir® Gases propulsores alternativos para aerossóis;

EcoLine® Inibidores de corrosão VpCI baseados em canola e soja;

Inibidores de Corrosão Migrantes (MCI®) Aditivos para cimento baseados em soja e beterraba. Aplicados na superfície do cimento, migram através do cimento e protegem os varões metálicos contra a corrosão;

Espumas Fabricadas a partir de óleos de soja e fibras bio, estas espumas emitem moléculas de VpCI que aderem às superfícies metálicas; 22

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Rolamentos, buchas e anéis de encosto são peças que podem ser eficazmente protegidas contra corrosão durante períodos até 12 meses, usando os óleos de corte EcoLine®. Todos os produtos BioCortec® têm conformidade com as normas NACE RP 0487-2000, NACE TM0208-2008, MIL-I-22110C, MIL-PRF-3420G, ASTM D6400, DIN EN 13432, DIN V 54 900 e são compatíveis com os requisitos RoHS. Para mais informação, clicar no ícone ao lado.

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Filme retráctil, anti-corrosivo e retardante de chama Para proteger produtos ou equipamentos durante a armazenagem e transporte, a Cortec desenvolveu o MilCorr® FR VpCI® Shrink Film, um novo filme retráctil formulado com inibidores de corrosão em fase vapor (VpCI®), inibidores da radiação ultra-violeta (UV) e aditivos retardantes de chama. O novo filme é indicado para protecção de metais, incluindo equipamentos de grande dimensão. É especialmente eficaz contra os efeitos da humidade, atmosferas industriais agressivas e ambientes salinos. Os inibidores de corrosão vaporizam, condensam nas superfícies metálicas e disseminam por todas as áreas da peça ou equipamento protegido. O filme MilCorr® é indicado para embalagem de exportação de equipamentos, protecção de equipamentos antes da instalação, protecção de veículos de recreio, veículos militares e material de defesa, etc.. A EcoCortec anunciou a disponibilidade de filmes e

Protecção em sistemas de água A Cortec (St. Paul, Minnesota, EUA) fabrica inibidores de corrosão em fase vapor VpCI® apresentados em blocos, para uso em sistemas de arrefecimento de águas, estações de tratamento de águas residuais e em sistemas navais. Quando colocados na água, estes blocos dissolvem lentamente, emitindo inbidores biodegradáveis que protegem o sistema contra corrosão. Estes inibidores são isentos de nitridos, cromados e metais pesados, não provocam espuma nem favorecem a formação de bactérias. São fáceis de detectar com um kit de teste de molibdénio. Segundo a Cortec, são eficazes na protecção anti-corrosiva de aços carbono, inoxidáveis e galvanizados,cobre e outros metais amarelos. Nº 189 Junho 2015

sacos de VpCI®-126 e Milcorr®, em vários tamanhos e formatos, para protecção de equipamentos. São filmes leves e sem compostos tóxicos. O tratamento VpCI é indicado para cargas sensíveis à corrosão durante o transporte e armazenagem, especialmente em condições de exposição a humidade, salinidade e a atmosferas industriais agressivas. A EcoCortec tem sede em St. Paul (Minnesota, EUA) e uma fábrica na Europa (Croácia).

Protecção aquosa CorrShield VpCI®-379 é um líquido de protecção anti-corrosiva, de base aquosa, económico, seguro e conforme com exigências ambientais. Destina-se a proteger metais ferrosos e não ferrosos, designadamente em produtos embalados ou não, armazenados em interiores ou exteriores. A actuação em fase vapor migra mesmo para zonas do produto de mais difícil protecção. O CorrShield VpCI®-379 pode ser diluído entre 5% e 50%, permitindo optimizar o rendimento do produto em função da duração necessária de protecção. A base aquosa evita os problemas de limpeza associados ao uso de óleos.

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