LQS - melhorando a qualidade em projetos de Geomembrana

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Insights do produto

Muitas pessoas desconhecem como o Sistema de Qualidade Leister (LQS) pode melhorar a qualidade em projetos de instalação de geomembranas. Leia este artigo para saber mais sobre o assunto.

Autor: Eddie Weiser, Engenheiro Técnico de Vendas, Leister Suíça

Como descobrir onde a LQS pode ajudá-lo

Para ver como a LQS pode ajudá-lo, primeiro é preciso entender que toda soldagem de plástico é uma combinação de três parâmetros.

  1. Calor/Energia
  2. Velocidade / Tempo
  3. Pressão

Mas não basta saber isso. Cada material tem a sua própria janela de soldadura específica. Estas janelas de soldagem são específicas para cada tipo de material e combinação de máquinas de soldagem. Os valores podem ser pré-definidos através da realização de testes de soldadura. Após este teste de soldagem você conhece a janela de soldagem dos seus materiais a serem soldados.

Por que não seria importante garantir que os operadores de soldadura se agarrem a estes parâmetros?

LQS permite documentar e registrar estes três parâmetros críticos de soldagem continuamente. Isto assegura que os parâmetros de soldadura utilizados durante a soldadura de teste sejam mantidos durante todo o projecto.

Na Alemanha, esta tecnologia já é utilizada há muitos anos e está bem documentado que a qualidade de soldagem em tais projetos é do mais alto padrão que se encontra em qualquer parte do mundo.
Outras indústrias como a aeronáutica, automóvel ou farmacêutica mostraram-nos que através de documentação de qualidade fiável podemos aprender muito sobre o que fizemos no passado e o que podemos melhorar para o futuro.

Então porque é que esta tecnologia não é padrão na indústria das geomembranas?

Ao utilizar esta tecnologia, só podemos melhorar a qualidade dos projectos no futuro. Para nos ajudar a compreender porque é que isto é tão importante, é necessário compreender o processo de soldadura com mais detalhe. A janela de soldagem pode ser ilustrada no diagrama a seguir para nos ajudar a entender diferentes materiais.

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Como você pode ver a janela de soldagem é bastante grande e não é suficiente nos encontrarmos em algum lugar na janela de soldagem. Precisamos de apontar para o "ponto doce" dentro da janela de soldadura.

Por que precisamos de encontrar o "ponto doce"?

Muito simplesmente, porque quando o material é soldado no "ponto doce" o material será soldado mas ainda assim manterá as características importantes do material.

Vamos olhar mais de perto para o HDPE

Todos viram uma peça virgem de PEAD ser submetida a um teste de corte (o material não foi soldado) em um tensiômetro. Normalmente a amostra mostrará sinais de agarrar ou esticar, como visto na figura 1 abaixo. Estas são qualidades no material que queremos e precisamos assegurar para uma contenção a longo prazo.

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Imagem 1: Amostras que exibem sinais de agarrar ou esticar.

Figura 2: Uma amostra que mostra uma ruptura limpa fora da solda.

Figura 3: Esta amostra também passou os requisitos padrão. Mas também vemos que a membrana manteve a capacidade de esticar e não de quebrar.

Mas quando testamos, amostras soldadas em um teste de peel (2 peças soldadas juntas) no tensiômetro. Com que frequência ainda se vê o pescoço como na figura 3? O que vemos comum e mais frequentemente é uma ruptura limpa fora da solda, tal como na figura 2 acima. Tecnicamente esta amostra soldada passou os requisitos tal como os conhecemos, mas já não vemos nenhum pescoço.

Não seria melhor se pudéssemos passar os requisitos e ainda manter esta característica desejável do material, sendo capazes de esticar e ainda manter a sua capacidade de contenção?

Com um resultado como na figura 3 acima? Ambas as soldas das figuras 2 e 3 são feitas dentro da nossa janela de soldagem. Mas a soldadura na figura 3 foi dentro do ponto ideal. Isto permite que a membrana mantenha algumas características muito importantes, tais como a capacidade de esticar. E é aqui que se encontra a grande vantagem para a gravação de dados.

As experiências europeias têm demonstrado que a utilização desta tecnologia pode levar a grandes melhorias na qualidade geral da soldadura. Houve até estudos reconhecidos para mostrar que zero vazamentos são possíveis e não apenas um sonho de canalização - Müller e Wöhlecke et el (2017).

Produtividade acima da qualidade?

Um dos principais problemas que existem é o impulso da produtividade em detrimento da qualidade. Isto leva a medidas que, por sua vez, não são benéficas para o processo de soldagem. O instalador é confrontado pelo fato de que quanto mais rápido o material for instalado, mais rápido eles podem passar para o próximo trabalho. Isto leva a inconsistências nos parâmetros de soldagem, outro problema é a falta de técnicos de soldagem devidamente treinados. Estas são boas razões pelas quais devemos usar um sistema de gravação de dados como o LQS para nos ajudar a rastrear e manter a consistência dos três parâmetros de soldagem. Isto, por sua vez, melhora automaticamente a qualidade da soldadura. LQS ajuda-nos a manter a qualidade e melhorar a eficiência ao mesmo tempo. Se você evitar problemas de qualidade, não perca tempo consertando-os.

Soldagem a temperaturas máximas

Outro problema comum é executar o processo de soldagem à temperatura máxima que a máquina permite. Isto resulta em uma degradação das características físicas dentro dos plásticos que são soldados. Um bom exemplo é a figura 2, onde você pode ver que a solda ainda passou os requisitos padrão, mas algumas características importantes foram perdidas. Mais comumente vemos soldas que foram feitas com muito calor. Estas soldas então estalam mesmo à saída da solda. O material perde a sua capacidade de esticar o pescoço ou de esticar, se tiver sido sujeito a muito calor. Na pior das hipóteses, ouvimos dizer que 3 a 8 anos abaixo do trilho as soldas estão quebrando fora da zona soldada, deixando a membrana incapaz de desempenhar seu papel principal de contenção.

Como definir os ajustes de pressão de soldagem corretos?

O ajuste de pressão de muitas máquinas de soldadura Geo é um jogo de adivinhação para dizer o mínimo, mas mais uma vez este é um cenário crítico que desempenha um papel muito maior na qualidade da soldadura do que a maioria das pessoas estão dispostas a reconhecer. Não há pressão suficiente, o que resulta em má ligação dos materiais. Demasiada pressão de soldadura significa que o material plastificado é espremido apenas para criar aquilo a que chamamos uma soldadura a frio. A solda a frio também estará fora do ponto doce da nossa janela de soldagem.

Então porque é que tantas máquinas não têm a capacidade de mostrar a pressão real de soldadura?

As máquinas precisam cumprir certos padrões, mas ainda assim não vemos requisitos para limites de tolerância, padrões de calibração ou chamadas para sistemas de controle de malha fechada para soldadores. As máquinas LQS, no entanto, cumprem todos os requisitos acima. Imagine se não houvesse normas de segurança para os carros que viajam nas nossas estradas públicas? Imagina o caos.

Ao dispormos de um sistema que mantém um registo dos parâmetros ideais de soldadura, estaríamos a um passo enorme para garantir que as condições são as adequadas para que a soldadura seja boa. Tais sistemas também podem ser configurados para incluir tolerâncias mínimas e máximas para os três parâmetros críticos. A LQS também torna possível exibir constantemente a tensão. A flutuação de tensão e a qualidade dos cabos é também uma das principais causas de problemas quando se trata de garantir um desempenho estável do equipamento de soldagem.

Tudo isto prepara então o palco para a "Teste Destrutivo Inteligente" que pode então ser implementado juntamente com os dados registados para estabelecer, quando e onde os testes devem ser realizados. Seria então muito mais fácil para um inspector ou proprietário determinar, a partir dos dados registados, onde podem ser encontrados potenciais problemas. Utilizada correctamente, esta tecnologia poderia ser a base para a colocação das fundações quanto à forma como a soldadura e os ensaios destrutivos poderiam ser realizados no futuro. É comum em alguns países que o inspetor examine os dados de soldagem para decidir de onde os testes destrutivos serão realizados. Estamos firmemente convencidos de que o nosso objectivo deve ser o de melhorar a qualidade da soldadura. Todos nós conhecemos a expressão que a cadeia é tão boa quanto o elo mais fraco. Agora o elo mais fraco é a soldadura. A tecnologia está disponível para nos ajudar a melhorar a nossa soldadura. Porque não estamos a tirar o máximo partido dela? No futuro, também pretendemos incorporar outros "equipamentos de soldagem e testes inteligentes", tais como "Extrusoras Inteligentes" e "Tensiômetros Inteligentes". Este equipamento também registaria e documentaria parâmetros relevantes para fins de aquisição de dados e controlo de qualidade e faria automaticamente corresponder os resultados dos testes aos dados de soldadura, tornando a documentação ainda mais completa.