Aprendendo com a norma técnica a projetar produtos eletroeletrônicos ambientalmente conscientes


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Todo produto tem um efeito no meio ambiente, o qual pode ocorrer em algum ou em todos os estágios do seu ciclo de vida: aquisição de matéria prima, fabricação, distribuição, uso, manutenção, reuso e no fim de vida. O uso generalizado de produtos eletroeletrônicos tem aumentado a preocupação quanto aos seus impactos ambientais. Como resultado disto, estão surgindo legislações, assim como requisitos orientados ao mercado para o projeto ambientalmente consciente.

Quando descartados de maneira incorreta, os produtos eletroeletrônicos podem causar grave contaminação ao meio ambiente devido à presença de elementos perigosos como chumbo, mercúrio, cádmio e arsênio. Além destes elementos, existem diversas outras substâncias presentes nos equipamentos eletrônicos que, caso entrem em contato com o meio ambiente, podem contaminá-lo, gerando por consequência sérios danos à saúde humana.

Quando o meio ambiente é afetado por estes compostos tóxicos, a contaminação do ser humano se dá através da ingestão de água ou alimentos. Por exemplo, o arsênico se faz presente na forma de arsenieto de gálio e é utilizado para a composição de condutores em chips nas placas de circuito mais modernas. Caso contamine o meio ambiente e venha a ser ingerido por seres humanos, pode causar problemas na comunicação entre células e interferir nos gatilhos que geram crescimento celular, possivelmente contribuindo para doenças cardiovasculares, câncer e diabetes, em caso de exposição crônica.

O cádmio está presente em baterias de níquel cádmio, telas de televisores CRT (televisores de tubo) e cartuchos e tonners de impressora. Caso contamine o meio ambiente e venha a ser ingerido por seres humanos, o cádmio afeta a capacidade do corpo de metabolizar cálcio, o que leva a dores ósseas e a ossos frágeis e gravemente enfraquecidos. Além disso, a contaminação por cádmio pode causar câncer e mau funcionamento dos rins.

O chumbo é incluído em baterias antigas, televisores CRT e utilizado como solda em placas de circuito. Caso contamine o meio ambiente e venha a ser ingerido por seres humanos, o chumbo pode causar danos aos rins e, caso crianças sejam contaminadas, pode causar danos ao sistema nervoso e ao cérebro.

O lítio se faz presente em baterias de íons de lítio utilizadas em celulares modernos. Caso contamine o meio ambiente e venha a ser ingerido por seres humanos, o lítio pode causar danos aos rins e a tireoide, causando disfunções hormonais.

Por fim, os retardantes de chama a base de bromo, como os compostos polibromobifenilo (PBB), éter difenil polibrominado (PBDE), tetrabromobisfenol (TBBDA), são utilizados nas placas de circuito de todos os equipamentos elétricos. Caso essas placas de circuito sejam queimadas sem o devido rigor técnico, a combustão pode gerar dioxinas que são extremamente tóxicas aos seres humanos, podendo causar a sua morte.

A NBR IEC 62430 de 11/2010 – Projeto ambientalmente consciente para produtos eletroeletrônicos especifica requisitos e procedimentos para integrar aspectos ambientais nos processos de projeto e desenvolvimento de produtos eletroeletrônicos, incluindo a combinação de produtos, os materiais e componentes dos quais eles são compostos. A existência desta norma não impede que determinados setores gerem as suas próprias normas ou diretrizes, mais especificas.

Caso estes documentos sejam produzidos, é recomendado que eles utilizem esta norma como referência para assegurar a consistência ao longo do setor eletroeletrônico. O projeto ambientalmente consciente deve ser baseado no conceito da abordagem de ciclo de vida, que requer considerações durante o processo de projeto e desenvolvimento dos aspectos ambientais significativos de um produto em todos os estágios de seu ciclo de vida.

Os elementos-chave da abordagem de ciclo de vida são: ter como objetivo minimizar o impacto ambiental adverso do produto com um todo; identificar, qualificar e, quando possível, quantificar os aspectos ambientais significativos do produto; e considerar as compensações entre os aspectos ambientais e os estágios de ciclo de vida. Tudo isso deve ser iniciado o quanto antes no processo de projeto e desenvolvimento, quando há maiores oportunidades de mudanças e melhorias no produto que afetem seu desempenho ambiental global ao longo do seu ciclo de vida.

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Como um primeiro passo para a abordagem do ciclo de vida, é recomendável que a função prevista de um produto seja determinada. Durante os estágios seguintes de projeto e desenvolvimento, é recomendado identificar a influência de qualquer modelo de negócio aplicado. Os estágios de ciclo de vida de qualquer produto sob controle da organização geralmente incluem o processamento de materiais, manufatura, distribuição, uso, manutenção e gerenciamento do fim de vida (incluindo reuso, reciclagem, recuperação e disposição final).

Quando um produto faz parte de um sistema, o seu desempenho ambiental, durante um ou mais estágios do ciclo de vida, pode ser alterado por outros produtos do mesmo sistema. O projeto ambientalmente consciente requer colaboração e contribuições de todas as partes interessadas ao longo da cadeia de fornecimentos.

O projeto ambientalmente consciente é realizado dentro dos limites estabelecidos pelos requisitos regulatórios e os requisitos das partes interessadas. Tais requisitos devem ser regularmente revisados, de modo que as alterações pertinentes sejam compreendidas pela organização responsável pelo projeto ambientalmente consciente.

Os requisitos regulatórios e de partes interessadas podem incluir: restrições e obrigações resultantes de regulamentos nacionais e internacionais; normas técnicas e acordos voluntários; necessidades, tendências e expectativas do mercado e/ou dos clientes; expectativas da sociedade e dos investidores, por exemplo, avanços em tecnologia. O projeto ambientalmente consciente e o seu objetivo de minimizar os impactos adversos globais do produto devem estar refletidos nas políticas e estratégias da organização. Se uma organização possuir um sistema de gestão que inclua a função de projeto e desenvolvimento de produtos, o processo de projeto ambientalmente consciente deve ser parte integrante do sistema documentado.

Considerações ambientais podem ser um dos elementos do processo de gerenciamento global de risco da organização. As organizações que realizam processos de projeto ambientalmente consciente devem estabelecer, documentar, implementar e manter este processo como uma parte integrante do processo de projeto e desenvolvimento do produto.

Este processo de projeto ambientalmente consciente inclui as seguintes etapas: analise dos requisitos ambientais regulatórios e dos requisitos ambientais das partes interessadas; identificação e avaliação dos aspectos ambientais e seus respectivos impactos; projeto e desenvolvimento; revisão e melhoria contínua. Depois, a organização deve documentar os resultados pertinentes e as conclusões subsequentes, bem como deve atribuir responsabilidades.

Como etapa inicial do projeto ambientalmente consciente, a ser realizada juntamente com a identificação dos aspectos ambientais, a organização deve compreender os requisitos regulatórios e dos requisitos ambientais das partes interessadas pertinentes, tanto horizontalmente como para cada setor específico. Esses requisitos estabelecem a estrutura básica a partir da qual o produto é desenvolvido.

A organização deve assegurar, conforme apropriado, que: os requisitos ambientais pertinentes estabelecidos pelas autoridades regulatórias e pelas partes interessadas sejam identificados, abrangendo as funções pertinentes do produto, os estágios pertinentes do ciclo de vida, os aspectos ambientais pertinentes do produto, o âmbito geográfico do mercado pretendido, e as atividades relacionadas da organização; os requisitos atuais e os novos sejam revisados e identificados regularmente; seja feita e documentada urna análise sistemática desses requisitos, identificando as funções e estágio (s) do ciclo de vida do produto afetado, atividades relacionadas e responsabilidades na organização e a (s) ação (ões) resultante(s) a serem tomada(s); os novos requisitos ou alterações que apareçam durante a fase de projeto sejam avaliados de acordo com seu impacto sobre o produto e que as modificações necessárias sejam realizadas.

Requisitos horizontais aplicam-se normalmente a produtos eletrônicos e eletrotécnicos. Requisitos setoriais específicos endereçam um determinado grupo de produto. A organização deve estabelecer um procedimento para identificar os aspectos ambientais e impactos correspondentes.

Tal procedimento deve englobar algumas etapas. A identificação de aspectos ambientais pertinentes e impactos correspondentes. Para cada estagio pertinente do ciclo de vida, identificar as entradas, tais como materiais, energia e outros recursos utilizados, assim como as saídas, que causem impactos ambientais. Exemplos de saídas incluem o próprio produto, produtos semiacabados, rejeitos, resíduos de produção e emissões.

É permitido o uso de informações ambientais qualitativas ou quantitativas associadas aos processos, materiais, partes ou componentes identificados. Quando possível, o uso da abordagem quantitativa é recomendado. A identificação de aspectos ambientais também pode ser realizada para urna categoria de produto. A avaliação de impactos ambientais relativos aos aspectos ambientais pertinentes identificados e determinação de aspectos ambientais significativos.

Após a identificação de todos os aspectos ambientais pertinentes, são determinados os aspectos ambientais significativos através de avaliação e priorização, com base no quanto contribuem para o impacto ambiental geral. A organização pode então endereçar, nas etapas subsequentes do processo de projeto ambientalmente consciente, esses aspectos ambientais significativos identificados para um produto ou categoria de produto.

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Deve-se evitar enfatizar de maneira arbitrária um único aspecto ambiental ou um único estágio do ciclo de vida. É permitido o uso de avaliações e priorizações qualitativas ou quantitativas dos aspectos ambientais. Quando possível, o uso da abordagem quantitativa é recomendado.

Quanto à documentação do processo de projeto ambientalmente consciente, como gestão do conhecimento, deve-se ter os procedimentos e os registros usados para assegurar a conformidade do produto com os requisitos especificados: identificação das normas e orientações aplicadas, requisitos dos regulamentos; detalhes dos elementos significativos do projeto e desenvolvimento adotados para reduzir os impactos ambientais adversos e dos procedimentos usados para controlar as variações do processo de produção; resultados da avaliação do produto (avaliar parâmetros ambientais) por todo o seu ciclo de vida, avaliando, ensaiando e elaborando protótipos de variantes dentro de critérios, tais como econômicos, técnicos, sociais e ambientais.

Uma organização pode adaptar seu sistema de gestão existente de maneira a estabelecer um sistema de gestão do conhecimento que seja adequado para assegurar a identificação dos requisitos regulatórios e das partes interessadas pertinentes. Por fim, deve-se estabelecer, implementar e manter um procedimento para revisão e melhoria contínua dos aspectos ambientais significativos dos produtos durante todo o seu ciclo de vida.

A organização deve realizar revisões para avaliar se o projeto de produto atendeu às metas definidas na especificação ambiental do produto, sempre que aspectos ambientais significativos forem afetados ou que uma fase mais ampla do projeto for concluída. Quando as metas ambientais do produto não são atendidas, ações de melhoria devem ser atribuídas e implementadas ao projeto corrente ou futuro.

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Verificação, qualificação, certificação: qual destas ferramentas de teste é a mais adequada?

Normas comentadas

NBR 14039 – COMENTADA de 05/2005Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV – Versão comentada.

Nr. de Páginas: 87

NBR 5410 – COMENTADA de 09/2004Instalações elétricas de baixa tensão – Versão comentada.

Nr. de Páginas:209

Richard Landim, especialista em produtos da Fluke Networks Brasil

À medida que as redes crescem e se transformam, o desempenho do cabeamento torna-se crítico no que diz respeito à qualidade do serviço entregue. Os administradores e usuários estão constantemente demandando novas tecnologias, serviços e melhor performance, o que, inevitavelmente, requer infraestrutura de rede avançada, confiável e segura.

Neste cenário, as ferramentas de teste de cabeamento tornaram-se essenciais para que instaladores, empreiteiros e técnicos garantam a qualidade e evitem falhas na infraestrutura da rede. Essencialmente existem três maneiras para se testar uma instalação de cabeamento: verificação, qualificação e certificação. Mas é preciso analisar cada tipo de teste para que o usuário certifique-se qual ferramenta melhor atende às suas necessidades.

O cabeamento está conectorizado corretamente? Os testes de verificação respondem a esta pergunta. Para o cabeamento de cobre, essas ferramentas de baixo custo e simples de utilizar realizam funções de continuidade básicas, como pinagem e geração de tons. A pinagem dirá que cada par está conectado aos pinos certos em plugues (machos) e soquetes (fêmeas) com bons contatos nas terminações, enquanto que a geração de tons é usada para auxiliar na identificação de um cabo específico em um grupo ou em uma extremidade remota.

Alguns testadores de verificação incluem um recurso de reflectometria no domínio do tempo (Time Domain Reflectometer, TDR) para ajudar a determinar a distância até a extremidade de um cabo ou um local de problema. Esse tipo de ferramenta também é capaz de detectar se um switch está conectado ao cabo sob teste.

No caso da fibra, um localizador visual de falhas (Visual Fault Locator, VFL) pode servir como ferramenta de identificação, à medida que verifica a continuidade das conexões de fibra para ajudar a encontrar interrupções, conectores e fusões com problemas. Além disso, o localizador visual de falhas verifica a polaridade e a orientação apropriadas das fibras em caixas de passagem, cassetes e DIOs.

Embora a verificação seja ideal para o troubleshooting e realmente a primeira linha de defesa na descoberta de problemas de cabeamento, a maioria dos testes de cabo exige mais do que uma simples verificação. Como consequência, raramente é o único método utilizado, a menos que esteja testando aplicações apenas de voz POTS (serviço telefônico convencional) rodando sobre cabos de voz simples como os de Categoria 3.

Sozinhos, os testes de verificação não averiguarão a capacidade do cabeamento para comportar aplicações específicas. E certamente não resultarão na capacidade de garantir as normas de conformidade necessárias para uma garantia de fabricante.

O cabeamento pode suportar a aplicação desejada? Os testadores de qualificação incluem a funcionalidade de verificação, porém são mais sofisticados, capazes de qualificar a largura de banda do cabeamento. A qualificação fornece as informações necessárias para determinar se o cabeamento sob teste suportará a sinalização para aplicações específicas.

Combinados com o recurso de verificação, os testadores de qualificação também são excelentes ferramentas na solução de problemas. São ideais para pequenas adições, movimentos e alterações ou para a configuração de uma rede temporária que precisa estar qualificada a uma tecnologia de rede específica.

Também podem ajudar a decidir se uma planta de cabeamento existente precisa ser atualizada para comportar uma nova aplicação. Mas como os testes de verificação, a qualificação não realiza a certificação exigida pelos fabricantes de cabeamento ou pelas normas atuais.

O cabeamento cumpre as normas do setor? Os testadores de certificação são a única resposta para esta pergunta. Usados por instaladores/fornecedores e gerentes de unidades empresariais para assegurar que o novo cabeamento satisfaça plenamente aos requisitos das normas de cabeamento como a nova TIA-568.3-D, uma ISO 11801 ou a nossa ABNT NBR 14565, a certificação é a mais rigorosa de todos os testes de cabo. É exigida pelos fabricantes de cabeamento para receber uma garantia.

A certificação inclui todos os testes que entram na verificação e na qualificação, mas também realizam várias medições por meio de faixas de frequência definidas previamente e compara os resultados detalhados aos padrões definidos pela TIA, ISO ou demais órgãos reguladores como a ABNT. Os resultados determinam aprovação ou reprovação de acordo com a norma e indicam se uma ligação está em conformidade com uma categoria ou classe específica de cabo, como a categoria 6A ou EA. Isso, por sua vez, diz qual aplicação esse link é capaz de suportar.

Embora a decisão de utilizar testes de verificação, qualificação ou certificação de cabeamento, em última análise, se trate do que o cliente necessita, os testadores de certificação que atendem as normas do setor são os únicos capazes de oferecer o suporte e a segurança financeira necessária. Qualquer outra escolha põe a responsabilidade única de garantia sobre você. E com um custo médio do link de pelo menos R$200 para uma instalação comercial, qualquer valor em risco é muito significativo.

A Diretiva RoHS aplicada a equipamentos eletromédicos

NORMAS COMENTADAS

NBR 14039 – COMENTADA de 05/2005

Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV. Possui 140 páginas de comentários…

Nr. de Páginas: 87

NBR 5410 – COMENTADA de 09/2004

Instalações elétricas de baixa tensão – Versão comentada.

Nr. de Páginas: 209

NBR ISO 9001 – COMENTADA de 09/2015

Sistemas de gestão da qualidade – Requisitos. Versão comentada.

Nr. de Páginas: 28

José Carlos Boareto e Guilherme Valença da Silva Rodrigues

A primeira revisão da Diretiva RoHS (Restrição ao Uso de Substâncias Perigosas) foi lançada em 2002 e colocada em vigor em 2006. Nesta versão, os equipamentos eletromédicos eram deixados de fora das necessidades de eliminação de substâncias nocivas. No ano de 2010, foi lançada uma revisão da Diretiva, chamada RoHS 2 ou RoHS Recast.

Nesta revisão, foram introduzidas algumas alterações. Entre as mais fortes está a inclusão dos equipamentos eletromédicos com um cronograma para entrada em vigor. Lançaram-se ainda, após a RoHS 2, uma série de publicações, incluindo novas exceções que permitem o uso de substâncias em determinadas aplicações, e foram adicionadas novas substâncias.

Este artigo faz uma revisão do status atual da Diretiva, conforme a última versão consolidada de junho de 2015, a fim de atuar em conjunto com nossos clientes do setor eletromédico nas adaptações necessárias para, frente ao atual cenário econômico, explorar mercados internacionais de exportação. A Diretiva RoHS foi uma das ações da comunidade europeia com o intuito de redução do impacto ambiental de produtos eletroeletrônicos. Outras ações paralelas foram: WEEE, EuP, Ecodesign e REACH.

O foco específico da RoHS é eliminar o uso de substâncias que sabidamente são perigosas para a saúde humana e que possuem substituto técnica e economicamente viável. As substâncias inicialmente proibidas, constantes do anexo II da Diretiva, foram: chumbo (0,1%), mercúrio (0,1%), cádmio (0,01%), cromo hexavalente (0,1%), bifenilos polibromados (PBB) (0,1%), e éteres difenílicos polibromados (PBDE) (0,1%).

Em junho de 2015, foi publicada uma versão consolidada com uma atualização do anexo II, que inclui quatro novas substâncias: ftalato de bis (2-etil-hexilo) (DEHP) (0,1 %), ftalato de benzilo e butilo (BBP) (0,1 %), ftalato de dibutilo (DBP) (0,1 %) e ftalato de di-isobutilo (DIBP) (0,1 %). A restrição é direcionada a equipamentos eletrônicos das seguintes categorias: grandes eletrodomésticos; pequenos eletrodomésticos; equipamentos de informática e de telecomunicações; equipamentos de consumo; equipamentos de iluminação; ferramentas elétricas e eletrônicas; brinquedos e equipamentos de esportes e lazer; dispositivos médicos; instrumentos de monitoração e controle, incluindo instrumentos industriais de monitoramento e controle; distribuidores automáticos; e outros EEE não incluídos em nenhuma das categorias acima.

Não fazem parte da diretiva: os equipamentos necessários à defesa dos interesses essenciais dos estados membros no domínio da segurança, nomeadamente armas, munições e material de guerra destinado a fins especificamente militares; os equipamentos concebidos para serem enviados para o espaço; os equipamentos concebidos especificamente para serem instalados como componentes de outros tipos de equipamentos excluídos ou não abrangidos pela presente Diretiva, que só podem desempenhar a sua função quando integrados nesses outros equipamentos e que só podem ser substituídos pelo mesmo equipamento especificamente concebido; as ferramentas industriais fixas de grandes dimensões; as instalações fixas de grandes dimensões; os meios de transporte de pessoas ou de mercadorias, excluindo veículos elétricos de duas rodas que não se encontrem homologados; as máquinas móveis não rodoviárias destinadas exclusivamente a utilizadores profissionais; os dispositivos médicos implantáveis ativos; os painéis fotovoltaicos a serem utilizados num sistema concebido, montado e instalado por profissionais para utilização permanente num local definido, com o objetivo de produzir energia a partir de luz solar, para aplicações públicas, comerciais, industriais e residenciais; os equipamentos especificamente concebidos para fins de investigação e de desenvolvimento disponível exclusivamente num contexto entre empresas.

Além das aplicações acima determinadas, a Diretiva prevê ainda exceções à proibição de certas substâncias em aplicações específicas. Estas exceções estão apresentadas nos anexos III (Produtos em Geral) e IV (Eletromédicos e Monitoramento e Controle) e são atualizadas constantemente.

As exceções possuem um prazo de expiração e podem ou não ser renovadas. Outra importante atualização da RoHS 2 foi o vínculo desta diretiva com a Marca CE, o que significa que, para que um produto tenha a marca CE, é necessário que o produto esteja em conformidade com a Diretiva.

A categoria de equipamentos eletromédicos, devido em especial ao difícil processo de certificação, é tratada de forma especial pela Diretiva. A aplicação da restrição das substâncias atende a um cronograma, da seguinte forma: equipamentos eletromédicos – 22 de julho de 2014; equipamentos médicos para diagnóstico – 22 de julho de 2016; proibição das novas substâncias (DEHP, BBP, DBP e DIBP) – 22 de julho de 2021.

Desta forma, a maioria dos equipamentos eletromédicos já está em período de obrigatoriedade frente às seis substâncias originalmente restritas há mais de um ano. Várias exceções específicas para equipamentos eletromédicos foram lançadas no anexo IV da segunda revisão da Diretiva RoHS.

Após 2011, foram publicadas atualizações das exceções em 2012, 2013, 2014 e 2015. Um exemplo destas exceções é o uso de chumbo para montagem de placas eletrônicas de equipamentos eletromédicos portáteis das classes IIa e IIb da Diretiva 93/42/CEE (exceção esta prevista para expirar em junho de 2016 para equipamentos da classe Iia). Outras exceções que têm relação com produtos médicos são apresentadas na tabela abaixo:

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A responsabilidade de garantir a conformidade com a Diretiva é de quem coloca o produto no mercado europeu. Entretanto, a Diretiva aceita o repasse de responsabilidade através da cadeia de suprimentos. Isto é necessário para garantir não só que o produto esteja conforme no momento de seu desenvolvimento, mas que mantenha este status durante todo o seu ciclo de vida.

Entre as responsabilidades que o fabricante do produto tem, estão: emitir uma declaração de conformidade; criar um Documento de Comprovação de Conformidade (Technical Compliance File); aceitar ou realizar testes analíticos de partes que compõem o produto; guardar a declaração de conformidade e o documento de comprovação de conformidade por no mínimo dez anos após o produto ter sido colocado no mercado; obter marcação CE para comprovar conformidade.

A norma apresenta no anexo VI um modelo que pode ser utilizado para emissão de uma declaração de conformidade. Entretanto, a criação do documento de comprovação de conformidade demanda um processo mais complexo.

O método mais utilizado é apresentado na norma harmonizada pela comunidade europeia EN 50581:2012. Ela prevê uma descrição completa da lista de materiais e geração de uma matriz de risco, incluindo cada item da lista.

O risco de cada item pode solicitar diferentes ações, entre elas: solicitação de declaração de conformidade; solicitação de declaração de materiais; análise química analítica inicial; análise química analítica periódica; e auditorias do local da produção do item. O resultado de todas estas ações, organizado juntamente com a matriz de análise de risco, pode ser utilizado como comprovação de conformidade.

Existem alguns sistemas que auxiliam na criação e atualização destes documentos. Entretanto, a qualidade da documentação gerada por estes sistemas depende ainda da qualidade da documentação emitida pelos fornecedores das partes do produto.

Muitos fabricantes ainda enfrentam dificuldades com fornecedores locais para adequação de seus produtos. A introdução de novas substâncias é, neste caso, um complicador adicional.

Finalmente, o desenvolvedor e o fabricante do produto são responsáveis também pela confiabilidade do mesmo. A alteração de materiais no produto é sempre um item de preocupação, pois materiais diferentes possuem comportamentos diferentes que podem levar a novas falhas.

Foi com o intuito de prover algum tempo para que os fabricantes de equipamentos eletromédicos garantam a confiabilidade de seus produtos, mesmo utilizando soldas sem chumbo, que as exceções foram criadas. Entretanto, já em 2016, uma destas exceções expira: equipamentos da classe Iia. A preparação para eliminação do chumbo da montagem das placas eletrônicas é um processo que demanda esforço e tempo e, se deixado para última hora, pode criar dificuldades na manutenção do certificado de conformidade, ou mesmo levar à colocação de produtos de baixa confiabilidade no mercado.

Enfim, a restrição ao uso de substâncias perigosas é algo em constante atualização. Uma vez que novos desenvolvimentos são feitos e que novas tecnologias são disponibilizadas à indústria, o critério utilizado para as exceções muda.

Os equipamentos eletromédicos, por sua vez, são produtos cujo tempo de desenvolvimento e validação são longos e estas mudanças nas restrições sempre geram impactos. A comunidade europeia entende isso e, portanto, sempre destina mais tempo para que as empresas deste setor adaptem seus produtos.

É importante que este tempo seja utilizado. Deixar para última hora para, por exemplo, alterar a montagem das placas para lead-free, pode ser muito prejudicial à empresa. O LABelectron conta com uma equipe especializada, tanto na criação de documentação de suporte à geração de uma declaração de conformidade, quanto no desenvolvimento de processos em conformidade com a Diretiva RoHS e na análise da confiabilidade destes produtos. O LABelectron pode ser um parceiro para sua empresa nestes aspectos.

Referências bibliográficas

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2011/65/EU do Conselho, de 08 de Junho. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 174/88, 2011.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2012/19/EU do Conselho, de 04 de Julho. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 197/38, 2012.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/1/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/45, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/3/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/49, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/7/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/57, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/10/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/63, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/12/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/67, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/13/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/69, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/15/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/73, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/16/EU do Conselho, de 18 de Outubro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 4/75, 2013.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/70/EU do Conselho, de 13 de Março. Jornal

Oficial das Comunidades Europeias L 148/74, 2014.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva 2014/71/EU do Conselho, de 13 de Março. Jornal

Oficial das Comunidades Europeias L 148/76, 2014.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva (EU) 2015/573 do Conselho, de 30 de Janeiro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 94/4, 2015.

● UNIÃO EUROPEIA. Directiva (EU) 2015/574 do Conselho, de 30 de Janeiro. Jornal Oficial das Comunidades Europeias L 94/6, 2015.

● DEPARTMENT FOR BUSINESS INNOVATION E SKILLS. Restriction of hazardous substances (RoHS) Regulations 2012: government guidance notes for rohs 2. London, 2014.

● LINDSAY, Iand. European directives: an overview for OEMs and system integrators. Reino Unido: Copyright, 2015.

● CALDER, James. How will the european directive ‘RoHS 2’ impact the medical device industry? Journal of medical device regulation, 2012.

● SILVEIRA, M. A. et al. Inovação e sustentabilidade no setor de equipamentos eletromédicos brasileiro: projeto piloto para adequação de grupo de empresas a requisitos ambientais.

● COCIR. Edma diagnostic fot health. Eucomed medical technology. RoHS 2 obligations for medical devices and IVDS: frequently asked questions, 2014.

● EUROPEAN COMMISSION. COMMISSION DELEGATED DIRECTIVE ../…/EU of 31.3.2015: amending Annex II to Directive 2011/65/EU of the European Parliament and of the Council as regards the list of restricted substances. 2015

● EUROPEAN COMMISSION. RoHS FAQ. 2012

● UL LLC. Impact of rohs 2 on eu medical device notified body submissions. 2013

● SILVEIRA, A. M. et al. Eliminação de substâncias perigosas e de resíduos de equipamentos da indústria eletrônica: adequação de empresas de equipamentos eletromédicos à RoHS, WEEE e PNRS. XXXII encontro nacional de engenharia de produção. Rio Grande do Sul, 2012.

José Carlos Boareto e Guilherme Valença da Silva Rodrigues são servidores do LABelectron – www.labelectron.org.br – (48) 99155519 – labelectron@certi.org.br

Benefícios da soldagem com o uso de nitrogênio

CURSO PELA INTERNET

Formação de Auditores Internos de Sistemas Integrados de Gestão (Qualidade, Meio Ambiente, Saúde, Segurança do Trabalho e Responsabilidade Social) – Disponível pela Internet – Ministrado em 17/10/2013

Capacitar os participantes a realizar auditorias compartilhadas do Sistema Integrado.

O gás nitrogênio (N2) é o gás mais abundante no ar que respiramos. Cerca de 78% do ar é composto por nitrogênio. Sua principal característica para o processo de soldagem de placas eletrônicas é que ele é inerte, isto significa que ele não reage com os materiais envolvidos no processo, ao contrário do oxigênio que causa a oxidação dos metais envolvidos na soldagem. Como ele é o gás inerte com menor custo, é largamente utilizado neste processo.

O nitrogênio é obtido através da separação dos gases do ar. Ele pode ser retirado do ar através de um processo criogênico, ou utilizando membranas que ab/adsorvem determinados gases. Processos diferentes irão gerar gases com níveis de pureza diferentes. O nível de pureza determina qual o percentual de outros gases presentes, no entanto, o gás que mais influência no processo é o oxigênio, então é comum determinar-se o percentual de oxigênio residual. Baixos percentuais de oxigênio residual irão alterar o desempenho [1] dos processos que envolvem materiais reativos, como metais não nobres e os ácidos fracos presentes nos fluxos.

As principais alterações de propriedades que ocorrem com a redução do oxigênio residual são a redução da atividade do processo de oxidação e alteração da tensão superficial [1]. Estas duas propriedades são muito importantes para o processo e independentemente do tipo de soldagem utilizada (soldagem por onda ou por refusão) a dinâmica do processo será alterada. Defeitos que estão relacionados a molhabilidade e espalhamento como curtos, estalactites, solder balls são melhoradas com o uso de uma atmosfera inerte. No entanto apenas estas características nem sempre compensam o custo no uso destes gases, que deve ser absorvido por reduções no custo do processo ou custo da não qualidade.

No processo de soldagem por onda, o uso de nitrogênio tem um efeito imediato na redução dos custos do processo. Como o equipamento possui um tanque de solda com o metal líquido circulando por uma bomba durante todo o processo, ocorre rapidamente oxidação do mesmo, formando uma borra. Esta borra consiste em perda de material e consequentemente custo com reposição da solda. A redução do oxigênio residual reduz ou até inibe a oxidação do material no tanque, promovendo economia de material que pode financiar o uso do gás inerte.

Por outro lado, ganhos com redução de defeitos através do aumento da molhabilidade e redução da tensão superficial não são tão simples de serem calculados, defeitos dependem muito de características como componentes e layout da placa, e melhorias relativas à redução de defeitos têm que ser identificadas dentro de um número grande de amostras, para que sejam significativamente observadas. Testes deste tipo chegam a durar até dois anos [2], um ano sem a utilização do nitrogênio e outro ano utilizando.

É o caso, por exemplo, do benefício causado pela ausência de oxigênio durante o pré-aquecimento da soldagem por onda. Neste caso ocorre redução na oxidação dos metais aparentes nos componentes e placa, bem como do fluxo e benefícios oriundos destes fenômenos são visualizados apenas na redução dos defeitos de processo.

Este também é o caso do processo de refusão. Com o desenvolvimento de fluxos no-clean para soldagem no ar, é comum que estudos sobre o uso de nitrogênio não apresentem reduções significativas no número de defeitos, uma vez que elementos como tipo de componentes e layout possuem um efeito muito maior nos defeitos. No processo de refusão, o efeito do uso de nitrogênio é mais aparente no caso da redução do pitch, principalmente em casos onde o produto exige o uso de pastas de solda com tamanho de partícula reduzido. A redução da metade do diâmetro da partícula promove um aumento da área de material exposta à atmosfera em quatro vezes, acelerando o processo de oxidação.

O uso de ligas sem chumbo também, com frequência, evidencia o benefício do nitrogênio. Isto é devido ao aumento da atividade do estanho para oxidação, neste caso uma atmosfera inerte passa a ficar mais importante.

Outro fator que leva ao uso de nitrogênio é o aumento da confiabilidade da junta de solda. Em equipamentos que trabalham em ambientes hostis, ou que demandam altos níveis de confiabilidade, a redução na oxidação dos componentes, melhoria da molhabilidade e até mesmo redução dos teores de resíduos iônicos presentes na montagem final podem aumentar a vida útil através do uso de nitrogênio no processo [3].

Com o atual cenário de montagem de placas eletrônicas, o custo da introdução de nitrogênio no processo somente deve ser aceito caso retorne em benefícios para a empresa. Estes benefícios são normalmente observados em campo. Por este motivo, o LABelectron, como laboratório de desenvolvimento de processos, passa a contar agora com condições de testar e produzir placas eletrônicas utilizando um processo com atmosfera inerte.

Os fornos de refusão, tanto para a linha de pequenas séries, quanto para a célula de introdução de novos produtos, estão aptos ao uso de nitrogênio. As máquinas de solda, tanto por onda quanto seletiva, também estão prontas para o uso de nitrogênio. A máquina de solda seletiva com inertização no pote de solda e a máquina de solda por onda com um sistema de inertização completo, chamado de túnel.

O sistema de inertização em túnel é o sistema mais avançado de inertização do processo de soldagem de placas. Neste sistema a placa é afastada do oxigênio já na etapa do pré-aquecimento, e a pureza final do nitrogênio na área de soldagem é superior, desta forma, não apenas a oxidação do material do pote de solda é evitada, como também os benefícios da soldagem com nitrogênio são mais aparentes.

Para maiores informações sobre soldagem com o uso de nitrogênio, entre em contato com: Engº José Carlos Boareto, coordenador da Área de Introdução de Novos Produtos do CPC – jcb@certi.org.br

Referências

[1] S.M. Adams; E.K. Chang; M.J. Kirschner; Atmospheres and Performance During Soldering; Nepcon West 1994.

[2] Gerhard, M. & H.-E. Kiecker; Quality Improvement by the Implementation of Reflow Soldering with Nitrogen; Productronica Conference, Munich 1996.

[3] Ehrlich, M., Laneus, G.S., & Reichelt, G.E.; Investigations about the Reliability of Atmospheric and Inert Wave-soldered 1812-Capacitors at Various FootprintConfigurations. Nepcon West 1994.

O desempenho e a durabilidade de aparelhos eletroeletrônicos na visão do consumidor

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electronicsPesquisa sobre ciclo de vida de aparelhos eletrônicos realizada pelo Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor (Idec) e pelo Instituto de Pesquisa Market Analysis demonstrou que a satisfação sobre o desempenho e durabilidade dos produtos eletroeletrônicos é menor com relação aos celulares, que também está, junto com o computador, entre os aparelhos que têm maior frequência de problemas de funcionamento.

Apresentaram defeito ao menos uma vez, num tempo médio de uso

Percentual de aparelhos que apresentaram defeito

Tempo de uso dos aparelhos

32% dos computadores

2,6 anos

22% dos celulares

3,1 anos

21% lavadoras de roupa

4,8 anos

17% impressoras

2,9 anos

13% televisão

4,8 anos

11% DVD ou Blue Ray

3,9 anos

11% geladeira ou freezer

6,0 anos

9% câmara fotográfica

2,9 anos

9% micro-ondas

4,3 anos

8% fogão

5,6 anos

Combinando o tempo de posse dos aparelhos com o número de problemas relatados neste período, o resultado é que, em média, a cada cinco anos, 51,6% de todos os computadores e 42,3% de todos os celulares do país apresentarão algum defeito. Este dado objetiva a obsolescência funcional programada, isto é, a durabilidade planejadamente reduzida dos aparelhos como indutor das vendas.

Os dados corroboram as informações do Sistema Nacional de Informações de Defesa do Consumidor (Sindec), que reúne os atendimentos de 279 Procons do país – dos últimos sete anos, período no qual ambos os produtos lideraram as reclamações. Mesmo assim, 70% dos brasileiros dizem que estão satisfeitos com aparelhos eletroeletrônicos que possuem. A elevada satisfação com os aparelhos eletrônicos está relacionada à ocorrência de um problema de funcionamento com o aparelho. É mais comum encontrar consumidores satisfeitos enquanto esses não vivenciaram problemas com os aparelhos eletrônicos que possuem. Havendo um único problema com os aparelhos, a satisfação já apresenta queda.

“Existe o que poderíamos qualificar como uma assimilação conformada do consumidor frente às estratégias da indústria e da propaganda, já que ele percebe em abstrato que os aparelhos deveriam durar mais, mas está satisfeito com a durabilidade e desempenho de seu aparelho”, considera João Paulo Amaral pesquisador do Idec. “Os consumidores conciliam suas aspirações a um aparelho menos descartável com sua realidade de troca do mesmo ajustando suas expectativas de durabilidade e expressando uma satisfação com o aparelho que a troca parece desmentir”, comenta o diretor do Instituto de Pesquisa Market Analysis, Fabián Echegaray.

Os segmentos com menor renda disponível para o consumo descartável – os jovens e os de classe mais baixa – valorizam mais a durabilidade dos produtos e, portanto, expressam mais intensamente a sua frustração quando se defrontam com problemas de obsolescência funcional. A pesquisa também tem como objetivo identificar as expectativas do consumidor em relação à duração dos aparelhos, dado inédito até agora no Brasil. De forma geral, os consumidores esperam que os aparelhos tenham uma vida útil de 2 a 3 anos a mais do que de fato têm hoje.

Nos aparelhos celulares, por exemplo, a duração ideal é 77% maior do que a duração vivenciada (3 anos e 5,3 anos, respectivamente). “O consumidor anseia a combinação de vida útil substantiva com experiência de uso satisfatória e, a maneira como ele encontra de resolver esse frágil equilíbrio é naturalizando a troca”, comenta Echegaray.

A pesquisa buscou entender as percepções e hábitos dos consumidores brasileiros, na perspectiva dos desafios e obstáculos para o cumprimento da Lei nº 12.305 de 2010, que institui Política Nacional de Resíduos Sólidos, a qual prevê a redução na geração de resíduos, propondo a prática de hábitos de consumo sustentável e um conjunto de instrumentos para propiciar a reciclagem e reutilização dos resíduos sólidos, e a destinação ambientalmente adequada dos rejeitos. “A Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê antes de qualquer coisa que os fabricantes pensem na não geração de resíduos, ou seja, reduzir o impacto dos produtos por meio do design dos produtos e pela obsolescência psicológica, que induz os consumidores a descartarem mais rapidamente seus aparelhos”, explica João Paulo Amaral.

Por isso, a pesquisa também abordou o tempo que o consumidor planeja trocar de produto, independente de defeitos apresentados. Embora o consumidor entenda que os aparelhos devessem durar mais, sua expectativa de trocar os atuais aparelhos é elevadíssima: cerca de quatro em cada dez consumidores afirma que é provável que substituam o celular ao longo de um ano. Para outros aparelhos, as chances são de que dois em cada dez façam a troca no mesmo período.

Os percentuais sugerem uma elevada naturalização da obsolescência, seja ela psicológica (percepção de “atraso” tecnológico) ou funcional (vivência de problemas de funcionamento).Os dados mostram o valor simbólico de modernidade e de status social associado a alguns produtos, notadamente os celulares, valores capazes de suplantar as limitações econômicas das classes mais baixas, ao menos no nível da expectativa. E podem indicar, também, certo receio das novidades tecnológicas entre os que têm menos anos de estudo.

Mesmo entre perfis mais críticos com relação à obsolescência programada como os jovens e a população de baixa renda, ocorre uma grande naturalização da troca de produtos. Apesar de valorizarem a durabilidade, se deixam levar pela rápida atualização dos equipamentos, independentemente do estado de funcionamento. Essa contradição é especialmente percebida no caso dos celulares.

A durabilidade é considerada um fator muito importante (78%) ou parcialmente importante (7%) no momento de compra por uma grande maioria de consumidores. É pequena a fatia (8%) dos que afirmam que não têm a preocupação com a durabilidade entre os fatores de escolha. É na Região Sul que a durabilidade é mais valorizada (95% dos entrevistados), e 99% dos consumidores de maior poder aquisitivo afirmam dar importância a esse aspecto.

Quando comparada a outros fatores como, por exemplo, o fato de ser o último modelo lançado, o design mais moderno e a diversidade de funções do aparelho, a durabilidade permanece como atributo mais importante de um produto eletrônico. Os perfis que mantêm mais fortemente a posição de preferência à durabilidade, mesmo diante de outros fatores, passam a ser as mulheres e os consumidores mais pobres e menos escolarizados.

O acesso a fontes de informação sobre a durabilidade dos produtos varia de acordo com a escolaridade, renda e idade dos consumidores, sendo que as fontes impessoais (internet, sites de fabricantes) são mais buscadas por jovens, homens, pessoas com alta escolaridade e renda mais elevada, enquanto que os mais pobres e menos instruídos tendem a recorrer aos vendedores. “O dado surpreende porque, por razões óbvias, o vendedor não deveria ser considerada uma fonte isenta para esta informação. De toda forma, é interessante ver como sites e fóruns especializados no assunto também são fontes relevantes aos consumidores”, avalia João Paulo.

Para fazer a pesquisa, foram entrevistados, por telefone, 806 homens e mulheres, de 18 a 69 anos, de diferentes classes sociais das seguintes cidades: Belo Horizonte (MG), Brasília (DF), Curitiba (PR), Goiânia (GO), Porto Alegre (RS), Recife (PE), Rio de Janeiro (RJ), Salvador (BA) e São Paulo (SP). O número de entrevistados em cada capital foi proporcional à população de cada capital. O levantamento foi feito entre agosto e outubro de 2013. A margem de erro é de 3,5% para mais ou para menos.

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A informação ambiental dos produtos eletroeletrônicos (2)

eletroeletrônicoOs equipamentos eletroeletrônicos contêm substâncias perigosas e o não aproveitamento de seus resíduos representa também um desperdício de recursos naturais não renováveis. Sua disposição no solo em aterros ou lixões, assim como os pneumáticos, as pilhas e baterias e as lâmpadas fluorescentes, são igualmente prejudiciais à segurança e saúde do meio ambiente. O processo de reciclagem desses produtos é complexo e requer a utilização de tecnologias avançadas, devido a diversidade de materiais de sua composição e à periculosidade das substâncias tóxicas.

Os produtos eletroeletrônicos, em geral, possuem vários módulos básicos. Os módulos básicos comuns a esses produtos são conjuntos/placas de circuitos impressos, cabos, cordões e fios, plásticos antichama, comutadores e disjuntores de mercúrio, equipamentos de visualização, como telas de tubos catódicos e telas de cristais líquidos, pilhas e acumuladores, meios de armazenamento de dados, dispositivos luminosos, condensadores, resistências e relês, sensores e conectores. As substâncias mais problemáticas do ponto de vista ambiental presentes nestes componentes são os metais pesados, como o mercúrio, chumbo, cádmio e cromo, gases de efeito estufa, as substâncias halogenadas, como os clorofluorocarbonetos (CFC), bifenilas policloradas (PCBs), cloreto de polivinila (PVC) e retardadores de chama bromados, bem como o amianto e o arsênio 8.

Assim, as indústrias de alta tecnologia, como as de computadores e eletrônica, também se globalizaram nos anos recentes. A despeito de sua reputação inicial relativamente limpa, essas indústrias representam hoje um custo extremamente pesado para o meio ambiente. O setor de semicondutores utiliza centenas de produtos químicos, inclusive arsênico, benzeno e cromo, todos reconhecidamente cancerígenos. Mais da metade de todo o setor de manufatura e montagem de computadores – processos intensivos no uso de ácidos, solventes e gases tóxicos. Na tabela abaixo confira as informações sobre algumas das substâncias que podem ser encontradas nos eletroeletrônicos e seus prejuízos à saúde.

SUBSTÂNCIA UTILIZADA EM  PREJUÍZOS AOS SERES VIVOS
CHUMBO Soldagem de placas de circuitos impressos, o vidro dos tubos de raios catódicos, a solda e o vidro das lâmpadas elétricas e fluorescentes. Danos nos sistemas nervosos central  periféricos dos seres humanos. Foram também observados efeitos no sistema endócrino. Além disso, o chumbo pode ter efeitos negativos no sistema circulatório e nos rins.
MERCÚRIO Termostatos, sensores, relês e interruptores (exemplo: placas de circuitos impressos e em equipamentos de medição e lâmpadas de descarga) equipamentos médicos, transmissão de dados, telecomunicações e telefones celulares. Só na União Européia são utilizadas 300 toneladas de mercúrio em sensores de presença. Estima-se que 22% do mercúrio consumido anualmente seja utilizados em equipamentos elétricos e elétrônicos. O mercúrio inorgânico disperso na água é transformado em metilmercúrio nos sedimentos depositados no fundo. O metilmercúrio acumula-se facilmente nos organismo vivos e concentra-se através da cadeia alimentar pela via dos peixes. O metilmercúrio provoca efeitos crônicos e causa danos no cérebro.
CÁDMIO Em placas de circuitos impressos, o cádmio está presente em determinados componentes, como chips SMD, semicondutores e detectores de infravernelhos. Os tubos de raios catódicos mais aintigos contêm cádmio. Além disso, o cádmio tem sido utilizado como estabilizador em PVC. Os compostos de cádmio são classificados como tóxicos e com risco de efeitos irrecersíveis à saúde humana. O cádmio e os compostos de cádmio acumulam-se no corpo humano, especialmente nos rins, podendo vir a deteriorá-los, com o tempo. O cádmio é absorvido por meio da respiração, mas também pode ser ingerido nos alimentos. Em caso de exposição prolongada, o cloreto de cádmio pode causar câncer e apresenta um risco de efeitos cumulativos no ambiente devido à sua toxicidade aguda e crônica.
PBB e PBDE retardadores de chama  bromados – PBB e os  éteres difenílicos  polibromados – PBDE Regularmente incorporados em produtos eletrônicos em produtos, como forma de assegurar uma proteção contra a inflamabilidade, o que constitui a principal utilização faz-se sobretudo em quatro aplicações: placa de circuitos impressos, componentes como conectores, coberturas de plástico e cabos. Os 5-BDE, 8-BDE e 10 -BDE são principalmente usados nas placas de circuitos impressos, nas coberturas de plástico dos televisores, componentes (como os conectores) e nos eletrodomésticos de cozinha. Sua liberação para o ambiente se dá no processo de reciclagem dos plásticos componentes dos equipamentos. São desreguladores endócrinos. Uma vez libertados no ambiente, os PBB podem atingir a cadeia alimentar, onde se concentram. Foram detectados PBB em peixes de várias regiões. A ingestão de peixe é um meio de transferência de PBB para os mamíferos e as aves. Não foi registrada qualquer assimilação nem degradação dos PBB pelas plantas

Existe a ABNT IEC/PAS 62545 de 09/2011 – Informação ambiental para equipamentos eletroeletrônicos que é uma especificação PAS que fornece um guia dos atributos ambientais genéricos a serem considerados por comitês de produtos durante a preparação de uma estrutura de declaração adequada a uma categoria de produto de interesse e para a divulgação confiável, pertinente e harmonizada relacionada à informação ambiental de produto para aqueles que dela necessitam ou a solicitam. Como resultado, os requisitos genéricos a serem seguidos pelos fornecedores iniciais (upstream suppliers) para entregar a informação necessária para os produtores finais (downstream producers) são também especificados. Essa especificação PAS é um documento autônomo e somente aplicável se a informação dos requisitospertinentes dos aspectos e impactos ambientais não existirem em normas relativas ao produto.

A consciência global da urgência da preservação do meio ambiente natural tem resultado no desenvolvimento de regulamentações locais, nacionais e/ou internacionais para produtos, em uma crescente conscientização dos consumidores sobre os impactos ambientais e, de um modo geral, em um envolvimento crescente de cada parte interessada nestes assuntos. Esse fato está resultando em uma necessidade crescente de troca de informações ambientais entre todos os operadores do ciclo de vida do produto, desde o fornecedor da matéria prima até o reciclador, passando pelo fabricante e pelo usuário do produto final. A cada estágio, as necessidades em termos de conteúdo e formato da informação ambiental são diferentes e possíveis soluções para atender a estas necessidades são múltiplas.

Mas o principal ator nesta cadeia é definitivamente o produtor, que deve colocar no mercado produtos que: estejam em conformidade com as regulamentações ambientais pertinentes; e atendam aos requisitos técnicos e ambientais/expectativas dos usuários. Cada produtor é então levado a coletar a informação anterior (upstream) ao estágio de manufatura e a entregar a informação relacionada ao produto para o estágio posterior (downstream).

A informação anterior (upstream) é até o momento coletada por produtores individuais entre seus numerosos fornecedores. Isto significa que cada fornecedor está recebendo tantas solicitações quanto o número de clientes que ele tenha. Apesar destes pedidos geralmente tratarem dos mesmos itens, eles são diferentes entre si e necessitam de respostas personalizadas.

Da mesma maneira, os produtores têm que responder tantos questionários quanto o número de clientes que possuam ou prover aos consumidores as informações que atendam às suas expectativas. A permanência desta situação torna mais e mais difícil o gerenciamento pelas empresas devido ao crescente número de questionários que são normalmente muito diferentes em conteúdo e formato e o crescente número de respostas a serem fornecidas. É custoso e fatigante para: cada fornecedor responder a vários questionários diferentes e cada produtor gerenciar uma enorme quantidade de dados e entregar a informação apropriada.

Porém, a principal preocupação sobre a situação atual é que ela não assegura o nível de condições equivalentes no mercado. As regras correntes parecem insuficientes para evitar problemas de entendimento entre as partes interessadas, as falhas e as reclamações não procedentes que eventualmente levam à distorção do mercado. Há, portanto, uma necessidade clara e urgente de normalização para estruturar e harmonizar essa troca de informação.

Atualmente existem várias formas de alcançar estas necessidades para fornecimento de informações ambientais (ver Anexo A), porém todos os sistemas existentes apresentam algumas deficiências que esta Especificação PAS pretende solucionar. Na verdade, como recomendado pelo IEC Guias 109 e 114, os impactos ambientais de um produto devem ser avaliados em relação ao seu ciclo de vida completo, e a identificação de seus aspectos ambientais significativos deve ser suportada em uma base multicritério.

A limitação da avaliação a um ou dois aspectos ambientais pode ser enganosa quando não for precedida de uma avaliação completa. A declaração de materiais que foquem somente conteúdo de um único material ou no consumo de energia durante sua fase de uso pode ocultar a transferência da poluição de uma fase para outra, ou obscurecer aspectos que são mais prejudiciais ao meio ambiente. Em alguns casos, produtos de uma mesma categoria podem diferir em alguns aspectos que não são ambientalmente significativos ou que diferem de acordo com parâmetros bem conhecidos (por exemplo, a massa de um dado componente). Os comitês técnicos de produtos ou, na falta destes, as organizações terão então a oportunidade de definir uma categoria de produto ambientalmente homogênea (CPAH) a qual pode ser coberta por uma simples declaração.

A Informação Ambiental para Equipamentos Eletroeletrônicos (IAEEE) pode ser usada para diferentes produtos, simplificando assim o trabalho e reduzindo custos. É importante que a AIEEE única não induza o cliente a erro a respeito dos impactos ambientais de qualquer produto da família de produtos, que, por qualquer razão, pode ter diferentes impactos. Quando possível, os impactos ambientais de um produto devem ser considerados de acordo com um uso normalizado, como definido pelo CT pertinente.

Adicionalmente, a AIEEE deve ter as seguintes características ambientais significativas comuns, como, por exemplo: eles são fabricados com as mesmas tecnologias (mesmo material genérico e mesmo processo industrial de fabricação genérico); e/ou tem aproximadadamente a mesma massa e o mesmo número de partes construtivas para a mesma função; e/ou tem aproximadamente as mesmas perdas e consumo de energia. Como exemplo, usando o exemplo de interruptores para uso doméstico, interruptor de uma via ou de duas vias podem ser considerados membros da mesma CPAH, entretanto quando combinado com uma lâmpada piloto, podem ser considerados como pertencendo a uma diferente CPAH. Minidisjuntores podem ser considerados como tendo a mesma CPAH, se possuírem a mesma massa, sem a necessidade de considerar suas avaliações. Assim, a IAEEE deve fazer referência: ou para um produto escolhido como o mais representativo no CPAH, isto é, o produto mais vendido; ou pela referência do produto acima e abaixo da faixa.

Planejamento e execução de ensaios de confiabilidade em placas eletrônicas

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Novo Sistema Target GEDWEB

O Target GEDWEB é a ferramenta definitiva para facilitar e agilizar o controle e o acesso online dos documentos internos e externos utilizados pelas empresas. Desenvolvido para gerenciar grandes acervos de normas e documentos técnicos, o novo Target GEDWEB permite a centralização e a unificação das informações técnicas. Além disso, disponibiliza esses documentos de maneira fácil e simples em ambiente Web, para a aprovação, busca, visualização e impressão por múltiplos usuários, garantido, assim, o cumprimento dos rígidos requisitos das Normas de Sistemas da Qualidade. O Target GEDWEB também inclui acesso a regulamentos técnicos e portarias emitidas pelo INMETRO, normas regulamentadoras emitidas pelo MTE, glossário técnico especializado português-inglês-espanhol e ao Target Gênius Resposta Direta, o mais avançado e inovador sistema de perguntas e respostas sobre requisitos específicos de Normas Técnicas.

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Atualmente, novos produtos surgem em uma velocidade cada vez maior e isto se deve aos rápidos avanços na tecnologia e ao contínuo aumento da demanda por parte dos consumidores. Por outro lado, os produtos estão ficando cada vez mais complexos e com o desempenho de suas funcionalidades crescendo a cada nova geração. A confiabilidade de um produto é o indicador de que ele irá funcionar sem falhas durante a sua vida útil, quando operado em determinadas condições de uso, e é essencial tanto para consumidores quanto para fabricantes.

Da perspectiva do consumidor, a baixa confiabilidade aumenta a frequência de falhas e implica em maiores custos de manutenção durante a vida do produto. Da perspectiva do fabricante, a baixa confiabilidade afeta as vendas através da insatisfação dos clientes, resulta em maiores custos com garantia, além de afetar a sua reputação no mercado. Além disso, de maneira geral, a incapacidade de um produto funcionar corretamente pode comprometer seriamente questões relacionadas à segurança.

Visando aumento de competitividade no mercado, as empresas têm necessidades de redução do tempo total consumido para avaliação e comprovação da confiabilidade dos produtos e das placas eletrônicas desenvolvidas, de redução do risco de ocorrência de falhas prematuras em campo e de utilização de métodos mais preventivos e eficientes para manter a boa imagem obtida por meio da confiabilidade. Para auxiliar as empresas em relação as suas necessidades, a equipe de engenharia da Qualidade e Confiabilidade do LABelectron vem trabalhando em uma Sistemática para Realização de Ensaios de Confiabilidade, com o objetivo de ampliar e consolidar a expertise sobre planejamento e execução de ensaios para a garantia da confiabilidade de placas eletrônicas, produtos eletrônicos e seus processos produtivos.

Causas de Falhas das Placas Eletrônicas em Campo

As causas de falhas em uma placa eletrônica podem estar diretamente ligadas ao seu projeto e/ou ao seu processo de montagem. A Figura 01 apresenta algumas destas possíveis causas:

Quanto aos diferentes tipos de fatores de estresses que podem estar presentes nas condições de montagem e de uso das placas eletrônicas e que podem induzir mecanismos de falhas nessas, podemos destacar os seguintes: indução térmica (temperaturas extremas e choque térmico), indução mecânica (vibração, choque e sobrecarga) e indução eletroquímica (temperatura, umidade e polarização elétrica).

Grande Diversidade de Ensaios e Fases de Aplicação no Desenvolvimento de Novos Produtos e Processos

Um ensaio de confiabilidade deve ser capaz de auxiliar na determinação se um produto é confiável em um período de tempo de ensaio que é muito menor do que o período esperado de uso. Para isso, tradicionalmente são empregadas duas diferentes abordagens:

  1. Acelerar a frequência de ocorrência da causa da falha e testar a capacidade do produto de sobreviver a um número esperado de eventos e
  2. Aumentar a severidade dos fatores de estresses, de modo que a quantidade de tempo necessária para provocar as falhas seja menor.

Para garantir a confiabilidade do produto, existe uma grande diversidade de tipos de ensaios que podem ser feitos. Dois tipos de ensaios (Figura 02) bastante empregados são: ensaios de vida acelerado (ALT) e ensaios de vida altamente acelerado (HALT).

O HALT foi desenvolvido para identificar falhas em um curto período de tempo e induzir modificações ainda durante a fase de projeto do produto, tem por finalidade conhecer os pontos fracos e aumentar a robustez do projeto. Utiliza níveis de estresse muito acima da condição de uso, excedendo os limites especificados no projeto do produto. Nesse tipo de ensaio é feita a combinação dos dois principais tipos de estresse causadores de falha em produtos eletrônicos, que são temperatura e vibração.

Já o ALT tem por finalidade estimar métricas da confiabilidade de um produto para condições ambientais de operação especificadas e acelerar o tempo requerido para sua qualificação. Utiliza condições de estresse acima das condições de uso, porém sem modificação do mecanismo de dano ou falha, para depois extrapolar os dados e obter as métricas de confiabilidade para as condições de uso.

Além dos ensaios mencionados anteriormente, existem também os ensaios ambientais normalizados (IEC60068-2-X e MIL-STD-810F são alguns exemplos de normas muito utilizadas). Os ensaios ambientais têm como objetivo principal qualificar um produto para operação em ambientes operacionais e não operacionais. Neste são aplicados estresses ambientais por um período determinado para avaliar e buscar obter a robustez relacionada à confiabilidade de um produto na fase de desenvolvimento. Assim sendo, é fundamental que cada empresa, considerando suas particularidades, aplique durante o processo de desenvolvimento de seus produtos uma sistemática apropriada (Figura 03) de planejamento e de execução de ensaios de confiabilidade.

Para maiores informações sobre Ensaios de Confiabilidade em Placas Eletrônicas, entre em contato com o Engº Renato Scavone, coordenador da Área de Garantia da Qualidade do CPrca@certi.org.br (Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você deve habilitar o JavaScript para visualizá-lo ou 48-3954-3000).