por Staffan Lundström    |   31/05/2021

Porta-ferramentas avançada com refrigeração de precisão melhora a eficiência de custo em torneamento de aços


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Seja qual for o setor industrial, as fábricas sentem a necessidade de peças mais leves, maior sustentabilidade e uso mais eficiente de combustível. Isso está direcionando as tendências a materiais mais fortes e resistentes ao calor, como encontrado em aços mais limpos e superligas resistentes ao calor (HRSAs).

Isso representa um desafio real para fabricantes em termos de vida útil da ferramenta e produtividade, mas também em controle de cavacos. Cada um desses fatores pode ser melhorado pelo uso da refrigeração de precisão. Esses desafios não são enfrentados somente pelos fabricantes, mas também pelos fabricantes de ferramentas como a Sandvik Coromant. Há um ônus sobre nossos especialistas de conhecer esses avanços em materiais com pastilhas que possam atender as necessidades de nossos clientes. As pastilhas de torneamento devem ser capazes de resistir a altas temperaturas durante o corte.

É por isso que Sandvik Coromant recomenda o uso de refrigeração de precisão.

Na zona

Porém, o que exatamente o uso a refrigeração de precisão envolve? Como o torneamento de aços em uma máquina cria um ambiente de alta pressão, uma ferramenta de torneamento moderna que apresenta olhais pode produzir um jato de refrigeração em alta velocidade.

Ao usar porta-ferramentas com olhais de precisão, os jatos de refrigeração podem ser direcionados precisamente na direção da zona de corte no lado de ataque da pastilha. Isso agirá como uma cunha hidráulica para levantar os cavacos, o que tem dois efeitos: ele reduz o comprimento do contato entre a pastilha e o material e ajuda a reduzir as forças de corte. O resultado é uma temperatura mais baixa com melhor controle de cavacos.

A refrigeração de precisão superior pré-direcionada pode melhorar a formação de cavacos e aumentar a janela do processo quando nenhum operador for necessário. Como espera-se que o uso de fábricas digitais totalmente autônomas duplique nos próximos cinco anos, de acordo com o relatório Digital Factories 2020: Shaping the future of manufacturing da Pricewaterhouse Coopers (PwC), tais vantagens podem ser cruciais.              


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Porém, esses benefícios podem ser alcançados somente com ferramentas desenvolvidas para aplicações de refrigeração de precisão — por exemplo, as brocas com refrigeração interna e ferramentas de torneamento com jatos direcionados. Isso porque a pressão de refrigeração necessária para quebrar os cavacos para ferramentas de torneamento dependem do desenho do olhal, do material usinado, da profundidade de corte e do avanço. A vazão de refrigeração necessária depende da pressão e da área total dos canais da ferramenta.

Escolha modular

É por isso que a Sandvik Coromant atualizou seus porta-ferramentas Coromant Capto® para as pastilhas de torneamento de metal duro T Max® P. O Coromant Capto® é um porta-ferramenta de troca-rápida desenhado para reduzir o tempo de set-up e da troca de ferramentas. Ele também pode suportar o objetivo sagrado dos fabricantes: maior utilização da máquina.

O Coromant Capto® é um sistema modular para centros de usinagem, o que significa que oferece uma grande variedade de adaptadores de redução e extensão para ajudar a montagem de ferramentas com comprimentos e características de desenho diferentes, independente da interface da máquina. Para o usuário final, a função da modularidade significa menor necessidade de ferramentas especiais caras com prazos de entrega mais longos. As mesmas ferramentas podem ser usadas em toda a fábrica, proporcionando flexibilidade exclusiva, rigidez otimizada e estoque de ferramentas reduzido.

O Coromant Capto® foi atualizado para suportar o T-Max® P, que a Sandvik Coromant recomenda como a primeira escolha para torneamento geral, que varia de peças médias a grandes. As pastilhas desenhadas T-Max® P usam uma quantidade de classes para torneamento de aços da Sandvik Coromant, incluindo GC4425 e GC4415, propiciam maior resistência ao desgaste, resistência ao calor e tenacidade.

Ambos os materiais apresentam a segunda geração da tecnologia de cobertura Inveio® oferece orientação de cristal aprimorada para maior resistência ao desgaste e desempenho ainda mais consistente.

Em particular, a T-Max® P é desenhada para ferramentas com refrigeração interna de precisão superior e inferior. Os novos suportes aumentam a vida útil da ferramenta e a produtividade para peças feitas de materiais ISO S, M e P, que estão entre os mais comuns e complexos. A refrigeração de precisão é especialmente eficiente para esses materiais difíceis de usinar.

Aumento da vida útil da ferramenta

Os ciclos de vida da ferramenta mais longas e controle de cavacos melhorado são essenciais para usinagem com custo otimizado. Ambos podem ser auxiliados pela redução do acúmulo de calor na ferramenta ao aplicar a refrigeração. Um cliente da Sandvik Coromant passou por isso durante a usinagem de peças de cubo feitas de um aço baixa-liga, P1.2.Z.AN (CMC 01.2), usando a refrigeração abundante. Seu processo existente submeteu a peça ao torneamento em desbaste em um torno horizontal Okuma e produziu até 30 peças antes que sinais de desgaste fossem percebidos na ferramenta.

A fábrica queria melhorar o controle de cavacos e a vida útil da ferramenta, com melhor segurança do processo e tempo do ciclo. Para isso, o cliente trocou sua pastilha existente por uma ferramenta convencional CoroTurn 300 QS® para torneamento usando refrigeração de precisão em vez de refrigeração abundante. O resultado foi que o cliente conseguiu usinar até 79 peças antes que a ferramenta apresentasse sinais de desgastes — um aumento na vida útil da ferramenta em mais de 263%.

Em geral, usando o CoroTurn 300 QS® com refrigeração de precisão aumentou a produtividade da fábrica em 180%.

É claro, essas vantagens também beneficiam o resultado. Em outro exemplo, um cliente da Sandvik Coromant no setor aeroespacial foi capaz de usinar dois conjuntos de engrenagens de trem de pouso para uma aeronave com uma única ferramenta, a GC4425, combinada com a refrigeração superior e inferior. A solução anterior, usando uma ferramenta concorrente com refrigeração abundante, usinou somente 0,8 peças antes de apresentar sinais de desgaste. Novamente, isso levou à vida útil muito mais longa — em 250%.

O cliente pode usinar duas peças completas antes que um risco de falha das pastilhas, aumentando a produtividade e o tempo do ciclo ao eliminar a parada para a troca da pastilha. Isso significou uma redução de custo de 29%.

Novas ideias para usinagem

Esses casos mostram que a refrigeração de precisão superior e inferior pode melhorar significativamente o desempenho da vida útil da ferramenta e a qualidade da peça. Além disso, a refrigeração de precisão superior pode ser vital para controlar a quebra de cavacos para uma usinagem segura e a refrigeração inferior controla a temperatura para uma vida útil da ferramenta mais duradoura e previsível.

A tecnologia de refrigeração também tem efeitos positivos no acabamento superficial — fazendo com que seja parte integrante de qualquer abordagem do fabricante para produção de qualidade. Para auxiliar isso, os especialistas da Sandvik Coromant podem oferecer recomendações de pressão e uso de refrigeração para torneamento de aço.

E há o PrimeTurningTM da Sandvik Coromant, um etos que permite o torneamento em todas as direções para produtividade máxima. A metodologia é baseada na entrada da ferramenta na peça, a partir do lado da placa, e na remoção do material, com o movimento na direção da extremidade oposta da peça. Isso prioriza todas as taxas de remoção de metal importantes e significa produção de qualidade e trocas mais rápidas.

Ao aplicar melhor as ferramentas com o etos certo — e, é claro, com refrigeração de precisão com a T-Max® P — rigor e precisão podem ser fundamentais para o set-up de torneamento de aço de qualquer empresa de manufatura. As fábricas podem assegurar que os clientes recebam peças no prazo e com custo ótimo com — parafraseando Lionel Messi — qualidade, talento e elegância. 

As informações e opiniões veiculadas nesse artigo são de responsabilidade exclusiva do autor e não representam a opinião do Grupo CIMM.

Staffan Lundström

Gerente de produto na Sandvik Coromant.


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