Compreendendo os benefícios dos cortadores de segmentos circulares

As fresas de ponta esférica ainda não seguiram o caminho dos dinossauros, mas uma coisa é certa:o asteroide acabou de atingir e um tsunami em forma de barril está a caminho. Prepare-se para conhecer os cortadores de segmentos circulares.

Ao fresar uma superfície de molde 3D com uma fresa de topo de ponta esférica, os maquinistas e programadores CNC estão cientes de que quanto maior a ferramenta, maior a quantidade de passo, melhor o acabamento da superfície e menor o tempo de ciclo. Por exemplo, uma ferramenta de 0,125 polegada de diâmetro usaria um stepover de 0,022 polegada para atingir uma altura de vieira de 0,001 polegada. Em comparação, uma fresa de topo de ponta esférica de 0,50 polegada suportaria uma quantidade de passagem de 0,045 polegada, mais que o dobro de sua contraparte menor.

Agora imagine espremer uma ferramenta com um raio de 1 pé na cavidade do molde. Se esse feito sobrenatural fosse possível, a quantidade de passagem poderia ser aumentada para 0,31 polegadas, um aumento de quase sete vezes no rendimento.

Como se vê, este cenário de usinagem improvável é bastante viável. Os cortadores de segmentos circulares, também conhecidos como moinhos de barril, estão rapidamente se tornando uma ferramenta para operações complexas de superfície empregadas na fabricação de moldes, trabalhos de implantes ortopédicos e na usinagem de lâminas de turbinas a gás e outras superfícies de forma livre nas indústrias aeroespacial e de energia .

Como o próprio nome indica, as fresas de segmento circular contêm apenas um pequeno segmento do raio encontrado em uma fresa de topo esférico do mesmo tamanho.

É o enorme segmento de arco que dá aos cortadores de segmentos circulares a capacidade de aumentar drasticamente as quantidades de passagem e fazê-lo sem sacrificar a qualidade da peça. Como atestarão os testes internos e as histórias de sucesso de clientes de fornecedores de ferramentas do segmento circular, alguns usuários observaram seus tempos de ciclo caírem de horas para minutos e a vida útil da ferramenta aumentar após a implementação de uma estratégia de corte de barril.

A EMUGE Corp. é talvez a maior responsável pela crescente popularidade da ferramenta de segmento circular, tendo trabalhado em estreita colaboração com o fornecedor CAM Open Mind e o criador do software CNC Mastercam para desenvolver os caminhos de ferramentas especiais necessários para a usinagem de segmentos circulares.

Tipos de cortadores de segmentos circulares

Quatro formas de cortadores de segmento circulares estão disponíveis:barril, oval, lente e cônico. Cada um requer uma máquina-ferramenta CNC de 5 eixos e métodos de programação especiais. Aqui está uma visão geral rápida:

Estilo de barril: A forma de barril de uísque ou barril de cerveja era um dos designs originais de cortador de segmento de círculo. Seu uso é limitado à usinagem de rebaixos suaves em paredes verticais, semelhante ao funcionamento de um cortador de pirulito (embora muito mais rapidamente).

Forma oval: Visto de lado, o cortador de forma oval se assemelha a uma bala, com um pequeno nariz esférico fazendo a transição para um raio maior subindo pelas laterais. Isso lhe confere uma forma compacta que permite que ele se encaixe em espaços apertados, tornando-o uma boa opção para o acabamento de paredes cônicas e pisos adjacentes em uma variedade de formatos de peças.

Estilo da lente: A ferramenta em forma de lente se parece muito com uma fresa de ponta quadrada típica, mas com uma curva suave que abrange sua extremidade comercial. É adequado para operações de semi-acabamento e acabamento em superfícies curvas relativamente rasas, como cavidades de moldes de injeção de plástico.

Forma cônica: Como o próprio nome sugere, os cortadores de forma cônica contêm uma seção longa e cônica como a encontrada na ponta de um lápis afiado, tampada com uma pequena extremidade arredondada. Esse cone é na verdade um segmento de arco muito grande, no entanto, tornando este cortador de segmento circular o mais agressivo em termos de quantidades de passo. Para descobrir se uma máquina-ferramenta é capaz de cortar segmentos circulares, os usuários em potencial são fortemente aconselhados a pedir ajuda aos especialistas.

O que os especialistas estão dizendo

“Nosso centro de suporte técnico no Reino Unido tem liderado nossos esforços nesta área e tem uma vasta experiência em aplicações aeroespaciais e médicas, embora a fabricação de moldes seja certamente uma candidata aqui também”, diz Jacob Rak, engenheiro de aplicações da KYOCERA SGS Precision Tools Inc. “Pelo que estamos vendo neste mercado agora, a forma cônica é a mais popular. É por isso que lançamos nossos cortadores de barril da série MultiCarb para aços e ligas de alta temperatura e a série S-Carb APF-B para materiais não ferrosos, ambos com formato cônico e reduziram o tempo de ciclo de 90% ou mais em comparação com a esfera -fresas de ponta de nariz.”

Para apoiar esses esforços, a KYOCERA SGS recentemente encomendou um centro de usinagem DMG Mori de 5 eixos para aumentar os outros equipamentos CNC em seu Centro de Tecnologia em Munroe Falls, Ohio, que será usado para testes adicionais e suporte a aplicações do cliente. “Acho que sempre haverá uso para fresas de topo esféricas, mas ao mesmo tempo”, diz Rak, “essas ferramentas de segmento circular estão realmente abrindo muitas novas oportunidades”.

Dan Doiron não poderia concordar mais. Gerente de produto para fresamento da EMUGE em West Boylston, Massachusetts, ele está sempre procurando clientes dispostos a se comprometer com ferramentas de segmento circular. “As chances são boas de que quase qualquer peça com grandes superfícies varridas, como você vê em moldes de pneus ou turbinas, seja uma candidata”, diz ele. “A maior barreira, no entanto, é fazer com que as oficinas experimentem uma tecnologia de ferramentas de corte relativamente nova. É certo que leva tempo para testar e programar, mas aqueles que o fizeram não vão voltar.”

O especialista em aplicações de fresamento da EMUGE, Evan Duncanson, alerta que nem todas as máquinas-ferramentas são adequadas para fresas de segmento circular. “Dependendo das misturas e tolerâncias da superfície, máquinas mais antigas ou de qualidade inferior podem hesitar em fazer curvas apertadas e afins, e acabam deixando marcas testemunhas”, diz ele. “Mas os benefícios do corte de segmentos circulares são simplesmente grandes demais para serem ignorados.”



Você usa ferramentas de segmento de círculo em suas instalações ou planeja usar? Deixe-nos saber nos comentários abaixo.