IMTS 2018:Kennametal se torna inovadora com conexões de fuso

Em uma entrevista com a Kennametal na IMTS 2018, tomamos o pulso da indústria e o estado da inovação da perspectiva do fabricante de ferramentas de corte. Também discutimos uma das inovações da própria Kennametal em conexões de fuso.

O International Manufacturing Technology Show deste ano foi o maior já registrado. Quando quase 130.000 pessoas participam, surge naturalmente a pergunta:onde estamos na indústria metalúrgica agora – e para onde estamos indo? Para descobrir, conversamos com um executivo de um dos maiores fabricantes de ferramentas de corte do setor.

“Acredito que nossa situação mundial na fabricação é muito forte”, diz Doug Ewald, vice-presidente de vendas da Kennametal, que está na indústria há 30 anos e tem experiência como engenheiro metalúrgico e de materiais. “A indústria amadureceu um pouco, então você vê menos grandes avanços, mas você vê avanços contínuos que realmente tornam nossos produtos mais eficientes para nossos clientes e realmente os ajudam a manter seus custos baixos.”

Ewald lidera um grupo global focado em fabricantes de máquinas-ferramenta, as empresas que fabricam máquinas CNC avançadas que abrigam ferramentas de corte. Ele começou sua carreira na Kennametal em uma de suas instalações de fabricação, mas também trabalhou na pesquisa de grades de metal e desenvolvimento de grades.

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Para toda a nossa cobertura do programa, acesse Better MRO na IMTS 2018.

As conexões entre a máquina, ferramenta de corte e fuso:fixação da ferramenta

Em uma conferência na IMTS, Ewald fez uma apresentação técnica focada em maximizar a produtividade, com o ângulo em que a conexão do fuso é o “elo mais fraco”.

Como você pega as capacidades das máquinas atuais e as combina com ferramentas de corte otimizadas para obter o maior rendimento e ser o mais lucrativo? Existem três elementos:a máquina-ferramenta, a ferramenta de corte e a interface do fuso - que Ewald afirma ser um aspecto negligenciado na solução para produtividade.

“Você precisa escolher a máquina-ferramenta certa e certificar-se de ter a ferramenta de corte certa, e o que queremos destacar é o que realmente conecta essas duas coisas:a interface do fuso ou a fixação no fuso naquela máquina”, diz Ewald . “Nós realmente sentimos que, para que nossos clientes maximizem sua eficácia, eles precisam prestar atenção a tudo isso.”

Coisas a considerar:A rigidez é importante para ajudar a resistir à flexão, assim como se houver longos alcances entre a peça e a ferramenta de corte e se você tiver requisitos de acabamento difíceis. Fundamentalmente, você pode tirar o metal com o torque e a potência de uma determinada máquina? E dependendo do que você está cortando, há a velocidade do fuso para entender, explica Ewald.

“Uma grande, grande consideração é o material que está sendo cortado”, diz Ewald. “Uma ferramenta projetada para cortar titânio será realmente bem diferente da ferramenta projetada para cortar ferro fundido.”

Uma das inovações mais recentes da Kennametal é a linha de ferramentas Harvi Ultra 8X, projetada com uma nova classe, a KCM40, focada em usinagem aeroespacial de titânio. É uma pastilha de dois lados com oito arestas de corte.

“A classe em si tem características muito especiais com uma liga especial dentro da peça que nos dá propriedades de deformação muito boas em temperaturas mais altas, o que você tende a ver com o titânio porque o titânio aquece a ferramenta de corte”, diz Ewald. “O titânio tem baixa transferência de calor, então os chips ficam muito quentes, então você precisa de um grau que tenha uma resistência à deformação térmica muito boa.”

As propriedades da ferramenta de corte ajudam a dobrar e triplicar a taxa de remoção de metal e simultaneamente aumentar a vida útil da ferramenta em até 100%, diz Ewald.

Balanceamento das capacidades de flexão e torque em aplicações de corte

Por que a resistência à flexão é importante ao cortar metal? Algumas conexões podem suportar torque substancial, mas as forças de corte necessárias para gerar um torque tão alto também gerarão grandes momentos de flexão na ferramenta.

“À medida que você entra em operações de fresamento de topo, especialmente com balanços mais longos, muitas das conexões do fuso têm uma limitação bastante séria do momento de flexão que podem suportar”, diz Ewald. “Há muitos casos em que você tem uma máquina-ferramenta muito rígida, uma superferramenta de corte, mas uma interface de fuso fraca, então você realmente não conseguirá obter o mesmo desempenho nessa máquina do que se tivesse uma ferramenta mais otimizada e estável. fuso."

Os exemplos usados ​​por Ewald são voltados para o setor aeroespacial, onde os materiais para remoção de metais requerem ferramentas de alto desempenho e potência de máquina. Para equilibrar o torque e os momentos de flexão com a capacidade de fazer “cortes agressivos”, a Kennametal promove seu sistema de conexão de fuso KM4X, que afirma, com base em seus próprios testes, apresentar resultados de deflexão de carga mais baixos do que seus concorrentes.

“Há muita ciência por trás desse design. … Pela combinação de forças que fornecemos com o sistema de travamento, obtemos uma vantagem mecânica de quase cinco vezes”, explica Ewald. “Se a máquina puxa a barra de tração com 10 libras de força, o sistema, através de seu avanço geométrico, fornece 50 libras de força de fixação.”

O KM4X é um sistema de fixação com carregamento frontal e foi projetado para fornecer três pontos de contato de superfície, incluindo duas áreas no cone e uma na face da conexão. O primeiro contato é na área do diâmetro de referência entre o cone da ferramenta e o cone do fuso. À medida que a ferramenta é puxada para o fuso, o contato é criado em ambas as áreas dos cones – e devido ao ajuste de interferência, ainda não há contato de face.

Em testes independentes de deflexão estática entre seus próprios produtos (KM4X63 versus HSK63), a Kennametal descobriu que o KM4X dobra aproximadamente 40% menos do que seu produto HSK usando a mesma carga e condições de operação, ou seja, a mesma máquina e a mesma ferramenta de corte. Também descobriu que produz um acabamento superficial 50% melhor e uma vida útil da ferramenta 20% maior.

“Devido a esse contato muito estável, você pode girar o fuso muito mais rápido”, diz Ewald. “E também foi projetado para lidar com o refrigerante de maneira muito, muito eficiente.”

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