Cortando mais do que apenas metal

Fabricantes e tecnólogos globais estão constantemente buscando melhorias na produção e investigando o uso de diferentes tipos de materiais para tornar seus produtos mais atrativos para o mercado. Para atingir esses objetivos em um mundo em rápida mudança, todos os envolvidos precisam ser mais flexíveis e dispostos a abraçar a mudança.

O uso de um número crescente de materiais não metálicos está aumentando rapidamente e muitas aplicações anteriormente consideradas como ser o domínio de materiais mais tradicionais são agora fabricados a partir de materiais não metálicos. A utilização de materiais compósitos e CFRP (plásticos reforçados com fibra de carbono) é agora relativamente comum e a quota de mercado destes materiais continua a crescer.

Como uma das principais empresas envolvidas na indústria de corte de metais, a ISCAR garante que seu prolífico departamento de P&D continue inovando e desenvolvendo uma gama de ferramentas de corte avançadas que são projetadas especificamente para o trabalho eficiente de CFRP e materiais compósitos. Esses produtos progressivos fornecem aos nossos clientes soluções de fabricação muito eficazes relacionadas a esses materiais desafiadores.

Nas últimas três décadas, materiais compósitos, plásticos, cerâmicas e uma infinidade de materiais cobertos pelo termo CFRP têm sido os materiais emergentes dominantes. Os materiais compósitos continuam incansavelmente a penetrar e conquistar novos mercados e o número de aplicações para esses materiais continua a crescer. Agora, os materiais compósitos modernos constituem uma proporção significativa do mercado de materiais de engenharia e são usados ​​em aplicações de produtos cotidianos a nichos mais sofisticados.

Líderes industriais, como as indústrias automotiva, aeroespacial e de energia, lideram o caminho. Por exemplo, turbinas modernas de tamanho comercial normalmente usam designs de três lâminas. Essas lâminas são fabricadas em poliéster reforçado com fibra de vidro com um aglutinante de resina epóxi. Novos materiais, como fibra de carbono, estão sendo continuamente introduzidos, o que fornece a alta relação resistência-peso necessária para essas grandes pás de turbinas eólicas. Agora, o comprimento de uma lâmina de turbina típica usada em máquinas de 5 MW pode chegar a 60 metros.

Os materiais compósitos estão cada vez mais sendo usados ​​em todos os aspectos de nossa vida diária, como em equipamentos esportivos, carros, motocicletas, bens de consumo e produtos de saúde. Um exemplo de uso dentro da área médica é o novo método utilizado para a reconstrução de defeitos ósseos cranianos grandes ou complexos. Nesta área, agora são usados ​​implantes pré-fabricados, gerados por computador, de grau médico individual de CFRP.

É de vital importância para os fabricantes e tecnólogos do mundo, envolvidos em quase todos os setores, estarem preparados para as novas exigências do mercado e ser flexível o suficiente para encontrar novas aplicações para CFRP e materiais compósitos.

Como um dos principais produtores de ferramentas de corte para a indústria metalúrgica, a ISCAR possui uma ampla gama de ferramentas com ponta de diamante policristalino (PCD) e nitreto cúbico de boro (CBN) projetadas com precisão. A ISCAR também possui uma variedade de ferramentas avançadas de metal duro com revestimento de diamante com uma variedade de geometrias para atender às demandas mais exigentes das indústrias atuais de metal, madeira, CFRP e materiais compósitos. Esses produtos incluem pastilhas, escareadores, moinhos e fresas de bolas, fresas de perfil e brocas combinadas, escareadores e uma broca com escareadores. Além disso, nossa equipe de engenharia altamente experiente recebe solicitações de ferramentas "especiais" para a usinagem de qualquer tipo de material.

Os PCDs estão em crescente demanda para usinagem mais eficiente de materiais modernos, como metais não ferrosos, plásticos , material compósito (grafite) e outros materiais difíceis de cortar ou abrasivos. Ferramentas de CBN são necessárias para usinar aços endurecidos acima de HRC 45, ferro fundido, superligas e outros metais específicos. Ferramentas de alta qualidade aumentam a produtividade e economizam custos de produção. Os recursos de P&D da ISCAR estão comprometidos em ajudar a resolver o problema de usinagem desses materiais complexos, e uma quantidade significativa de dinheiro é continuamente gasta no desenvolvimento de uma gama ainda maior de soluções.

A usinagem de materiais que atualmente são usado para tipos avançados de aeronaves exige novos processos, pois esses materiais difíceis são leves, mas muito fortes. O ferramental comumente usado para usinagem de CFRP apresenta pastilhas de PCD diamantadas de longa duração, ferramentas de fresamento de veios PCD ou ferramentas de mandril brasadas.

Ao usinar compostos como CFRP, praticamente não há criação de cavacos. Em vez disso, o mecanismo de remoção de material pode ser melhor descrito como "quebra". O impacto da aresta de corte fratura as fibras de carbono duras, em vez de cortar o material. Este processo causa abrasão considerável na aresta de corte da ferramenta, levando a um desgaste rápido. Na usinagem composta, assim como em qualquer outra aplicação de ferramenta de corte, a geometria da ferramenta impulsiona o desempenho de corte. No entanto, na área de compósitos, o material da ferramenta também se torna um importante fator de desempenho. A menos que o material da aresta da ferramenta seja capaz de suportar altos níveis de abrasão o suficiente para manter sua geometria e permanecer afiada, a ferramenta pode se desgastar tão rapidamente que a geometria pode mudar rapidamente. Para usinar CFRP com sucesso, a ISCAR desenvolveu ferramentas de metal duro duro e afiadas que são revestidas com diamantes de longa duração.

O revestimento de diamante usado é geralmente um revestimento de diamante policristalino (PCD). No entanto, um revestimento de diamante aplicado pelo processo de deposição química de vapor (CVD) é o único revestimento que utiliza 100% de cristais de diamante reais. Uma grande vantagem do revestimento de diamante CVD é que ele reduz o calor e o atrito criados pelo material compósito altamente abrasivo.

Embora as operações de usinagem necessárias para peças compostas possam ser simples (às vezes apenas furação e corte), os acessórios projetados para suportar essas peças muitas vezes complexas podem representar pequenas proezas de engenharia em si. Assim, o acessório para usinagem de uma peça composta pode ser um investimento de engenharia considerável. O corte limpo sem desgaste, delaminação ou outra separação das camadas de material exige que a peça seja firmemente protegida contra vibração.

As ferramentas de alta qualidade e precisão com pontas de PCD e CBN e revestidas de diamante reduzem a necessidade dos usuários custos de produção e melhorar a qualidade dos produtos fabricados. O desempenho consideravelmente melhorado em CFRP e materiais compósitos é garantido quando comparado ao uso de ferramentas de carboneto de tungstênio comparativas. Além disso, obtém-se maior precisão e excelentes características de acabamento superficial.

A ISCAR é conhecida em todo o mundo industrializado pelo excelente atendimento ao cliente, qualidade dos produtos e preço econômico, não apenas na área de usinagem de metais, mas também no campo do CFRP e do trabalho compósito.

Apresentado anteriormente no Iscar In The News.