5 áreas problemáticas obrigatórias na metalurgia

Há muito o que saber sobre metalurgia. Quando surgem problemas, o que você faz? Conversamos com especialistas com mais de 20 anos de experiência para descobrir as melhores soluções para problemas comuns de usinagem e metalurgia.

Quais são os principais desafios da metalurgia? Recentemente, conversamos com três especialistas em metalurgia da MSC, Ray Gavin, Terry Stahl e Don Branum, para descobrir quais tipos de usinagem, ferramentas e desafios de processo seus clientes enfrentam – e como eles os ajudam a encontrar maneiras de superar problemas. Os especialistas em metalurgia da MSC trabalham em estreita colaboração com seus clientes designados para encontrar as melhores soluções independentes de fornecedor para problemas de usinagem, ferramentas, manutenção de fluidos e produtividade.

Aqui está uma visão geral das cinco principais áreas em que os especialistas em metalurgia da MSC veem problemas regularmente.

1. Materiais metalúrgicos

Um amplo espectro de materiais à base de metal está em uso na fabricação hoje, incluindo:ferros fundidos e dúcteis, aço de baixo carbono, aço liga, aço ferramenta, aço endurecido, aço inoxidável, superligas e ligas de alta temperatura. Cada uma dessas categorias de materiais é usinada de forma diferente com base em suas estruturas. Muitas vezes, os especialistas em metalurgia ajudam a selecionar o substrato de metal duro, revestimentos, pastilhas ou geometria sólida de metal duro com a preparação correta da aresta, garantindo que eles tenham a melhor ferramenta para uma operação.

“Um dos grandes problemas que vejo é que os clientes podem saber que precisam de um certo tipo de ferramenta de corte, mas não necessariamente percebem que precisam da classe certa projetada para cortar titânio ou Iconel ou outros aços duros”, diz Terry Stahl, especialista em metalurgia MSC com sede em San Antonio. A Stahl está no ramo de metalurgia há mais de 30 anos - com 22 anos no setor aeroespacial. A Stahl atende muitos fabricantes médicos nas regiões leste do Texas e norte da Louisiana. Seus clientes usam muitas superligas. Esses metais duros são onde a maioria dos especialistas vê seus clientes com problemas.

“Alguns clientes estão queimando suas fresas de topo e suas pastilhas porque não as estão operando corretamente [para o material que estão usando]”, diz Stahl. “Principalmente vemos problemas de programação. Muitas vezes vemos muitas operações extras que eles não precisam, então podemos ajudá-los a eliminar algumas das etapas.”

Ao cortar o caminho da ferramenta e etapas operacionais desnecessárias, Stahl diz que eles podem ajudar a aumentar a vida útil da ferramenta e reduzir o tempo necessário para fazer peças.

“Em muitas lojas, consegui ajudar a reduzir drasticamente as horas extras”, diz Stahl. "Quão? Reduzindo o tempo de ciclo e aumentando as partes em que eles não precisam gastar 10 horas por semana obtendo a mesma quantidade.”

2. Líquido refrigerante de limpeza e fluidos de corte

A refrigeração limpa com a concentração adequada aumenta e estabiliza a vida útil da ferramenta, constatam os especialistas. A concentração correta e a manutenção mensal do líquido de arrefecimento aumentarão a vida útil da ferramenta, eliminarão a formação de espuma, odores ou dermatites prejudiciais à pele.

Para entender melhor os problemas de refrigeração, aqui está um exemplo do mundo real de Ray Gavin, que atende a região sudeste da Flórida. Gavin tem 40 anos de experiência em usinagem e metalurgia.

Um de seus clientes, um fabricante aeroespacial em Orlando, opera 24 horas por dia, 7 dias por semana e estava tendo um problema de refrigeração em duas partes. Primeiro, as peças estavam ficando manchadas de um resíduo à base de óleo dentro da máquina - e, segundo, eles tinham que levar essas peças para uma estação de lavagem para limpar as peças manchadas de óleo.

“Trouxemos um refrigerante sintético e o testamos por três meses em uma máquina bem usada na qual eles fizeram muitas peças”, diz Gavin. “Isso correu muito bem:eles não tinham dermatite, não tinham mais marcas ou manchas nas peças e, assim, descobriram que podiam retirar as peças da máquina muito mais limpas.”

O vidro do capô da máquina também estava mais limpo. Eles agora podiam ver as peças sendo muito mais fáceis. O resíduo de óleo se foi – completamente. Um dos melhores resultados desse teste, de acordo com Gavin, foi que esse fabricante conseguiu pular e eliminar todo um processo agora. A operação de lavagem e sopro para limpeza das peças não era mais necessária. Isso economizou para a empresa cerca de 20 minutos por peça apenas na operação de limpeza - e eles fizeram isso cerca de cinco vezes por dia em um dia de 24 horas - economizando cerca de US$ 100 por dia, ou US$ 36.500 por ano.

O sucesso do teste inicial levou a um projeto maior que implementou o mesmo refrigerante sintético em cerca de 20 máquinas CNC. O resultado? Economia de custos em geral de US$ 40.000 por ano em refrigerante, porque eles precisavam de menos refrigerante do que antes - bem como economia de US$ 6.000 por ano em manutenção do reservatório, já que era muito mais limpo - e US$ 4.000 economizados no gerenciamento de resíduos.

O que o futuro trará para os fluidos? Leia “O futuro dos fluidos metalúrgicos, lubrificantes de máquinas e refrigerantes.”

3. Fixação e Fixação

O tempo de configuração e o uso de acessórios podem ser demorados. Tempos de configuração mais curtos geram vantagens de custo. As aplicações de torneamento e fresamento podem ser convertidas em fixações de troca rápida rápida e precisa com alta repetibilidade e precisão para garantir produtividade de alta qualidade, segundo os especialistas.

“Mais e mais produção em menos tempo” é o mantra. A busca por maior produtividade é a força motriz por trás dessa tendência de soluções.

“Quanto mais rígida for sua fixação, mais precisas serão suas peças”, diz Stahl. “Além disso, você pode trabalhar em velocidades e avanços mais altos… A fixação é um grande negócio, especialmente na área de fresamento – também é grande em torneamento, mas há muita pressão de carga lateral no fresamento das ferramentas de corte.”

4. Tecnologia e inovação metalúrgica

O ritmo da mudança é difícil de acompanhar para muitas lojas. Felizmente, a tecnologia pode ajudar os clientes a compensar os desafios na lacuna de habilidades, se eles souberem como aproveitar a tecnologia. Especialistas em metalurgia, com os principais parceiros de usinagem e ferramentaria, podem ajudar a mostrar aos clientes como usar a inovação a seu favor. Se uma oficina não pode contratar novos maquinistas suficientes, a inovação e a tecnologia podem ajudar.

“A tecnologia está mudando tão rápido e os clientes confiam em nós para ajudar a mostrar a eles as mais recentes inovações em ferramentas do setor”, diz Stahl.

Como a tecnologia e a inovação estão mudando a usinagem para os clientes? Por um lado, está permitindo que eles usem ferramentas mais integradas com funcionalidades mais profundas. Por exemplo, Stahl diz que muitas vezes é capaz de ajudar os clientes que têm máquinas de 5 eixos a encontrar uma ferramenta que realiza várias tarefas – o que ajuda a produzir e economiza tempo. Existem brocas por aí, por exemplo, que podem perfurar, escarear e chanfrar, explica Stahl. No passado, essas eram três ferramentas separadas.

“Olhamos objetivamente as coisas – e não estamos presos a um fabricante”, diz Branum. “Nenhum fabricante terá o melhor de tudo.”

5. Melhorias de processos e programas

Mudar os processos de usinagem ou ferramental para uma taxa de remoção de metal mais alta pode realmente fazer a diferença no resultado final. Ao melhorar a produtividade com os caminhos de ferramenta adequados, profundidade de corte, velocidade e avanços, classes de metal duro e geometrias, os custos podem ser reduzidos e mais horas podem ser colocadas de volta na produção de peças.

Aqui estão vários exemplos que mostram o impacto final e a melhoria do processo com mudanças geralmente muito simples nas ferramentas ou abordagens.

Um cliente de petróleo e gás que estava fabricando uma peça de 8 ½ polegadas de diâmetro obteve uma melhoria de processo de 877% – com uma economia de US$ 891.000 por ano – mudando de uma pastilha de metal duro para uma cerâmica. O cliente passou de 80 pés de superfície por minuto com uma pastilha de metal duro para 625 pés de superfície por minuto com a ferramenta de cerâmica.

“Economizou-se muito tempo”, diz Branum, que também mora na região Sudeste, no Alabama – e está na MSC há nove anos. “A maior economia de tempo foi melhorar o tempo de ciclo, porque pudemos executar a peça muito mais rápido – em uma superfície de filmagem mais alta.”

Aqui está outra experiência do cliente. Um fabricante aeroespacial tem um departamento de rebarbação de cinco pessoas que executava manualmente a rebarbação nas peças, diz Gavin. Pode não parecer muito ir de cinco minutos de rebarbação manual para um minuto de rebarbação com uma roda convoluta - mas o tempo pode aumentar. Esta oficina produzia cerca de 3.600 peças por ano, portanto, com cinco minutos por peça, o fabricante gastava cerca de 18.000 minutos na rebarbação por ano - e agora podia rebarbar em 3.600 minutos por 12 meses com a roda, economizando cerca de US$ 20.000 por ano para a empresa. , de acordo com Gavin.

A mesma oficina aeroespacial também fabrica peças fundidas em forma de U que precisavam de rebarbação. Esse mesmo departamento de rebarbação de cinco pessoas rebarbava manualmente essas peças fundidas a uma taxa de cerca de 15 minutos - mas Gavin os fez experimentar uma roda de cerdas com filamentos e o tempo caiu para cinco minutos. Assim, o fabricante economizou 10 minutos por peça – e o tempo economizado liberou seu departamento de rebarbação em cerca de 65% – ou 900 horas. Ele também mostrou uma economia de custos de cerca de US $ 51.000.

Qual ​​área da metalurgia você tem mais problemas em hoje? Compartilhe suas histórias.