Por que Ferramentas Específicas por Material Oferecem Valor Superior

Um usinador enfrenta muitas questões ao selecionar a ferramenta adequada para seu trabalho. Uma decisão crucial é determinar se uma ferramenta específica para o material é apropriada e necessária para a aplicação — se os benefícios superam o custo mais elevado comparado a uma ferramenta projetada para diversos materiais. Existem quatro categorias principais a considerar: geometria interna da ferramenta, revestimentos, taxas de remoção de material (MRR) e custo.

Quando Utilizar Ferramentas Específicas por Material

Você é um usinador em uma oficina que lida principalmente com um tipo de material? Ou costuma trocar de material frequentemente ao longo do dia? Quantas peças você produz por vez? Estas são perguntas que você deve fazer antes de decidir pela ferramenta.

Ferramentas específicas por material são melhor utilizadas quando várias peças são usinadas do mesmo material. Por exemplo, se sua oficina está usinando 1.000 peças plásticas, seria do seu interesse optar por uma ferramenta projetada para este material, pois sua ferramentaria não apenas duraria mais, mas também performaria melhor. Se a flexibilidade de usinagem é primordial, se você está usinando apenas algumas peças, ou se o acabamento da peça não é de alta importância, uma fresa de topo padrão pode ser suficiente.

Prós e Contras de Ferramentas Específicas por Material

Prós:

• Geometria da ferramenta projetada para o material que você está trabalhando para alcançar os melhores resultados.
• Revestimento otimizado para o material que você está cortando.
• Velocidades e avanços mais agressivos, e MRR aumentado como resultado.
• Vida útil da ferramenta aumentada.

Contras:

• Custo inicial mais alto, embora economias a longo prazo sejam possíveis se usadas nas situações adequadas.
• Menos oportunidade de flexibilidade. Embora a maioria das fresas possa ser adequada para muitos trabalhos e máquinas, fresas de topo específicas por material são projetadas para uso em materiais específicos.

Benefícios Especiais de Ferramentas Específicas por Material

Uma Geometria Interna Única da Ferramenta

Muitos fabricantes fornecem ferramentas projetadas para uso em categorias específicas de materiais. Por exemplo, a Harvey Tool possui seções de catálogo distintas para ferramentas específicas para Aços Endurecidos, Ligas Exóticas, Aços de Liga Média, Aços de Livre Usinagem, Ligas de Alumínio, Plásticos, Ferramentas de Diamante para Materiais Não-Ferrosos e Compósitos. A geometria especial das ferramentas encontradas nestas seções é otimizada para permitir que a ferramenta performe de forma ótima em seu grupo de material selecionado.

Por exemplo, um usinador pode enfrentar um dilema ao preparar a usinagem de uma peça plástica. Embora uma fresa de topo da seção de Fresas de Topo em Miniatura da Harvey Tool possa certamente usinar este material, a fresa projetada para usinar plásticos apresenta um design de ângulo de ataque alto e alívio alto. Isso é ideal para plásticos porque você deseja cortar e formar cavacos efetivamente enquanto a resistência da ferramenta é menos preocupante. O alto ângulo de ataque e alívio criam uma aresta de corte afiada que se quebraria rapidamente em metais. No entanto, em plásticos, isso cisalha o material efetivamente e transfere o calor para o cavaco, produzindo um excelente acabamento na peça.

Harvey Performance Company, LLC.

Revestimentos e Substratos Específicos para Desempenho Ótimo

Um benefício chave de optar por uma ferramenta específica por material é a capacidade de utilizar a melhor opção de revestimento disponível para aquele material. Revestimentos de ferramentas servem a muitas funções, incluindo lubrificidade melhorada, vida útil aumentada da ferramenta e acabamento de peça de maior qualidade. Além disso, ferramentas revestidas podem tipicamente ser operadas cerca de 10% mais rápido que ferramentas não revestidas.

Embora muitos fabricantes revistam uma fresa de topo padrão sob encomenda, isso leva tempo e custo adicionais. Nas seções de catálogo específicas por material, a Harvey Tool oferece ferramentas revestidas em estoque e prontas para envio. Por exemplo, suas categorias de Aços Endurecidos e Ligas Exóticas utilizam revestimento AlTiN Nano. Este é um revestimento nanocompósito único que tem temperatura máxima de trabalho de 1.150°C (2.100°F) e mostra desempenho melhorado em materiais como Aços Endurecidos, Ligas de Titânio e Inconel, entre outros.

Taxas de Remoção de Material Aumentadas

Como ferramentas específicas por material apresentam geometria ótima para um trabalho, os parâmetros de operação geralmente podem ser mais agressivos. Qualquer usinador sabe que Taxas de Remoção de Material (MRR) é a métrica mais diretamente relacionada à eficiência da oficina, pois quanto mais material removido de uma peça em um dado período, mais rápido as peças são feitas e maior a produção da oficina.

O exemplo a seguir compara parâmetros de operação de fresas de topo das seções de Fresas de Topo em Miniatura e Fresas de Topo Específicas por Material da Harvey Tool. Observe que, embora as geometrias-chave entre as duas ferramentas sejam idênticas, e estejam em uso no mesmo material com a mesma operação, a carga de cavaco (+25%), avanço linear (+33%) e profundidade de corte (+43%) são aumentados. Isso permite remover mais material em um período mais curto.

Fresa de Topo em Miniatura

• Número da Peça: 836408
• Descrição: 3 Flautas, diâmetro 1/8 polegada, 3x LOC, Quadrada, Stub & Standard
• Material: Alumínio 6061
• Aplicação: Fresamento de canal (Slotting)
• Velocidade: 10.000 RPM
• Carga de Cavaco: 0,00124 IPT
• Avanço Linear: 37,2 IPM
• DOC: 0,04375

Fresa de Topo Específica por Material

• Número da Peça: 942308
• Descrição: 3 Flautas, diâmetro 1/8 polegada, 3x LOC, Quadrada, Hélice Variável para Ligas de Alumínio
• Material: Alumínio 6061
• Aplicação: Fresamento de canal (Slotting)
• Velocidade: 10.000 RPM
• Carga de Cavaco: 0,00165 IPT
• Avanço Linear: 49,5 IPM
• DOC: 0,0625

Harvey Performance Company, LLC.

Economia de Custos Extensiva

O gráfico a seguir exibe uma análise de custo entre uma ferramenta da seção de Fresas de Topo em Miniatura, item 993893-C3; e uma ferramenta da seção de Fresas de Topo Específicas por Material, item 933293-C6. Quando comparadas para a usinagem de 1.000 peças, a economia total é de quase $2.500.

Ferramentas Específicas por Material Resumidas

Em conclusão, fresas de topo específicas por material têm muitos benefícios, mas são melhor utilizadas em certas situações. Embora o custo inicial destas ferramentas seja mais alto, elas podem economizar tempo e dinheiro da sua oficina a longo prazo, durando mais e produzindo mais peças em um determinado período.