Como as ferramentas específicas do material compensam

Um maquinista se depara com muitas perguntas ao selecionar a ferramenta adequada para seu trabalho. Uma decisão importante que deve ser tomada é se uma ferramenta específica do material é apropriada e necessária para a aplicação que será executada - se os benefícios de usar esse tipo de ferramenta superam o preço mais alto do que uma ferramenta projetada para uso em um variedade de materiais. Existem quatro categorias principais a serem consideradas ao decidir se uma ferramenta específica de material é sua melhor aposta:geometria interna da ferramenta, revestimentos, taxas de remoção de material (MRR) e custo.

Quando utilizar ferramentas específicas do material

Você é um maquinista em uma oficina que lida principalmente com um tipo de material? Ou você geralmente troca os materiais com frequência ao longo do dia? Além disso, quantas peças você faz de cada vez? Estas são perguntas que você deve se fazer antes de tomar uma decisão de ferramental.

O Ferramental Específico do Material é melhor utilizado quando várias peças estão sendo usinadas do mesmo material. Por exemplo, se sua oficina estiver usinando 1.000 peças plásticas, seria de seu interesse optar por uma ferramenta projetada para esse material, pois suas ferramentas não apenas durariam mais, mas também teriam um desempenho melhor. Se a flexibilidade de usinagem for primordial para sua oficina, se você estiver usinando apenas algumas peças ou se o acabamento da peça não for de grande importância, uma fresa de topo comum pode ser suficiente.

Prós e contras de ferramentas específicas para materiais

Existem prós e contras na compra de uma ferramenta específica de material.

Prós :

• Geometria da ferramenta projetada para o material em que você está trabalhando para obter os melhores resultados.
• Revestimento otimizado para o material que você está cortando.
• Velocidades e feeds mais agressivos e, como resultado, aumentou o MRR.
• Aumento da vida útil da ferramenta.

Contras :

• Custo inicial mais alto, embora seja possível economizar a longo prazo se usado em situações adequadas.
• Menos oportunidade de flexibilidade. Embora a maioria das fresas de topo possa ser adequada para uso em muitos trabalhos e muitas máquinas, as fresas de topo para materiais específicos são projetadas para uso em materiais específicos

Benefícios especiais de ferramentas específicas de material

Uma geometria de ferramenta interna exclusiva

Muitos fabricantes fornecem ferramentas projetadas para uso em caçambas de materiais específicos. Por exemplo, a Harvey Tool possui seções de catálogo distintas para ferramentas específicas de materiais para aços endurecidos, ligas exóticas, aços de liga média, aços de usinagem livre, ligas de alumínio, plásticos, ferramentas diamantadas para materiais não ferrosos e compostos. A geometria especial das ferramentas encontradas nessas seções é otimizada para permitir que a ferramenta tenha um desempenho ideal em seu grupo de materiais selecionado.

Por exemplo, um maquinista pode se deparar com um dilema enquanto se prepara para usinar uma peça plástica. Enquanto uma fresa de topo encontrada na seção de fresas de topo em miniatura da Harvey Tool certamente poderia usinar este material, a fresa de topo da Harvey Tool projetada para usinar plásticos apresenta um design de alto relevo e inclinação. Isso é ideal para plásticos porque você deseja cortar e formar cavacos com eficiência, enquanto a resistência da ferramenta é menos preocupante. A inclinação alta e o alto relevo criam uma aresta de corte afiada que quebraria rapidamente em metais. No entanto, em plásticos, isso efetivamente corta o material e transfere o calor para o chip para produzir um ótimo acabamento em sua peça.

Harvey Performance Company, LLC.

Revestimentos e substratos específicos para desempenho ideal

Um dos principais benefícios de optar por uma ferramenta específica de material é a capacidade de utilizar a melhor opção de revestimento disponível para esse material. Os revestimentos de ferramentas atendem a muitas funções, incluindo lubricidade aprimorada, vida útil da ferramenta aumentada e acabamento de peça de maior qualidade. Além disso, as ferramentas revestidas normalmente podem ser executadas cerca de 10% mais rápido do que as ferramentas não revestidas.

Embora muitos fabricantes revestam especialmente uma fresa de topo padrão a seu pedido, isso leva tempo e custo adicionais. Em suas seções de catálogo de material específico, a Harvey Tool oferece ferramentas revestidas estocadas e prontas para envio. Por exemplo, suas categorias de Aços Endurecidos e Ligas Exóticas utilizam o revestimento AlTiN Nano. Este é um revestimento nanocompósito exclusivo que tem uma temperatura máxima de trabalho de 2.100° F e apresenta melhor desempenho em materiais como aços endurecidos, ligas de titânio e Inconel, entre outros.

Aumento das taxas de remoção de material

Como o Material Specific Tooling apresenta geometria de ferramenta ideal para um trabalho, os parâmetros de execução geralmente podem ser mais agressivos. Qualquer maquinista sabe que a Taxa de Remoção de Material (MRR) é a métrica mais intimamente relacionada à eficiência da oficina, pois quanto mais material removido de uma peça em um determinado período de tempo, mais rápido as peças são feitas e maior a produção da oficina.

O exemplo a seguir compara os parâmetros de execução de fresas de topo das seções de fresa de topo em miniatura da Harvey Tool e de fresas de topo específicas de material. Você pode notar que enquanto as geometrias chave entre as duas ferramentas são idênticas e estão em uso no mesmo material com a mesma operação, a carga de cavacos (+25%), taxa de avanço linear (+33%) e profundidade de corte ( +43%) são impulsionados. Isso permite que mais material seja removido em um período mais curto de tempo.

Fresa de topo em miniatura

Número da peça:836408

Descrição:3 flautas de 1/8 de polegada de diâmetro 3x LOC Square Stub &Standard

Material:Alumínio 6061

Aplicação:Encaixe

Velocidade:10.000 RPM

Carga de Chip:.00124 IPT

Alimentação linear:37,2 IPM

DOC:.04375



Fresa de topo específica do material

Número da peça:942308

Descrição:3 flautas de 1/8 de polegada de diâmetro 3x LOC Square Variable Helix para ligas de alumínio

Material:Alumínio 6061

Aplicação:Encaixe

Velocidade:10.000 RPM

Carga de Chip:.00165 IPT

Alimentação linear:49,5 IPM

DOC:.0625

Harvey Performance Company, LLC.

Grande economia de custos

O gráfico a seguir apresenta um detalhamento da análise de custos entre uma ferramenta encontrada na seção Fresa de topo miniatura, item 993893-C3; e uma ferramenta encontrada na seção Fresa Específica do Material, item 933293-C6. Quando comparado com a usinagem de 1.000 peças, a economia geral é de quase US$ 2.500.

Ferramentas específicas de materiais resumidas

Em conclusão, as fresas de topo específicas para materiais têm muitos benefícios, mas são mais bem utilizadas em determinadas situações. Embora o custo inicial dessas ferramentas seja mais alto, elas podem ajudar a economizar tempo e dinheiro da sua oficina a longo prazo, durando mais e produzindo mais peças em um determinado período de tempo.