Maximize a vida útil da ferramenta com ferramentas de ponta, percursos de ferramentas e inovações CAM

Ferramentas HPC como a CoroMill Plura aumentam as taxas de remoção de metal, permitindo taxas de avanço mais altas enquanto permanecem continuamente envolvidas no corte. Imagem cortesia da Sandvik.

Novos tipos de ferramentas e estratégias de percurso, bem como novos recursos CAM para aproveitá-los, permitiram que as oficinas operassem ferramentas de forma mais agressiva por mais tempo para produzir peças de maior qualidade. Essas mudanças são visíveis para especialistas que trabalham em qualquer uma dessas tecnologias, e diversas conversas que meus colegas e eu tivemos com especialistas em ferramentas de corte esclareceram os tipos de desenvolvimentos que as oficinas podem usar hoje.

O que há de novo em ferramentas?

Chris Monroe, especialista em soluções de produção em massa da Sandvik, conversou recentemente comigo sobre os desenvolvimentos em ferramentas de corte de alto desempenho (HPC) e usinagem de alta velocidade (HSM) e como as oficinas podem usar as novas gerações dessas ferramentas para obter o máximo efeito.

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Ele diz que a HPC se beneficia de novas otimizações na geometria das ferramentas, especialmente hélices desiguais e núcleos cônicos com cones que se estendem em direção à base da ferramenta. Hélices desiguais usam diferentes ângulos de inclinação em diferentes seções da ferramenta para reduzir a ressonância. Isso melhora a estabilidade da ferramenta, permitindo que as oficinas operem as ferramentas com mais intensidade e, ao mesmo tempo, mantenham uma vida útil elevada. Os núcleos cônicos aumentam a rigidez da ferramenta e reduzem as vibrações, melhorias que também prolongam a vida útil da ferramenta.

As ferramentas HSM, diz ele, obtêm melhorias na vida útil da ferramenta com as otimizações de revestimento, já que os caminhos da ferramenta em alta velocidade geram muito calor no corte. Essas melhorias não precisam resultar de novas formulações de revestimento, já que a Sandvik estendeu a vida útil de suas ferramentas usando novas técnicas de revestimento PVD para aplicar camadas de revestimentos comprovados de maneira que aderem melhor às ferramentas.

O que há de novo nos caminhos de ferramentas?

John Giraldo, gerente de engenharia aeroespacial da Sandvik, orientou meu colega Brent Donaldson sobre caminhos de ferramentas para desbaste rápido no final de 2025. Alguns desses caminhos de ferramentas correspondem a técnicas de HPC, como fresamento lateral de alto avanço, que combina um pequeno passo radial com engate total do canal em altos avanços para reduzir as forças de corte e, ao mesmo tempo, melhorar a eficiência.

Giraldo também falou sobre ranhuras curvas, que usa uma fresa tipo disco que segue o perfil 3D entre as lâminas blisk enquanto permanece continuamente engatada para reduzir o tempo sem corte. Em um teste com uma fresa feita para esta operação, Giraldo usinou 17 canais de Inconel em 13 minutos cada, utilizando uma única aresta de cada uma das pastilhas da fresa. Após alguma otimização do programa, ele reduziu os tempos de ciclo pela metade.

O que há de novo no suporte CAM?

É por esses tipos de otimizações que Monroe recomenda manter o software CAM atualizado. Os recursos avançados do CAM podem diminuir os tempos de ciclo das peças e, ao mesmo tempo, reduzir o tempo de programação. Ele aponta recursos que abordam curvas fechadas como exemplo. Esses detalhes exigem um gerenciamento cuidadoso da velocidade para evitar que a ferramenta bata contra a peça, mantendo velocidades rápidas. O software CAM pode realizar os cálculos necessários sem sobrecarregar sua equipe de programação.

Tom Funke, especialista em CAM e aplicações da Sandvik para os mercados aeroespacial, de exploração espacial e de defesa, também falou comigo sobre os novos recursos de CAM que ajudam na produtividade. Ele diz que nos últimos quinze anos assistimos à ampla adoção de recursos CAM avançados, como o torneamento trocoidal, um método de torneamento de recursos de ranhuras em que uma pastilha redonda segue um caminho da ferramenta em zigue-zague e nunca sai do material, maximizando a taxa de remoção de metal e a vida útil da ferramenta. Mesmo nos últimos cinco anos, ele diz que o fresamento dinâmico de cinco eixos passou de um projeto de programação demorado para um projeto apoiado e simplificado pelos principais fornecedores de software CAM.