Usinagem de Precisão Encontra Odontologia: Dominando a Mordida com Fresadoras Avançadas

A fresagem dental pode parecer completamente diferente do que a maioria de nós pensa como usinagem regular, mas há algumas semelhanças notáveis. Aqui está uma olhada em como ferramentas dentais podem ser justamente o bilhete na sua oficina de máquinas.

É um fato triste da vida que humanos sofrem de dores de dente ocasionais, algumas das quais requerem uma coroa, um implante ou uma ponte.

Mas enquanto você senta na cadeira do dentista, olhando para o teto com a boca bem aberta, você já deu algum pensamento ao processo de manufatura por trás de próteses dentais? Quais materiais eles são feitos, e que tipos de equipamentos CNC e ferramentas de corte são necessários para usiná-los? E o que diferencia a usinagem dental do trabalho que você faz todo dia na sua oficina?

Em grande parte, é um processo muito especializado, com centros de usinagem tipo quiosque e sistemas CAD/CAM "chairside" que são tudo menos industriais na natureza. Dito isso, continue lendo, porque embora você provavelmente nunca opere um desses fresadores dentais de mesa ou seja encarregado de usinar um ninho de substituições de molares, há alguma sobreposição relevante nas ferramentas de corte e materiais usados para produzir esses componentes especializados.

Por Que Ferramentas de Corte São Chave para Fresagem Dental

A fresagem dental é completamente diferente do que a maioria de nós pensa como usinagem, diz Kevin Dyer, gerente de engenharia de aplicações na OSG USA Inc.

Em sistemas de usinagem de circuito fechado, o operador — geralmente um dentista ou técnico dental — carrega um blank, faz upload de uma digitalização do dente do paciente, e aperta cycle start. Nenhuma mudança de avanço e velocidade, nenhum toque de ferramentas, nenhuma programação ou otimização de trajetórias de ferramenta.

Dyer nota que as pessoas operando os equipamentos usados não são maquinistas, mas muitos dos materiais que usam são os mesmos.

"A indústria dental usa cobalto-cromo e titânio, cerâmicas como zircônia e alumina, e polímeros de alta resistência como PEEK e PMMA", diz Dyer. "E as ferramentas de corte necessárias para usinar esses materiais não são diferentes das necessárias nas indústrias aeroespacial, médica ou de moldes e matrizes."

Jaime Dimayuga, também engenheiro de aplicações na OSG, é rápido em apontar que muitas dessas fresas de topo e brocas têm um corpo proprietário ou anel de pré-ajuste que pode torná-las inadequadas para uso em um centro de usinagem 5-eixos típico de oficina ou torno multitarefa. Ainda assim, muitas são indistinguíveis das ferramentas de corte encontradas em celeiros de ferramentas em todo lugar, com revestimentos e geometrias projetados para enfrentar os materiais descritos.

"Nossa linha EXOCARB WXL de fresas de topo esféricas, por exemplo, faz um ótimo trabalho em aços endurecidos e pré-endurecidos, enquanto nossa EXOCARB Diamond vem com revestimento DLC (carbono tipo diamante) ou CVD impregnado de diamante", diz ele. "Ambos são projetados para zircônia e cerâmicas à base de vidro mas funcionam igualmente bem em qualquer material duro e abrasivo."

Concedido, estas ferramentas de corte são usadas para cortar características minúsculas em dentes de substituição, então são igualmente minúsculas. Uma das maiores na linha dental da OSG — uma fresa de topo de raio de canto EXOCARB WXS -CRE — chega a 12 milímetros, com a maioria das outras ferramentas na faixa de 2 mm e menor. Se você está usinando peças de trator, provavelmente deve parar de ler e voltar ao trabalho. Para qualquer um que precise cortar pequenos detalhes em praticamente qualquer material abrasivo, endurecido ou de outra forma difícil, no entanto, ferramentas dentais podem ser justamente o bilhete.

O Que Considerar Ao Pensar Em Ferramentas de Corte para Fresagem de Dentista

Há uma importante exceção à afirmação anterior. Fresagem dental é um campo altamente especializado, e muitas das ferramentas de corte encontradas em sites dedicados a suprimentos dentais simplesmente não funcionarão nos equipamentos CNC maiores, de uso geral, comuns à maioria das oficinas de máquinas. Para estas máquinas-ferramenta, você está melhor procurando fornecedores de micro fresas de topo e brocas, OSG entre eles. Assumindo que você use ferramentas com o revestimento e geometria corretos, elas servirão igualmente bem nos materiais discutidos mas têm corpos que se encaixam em porta-ferramentas padrão.

Guhring Inc. é outra fonte. Brandon Hull, diretor de gerenciamento de produto e desenvolvimento de negócios na empresa, explica que, com exceção de anéis proprietários e de pré-ajuste, ferramentas dentais não são tão diferentes de outras ferramentas de corte de uso geral.

"Você está falando de fresas de topo esféricas e brocas padrão, embora muito pequenas, capazes de entrar nos cantos e recantos de implantes dentais assim como eletrodos de EDM, usinagem de placas de circuito eletrônico, fabricação de moldes, e outras aplicações micro", diz ele.

Como a OSG, a Guhring carrega uma linha completa de micro fresas de topo, incluindo suas linhas UNI PRO e GF300. Revestimentos de diamante estão disponíveis, assim como ferramentas de alcance estendido e pescoço longo necessárias para usinagem 5-eixos e contorno de bolsos relativamente profundos. E aqui novamente, usinagem de aços endurecidos, superligas ou materiais abrasivos como zircônia (ou grafite) não é problema.

Bernd Fiedler, gerente sênior global de produto para fresamento de topo sólido na Kennametal Inc., oferece recomendações similares. Ele nota que a empresa não carrega as fresas especiais usadas em máquinas de fresagem dental mas oferece uma linha extensa de fresas de topo quadradas, esféricas e de alcance estendido miniatura necessárias para micromecanização, fabricação de moldes e aplicações similares.

"Muitas destas são projetadas para ligas e aços endurecidos, mas também cobrem inoxidável, não-ferrosos, incluindo plásticos, cobalto-cromo e superligas", diz ele. "É um portfólio amplo, com revestimentos e geometrias específicos de material necessários para maximizar produtividade."

Como em todas as aplicações de fresamento, Fiedler recomenda um porta-ferramentas de alta qualidade para minimizar runout, mas adiciona que isso é ainda mais crítico com fresas de tamanho micro, onde mesmo um ou dois décimos (0,0001" a 0,0002") pode ser demais. Ele também sugere que RPM do fuso pode ser uma restrição, especialmente com diâmetros de ferramenta de 1 mm e menores. Para estas situações, uma cabeça aceleradora a ar ou elétrica pode ser necessária para alcançar a velocidade de corte correta.

"Também é importante notar que nem toda usinagem dental é feita em ambiente de consultório", diz ele. "Há muitos laboratórios e fabricantes especializados por aí que estão usando equipamentos CNC mais tradicionais, com as velocidades de fuso e controle de movimento altamente precisos necessários para este e outros tipos de trabalho médico. Para estas oficinas, ferramentas de corte de alta qualidade produzidas por uma empresa que cobre o espectro completo de operações de remoção de metal é provavelmente a melhor solução, em vez das ferramentas dentais projetadas para equipamentos dedicados mas leves."

Como você lida com corte de pequenos detalhes em material difícil? Quais soluções únicas você encontrou?