4 Tendências em Ferramentas de Corte Moldando a Metalurgia e Manufatura

Dois dos principais fabricantes de ferramentas de corte preparam-se para o futuro da fabricação de peças. Damos uma olhada nas inovações recentes — com um olho atento para onde as ferramentas estão indo.

De metais aeroespaciais proprietários a polímeros e compósitos de fibra de carbono a peças impressas em 3D a partir de pós metálicos, os materiais do amanhã estão evoluindo.

Para onde estão indo as ferramentas de corte e porta-ferramentas para lidar com esses materiais? Custo, vida útil da ferramenta ou previsibilidade será o fator determinante do desenvolvimento de novas ferramentas?

Quão importante será o feedback em tempo real das ferramentas? A Indústria 4.0 e a Internet Industrial das Coisas são apenas hype, ou estamos no limiar de uma evolução que mudará o jogo na tecnologia de metalurgia?

Seja qual for o resultado, fornecedores e fabricantes de ferramentas de corte estão abraçando este novo mundo corajoso.

Tendência #1 em Ferramentas de Corte: Integração com Internet das Coisas

Qualquer um que não esteja fazendo estas perguntas pode olhar para trás daqui a 10 anos e desejar ter feito as coisas de forma bem diferente. Não apenas a maioria dos fabricantes de ferramentas de corte está produzindo novos metalduros, revestimentos e geometrias em velocidade vertiginosa, mas muitos esperam que a digitalização se torne o caminho claro para oficinas que desejam aumentar a produtividade diante de uma força de trabalho mais tecnologicamente inclinada.

Entre eles está a Sandvik Coromant. A empresa tem estado bastante ocupada desenvolvendo um ecossistema inteiro de painéis e ferramentas de visualização para ajudar os clientes a aproveitar os supostos benefícios da Indústria 4.0 e IIoT. Sua plataforma de soluções conectadas CoroPlus, por exemplo, promete fornecer insights nunca antes possíveis sobre utilização de máquina-ferramenta e outras métricas de eficiência. De forma similar, seus porta-ferramentas acionados por DTH Plus fornecem recursos de manutenção preditiva projetados para reduzir tempo de inatividade em tornos CNC fresa-torno.

Magnus Ekbäck, vice-presidente de estratégia e desenvolvimento de negócios da Sandvik Coromant, proferiu um discurso de abertura no IMTS 2018 descrevendo como a digitalização está pronta para remodelar a manufatura discreta.

Ele discutiu as principais tendências que afetam a indústria, incluindo a demanda por mais informações, a crescente lacuna de habilidades e a necessidade de melhor tomada de decisão nas etapas de projeto e planejamento. Cada uma delas, disse ele, pode ser abordada através de maior conectividade e acesso a dados.

Veja a visão digital da Sandvik Coromant ganhar vida em nossa entrevista com Jeff Rizzie, Diretor de Engenharia Digital, Sandvik Coromant no IMTS 2018.

Tendência #2 em Ferramentas de Corte: Redução de Vibração no Torneamento

Um exemplo notável disso é o programa Silent Tools Plus do fabricante, projetado para reduzir vibração e melhorar a qualidade do furo em operações de torneamento interno de alcance estendido. Praticamente todos os principais fabricantes de ferramentas oferecem algum tipo de tecnologia de barra de alargamento amortecida para esta aplicação frequentemente problemática.

A Sandvik Coromant foi um passo além ao equipar suas ferramentas com sensores com capacidade Bluetooth junto com um "app" móvel para monitorar ativamente as condições de alargamento.

Como Ekbäck observou, o projeto e planejamento de manufatura desempenharão um papel cada vez mais importante nas oficinas do futuro. Utilitários baseados em nuvem, como CoroPlus ToolGuide e ToolLibrary da Sandvik Coromant, servirão para agilizar a programação de trajetórias de ferramenta e, em seguida, ajudar os operadores a otimizar processos de usinagem muito antes do primeiro cavaco ser feito.

O programa NOVO da Kennametal oferece capacidades similares com sua suíte de ferramentas digitais "Art to Part to Profit". Usuários podem selecionar e baixar modelos digitais de ferramentas de corte e porta-ferramentas, receber conselhos sobre como aplicá-los, simular e ajustar seu desempenho.

Para entender mais sobre o programa NOVO da Kennametal, assista a este vídeo.

Tendência #3 em Ferramentas de Corte: Fresas de Topo, Brocas e o Efeito de Afinamento do Cavaco

Não há escassez de ferramentas para escolher: a Kennametal é apenas uma das empresas que introduziu uma enxurrada de fresas de topo e brocas de alto desempenho, específicas para aplicação, no último ano. A fresa de topo de metal duro KOR 5, refrigerada internamente, cinco flautas, com quebra-cavacos, é anunciada como a "rainha do desbaste" em alumínio.

O design proprietário de flautas da fresa de topo HARVI I TE promete desempenho similar em aço, aço inoxidável, ferro fundido e ligas de alta temperatura. A broca KenTIP FS diz fornecer desempenho de metal duro sólido em um design modular econômico. E cortadores indexáveis como o Mill 4-12KT e HARVI Ultra 8X continuam elevando a barra no fresamento de alto desempenho.

A Sandvik Coromant não ficou exatamente parada em seus louros digitais. Sua CoroDrill DS20 é projetada para perfuração profunda e de alta precisão, enquanto a CoroDrill 863 visa furação aeroespacial em plásticos reforçados com fibra de carbono e o alumínio e titânio empilhados encontrados em fuselagens de aeronaves.

O que é talvez mais notável é o papel da Sandvik Coromant como disruptora de ferramentas de corte. Suas ferramentas de corte CoroCut QD aproveitam o eixo Y em tornos CNC de ponta para aumentar significativamente a vida útil da ferramenta e taxas de avanço em aplicações de corte. Da mesma forma, o CoroTurn PrimeTurning™ aproveita o efeito de afinamento do cavaco, que é o mesmo fenômeno que torna as estratégias de fresamento trocoidal tão bem-sucedidas, torneando peças em uma direção completamente não ortodoxa: para longe do fuso.

Tendência #4 em Ferramentas de Corte: Impressão 3D na Manufatura

Cada um desses gigantes de ferramentas de corte está perseguindo outra estratégia inovadora de fabricação de ferramentas usando uma tecnologia que um número crescente de fabricantes conhece: impressão 3D.

A Sandvik Coromant teve grande sucesso com o fabricante de veículos autônomos Local Motors com a CoroMill 390, uma fresa de topo indexável leve, fabricada aditivamente, que supostamente reduziu o tempo de fresamento em um chassi de shuttle composto em 95 por cento. E graças à cabeça de troca rápida Capto, os tempos de preparação foram reduzidos.

A Kennametal também está usando impressão 3D. Quando um cliente lutava para alesar um par de furos coaxiais em uma carcaça de motor elétrico porque a ferramenta era simplesmente pesada demais para o centro de usinagem, engenheiros da Kennametal projetaram e imprimiram em 3D um alargador indexável personalizado que não apenas reduziu o peso da ferramenta pela metade, mas atingiu a precisão, redondidade e acabamento de superfície exigidos pelo fabricante automotivo.

Essas histórias de sucesso representam outra tendência: ferramentas personalizadas. Quando ferramentas prontas não cortam o mosto ou onde maior produtividade é exigida, esses fabricantes de ferramentas de corte usam seu profundo conhecimento de engenharia para ajudar a encontrar soluções. Estas podem incluir algo tão básico quanto uma ferramenta combinada indexável de broca-chanfro-alargador, ou pode ser um alargador leve impresso em 3D.

Seja qual for a necessidade, a manufatura aditiva terá um efeito profundo nos fornecedores de ferramentas de corte e naqueles que usam seus produtos. Então, para responder à pergunta "qual é mais importante: custo, vida útil da ferramenta ou previsibilidade" feita anteriormente, a resposta é óbvia: São todos eles — com visibilidade de dados e conectividade para completar.

Quais inovações em tecnologia de ferramentas de corte mais lhe interessam? Fale o que pensa e faça perguntas no fórum de metalurgia.