Otimizar ou Substituir Suas Ferramentas? 5 Perguntas Essenciais que Todo Operador Deve Fazer

Sejam chamadas de grau de manutenção ou de uso geral, é fundamental saber quando substituir ferramentas de corte e com o que substituí-las.

Departamentos de manutenção e reparo, empresas de prototipagem e desenvolvimento, instalações de pesquisa acadêmica e governamental — estes são apenas alguns dos ambientes de manufatura onde operadores de máquinas-ferramenta não são torneiros mecânicos treinados, mas sim mecânicos, engenheiros de projeto, professores universitários ou seus alunos, cujo domínio das práticas básicas de usinagem e ferramentas de corte costuma ser incompleto.

Infelizmente, nessas situações, as ferramentas de corte são frequentemente mal aplicadas. Desgaste e danos na aresta que acenderiam luzes de alerta em uma oficina de produção são ignorados ou mal interpretados. O grau ou geometria errados podem ser utilizados, com avanços, velocidades e profundidades de corte inadequados agravando ainda mais o problema. O resultado é desperdício e tempo perdido, com desempenho aquém do ideal em oficinas sob as mesmas pressões de suas contrapartes CNC qualificadas.

A boa notícia é que usinagem não é ciência de foguetes. Com um pouco de treinamento e a ferramenta de corte certa, praticamente qualquer pessoa pode produzir boas peças, alcançar vida útil aceitável da ferramenta e, acima de tudo, operar maquinário com segurança.

Este artigo apresenta algumas perguntas que você deve fazer ao avaliar as escolhas de ferramentas da sua oficina — independentemente do seu tamanho ou nível de experiência — e se upgrades de ferramentas de corte ou uma renovação no estoque de ferramentas são necessários:

1. A aresta não parece muito ruim, e a broca, fresa de topo ou alargador ainda está cortando. Como saber quando substituir uma ferramenta de corte e se a ferramenta atual era a escolha certa?

Os sinais de desgaste de ferramenta de corte são múltiplos. Arestas lascadas ou gastas, desgaste em entalhe na linha de profundidade de corte, descoloração da ferramenta ou da peça, acúmulo de material nas superfícies de corte, má qualidade da peça e acabamento superficial, ruído aumentado no fuso da máquina — a lista é longa, e até os torneiros mais experientes ocasionalmente diagnosticam mal um problema de aplicação. Felizmente, há uma vasta gama de recursos online, em papel e educacionais disponíveis para ajudar a solucionar o desgaste de ferramentas de corte, todos enfatizando a importância de inspecionar as ferramentas periodicamente e, em seguida, ajustar parâmetros operacionais ou trocar para outro grau, revestimento ou geometria, se necessário.

“Fabricantes de ferramentas de corte estão sempre lançando tecnologias novas e melhores, então é importante manter-se atualizado, mas tão importante quanto é a necessidade de boas práticas de usinagem”, diz Jake Rutherford, engenheiro de pesquisa e desenvolvimento da KYOCERA SGS Precision Tools Inc. “Isso significa usar o comprimento de projeção mais curto possível, garantir que você está aplicando os avanços e velocidades corretos para o material, e por que a manutenção rotineira do porta-ferramenta é crítica.”

2. Cortamos alumínio um dia e aço inoxidável no outro. Realmente precisamos de graus ou revestimentos especiais para cada material? Por não usar apenas uma ferramenta de corte de uso geral ou de manutenção e reduzir avanços e velocidades o suficiente para realizar a tarefa atual?

É uma pergunta justa, e em alguns casos a resposta é fazer exatamente isso — aceitar desempenho menor para concluir o trabalho. No entanto, a abordagem “faça funcionar” pode levar a problemas maiores no futuro.

Ferramentas desgastadas ou lascadas aumentam a carga em máquinas caras, podendo danificar mancais do fuso e componentes elétricos. Também podem danificar a peça, gerando calor suficiente para endurecer o material por trabalho, ou quebrar inesperadamente no fundo de um furo. Este último evento pode ferir o operador, por isso é crucial evitar sobrecarregar as ferramentas.

“Digamos que você precise furar uma série de furos em um componente de aço inoxidável ou de superliga, e acabe queimando várias ferramentas”, diz Tim Griebno, especialista em suporte técnico da Greenfield Industries. “Muitas pessoas não percebem que existem ferramentas de corte feitas especialmente para esses materiais, e ao mudar para uma delas, podem economizar muito tempo e dinheiro.”

3. Mas ferramentas de alto desempenho e específicas para aplicação são muito mais caras do que as que temos comprado. Como justificar o custo adicional?

Como Griebno mencionou, gastar mais em uma solução de ferramenta de corte otimizada geralmente economiza dinheiro a longo prazo.

Rutherford, da KYOCERA SGS, corrobora isso, observando que o consumo de ferramentas de corte representa entre 3% e 5% dos custos totais para produzir qualquer peça; por isso, uma redução de 30% no custo da ferramenta ou aumento de 50% na vida útil reduz o custo da peça em apenas cerca de 1%. Muito mais importante que ambos é o tempo de ciclo.

“Por isso, a chave para maior rentabilidade em praticamente qualquer situação é a seleção de ferramentas de alto desempenho otimizadas para a aplicação”, diz ele. “Por exemplo, gastar um pouco mais em uma ferramenta revestida quase sempre faz sentido, assim como mudar para uma ferramenta com maior número de dentes em operações de acabamento. Ambas servem para reduzir o tempo de ciclo, o que significa mais produto saindo pela porta no final do dia.”

4. Tudo isso faz sentido, mas quem tem tempo para investigar novas ferramentas de corte e aprender a usá-las? Alguma sugestão?

Não é tão difícil quanto se pensa. Além dos recursos educacionais mencionados anteriormente, Rutherford e Griebno sugeriram que a ajuda está a apenas uma ligação de distância. Dito isso, as oficinas devem reservar tempo para testar novos graus e geometrias. Estes frequentemente requerem parâmetros de usinagem mais agressivos do que se espera e, a menos que aplicados corretamente, mesmo uma ferramenta de corte otimizada falhará.

“Muitas fábricas param uma vez por ano para manutenção de máquinas”, diz Griebno. “Este é um ótimo momento para revisar o estoque de ferramentas e avaliar o que está funcionando, o que não está, e fazer testes e otimização de novas ferramentas. Fazer isso pode trazer grandes benefícios quando a oficina reiniciar.”

5. O que devo fazer com esta caixa de brocas e fresas de topo velhas? E meus porta-ferramentas? Eles também precisam ser substituídos?

Vamos responder à segunda pergunta primeiro: muito provavelmente. Porta-ferramentas que estão amassados e marcados em suas superfícies de contato ou apresentam aparência de ferrugem conhecida como fretting devem ser descartados. Caso contrário, esse dano se traduzirá em vida útil ruim da ferramenta e qualidade da peça e pode danificar a máquina-ferramenta também. E, como com ferramentas de corte, apenas substituições de alta qualidade devem ser usadas em seu lugar. Quanto à caixa de ferramentas cansadas no fundo da maioria das caixas de ferramentas, Drew Strauchen, vice-presidente executivo do GWS Tool Group, diz para enviá-las para ele.

“Oficinas de manutenção, em particular, são um ótimo lugar para usar ferramentas recondicionadas”, diz ele. “Nós as reafiamos por uma fração do custo de uma ferramenta nova e podemos aplicar revestimentos ou afiações especiais para aumentar sua eficácia. Apenas certifique-se de que as ferramentas originais não foram levadas além do ponto de não retorno, caso contrário podem não ser recuperáveis. De modo geral, você obtém muito mais reafiações de uma ferramenta de corte bem cuidada do que de uma que foi maltratada. Provavelmente 10% ou mais do nosso negócio é em recondicionamento de ferramentas, e a MSC é uma de nossas parceiras preferenciais nisso, bem como em ferramentas de corte personalizadas.”

Quais perguntas você faz ao avaliar as escolhas de ferramentas da sua oficina? Compartilhe seus pensamentos e insights nos comentários abaixo.

Você Sabe Quando é Hora de Otimizar ou Substituir Suas Ferramentas?

É essencial que oficinas mecânicas saibam quando substituir suas ferramentas de corte e com o que substituí-las.

Danos em ferramentas que normalmente acionariam alarmes em uma oficina de produção às vezes são ignorados ou mal compreendidos.

Ferramentas inferiores podem resultar em desperdício e tempo perdido.

Quais estratégias ou tecnologias você usa para garantir que suas ferramentas estejam na melhor forma possível? Compartilhe seus insights na enquete abaixo.

O que você está fazendo para manter suas ferramentas de corte na melhor condição possível?