(*) Robert Smith
(12/02/2023) – O desenho para viabilidade de manufatura (DFM) tem se tornado cada vez mais importante para fabricantes em uma série de setores – inclusive o automotivo, aeroespacial e engenharia em geral. DFM significa desenhar e desenvolver produtos que possam ser fabricados com maior facilidade, eficiência e custo-benefício. Para os clientes da Sandvik Coromant, essa ideia normalmente se traduz em alcançar um custo favorável por peça durante a usinagem; ou custo por furo em aplicações de furação e rosqueamento com macho. Cada um desses objetivos requer ferramentas de corte muito confiáveis e que suportem alta produtividade.
Além disso, o conceito de DFM está evoluindo devido a uma cadeia de suprimento cada vez mais globalizada e à crescente demanda por produtos personalizados. A mobilidade elétrica também afetará o DFM. As peças para veículos elétricos e híbridos são mais variadas, de fabricante para fabricante, do que seus equivalentes de motor de combustão interna e são feitas cada vez mais de materiais resistentes, como aços de baixa liga, Inconel e alumínio. Enquanto as tendências de mobilidade elétrica no setor aeroespacial ainda não estão num horizonte próximo, as tendências do setor automotivo já estão muito presentes – os fabricantes devem acompanhar as mudanças ou correm o risco de ficar para trás.
Mas como as soluções avançadas de ferramentas podem fazer a diferença para o DFM? As respostas podem ser encontradas nas fases de CAD para peças para as fases de manufatura. O CAD para peças pode se referir a três estágios de manufatura. Em primeiro lugar, a fase CAD para fuso em que os modelos CAD e CAM, incluindo simulações semelhantes a gêmeos digitais, são usados para preparar uma operação de usinagem e assegurar que os parâmetros de usinagem, peças e ferramentas sejam todos otimizados.
Em segundo lugar, o estágio do fuso, ou as operações de usinagem propriamente ditas. Aqui, podemos avaliar o desempenho de usinagem da ferramenta em relação à peça e seu efeito no custo por peça, custo por furo e – em última análise – o resultado final de nossos clientes. Em terceiro lugar, existe a fase de avaliação da qualidade e do acabamento da peça final. Seja para engenharia automotiva, aeroespacial ou geral, acabamento e características como integridade da superfície do furo são de suma importância. A melhor qualidade dos furos evita falhas nas peças – e depende muito dos processos de manufatura usados para usinagem ou acabamento dos furos.
Em particular, o desenho de uma broca é fundamental para produzir furos de melhor qualidade. É por isso que as geometrias das arestas de corte em brocas estão em constante evolução, pois é importante alcançar os mais altos padrões de manufatura e qualidade das peças. O uso de refrigeração também é importante para reduzir o calor excessivo na ferramenta. É aqui que os especialistas da Sandvik Coromant podem desempenhar um papel fundamental ao apoiarem seus clientes.
Fabricado facilmente – A Sandvik Coromant trabalha lado a lado com o cliente para reunir todas as informações relevantes sobre seu projeto de usinagem e ver o que é necessário. Digamos que o cliente precisa realizar uma operação de furação contínua em uma peça de aço inoxidável 316L – um material que, como mostrado em um estudo publicado pela Asian Research Publishing Network (ARPN) Journal of Engineering and Applied Sciences, foi considerado capaz de provocar “desgaste rápido e fatal” que afeta gravemente a vida útil das ferramentas de corte.
Nesse estágio do processo da máquina do cliente, o CAD para fuso mencionado acima, nossos especialistas podem examinar e fazer engenharia reversa dos processos do cliente, incluindo o uso de modelos CAD e CAM. Ao fazer isso, a Sandvik Coromant consegue desenvolver um protótipo de ferramenta pela manhã e tê-lo pronto para realizar testes dentro da P&D à tarde. No passado, este processo teria exigido que os desenhos fossem enviados de um lado para outro, o que levaria até seis semanas. Atualmente, ter a capacidade de entregar protótipos de ferramentas no mesmo dia tem sido um divisor de águas para a Sandvik Coromant.
Aumento da vida útil da ferramenta – A Sandvik Coromant oferece uma grande diversidade de produtos para apoiar seus clientes na manufatura de peças, inclusive para mobilidade elétrica. Elas incluem a CoroDrill 860, uma broca de metal duro desenhada para furação rápida e sem problemas e que maximiza a produtividade através de uma usinagem extremamente eficiente. A ferramenta está disponível em diversas geometrias, inclusive a 860-NM para aços inoxidáveis com cavacos longos, como aços inoxidáveis austeníticos, superausteníticos, ferríticos e duplex.
E há a CoroDrill 860-GM que, para os fabricantes automotivos, tem se mostrado útil para furar blocos de motores, carcaças, flanges e coletores. Além da engenharia automotiva e geral, a broca também é adequada para aplicações em que a qualidade do furo é fundamental – como no setor aeroespacial, de petróleo e gás, de energia renovável e nuclear.
A 860-GM alcançou resultados impressionantes, inclusive para um fabricante de automóveis da Coreia. A operação do cliente da Sandvik Coromant era usinar furos passantes em um lote de produção de conectores de transmissão automotiva. O objetivo era fazer oito furos passantes com 8,2 mm (0,32″) de diâmetro em cada peça e com uma profundidade de 10 mm (0,39″). A solução existente produzia 200 peças, 1600 furos no total, com uma velocidade de corte (Vc) de 80m/min (3102 RPM) e avanço de corte (Vf) de 381 mm/min. Por sua vez, a CoroDrill 860-GM produziu 2300 peças (18400 furos) com um Vc de 100m/min (3878 RPM) e Vf de 814 mm/min.
No geral, a CoroDrill 860-GM apresentou uma vida útil de ferramenta significativamente melhor, de 1150%. Isso foi acompanhado por um aumento de produtividade que ajudou a reduzir significativamente o custo por peça para o cliente. Resultados igualmente impressionantes foram relatados por outros clientes da Sandvik Coromant no setor automotivo, em todo o mundo.
Tão importante quanto usinar furos uniformes é o rosqueamento com macho, ação que cria uma rosca no interior do furo. Para isso, a Sandvik Coromant oferece o CoroTap 100, 200, 300 e 400, cada um otimizada para diferentes aplicações. Para analisar alguns exemplos, o CoroTap 100 faz parte de uma linha de machos com canais retos otimizada para materiais ISO K, ISO N e ISO H com cavacos curtos. O CoroTap 400 é um macho laminador para usinagem em altas velocidades e livre de cavacos, adequado para furos passantes e furos cegos em aços, aços inoxidáveis e alumínio. A escolha do cliente depende do que é melhor para sua aplicação.
Seguindo em frente, a Sandvik Coromant oferecerá o CoroTap 100-N e o CoroTap 400-N. Cada um deles desenhado para dar suporte aos clientes com aplicações de rosqueamento com macho em alumínio, que está se tornando mais proeminente nos processos de manufatura.
Por enquanto, o desempenho das ferramentas de corte da Sandvik Coromant mostra como ferramentas desenhadas para apoiar a furação e o rosqueamento de materiais diversos serão vitais para ajudar os fabricantes a produzir peças mais leves, menores e mais variadas. As fábricas podem não apenas desenhar e desenvolver essas peças com mais facilidade e economia, mas também podem garantir que o DFM continue sendo uma prioridade durante toda a manufatura – e inovar com eficiência.
Robert Smith é gerente de ferramentas rotativas inteiriças da Sandvik Coromant
