(30/07/2023) – Com o objetivo de otimizar as ferramentas de corte para que tenham um desempenho adequado sem perderem propriedades, um grupo de pesquisadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) está desenvolvendo um sistema de refrigeração interna inovador, baseado no sistema de arrefecimento dos cactos (a nota divulgada à imprensa não oferece mais detalhes sobre este ponto).
A inovação está sendo desenvolvida no âmbito de um projeto em copromoção da Agência de Inovação designado “3DCompCer – Manufatura Aditiva de Compósitos de base Cerâmica para componentes Mecânicos”, financiado com quase um milhão de euros pela União Europeia. Sob a liderança da Palbit, fabricante de ferramentas de corte de Portugal, o projeta conta também com a participação da Universidade de Aveiro.
Em nota divulgada à imprensa, os autores da pesquisa lembram que as operações de usinagem exigem a utilização de ferramentas com elevada dureza, em particular a temperaturas elevadas (existente no contato do cavaco com a ferramenta), boa resistência ao desgaste, estabilidade química e resistência à oxidação. Os compósitos cerâmicos cumprem esses requisitos e, desta forma, são os materiais selecionados para estas aplicações.
O projeto em desenvolvimento poderá ser empregado na produção de geometrias complexas em fresas e pastilhas com canais internos de refrigeração.
“Com o passar do tempo os materiais a serem usinados alteraram-se e as condições de corte tornaram-se cada vez mais desafiantes, levando os sistemas de arrefecimento externo a ficarem inoperacionais”, comenta Teresa Vieira, professora catedrática do Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC. “Obrigando, assim, à necessidade de criar novos sistemas de arrefecimento interno eficazes, mas tal só é possível através da fabricação aditiva, em que as geometrias não têm ‘limite operacional’”.
A Palbit também já se manifestou sobre este projeto, iniciado em 2021. Em uma publicação da revista Construir, a empresa informa que “a aplicação de técnicas de manufatura aditiva permitem o processamento são muito importantes para a melhoria dos processos de usinagem”
Teresa Vieira, professora do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Coimbra
A pesquisadora acrescenta que “o desenvolvimento de novas ferramentas diferenciadas das existentes apresenta a possibilidade de alargar o campo de aplicação das ferramentas de usinagem de base cerâmica, possibilitando condições de trabalho mais exigentes e tempos de vida útil superiores”.
“Paralelamente – explica Teresa -, a otimização da geometria das ferramentas, através da introdução de novos sistemas de canais internos de refrigeração, permitirá reduzir significativamente o peso das ferramentas e concomitantemente diminuir o consumo de matérias-primas normalmente de custo elevado, como o carboneto de tungsténio e carbonitreto de titânio”.
A aplicação de técnicas de fabricação aditiva (impressão 3D), pode permitir o processamento de geometrias complexas, ferramentas de corte com canais internos de refrigeração. Sendo que “a otimização deste processo em materiais de base cerâmica para aplicação em ferramentas de usinagem é inovadora e disruptiva, trazendo benefícios ao nível do desempenho das ferramentas, redução de material e celeridade no processamento, tudo de grande importância para uma indústria sustentável”.
“O aumento de desempenho, a funcionalidade e o tempo de vida das ferramentas é de extrema importância para toda a indústria metal-mecânica onde o corte é essencial para a produção de componentes e peças para todas as indústrias, destacando-se as associadas à mobilidade e a bens de consumo”.
Fonte: Agência de Inovação da Universidade de Coimbra
