05/09/2014

Produtividade Iscar em turbos compressores

Artigo técnico produzido pelo engenheiro da Iscar, da Alemanha, e traduzido pela empresa.

Atualmente, downsizing (redução) é o tema dominante no setor automotivo. Todos os fabricantes de automóveis locais alemães, bem como fabricantes da Coréia e do Japão estão seguindo essa tendência, em que os motores com cilindrada consideravelmente reduzida devem alcançar o mesmo desempenho, por meio de turbo compressores, como V6 ou 6 cilindros em linha reta, que foram construídos até agora. Desde a temporada de 2014, até mesmo a Fórmula 1 se juntou a essa tendência. Engenheiros desenvolveram os motores 1.6 l V6 que fornecem mais de 800cc, por meio de turbos compressores e com auxílio do KERS (sistema de ganho de velocidade utilizado nos carros de formula 1). A meta de redução é diminuir constantemente o consumo dos motores, mantendo o desempenho. Isso resulta em uma procura cada vez maior por turbos compressores.

Figura 1: Fresa de facear com
ajuste para as pastilhas S845
SNHU 1305 ANR-MM MS32

A fabricação e a usinagem de componentes do turbo compressor são altamente complexas e exigem alta produtividade do fabricante e, particularmente, confiabilidade no processo. Esse teste realizado na Alemanha mostra que a Iscar Alemanha apoia os produtores com ferramentas inovadoras, que proporcionam usinagem econômica e segura para o processo. Para todos os materiais comuns, por exemplo, 1,4849, 1,4848 ou 1,4837, a Iscar oferece sistemas de ferramentas personalizadas ideais. Qualquer elemento pode provocar demandas especiais para o material de corte, assim como a cobertura, alterando as características da usinagem.

Devido ao custo continuamente instável do níquel (entre 2005 e 2013 a flutuação variou entre 5 - 13 Euros por quilo), os fabricantes de turbos compressores tentam desenvolver e usar materiais com elementos de baixo níquel. Para seguir esta tendência e reagir aos mais recentes desenvolvimentos, três centros tecnológicos independentes da Iscar têm trabalhado no desenvolvimento de novos materiais de corte, geometrias e coberturas de pastilhas. A recém-desenvolvida S845 SNHU 1305 ANR-MM MS32 é capaz de atingir até 25% de tempo superior de vida em comparação com as ferramentas concorrentes.

Durante anos, a Iscar tem se concentrado na usinagem de componentes do turbo compressor e isso foi intensificado em 2013. Carcaça da turbina, eixos rotores, turbinas, bem como as rodas do compressor, são componentes de extrema importância em termos foco. Na Iscar Alemanha, todos os projetos e pedidos de turbos compressores, por exemplo, se tornam projetos turn key com os fabricantes de máquinas (MTBs) ou os produtores e seus fornecedores, são apoiados por um especialista nesse campo. 

Figura 2: Fresa com pastilha
(HTP LNHT 1006) para a usinagem do
V-band por plangeamento 

A Iscar desenvolve soluções com ferramentas especiais para a usinagem do complexo V-band das carcaças de turbina. Aqui a empresa promove a operação de plangeamento com pastilhas tangenciais. Esse sistema caracteriza-se pela sua elevada estabilidade, bem como a sua geometria de corte suave. A Figura 2 mostra uma ferramenta de plangeamento. Consiste em um tipo de pastilha que se encaixa facilmente no alojamento da fresa, com rigidez de fixação. A Iscar oferece uma ampla gama de produtos que inclui diferentes geometrias standard.

Torneamento provou ser a estratégia mais econômica de usinagem para o contorno V-band, aliado ao formato do componente, que não gera nenhum problema de colisão para esse tipo de usinagem. Para essa usinagem, a Iscar oferece a solução mais econômica disponível no mercado; a pastilha Penta com 5 arestas de corte. Essa pastilha, em formato de estrela, está disponível em dois tamanhos, dependendo da profundidade do canal no V-band. Outra grande vantagem do sistema Penta é a gama de produtos bastante diversificada, que fornece uma grande quantidade de diferentes geometrias, formadores de cavacos, e coberturas, bem como substratos de metal duro, que foram especialmente desenvolvidos para esta aplicação.

Figura 3: Penta 24/34 –
para interpolação por torneamento

A Figura 3 mostra uma ferramenta especialmente desenhada para interpolação em operações de torneamento. Essa ferramenta pode ser ajustada radialmente e axialmente, de maneira que as tolerâncias apertadas do contorno da V-band possam ser realizadas. Para os usuários finais, a Iscar oferece uma solução customizada para esse contorno, através do torneamento por meio do eixo-U ou pelo faceamento radial, através do deslizamento da unidade, bem como pelo torneamento por interpolação.

Mesmo para o furo da bucha da válvula borboleta da carcaça da turbina, a Iscar oferece uma solução econômica orientada para o Cliente. Nesse caso, o sistema de furação modular com ponta intercambiável Sumocham e o sistema de alargamento modular BAYO T-REAM entram em ação.

Figura 4: BAYO T-REAM para
o furoda bucha da válvula
borboleta 

Como o sistema Sumocham, o sistema BAYO T-REAM fornece pontas de alargamento intercambiáveis. Especialmente para as operações de alargamento em ligas resistentes ao calor dos aços fundidos, a Iscar desenvolveu uma ponta de alargamento que é capaz de atingir até 20% de tempo superior de vida em comparação com as ferramentas concorrentes. Isso é possível devido a um inovador e proposital sistema de refrigeração na zona de corte.

Em 2013, a Iscar Alemanha aprimorou suas atividades na área de pesquisa em material de corte, focando na usinagem de carcaças de turbinas. Testes foram concluídos com sucesso em cooperação com o fabricante KSS Blaser Swisslube com sede na Suiça. A referência personalizada na furação com metal duro foi realizada. Por meio da ferramenta desenhada para cada usinagem e da ideal estratégia de refrigeração, além do "Liquid Tool” Blaser, a vida da ferramenta foi aumentada em até 1.200 furos no Cliente e 2.000 furos no Centro tecnológico da Blaser. Em operações de faceamento em desbaste, melhorias de até 25% foram possíveis, em comparação com a vida da ferramenta do Cliente. Mesmo a fresa de facear de acabamento teve a vida aumentada em 45%. Aqui eles usaram B-Cool 755, desenvolvida pela Blaser Swisslube para aplicações em materiais de difícil usinabilidade.

*Dipl.-Ing. (FH) Jens Tempel, Indústria de Desenvolvimento de Negócios, Iscar Germany GmbH

As informações e opiniões veiculadas nesse artigo são de responsabilidade exclusiva do autor e não representam a opinião do Grupo CIMM.

Dipl.-Ing. (FH) Jens Tempel


Comentários