04/09/2017

Fresamento inteligente de alumínio com tecnologia Iscar

Para se atingir altas taxas de remoção e produtividade no fresamento de alumínio, é necessário a utilização de ferramentas de corte com alta tecnologia e aplicar estratégias de usinagem otimizadas. A Iscar desenvolveu uma gama de ferramentas para atingir estes resultados.

O fresamento de alumínio parece ser um processo fácil. Muitas vezes, pessoas que não estão diretamente envolvidas na usinagem desse tipo de material possuem visões equivocadas. Acreditam ser suficiente pegar uma ferramenta afiada e polida e girá-la na rotação máxima, aliada a um avanço mediano, e o material será cortado como manteiga.

Em comparação com a usinagem de aço, o alumínio e suas ligas requerem muito menos esforço de corte. Como característica do material, exibe alta condutividade térmica, consequentemente os cavacos produzidos na usinagem transferem muito calor, com uma redução significante na, carga térmica sobre a aresta de corte. Devido a estas propriedades, este fresamento é caracterizado por velocidades de corte e taxas de avanços extremamente altos. No entanto, isso não garante que o trabalho seja tão simples.

A usinagem do alumínio, devido às características do material, resulta na formação de aresta postiça. Esse fenômeno indesejável aumenta a carga mecânica na aresta de corte, dificultando o escoamento de cavaco e por fim fazendo com que todo o processo de usinagem seja menos eficiente.

Outro detalhe a se considerar é o volume do bolsão de cavaco. Caso não seja grande o suficiente os cavacos longos gerados durante a usinagem irão obstruir a ferramenta.  A superação deste obstáculo exige o uso de uma ferramenta com menos dentes ou reduzindo os dados de corte aplicados. Ações que afetam negativamente a produtividade.

Do ponto de vista da usinabilidade, o alumínio não é um material uniforme. Elementos de liga (em particular, silício), tipo de material (forjado, fundido) e métodos de tratamento afetam as propriedades de corte. Vários outros fatores, como a máquina ser utilizada, condições de trabalho e requisitos operacionais (precisão, rugosidade, etc.) devem ser considerados ao escolher estratégias de usinagem e ao selecionar uma ferramenta.

Os fabricantes de ferramentas levam em consideração os pequenos detalhes na usinagem desse material quando desenvolvendo as ferramentas. Um ponto chave para o sucesso é a combinação correta de geometria de corte, material e acabamento da ferramenta e também a possibilidade de proporcionar uma refrigeração abundante.

Ao se pensar em usinagem de alumínio, imaginamos componentes de aeronaves como, elementos de asa, estruturas de portas e janelas, etc. Geralmente, essas peças são produzidas a partir de blocos inteiros, às vezes pesando várias toneladas, e não é rara a necessidade de remoção de 80-85% do peso total do bloco para produzir a forma final de um componente. Em contraste, na indústria automobilística global, que também é um enorme consumidor de alumínio, tem introduzido várias classes de alumínio fundido duro para seus componentes.  O aumento da abrasividade dessas peças afeta negativamente na vida da ferramenta.

A Iscar, fornecedora de ferramentas de corte, desenvolveu toda uma gama de fresas indexáveis projetadas especificamente para a usinagem eficiente de alumínio. Cada família dessas ferramentas foi projetada com corpo integral ou com peso reduzido, princípios únicos na fixação do inserto, alojamentos com cápsulas ajustáveis, diferentes insertos retificados, polidos e com diferentes raios e insertos com pontas de diamante poli cristalino (PCD). A grande maioria dos insertos tem canais internos para fornecimento de refrigerante através do corpo. A linha da ISCAR HELIALU de ferramentas indexáveis permite a usinagem eficiente de alumínio em altíssimas rotações (HSM), garantindo altas taxas de remoção de material (MRR), alta precisão e excelente acabamento de superfície, qualidades exigidas pelos fabricantes mundiais de peças de alumínio.

As indústrias metalúrgicas produzem uma variedade de tamanho de peças e em muitos casos requerem fresas com dimensões modestas. A Iscar continua fortemente envolvida na concepção e desenvolvimento de ferramentas avançadas de Metal Duro para o fresamento de alumínio. Adições progressivas recentes a esta linha aumentou ainda mais seu valor para usuários em todo o setor industrial.

A família de fresas inteiriças de metal duro da Iscar de três canais ECR-B3-R-C é projetada para usinagem em desbaste com altas taxas de remoção de material (MRR). As fresas inovadoras possuem arestas de corte serrilhadas que dividem cavacos grandes em pequenos segmentos melhorando a sua evacuação. Os canais internos de refrigeração direcionados para cada aresta permitem a distribuição de fluxo de refrigerante para a zona de corte. Essas duas características de design, em combinação com arestas polidas, melhoram significativamente a capacidade de evacuação de cavacos, permitindo um aumento considerável da produtividade. A aresta serrilhada também melhora a resistência às vibrações e contribui para o corte estável mesmo em situações de alto balanço.

Por que a família ECR-B3-R-C possui 3 facas e não mais? No fresamento de alumínio, trepidações e vibrações indesejáveis que são geradas durante o processo de corte são fatores importantes a serem levados em consideração. Várias pesquisas e experiências práticas mostram que uma configuração de 3 facas é o design ideal para fresas inteiriças de metal duro de 90° para usinagem de alumínio. No fresamento de alta eficiência, esta configuração garante um volume alto de escoamento de cavaco, enquanto não aumenta a vibração. A maioria das fresas de topo para uso em alumínio baseia-se nesta abordagem e a família ECR-B3-R-C da ISCAR não é exceção.

Ao mesmo tempo, o desejo de aumentar a produtividade das fresas de topo levou ao lançamento de um inovador design de 4 facas da ISCAR. CHATTERFREE ECA-H4... CF é uma família de fresas de topo que fornece uma faca extra para ajudar a aumentar a taxa de remoção de material (MRR) para operações de desbaste e acabamento. Embora tenha uma estrutura de 4 facas, estas fresas possuem impressionantes habilidades de amortecimento de vibrações devido à ângulos desiguais de hélice e passos desiguais de suas arestas. Além disso, os projetistas de ferramentas da ISCAR conseguiram que o diâmetro de núcleo e a área de seção transversal fosse semelhante há já existente nas fresas de topo de 3 facas da família ECA-H3. 

Os setores industriais de moldes e matrizes e aeroespacial precisam de fresas menores para a usinagem precisa de superfícies 3-D. Uma família recém-introduzida de fresas inteiriças de metal duro de topo esférico EBA-B2, com arestas polidas e uma gama de diâmetros de 1-6 mm, destina-se precisamente a esses tipos de aplicações.  A nova família complementa a faixa de diâmetros menores das já existentes pontas intercambiáveis MULTI-MASTER MM EBA que vão de 8 a 25 mm de diâmetro.

A família de ferramentas montadas MULTI-MASTER, que compreende hastes de configurações e tamanhos diferentes e uma grande variedade de pontas intercambiáveis, é ideal para fresar alumínio, especialmente em aplicações de alto balanço. As fresas inteiriças de metal duro de maior comprimento são produzidas a partir de barras sólidas de metal duro de valor considerável. Após o desgaste da ferramenta ou uma quebra repentina, toda a fresa precisa ser descartada. Esta é uma desvantagem econômica séria. Em contraste, nesses casos, os usuários da MULTI-MASTER só precisam substituir a ponta intercambiável.

Para concluir, é justo dizer que o fresamento de alumínio é fácil, se realizado de forma inteligente! Aplique uma estratégia de corte eficiente e use as ferramentas de fresamento da Iscar corretamente escolhidas para obter bons resultados.

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

Depto de Marketing, Iscar do Brasil

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