Desbloqueando os benefícios das brocas para múltiplos materiais

Em janeiro de 2025, o Fórum Econômico Mundial relatou que instalações identificadas como parte de sua Global Lighthouse Network estão alcançando ganhos de produtividade notáveis de 70%, e simultaneamente reduzindo os custos de energia em 40% e o tempo de lançamento no mercado em 40%. Deixando as Lighthouses de lado, como todos os fabricantes podem aumentar sua produtividade sem elevar os custos? James Thorpe, Gerente global de produtos para usinagem de furos e materiais compostos na Sandvik Coromant, explica como uma nova ferramenta de furação pode aprimorar as metas de produção de manufatura para aplicações em múltiplos materiais.

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Além das instalações Lighthouse, fabricantes em todo o mundo são desafiados cada vez mais a produzir peças a partir de uma variedade diversa de materiais — de aços temperados e materiais compostos a metais mais macios e plásticos — tudo isso enquanto buscam precisão e eficiência máximas. Enfrentar esses desafios requer soluções de ferramentas que não só expandam os limites das capacidades tradicionais de furação, mas também tornem as operações mais eficientes em um mercado cada vez mais competitivo.

Superando dificuldades

A furação é uma operação fundamental e tecnicamente exigente na manufatura moderna. Um dos desafios mais persistentes envolve a variabilidade do material. Os fabricantes frequentemente trabalham com diversos materiais, desde aços temperados e resistentes até metais leves, mas dúcteis. Cada material apresenta dificuldades únicas — os aços temperados podem causar desgaste excessivo da ferramenta, e metais mais macios podem deformar sob forças de furação.

A geração de calor e o desgaste da ferramenta também são preocupações significativas em operações de furação. Altas velocidades de corte, ciclos de usinagem prolongados e composições de materiais exigentes contribuem para o acúmulo excessivo de calor. Isso não só acelera a degradação da ferramenta, mas também afeta a precisão da usinagem, resultando em defeitos superficiais e desvios das dimensões exigidas. Portanto, soluções eficazes de gerenciamento de calor, tanto no caso do desenho da ferramenta quanto nas estratégias de usinagem, são essenciais para prolongar a vida útil da ferramenta e melhorar a qualidade da peça.

Outro desafio importante é o escoamento de cavacos. Na usinagem de furos profundos ou aplicações de alto avanço, a remoção ineficiente de cavacos pode levar ao entupimento, aumento da geração de calor e até falha da ferramenta. Os canais da broca devem ser desenhados para facilitar um escoamento de cavacos uniforme e constante, prevenindo interrupções operacionais e mantendo condições de usinagem estáveis.

A estabilidade do processo é igualmente essencial para a manufatura de precisão. O posicionamento preciso dos furos e a retilinidade são essenciais para peças de alta qualidade usadas em setores como aeroespacial e automotivo. Qualquer desvio pode comprometer a funcionalidade do produto final, levando a retrabalho oneroso ou rejeição de peças. Alcançar e manter a estabilidade requer uma combinação de geometria de ferramenta robusta e parâmetros de usinagem otimizados.

Por fim, fabricantes enfrentam pressões crescentes para adotar práticas de produção sustentáveis e econômicas. Reduzir desperdícios, prolongar a vida útil da ferramenta e minimizar o consumo de energia são prioridades enquanto as empresas buscam atender os objetivos econômicos e ambientais. Esses fatores impulsionam a demanda por ferramentas de furação que proporcionam desempenho superior e reduzem o custo total por peça.

Uma broca para todos os materiais

Para aumentar a produtividade e manter a relação custo-benefício, há uma necessidade crescente de brocas versáteis que possam lidar com diversos materiais, eliminando a troca frequente de ferramentas e reduzindo os custos de ferramental. Avanços em coberturas e no desenho das ferramentas permitem que essas brocas para múltiplos materiais tenham bom desempenho sem comprometer a qualidade, oferecendo economia de custos e sustentabilidade aprimoradas.

Um excelente exemplo disso é a CoroDrill Dura 462, especificamente desenhada para aprimorar o desempenho em diversos materiais. Com um substrato de metal duro de granulação fina, a CoroDrill Dura 462 proporciona resistência ao desgaste excepcional e alta confiabilidade. Sua microestrutura bem controlada garante resultados constantes, mesmo em materiais desafiadores, como metais duros ou ligas dúcteis. Isso a torna uma ferramenta inestimável para fabricantes que buscam precisão e estabilidade uniformes, independentemente da composição do material de suas peças.

A geometria da CoroDrill Dura 462 foi desenhada com versatilidade em mente. O desenho da ponta da ferramenta reduz significativamente as forças de corte, melhorando a precisão posicional, especialmente em aplicações de alta tolerância. Os ângulos de folga da broca reforçam a resistência da ponta, e sua configuração de margem única ajuda a minimizar o acúmulo de calor, melhorando ainda mais a estabilidade da ferramenta e o desempenho geral.

O desempenho é ainda mais aprimorado pela cobertura PVD patenteada Zertivo 2.0 da Sandvik Coromant, que, ao lado do substrato de metal duro de granulação fina, proporciona resistência superior ao desgaste e possibilita a furação em alta velocidade mantendo a estabilidade do processo. Os resultados do comparação de desempenho mostram a clara vantagem competitiva da ferramenta. Em um caso de cliente, a CoroDrill Dura 462 aumentou a produtividade em 110% e prolongou a vida útil da ferramenta em 36%. Outro caso demonstrou um ganho de produtividade de 85% e uma vida útil da ferramenta mais que dobrada em comparação com um concorrente de baixo custo.

E, enquanto as instalações Lighthouse do WEF guiam o setor para uma manufatura mais eficiente, os fabricantes precisam das ferramentas certas para navegar pelas complexidades da produção de múltiplos materiais. Ao adotar soluções versáteis que abordam a variabilidade dos materiais, o gerenciamento de calor e a estabilidade do processo, é possível traçar um caminho em direção a avanços significativos na produtividade e excelência operacional.