Com o intuito de apresentar novas tecnologias que contribuem para o processo fabril, a FIT, em parceria com a SECOTools, Agile² Consulting, Hermle -Tecnohow e Villares Metals, realizarão um evento focado em Moldes e Matrizes rumo à Indústria 4.0.

Neste evento serão discutidos assuntos de como se aproximar da indústria 4.0, tais como: o que é possível realizar hoje na prática, algumas ideias de simples execução, outras com investimentos e até otimizações na metodologia utilizada pela maioria das ferramentarias.

Além da usinagem de uma cavidade-macho, as principais tecnologias de ferramenta de corte, fixação, estratégia, medição, máquina de usinagem CNC de 5 eixos e outros assuntos serão abordados durante o evento.

Confira a agenda:

Assim evento acontecerá em julho de 2019, na unidade da SECOTools em Sorocaba-SP, e será exclusivo para empresas convidadas.

Sobre a FIT:
Há 10 anos no mercado, a FIT é especializada no fornecimento de softwares com tecnologia CAD, CAM, CAE E DNC de alta qualidade e eficiência, além de soluções completas para os mais modernos processos de projetos, engenharia de processos, transmissão de dados e manufatura.

Devo usar um sistema de refrigeração da névoa, seguir a tendência da usinagem a seco para substituir o fluido refrigerante ou usar ar gelado?

Alternativas ao fluido refrigerante

Os operadores de máquina CNC ainda costumam usar fluido refrigerante, mas estão trabalhando para substituir com sistemas alternativos.

Um desses sistemas, chamado Minimum Quantity Lubrication (MQL), tenta reduzir o resfriamento por fluido refrigerante.

O MQL elimina o líquido de arrefecimento por refrigeração convencional dos processos de usinagem, lubrificando as ferramentas de corte com um fino jato de óleo direcionado exatamente quando e onde for necessário. MQL reduz a geração de névoa de óleo; contaminação biológica do refrigerante; volume de águas residuais; custos de equipamento de capital; e licenciamento ambiental.

O MQL também melhora a reciclagem e o transporte de cavacos contaminados por refrigerante. A usinagem a seco também é uma tendência crescente quando possível de usar e é muito menos confusa que os sistemas de resfriamento a vapor.

mql-ferramenta-usinagem-fresa-maquina-cnc

A usinagem a seco tem sido chamada de usinagem do futuro e há muitos benefícios para evitar o uso de fluido refrigerante.

Sendo a mais óbvia a crescente consideração ambiental e o descarte do líquido de arrefecimento residual.

(Referência: https://www.theengineer.co.uk/the-benefits-of-dry-machining).

As vantagens do resfriamento, especialmente para eliminar fissuras com micro-carbono em ferramentas de metal duro, não são apenas para resfriamento, mas também para expulsar os cavacos das operações de furação.

Os projetos de máquinas estão levando isso em consideração, já que a mudança para a usinagem a seco continua, especialmente à medida que o crescimento de novos materiais compostos são adotado.

Tipos de Usinagem a Seco

Você pode utilizar dois produtos para atender a aplicações de usinagem a seco - uma completamente seca e outra de adaptação para lubrificação.

Embora obviamente seja mais fácil usar um líquido para resfriar, o ar comprimido também pode ser usado adotando a tecnologia de tubo de vórtice.

Um tubo de vórtice leva ar comprimido e divide o ar em um fluxo quente e frio.

Normalmente, as temperaturas são de 0 ° C a 5 ° C na saída, para evitar condensação.

O ar gelado sopra diretamente na ferramenta desejada.

Em muitas aplicações de corte, isso pode melhorar a qualidade de corte.

Aplicações em que o tubo de vórtice sozinho completado com uma mangueira flexível para fornecer o ar frio produzido, é ideal para corte, furação e fresamento.

Usinar titânio é outra boa aplicação para este sistema de refrigeração totalmente seco.

Casos especiais para não usar a usinagem com ar gelado

Em muitas situações, porém, é necessária alguma lubrificação - por exemplo, em furação profunda.

Sem alguma forma de lubrificação, a broca pode se fundir ao furo.

Para este propósito, o resfriamento por névoa tem sido usado onde uma "névoa" é pulverizada na operação de corte.

À medida que o lubrificante é sintonizado, o ar frio do tubo de vórtice resfria o lubrificante a cerca de 5 graus Celsius.

Em seguida, o lubrificante resfriado é borrifado na ferramenta de corte com volume controlável por um botão de ajuste.

O líquido a ser resfriado reduz significativamente a quantidade de lubrificante necessária, até 20% menos do que seria necessário com um líquido de arrefecimento padrão.

Isso reduz drasticamente o efeito ambiental, reduz o custo do lubrificante e resfria a operação de maneira significativa.

Benefícios do uso do bico de ar gelado

  • Aumenta velocidade da usinagem a seco em até 36%
  • Estende a vida útil da ferramenta em pelo menos 50%
  • Elimina a bagunça, despesas e segurança referente ao uso de liquido refrigerante
  • Reduz a espera ou tempo de normalização por resfriamento rápido da peça
  • Elimina o potencial de queima e aquecimento
  • Evite a limpeza de peças secundárias após a usinagem
  • Melhora o controle de tolerância
  • Evita manchas de metal e plásticos
  • Peça terminada é seca
  • Baixo custo - sem refrigerante ou eletricidade
  • Compacto, leve, portátil
  • Sem peças móveis - sem manutenção

Características do ar gelado na usinagem

  • Cria ar gelado até 56ºC abaixo da temperatura do ar comprimido de entrada
  • Operação silenciosa; atende às especificações de ruído da OSHA. Temperatura ajustável e taxa de fluxo
  • Altamente confiável, sem partes móveis
  • Ar de saída de baixa pressão
  • Usa apenas ar comprimido - não Freon

 

Você precisa definir com base na estabilidade do processo, ferramenta de corte e material

Assim na maioria das situações, quando se afasta do líquido de arrefecimento por liquido refrigerante, ele se reduz principalmente à necessidade de qualquer lubrificação no processo.

Se nenhuma lubrificação for necessária, por ambos os motivos de eliminar o custo do lubrificante e um ambiente mais limpo no local de trabalho, seria melhor usar o processo de usinagem puramente seco.

No entanto, para sistemas de usinagem a seco com várias estações, deve-se tomar cuidado para garantir uma quantidade adequada de capacidade de ar comprimido ao usar um sistema de ar gelado.

Os sistemas MQL são certamente uma meta ideal para reduzir o resfriamento por refrigerante quando a lubrificação também é necessária.

Ao usar o sistema de nebulização operado por tubo de vórtice, o lubrificante deve ser à base de água e após o uso, deve ser completamente lavado do sistema para mantê-lo limpo para o próximo uso.

Nebulização no entanto afeta o ambiente próximo, reduzindo a quantidade de líquido é sempre um plus.

Sistemas como o de resfriamento por neblina podem reduzir o uso de lubrificante (e custo) em até 20%, resfriando a névoa à medida que ela é usada.

Independentemente de qual sistema é escolhido, qualquer coisa para reduzir e substituir o resfriamento por fluido refrigerante oferece benefícios para qualquer empresa, tanto em termos de custo quanto de impacto ambiental.

 

Referências de bico de ar gelado:

https://www.vortec.com/cold-air-guns

https://www.nexflow.com

https://www.eputec.de/en/en-exair-vortextubes-vortex-tube/en-exair-vortextubes-cold-gun/

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Você está pensando adquirir uma nova máquina CNC, mas esta cheio de dúvidas sobre qual comprar?

Esse é o cenário de diversos empresários e empreendedores.

Diante de uma diversidade de modelos, com diversas aplicações, sempre surge as dúvidas de qual trabalhará melhor, de qual tem o melhor custo beneficio, e em qual não vai ser um desperdício de dinheiro.

Pensando nisso, fiz esse post para você saber tudo o que precisa antes de comprar uma máquina CNC.

O que é uma máquina CNC?

Uma máquina CNC é uma máquina que trabalha através de comando numérico computadorizado(CNC), que é uma "folha de códigos".

O CNC é definido por um programador, cuja função é determinar quais os movimentos a sua máquina deve realizar.

O programador de máquina CNC escreve os códigos se baseando no desenho da peça feito pelos engenheiros.

Assim, ele define quais os melhores caminhos a serem seguidos pela máquina, sempre buscando otimizar o tempo de usinagem.

A história

As primeiras máquinas NC foram criadas na década de 50 e trabalhavam seguindo códigos de cartões perfurados.

Já nessa época, o conceito de controlar máquinas "automaticamente" já se mostrava ser eficiente e capaz de otimizar os processos, reduzindo o tempo e custo de operações.

Porém, os fabricantes de máquinas não deram a devida atenção na época.

A popularidade dessas máquinas se deu apenas quando o exército dos Estados Unidos comprou 120 máquinas NC e as alugou para diversas empresas, para que elas se familiarizassem com a nova tecnologia, e, graças a isso, na segunda metade da década de 50, o NC começou a emplacar nas empresas.

Mas, mesmo com toda a popularidade alcançada, ainda havia alguns problemas que só foram se resolver na década seguinte, como por exemplo, o código G, que surgiu na década de 60, e os primeiros programas CAD.

Tipos de máquina CNC

Há diversos tipos de máquinas CNC no mercado, e muitas vezes ficamos em dúvida na hora de fazer um investimento desses.

Afinal, são muitas características, muitas aplicações, muitas marcas.

Eu vou listar para você os modelos que existem hoje no mercado e falar brevemente sobre cada, para que assim você possa analisar qual se adéqua mais a sua necessidade

Torno CNC

Os tornos CNC são máquinas CNC que possuem 2 eixos(X, Z), a ferramenta de corte é fixa, e a peça gira em torno de seu próprio eixo.

Sendo assim, o torno CNC é recomendável quando a peça é cilíndrica, não muito complexa e necessita de um ótimo acabamento.

Torno CNC

Centro de Torneamento CNC

Centros de torneamento são máquinas CNC que possuem 2 eixos, assim como os tornos CNC, porém, possuem ferramenta de corte acionada, o que permite fazer trabalhos que exigem mais complexidade.

Logo, são ideais para trabalhos cilíndricos que precisam de furos facetados ou rasgos laterais.

E, por ter ferramenta acionada, o ganho de tempo de usinagem é extremamente otimizado, o que o torna ótimo para produção seriada.

Torno suíço CNC ou MTM (Multi Task Machine)

O torno suíço é um tipo de máquina que pode desempenhar diversas funções ao mesmo tempo.

Geralmente possui mais de uma torre de ferramentas, cabeçote móvel e ferramenta acionada.

Permitindo assim, uma usinagem com um alto teor de complexabilidade e rápida velocidade.

Por possuir mais de uma torre de ferramentas, reduz drasticamente o tempo de usinagem.

Logo, é recomendável para peças seriadas muito complexas.

Torno Suíço

Fresadora CNC

Fresadoras CNC são máquinas equipadas com fresas equipadas com ferramentas de corte que permitem cortar, desbastar, entalhar ou perfurar diversos tipos de materiais em 2,5 eixo

Os eixos X e Y se posicionam para que o eixo Z inicie o desbaste.

Poderosa máquina de furação e desbaste, é indicada para desbastar grande quantidade de material e fazer gravações.

Fresa CNC

Centro de usinagem CNC 3 eixos

Muito parecido com a fresadora, o centro de usinagem 3 eixos, podemos dizer que, é uma fresadora plus.

Uma fresadora, como disse anteriormente, possui 2,5 eixos, o que limita um pouco sua velocidade de usinagem devido ao eixo Z não trabalhar simultaneamente com os eixos X e Y.

Já no centro de usinagem, os eixos podem trabalhar simultaneamente.

Ou seja, o eixo Z pode entrar na vertical enquanto a mesa se movimenta.

A facilidade de utilizar 3 eixos simultaneamente nos da a liberdade para trabalhar de forma mais dinâmica e otimizada, reduz o tempo de usinagem consideravelmente se comparado a uma fresadora.

Assim sendo, é indicado para usinagem de peças de complexidade mediana que necessitam de um grande desbaste. Ideal para fabricação de ferramental (moldes, matrizes, dispositivos, peças de manutenção).

Centro de usinagem CNC 4 eixos

O centro de usinagem possui os 3 eixos de um centro de usinagem normal(X, Y e Z) e possui, também, um eixo rotacional.

Podemos dizer que um centro de usinagem com 4 eixos é a fusão entre um centro de usinagem com um torno CNC.

Afinal, o quarto eixo pode ser usado tanto para tornear a peça como para posiciona-la para fresagem.

Dessa forma, o centro de usinagem 4 eixos é recomendável para peças com complexidade alta e que necessitam de muito acabamento.

Muito recomendável para usinagem de peças helicoidais.

Pois, com a função de rotação do quarto eixo, é possível usinar esse tipo de peça de maneira simples e otimizada.

Centro de usinagem CNC 5 eixos

O centro de usinagem com 5 eixos é muito parecido com o anterior.

Também possui um eixo rotacional que pode exercer a função de torno.

Mas, diferentemente do 4 eixos, neste há um segundo eixo rotacional.

Geralmente, um eixo rotacional controla a peça e o segundo faz a rotação do suporte de ferramenta ou da mesa

Então, um centro de usinagem 5 eixos é recomendável para peças com complexidade de detalhes muito alta.

Muito usado para fabricação de hélices de todos os tamanhos e complexidades

E também, na usinagem de rotores de turbina.

Centro de usinagem 5 eixos

Eletroerosão ou Corte a Fio EDM (Electrical Discharge Machining)

Na usinagem a fio, é usado um eletrodo na espessura de uma agulha ou menor, que usina por um caminho previamente determinado pelo programador.

O método de corte a fio pode ser utilizado para cortar qualquer material que seja condutor de eletricidade.

É uma estratégia vantajosa para diminuir custos e, também, reduzir rebarbas.

Sendo assim, é recomendável para usinagem de peças que possuem grau de fragilidade.

Muito usado para usinar moldes e matrizes com um custo menor

Corte a fio EDM

 

Afina, qual máquina CNC eu devo comprar?

Não há uma resposta direta e correta para essa pergunta, cada caso é um caso.

O investimento em uma máquina CNC é elevado.

Então, leve em consideração a possibilidade de ter um software CAM que otimize sua máquina CNC atual, sem a necessidade de investir em uma nova, com um valor muito mais acessível e ganhos de mais de 50% do tempo de usinagem atual.

Portanto, você deve ter plena convicção da sua necessidade, para que assim, o seu dinheiro seja bem aplicado,

Você deve analisar o tipo de peça que você usina, a demanda dos seus clientes, o seu objetivo, etc.

Pois, se você fabrica peças simples, como um cano, por exemplo, o investimento em um centro de usinagem será um desperdício, assim como, se você fabrica turbinas para avião, o investimento mais assertivo é um centro de usinagem 5 eixos.

Concluindo, analise tudo muito bem antes de adquirir uma nova máquina CNC, para que assim, não haja surpresas e sua produção fique, de fato, otimizada.

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Vantagens do Cimatron 14 Nova Versão

A FIT apresenta o Cimatron 14 Nova Versão, lançamento 2018, uma solução CAD/CAM mais completa, dedicada a projetos e fabricação de estampos e moldes, que agora traz novos aprimoramentos que beneficiam empresas com produto próprio, usinadoras e ferramentarias nas mais diversas operações.

Essa nova versão faz com que nossos clientes estejam mais capacitados no mercado competitivo.

Com mais de duzentos novos recursos, o Cimatron 14 inclui vários aperfeiçoamentos para que o projeto de chapas seja mais fácil, rápida e segura.

A nova programação NC agora possui uma usinagem mais rápida, devido ao novo desbaste. O algoritmo está melhorado; ele possui conexões mais eficientes, possui CBP (Limpeza Entre Passes - Clean Bettwen Passes) e reconhecimento mais eficiente de ilhas e desbaste 20% mais rápido.

O acabamento tornou-se mais rápido com as Ferramentas Barril. Isso é possível devido à grande curvatura dessas ferramentas, permitindo o uso de uma profundidade maior (Ap), mantendo a mesma qualidade de superfície.

 

Alta Qualidade Superficial

A alta qualidade superficial é possível devido ao algoritmo de inclinação 5 eixos (tilting) que foi melhorado e agora deixa os movimentos mais suaves dos eixos da máquina e com menos vibrações.

A qualidade superficial também é mais refinada, com um só parâmetro nos procedimentos; sem grande diferença no padrão, além de não necessitar de polimento manual.

 

Converter para 5 eixos

Com o novo procedimento de “Converter para 5 eixos” os 3 eixos são separados da inclinação 5 eixos; além disso a região 3 eixos não precisa ser recalculada, o que faz mais econômico o tempo de cálculo.

Existem duas opções para definir a operação de inclinação:

  • Automático - O sistema calculará automaticamente o percurso de 5 eixos como nas versões anteriores.
  • Guiado - O usuário pode usar geometrias de orientação (contornos e pontos) como uma referência para direcionar o método de inclinação e obter melhor controle e cálculo mais rápido do caminho da ferramenta.

Faceamento e Reconhecimento Automático de Geometrias

A nova programação possui faceamento automático considerando “Peça & Material Bruto” e sem a necessidade de definir contornos ou valores Z, gerenciador de cavidade com análise, filtro e organização, templates de cavidade com aplicação de um processo completo de cavidade selecionadas, auto detectar chanfros evita colisões de ferramentas e possui furação automatizada.

A usinagem é baseada em característica; disponível licença para automação de placas como avaliação para todos os clientes atualizando para o Cimatron 14.

Cimatron 14 Nova Versao reconhecimento automatico geometria

Limpeza Guiada possui uma nova aplicação.

Ela guia e gerencia o processo de redesbaste; com a programação mais rápida, mais segura e mais eficiente. Melhor utilizado para componentes de grande complexidade como: pára-choques, grade automotiva, etc.

O segmento de redesbaste são encontradas as regiões não usinadas por uma ferramenta de corte previamente utilizada. Todos os dados são mostrados em uma área gráfica e controlada via uma tabela de seguimento para redução de raios.

Os usuários podem cortar, dividir e deletar segmentos e também podem especificar direções para cada segmento.

A limpeza guiada agora também possui dois novos procedimentos: Guided CleanUp e Multi-Axis Guided CleanUp. Eles fazem o fresamento de cada segmento de acordo com uma direção pré-definida.

Cimatron 14 Nova Versao reducao raios

Com o novo Cimatron 14 existe uma melhor utilização de máquinas CNC.

O IPM ou Medição de Processo é feita na máquina CNC, enquanto a peça ainda está montada na máquina e isso faz com que exista uma melhor utilização de sua fábrica.

Na máquina CNC o sistema em tempo real de prevenção de colisão, instalado como padrão em todas às máquinas CNC Makino 5-eixos, verifica todos os componentes e verifica todos os modos de trabalho ( G-Code Program, CAM, Manual Jog, MDI).

O Cimatron 14 oferece uma interface para compartilhar dados com o aplicativo Makino CSG (Collision Safeguard). A interface Makino CSG é uma adição às interfaces para Vericut e Eureka suportadas atualmente.

A interface entre o Cimatron e o Makino CSG é direta e permite uma prevenção de colisão em tempo real durante a verificação do programa de 3 Eixos e 5 Eixos no Cimatron em relação à peça e material bruto.

 

Algumas outras novidades do Cimatron 14 são:

  • Acabamento de superfície espelhada, moldes e peças; lentes, matriz de lentes e lentes Fresnel.
  • Usa ferramentas de corte não giratórias, arredondadas, V-shape e quadrada.
  • Vibração ultra-sônica
  • Micro desbaste no caminho da ferramenta Hale com 5 eixos.
  • Permite todos os formatos de ferramentas e na simulação de usinagem.

 

Integração com AutoForm

Nesta versão 14 inclui o ProgSim, simulador de conformabilidade CAE, que vem a ser uma sub-versão do Autoform, mais barata, melhor integrada com o Cimatron; mais recomendado em estampos progressivos automotivos. Ele também reduz os números de try-outs o que torna o projeto de estampo mais rápido.

O AutoForm ProgSim permite aos usuários Cimatron as seguintes funcionalidades:

  • Visualização de análise de formabilidade
  • Preparação guiado de dados semi-automática
  • Simulação de transporte transfer
  • Propriedades do material estendido
  • Definir forças por cada ferramental
  • Compensação de Springback (retorno elástico da chapa)
  • Otimização da linha de corte (Trim Line)
  • Colaborar dados de resultados de simulação com o Cimatron
  • Executar simulação com Cimatron
  • Envia de volta ao Cimatron ponto de dados em nuvem STL
  • Ter resultados visuais de falhas e voltar ao Cimatron para reprojetar

Cimatron 14 Nova Versao

Novas ferramentas avançadas de geometria de projeto de estampos

Novas ferramentas avançadas de geometria de projeto de estampos, como superfícies Addendum (Encabeçamento) e Fuzzy Offset (Casca), foram adicionadas para ampliar os recursos do aplicativo.

A casca Fuzzy Offset Design (Die Casting) trata-se de um “offset” de superfície robusto, que facilmente cria uma superfície offset aproximada, fora de uma complexa superfície.

Estampos tipo Transfer define e cria faces Addendum (encabeçamento automatizado) entre as faces do blanque e o binder de maneira mais rápida e fácil. Uma lista pré-definida de formatos Cross Section está disponível para escolha da superfície Addendum.

Peças grandes/médias são transferidas entre múltiplas prensas. (Cascas, aplicação de tubos, estruturas, componentes estruturais).

O desenvolvimento de projeto também foi modificado. Projeto de moldes mais fácil e rápido. Verificação de furos; uma nova ferramenta identifica erros no projeto que podem levar a vazamentos nos moldes antes da fabricação.

Cimatron 14 Nova Versao

Reconhecimento de furos. Permite que o criador de moldes, analise mais rapidamente os furos usados no projeto.

Projeto mais fácil e mais rápido. Nova ferramenta de seleção e texto volumétrico. Projeto de malha paramétrica, cria objetos de malha de diferentes tipos.

O usuário tem uma melhor experiência. Ele pode customizar as configurações de mouse/teclado. Eles também podem configurar o sistema para funcionar como estão acostumados.

 

A FIT Tecnologia é uma empresa brasileira que tem sua prioridade em identificar, desenvolver e implantar novas tecnologias CAD, CAM, CAE e DNC utilizadas na área industrial de alto desempenho. Em parceria com a 3DSystems que desenvolve o Cimatron e GibbsCAM trazendo inovações há mais de 30 anos e ao longo dos anos cresceu e se tornou uma empresa mundial de soluções digitais 3D. Sempre trabalhando para resolver problemas empresariais nessa área com seu extenso portfólio de tecnologias de hardware, software e materiais avançados.

Tecnologia de Usinagem da Força Aérea

O Programa de Tecnologia de Manufatura da Força Aérea está fornecendo para o Departamento de Defesa, AF, e intenção estratégica da indústria para a sustentabilidade por amadurecimento sustentável das práticas de fabricação. Com isso, aumenta-se a capacidade de produção necessária para fabricar sistemas de armas. Com reduzido consumo de recursos utilizando processos ambientalmente sustentáveis preservando os requisitos de desempenho.

AF MT está estudando métodos para acelerar a adoção de uma filosofia de fabricação sustentável dentro da indústria aeroespacial de defesa. Para portanto, garantir que está na vanguarda da abordagem social, conservação de recursos e administração do meio ambiente. Como primeiro passo, o AF MT irá:

  • identificar, analisar e documentar métodos, ferramentas e equipamentos usados ​​na indústria para realizar avaliações de sustentabilidade para a indústria aeroespacial de defesa.
    • amadurecer e adaptar ferramentas quantitativas e qualitativas. Que permitirão à indústria aeroespacial identificar oportunidades de manufatura sustentável em toda a empresa, quando tomado decisões de fabricação.
  • desenvolver um consenso dentro da indústria de métricas de sustentabilidade que possam ser aplicadas em toda a empresa aeroespacial.
  • integrar ferramentas de avaliação em procedimentos operacionais padrão para validação de resultados de melhoria de fabricação.

 

Fabricação sustentável para usinagem peças

A AF MT está inicialmente focada em fabricação sustentável para usinagem peças de componente metálico para estruturas e motores aeroespaciais.

gkn-aerospace-logoComo parte de um projeto inicial de ferramentas de usinagem, o AF trabalhou com o Centro Nacional de Defesa Fabricação e Usinagem (NCDMM) e GKN Aerospace of St. Louis, MO.

Para isso ocorrer, foi realizada uma avaliação de projetos de células de usinagem sustentável em dezembro de 2010 que se concentrou em minimizar e otimizar as entradas e saídas. Necessários para transformar o material do departamento de defesa aeroespacial utilizados na fabricação de aviões de caça, transportes e helicópteros.

Assim, a avaliação emitiu um roteiro para soluções de tecnologia para reduzir o consumo de energia operacional e produtos de resíduos em vários níveis dentro da empresa de fabricação da GKN. Especificamente, o projeto:

  • usou ferramentas de avaliação na célula de usinagem GKN para realizar um consumo de energia, consumíveis e análise de resíduos. Para determinar as oportunidades de inserção avançada de tecnologias sustentáveis.
  • realizou avaliações de casos comerciais para justificar projetos candidatos para a avançada transição de tecnologias eficientes.
  • implementou a primeira de várias tecnologias avançadas identificadas no GKN e quantificou os benefícios.

Início do Projeto

Iniciando em dezembro de 2010 a março de 2011, as tecnologias sustentáveis ​​foram implementadas com consideração de retorno sobre o investimento (ROI) e os recursos disponíveis. Os primeiros sucessos incluem:

  • uma redução de 11% no consumo de água e fluido de corte através da implementação de um processo de reciclagem de fluidos de corte na instalação GKN Aerospace St. Louis.
  • um aumento de 300% na vida útil das ferramentas de titânio com Kennametal Beyond Blast Technology (BBT).
  • um aumento de 205% nas taxas de remoção de metal, tempo de ciclo reduzido global, energia reduzida, consumo e aumento da vida útil da ferramenta através da implementação do caminho da ferramenta do Volumill software de otimização.

Detalhes de tecnologias de usinagem sustentáveis implementadas

Processo de Reciclagem do Fluido de Corte

Como historicamente, o GKN Aerospace St. Louis usou um fluido de corte semi-sintético com sucesso limitado. O fluido de corte exigiu ajustes regulares para manter a acidez adequada e monitoramento contínuo para o crescimento bacteriano.

Além disso, o refrigerante semi-sintético emulsionou os óleos da máquina CNC e não foi projetado para ser um produto reciclável. Finalmente, contaminantes como o tramp oil, cavacos de usinagem, e sujeira reduzem a eficácia do fluido de corte e, eventualmente, exigem que o fluido seja substituído. A avaliação indicou que esta era uma área que poderia ser tornada mais sustentável.

Assim, como parte desse esforço, a GKN avaliou seis fluidos de corte alternativos para usinagem do alumínio e ligas de titânio. Portanto, a avaliação considerou o custo por galão, a capacidade de remover resíduos de componentes usinados, requisitos de manutenção de fluidos de corte, custos de disposição. E também, o desempenho da ferramenta de corte, estabilidade do cárter, manutenção da máquina CNC, gerenciamento de fluidos e a capacidade de reciclagem do produto.

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Resultados das avaliações dos fluidos de corte

Portanto, com base nos dados de teste coletados, o GKN selecionou TRIM MicroSol Fluido de trabalho 585XT da Master Chemical Corporation (MCC). O novo fluido também permitiu a GKN para implementar um sistema de centrífugas de reciclagem também fornecido pela MCC.

Assim, transição para um novo fluido de corte foi perfeita sem impacto negativo nas operações de usinagem. Estando o processo de reciclagem em vigor há três meses e a GKN percebeu as seguintes economias:

  • uso reduzido de refrigerante 7,5% por libra de cavaco gerados com alumínio e titânio.
  • reduziu o consumo de fluido bruto e água em 11,2% quando comparado com os valores de 2009.
  • requisitos reduzidos de eliminação de lixo residual.
  • eliminou os anti-bacterianos, anti-manchas, equilibradores de acidez e aditivos anti-espumantes.
  • reciclou 13,775 litros de fluido de corte de metal em dezembro de 2010 e janeiro de 2011.
  • melhoraram as condições de trabalho usando um fluido de corte mais eficiente para funcionários.

Como resultado, a GKN St. Louis está projetando um orçamento mensal de US$ 6.000 através da implementação do corte do processo de reciclagem de fluidos.

Tecnologia de usinagem CNC resultou em mais de 300% de aumento da vida útil da ferramenta

O processo de avaliação indicou que o aumento da produtividade e da vida da ferramenta resultaria em poupanças substanciais em custos de energia e ferramentas. Anteriormente, a GKN utilizava uma ferramenta de corte RPF Kennametal para a maioria das operações de revestimento de titânio na célula de usinagem investigada neste projeto.

Além disso, no ano passado, a Kennametal lançou a BBT, uma nova tecnologia de ferramentas de corte. Que cria o potencial de aumento da produtividade e a melhoria da vida útil das ferramentas. Nesta toada, a BBT utiliza a tecnologia de refrigeração para direcionar fluidos de corte através do inserto e de forma mais eficaz a entrega de fluidos para a interface entre a inserto e o cavaco.

Uma linha de trabalho usando a ferramenta de corte RPF e parâmetros de usinagem aceitos pela GKN foi estabelecida e o teste de vida do inserto foi realizado no NCDMM Advanced Manufacturing Laboratory em Latrobe, PA.

Conseguinte, NCDMM realizou um teste de vida do cortador BBT utilizando parâmetros de corte idênticos. E descobriu que a ferramenta BBT aumentou a vida útil da ferramenta em mais de 33% por corte. Além disso, a inserto de corte BBT é um inserto redondo com seis arestas de corte efetivas em comparação com as duas arestas de corte eficazes de uma inserto RPF oval.

Desta maneira, fornece três vezes o número de arestas e três vezes a vida da ferramenta. A melhoria total com a vida útil alargada da ferramenta por vantagem e o aumento do número de bordas efetivas resultou em mais de 300% de aumento da vida útil da ferramenta.

Implementação da Usinagem Dinâmica com Software Volumill

O NCDMM e o GKN investigaram uma variedade de pacotes de software para maximizar as eficiências da máquina e melhorar a taxa de remoção de liga de titânio.

Como parte da investigação, a equipe obteve um teste gratuito de um mês do software Volumill Universal para avaliar as capacidades do software e conduzir ensaios de usinagem usando a célula de usinagem sustentável.

usinagem-dinamica-alta-remocao-cavacos-desbaste-volumillVolumill é uma tecnologia de otimização de caminho de ferramenta de alto desempenho que melhora o caminho da ferramenta usando alta velocidade continua e tangencial em vez de movimentos bruscos e interrompidos.

Alguns dos benefícios também incluem a maximização do tempo que uma ferramenta de corte está em contato com uma peça de trabalho. Bem como, estabilizando as condições de corte, aumento das taxas de remoção de metal, diminuição dos picos e vales, redução do consumo de energia, e maior vida útil da ferramenta.

Ganhos da usinagem de desbaste de alta remoção

Os testes iniciais mostraram um aumento de 205% nas taxas de remoção de metal para as operações de cavidade em um componente de teste padrão do GKN.

Consequentemente, uma revisão da carga da máquina CNC indicou uma redução do consumo de energia unitário, bem como o consumo geral de energia durante a operação de usinagem. Finalmente, o avanço da máquina CNC permitiu que os recursos adicionais utilizassem menos ferramentas de usinagem.

No entanto, é necessária uma análise mais completa para quantificar completamente os benefícios deste software e ensaios adicionais estão planejados para a próxima fase do projeto.

Em conclusão, ao combinar isso com outras tecnologias avançadas, utilização completa da aresta de corte, a equipe acredita que pode dobrar a produção da máquina com segurança. Assim, outros benefícios são os de prolongar a vida da ferramenta, reduzir o consumo de energia e o tempo de inatividade da máquina CNC. Criando portanto, uma produção muito mais produtiva e a alta competitividade da empresa no mercado mundial.

Pontos de Contato

Para obter informações adicionais sobre esta tecnologia de usinagem CNC entre em contato com a Informação Técnica e Centro de Suporte, Divisão de Tecnologia de Manufatura, Direção de Materiais e Manufatura, laboratório de pesquisas das Forças Aéreas.

Informações sobre a AFRL / RX visitem a página inicial em www.wpafb.af.mil/arfl/rx/

O VoluMill oferece desempenho que permite aos fabricantes dobrar e até triplicar sua capacidade de máquina CNC anteriormente alcançada.

usinagem dinamica volume alta remocao cimatron volumill

Sucesso Real

O VoluMill fornece uma taxa constante de remoção de material. Assim, permite que as máquinas CNC e as ferramentas de corte operem em condições de usinagem ideais.

O desempenho do desbaste é significativamente aumentado em todos os materiais, desde materiais simples até exóticos (inconel, por exemplo).

Csequentemente, permite aos fabricantes dobrar, e até triplicar a capacidade da máquina CNC.

Desempenho Real

Em muitos casos, os usinadores informam que desde a adoção do VoluMill, eles são capazes de produzir duas vezes mais peças finalizadas.

Isso, em comparação com suas capacidades anteriores. Na verdade, os ganhos econômicos foram tão impressionantes que os grandes usinadores introduziram a VoluMill imediatamente na sua cadeia de suprimentos.

É Matemática Simples

Reduzir os tempos de ciclo permite que você faça mais peças na mesma quantidade de tempo que anteriormente.

Assim, o impacto da redução do tempo de ciclo de usinagem em 70% pode significar um aumento na produção por peça em até 50%.

Isso acontece, dependendo da complexidade, acabamento e requisitos de montagem das peças acabadas.

Em um estudo recente, um de nossos clientes que produzem máquinas de embalagem bastante complexas aumentou sua capacidade de produção anual de cinco mil unidades finalizadas para sete mil e quinhentos unidades acabadas.

VoluMill é uma ferramenta baseada em ciência combinada com engenharia realmente inteligente

Veja que o VoluMill melhora a maneira como as ferramentas cortam através do material, usando o movimento tangente contínuo de alta velocidade, ao invés de movimentos retos e interrompidos.

Em outras palavras, as aplicações de campo demonstram que o VoluMill pode com segurança duplicar a produção da máquina, ampliar a vida das ferramentas e criar uma empresa de fabricação competitiva muito mais produtiva no mercado global.

 

Deixe as suas máquinas CNC e ferramentas de corte funcionar como elas foram destinadas

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Como aumentar capacidade usando equipamento existente

O VoluMill permite que os programadores usem os estilos de corte mais apropriados e os melhores avanços e velocidades.

Isso é possível porque o VoluMill produz caminhos de ferramentas que não possuem mudanças abruptas na direção ou ao volume de material encontrado.

Portanto, a carga nas ferramentas de corte e no fuso nunca excedem os limites programados pelo usuário.

Em consequência, as máquinas funcionam sem problemas, as ferramentas funcionam mais frias, mesmo em velocidades e avanços muito maiores.

Com isso, há ganhos na vida útil da maquina CNC e da ferramenta.

 

VoluMill funciona em qualquer material, peça ou geometria

O VoluMill funciona em qualquer forma, aberta ou fechada. Mesmo com qualquer número de recursos e se integra com qualquer sistema CAM.

Ele planeja o caminho da ferramenta com base nas habilidades projetadas na máquina e ferramentas de corte. Ao aproveitar as capacidades do hardware de usinagem moderno e ele evita mudanças direcionais nítidas.

Assim, gera trajetórias de ferramentas que garantem que as máquinas e as ferramentas de corte serão usadas com máxima eficiência. O VoluMill é ideal para qualquer peça de 2 eixos ou 3 eixos.

Logo, ele facilmente corta alojamentos, degraus, rasgos, canais e outras formas. Pode, também, lidar com um número ilimitado de materiais e fronteiras/ilhas das peças. E, inclusive, pode ser usado com qualquer estilo e material de corte, incluindo os metais mais difíceis, como Inconel, Inox e Titânio.

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