Uma das considerações mais importantes ao escolher uma fresa de topo é determinar qual número de canais é melhor para o trabalho em questão.
Tanto o material quanto a aplicação desempenham um papel importante nesta parte crítica do processo de seleção de ferramentas.
Compreender os efeitos da quantidade de canais nas propriedades da ferramenta e como uma ferramenta se comportará em diferentes situações é uma consideração essencial no processo de seleção de ferramentas.
Geralmente, ferramentas com mais facas têm um núcleo maior e sulcos menores do que ferramentas com menos facas.
Mais facas com um núcleo maior podem fornecer benefícios e restrições, dependendo da aplicação.
Simplificando, um núcleo maior é diretamente proporcional à resistência da ferramenta; quanto maior o núcleo, mais forte será a ferramenta.
Por sua vez, um núcleo maior também reduz a profundidade do canal de uma ferramenta, restringindo a quantidade de espaço para a existência de cavacos.
Isso pode causar problemas com o empacotamento de cavacos em aplicações que requerem a remoção de materiais pesados.
No entanto, essas considerações nos conduzem apenas parcialmente ao tomar uma decisão sobre qual ferramenta usar e quando.
Tradicionalmente, as fresas de topo vinham com a opção de 2 ou 4 facas de corte.
A regra geral amplamente aceita era usar 2 canais para usinar e 4 canais para usinar aço e ligas mais duras.
Como as ligas de alumínio e não ferrosas são normalmente muito mais macias que os aços, a resistência de uma ferramenta é menos preocupante, uma ferramenta pode ter avanços mais rápidos e maiores taxas de remoção de material (MRR), facilitadas pelos grandes vales de canal das ferramentas de 2 canais.
Os materiais ferrosos são normalmente muito mais duros e requerem a resistência de um núcleo maior. As taxas de avanços são mais lentas, resultando em cavacos menores e permitindo os vales de canal menores de uma ferramenta de núcleo maior. Isso também permite que mais canais caibam na ferramenta, o que, por sua vez, aumenta a produtividade.
Recentemente, com máquinas e caminhos de ferramenta mais avançados, as ferramentas de maior número de canais se tornaram a norma na fabricação.
O ferramental para não ferrosos tornou-se amplamente centrado em ferramentas de 3 canais, permitindo maior produtividade ao mesmo tempo em que permite a evacuação adequada dos cavacos.
O ferramental para ferrosos deu um passo adiante e progrediu não apenas para 5 e 6 canais, mas até 7 canais e mais em alguns casos. Com uma faixa mais ampla de dureza, às vezes no topo da escala de dureza Rockwell, muitos mais canais permitiram uma vida útil mais longa da ferramenta, menos desgaste da ferramenta, ferramentas mais fortes e menos deflexão.
Tudo isso resulta em ferramentas mais especializadas para materiais mais específicos. O resultado final é maior MRR e maior produtividade.
Assim como as considerações de material terão um impacto na ferramenta escolhida, o tipo de operação e os requisitos de profundidade de corte também podem ter um grande impacto no número ideal de canais para sua aplicação.
Em aplicações de desbaste, quantidades mais baixas de canal podem ser desejáveis para evacuar grandes quantidades de cavacos mais rápido com vales de canal maiores.
Dito isso, há um equilíbrio a ser encontrado, pois os caminhos da ferramenta modernos, como o fresamento de alta eficiência (HEM), podem atingir um MRR extremo com um passo muito pequeno e um número maior de canais.
Em um sentido mais tradicional, quantidades mais altas de canais são ótimas para operações de acabamento em que pequenas quantidades de material estão sendo removidas e um acabamento melhor pode ser obtido com mais canais, sem se preocupar tanto com o escoamento de cavacos.
A quantidade de facas também desempenha um grande papel no cálculo de velocidades e avanços. Uma regra comum é “mais facas, mais avanço”, mas isso pode ser um equívoco muito prejudicial. Embora seja verdade em alguns casos, este não é um princípio infinitamente escalável. Como afirmado anteriormente, aumentar o número de canais em uma ferramenta limita o tamanho que os vales de canais podem ter. Enquanto a adição de um 5 th flauta para uma ferramenta 4 flauta teoricamente dá-lhe 25% de remoção de mais material por rotação com uma velocidade de avanço apropriadamente aumentada, avançando a ferramenta que muito mais rápido pode sobrecarregar a ferramenta. O aumento de 25% na remoção de material está mais próximo de 10-15%, visto que a ferramenta é exatamente a mesma em todas as outras especificações. Ferramentas de maior quantidade de canais podem exigir velocidades e avanços ser recuado tanto em alguns casos, que uma quantidade menor de facas pode ser ainda mais eficiente. Encontrar o equilíbrio certo é fundamental nas práticas modernas de fresamento.
Fonte: https://www.harveyperformance.com/in-the-loupe/flute-count-matters
Saiba mais como calcular dados e parâmetros de corte em nosso treinamento: Programação de Centro de Usinagem CNC com o CIMCO EDIT
A microusinagem possibilita a construção de moldes de tamanhos na ordem de 2 ou 3 milímetros.
Geralmente usados na fabricação de peças de 1 milímetro, exigem máquinas, ferramentas e ligas especiais, além de profissionais altamente qualificados.
Com isso, o Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI) e a Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina (FIESC) estão em alerta sobre as oportunidades surgidas para aumentar as atividades exercidas pelas ferramentarias.
Mais especificamente para a produção de micromoldes.
Dessa forma, a proposta de ambas é ampliar os serviços que podem ser prestados e introduzir inovação para a indústria.
Equipamentos cada vez menores e mais leves trazem vantagens competitivas para setores como eletroeletrônica e medicina.
A produção dessas peças exige uma sofisticação na produção de seus componentes, também minúsculos e que são fabricados a partir de micro moldes.
Com isso, a microusinagem se transforma em um potencial campo de atuação para o setor de ferramentarias.
E para aumentar o leque de serviços, com a introdução de micro-moldes na oferta de pedidos, o SENAI-SC e a FIESC também estão preocupados em transmitir informações sobre as máquinas-ferramenta que realizam esse processo, sobre ferramentas de corte dedicadas e matérias-primas específicas para esse tipo de peça.
Sem falar de toda a tecnologia envolvida na microusinagem, que ainda é novidade para muitas prestadoras de serviços.
Antes de induzir a criação dessa atividade alternativa, o SENAI realizou estudo de mercado para analisar as condições atuais da indústria da região e as tendências em tecnologia.
Segundo a diretora da unidade de Joinville, Hildegarde Schlupp, a produção metalmecânica do Estado ainda está muito focada no setor automobilístico, mas com os micromoldes será possível estender o atendimento para as áreas de telecomunicações, médica e eletroeletrônica, entre outros potenciais.
De acordo com o diretor regional do SENAI-SC, Sérgio Roberto Arruda, ainda não há pedidos para a usinagem de micromoldes na região.
Porém, mesmo sem pedidos ainda, ele julga que essa será uma grande aposta.
Por isso, foi adquirida máquina-ferramenta com cinco eixos de movimentação e precisão na ordem de 30mm, para operações de microfresamento, da Kern Microtechnik.
De acordo com Arruda "Ela será capaz de fazer um furo em um fio de cabelo”
O SENAI CIMATEC da Bahia também investiu na aquisição de uma máquina idêntica, alemã, avaliada em cerca de R$ 2,5 milhões.
Com isso, a aquisição permitirá que a escola trabalhe juntamente com a empresa para o desenvolvimento dessa capacitação.
Porém, de acordo com Hildegarde, o SENAI não prestará nenhum tipo de serviço que possa competir com a indústria.
Porque, a ideia é atuar com inovação e pesquisa aplicada, dar todo apoio na questão da metrologia e direcionar e estimular as empresas a se tornarem mais competitivas.
O SENAI-SC criou recentemente parcerias com o Instituto Fraunhofer da Alemanha e com o Instituto Tecnológico de Aeronáutica.
Com isso, o objetivo é capacitar o SENAI para disseminar o conhecimento a todas ferramentarias da região.
Ou seja, realizar uma ação conjunta entre profissionais envolvidos deverá induzir o surgimento de um novo segmento produtivo.
Para o pesquisador do Departamento de Tecnologia de Processos do Instituto Fraunhofer de Tecnologia da Produção (IPT), Benedikt Gellissen, parceiro do SENAI no desenvolvimento desse projeto de ampliação dos serviços de ferramentaria na região, toda a cadeia de produção precisa ser repensada.
“Não é apenas diminuir o tamanho do molde, mas sim mudar tudo o que está envolvido no processo. Inclusive, pensar em como fazer o controle dimensional das micropeças”.
Segundo o pesquisador, geralmente os sistemas de medição para toda a superfície do micromolde apresentam soluções ópticas.
Ou seja, não há contato com a peça.
A realização da microusinagem envolve processos de fresamento, torneamento e eletroerosão.
Ainda se aplica a esse quadro de fabricação a usinagem a laser.
Porém, de acordo com o Dr.-Ing. Kristian Arntz, esta tecnologia ainda demora para ser introduzida nas ferramentarias, por uma questão de adaptação.
Gellissen lista como usuários potenciais de micro moldes os fabricantes de sensores, elementos ópticos, acessórios usados na biotecnologia e microchips.
Ambos os pesquisadores do Instituto Fraunhofer apresentaram ao SENAI diferentes tipos de micro moldes que poderão, em um futuro próximo, também serem confeccionados pelas ferramentarias catarinenses.
Um dos exemplos citados é para a produção de uma bomba de fluxo de sangue utilizada para o tratamento de doenças do coração.
O programa também pretende estimular a criação de produtos inovadores e ampliar os valores de exportação.
Sendo assim, a proposta é produzir mais tecnologia, aumentar o número de patentes e agregar valor aos produtos exportados.
A indução do desenvolvimento tecnológico é uma ação que integra o Programa SENAI Mais Competitividade.
A ação, também prevê a implantação de centros de referência focados nas vocações industriais de cada região do Estado.
Confira a palestra do Mr. Benedikt Gelissen do Instituto Fraunhofer sobre Fabricação de moldes por micro usinagem
Também, confia a seguir sobre Micro Usinagem com Cimatron
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Fonte: www.sc.senai.br e http://www.cimatron.com/NA/pressreleases.aspx?FolderID=912&docID=2771
Ferramentaria ou fabricantes de ferramentas e matrizes são uma classe da indústrias de usinagem que produzem gabaritos, acessórios, matrizes, moldes, máquinas-ferramentas, ferramentas de corte, dispositivos e outras ferramentas usadas nos processos de fabricação.
Dependendo da área de concentração em que uma determinada pessoa trabalha, ela pode ser chamada por variações no nome, incluindo fabricante de ferramentas, fabricante de moldes, fabricante de matrizes, montador de ferramentas ou de ferramental.
Os fabricantes de ferramental de moldes e matrizes trabalham principalmente em ambientes de ferramentaria - às vezes literalmente em uma fábrica, mas com mais frequência em um ambiente com fronteiras flexíveis e semipermeáveis do trabalho de produção.
Os ferramenteiros são artesãos habilidosos que tipicamente aprendem seu ofício através de uma combinação de cursos acadêmicos e instrução prática, com um período substancial de treinamento no trabalho que é funcionalmente um aprendizado (embora geralmente não nominalmente hoje).
Arte e ciência (especificamente, ciência aplicada) são meticulosamente misturadas em seu trabalho, como também são em engenharia.
Os engenheiros de fabricação e os fabricantes de ferramentas e matrizes geralmente trabalham em estreita colaboração como parte de uma equipe de engenharia de fabricação.
Muitas vezes há rotatividade entre as carreiras, pois uma pessoa pode acabar trabalhando em ambos em diferentes momentos de sua vida, dependendo das mudanças de sua carreira educacional e profissional.
De fato, não houve diferença codificada entre eles durante o século 19; somente após a Segunda Guerra Mundial a engenharia tornou-se uma profissão regulamentada exclusivamente por um diploma de engenharia de universidade ou faculdade.
Ambas carreiras exigem algum nível de talento artístico, criativas e áreas de matemática e ciências.
Os operadores podem ser qualquer combinação de ferramenteiros e operadores de máquinas.
Alguns trabalhos apenas como operadores de máquinas, enquanto outros alternam de forma fluida entre tarefas de ferramenteiro e tarefas de produção.
Tradicionalmente, trabalhando a partir de desenhos de engenharia desenvolvidos por engenheiros e tecnólogos.
Os fabricantes de ferramentas apresentam o design da matéria-prima (geralmente de metal), cortando-a em tamanho e forma usando ferramentas de máquina controladas manualmente (como tornos, fresadoras, máquinas de triturar e usinagem de gabarito), ferramentas elétricas (como trituradores de matriz e ferramentas rotativas) e ferramentas manuais (como limas e brunidas).
Desde o advento da computação nos campos de manufatura (incluindo CNC, CAD, CAM e outras tecnologias auxiliadas por computador), os fabricantes de ferramentas e matrizes têm adicionado cada vez mais habilidades de TI ao seu trabalho diário.
Os fabricantes de ferramental de hoje geralmente precisam ter todas as habilidades tradicionais e habilidades digitais substanciais; esses requisitos formidáveis tornam o campo difícil de dominar.
Ferramental normalmente significa fazer ferramentas usadas para produzir produtos. O ferramental comum inclui rolos de conformação de metal, ferramentas de corte (como brocas e fresas), acessórios ou mesmo máquinas-ferramentas inteiras usadas para fabricar, manter ou testar produtos durante sua fabricação.
Devido à natureza única do trabalho de um fabricante de ferramentas, muitas vezes é necessário fabricar ferramentas personalizadas ou modificar ferramentas padrão.
Artigo principal: Estampos (fabricação)
A fabricação de estampos é um subgênero de ferramentas que se concentra na fabricação e manutenção de moldes. Isso geralmente inclui punção, matriz, réguas de aço e conjuntos de ferramental.
A precisão é essencial na fabricação de moldes; punções e aços de matriz devem manter a folga adequada para produzir peças com precisão e geralmente é necessário ter componentes usinados com tolerâncias de menos de um milésimo de polegada.
Embora os detalhes do treinamento variem, muitos fabricantes de ferramentas e matrizes iniciam um aprendizado com um empregador, possivelmente incluindo a combinação de treinamento em sala de aula e experiência prática.
Algumas qualificações prévias em matemática básica, ciência, ciência de engenharia ou design e tecnologia podem ser valiosas.
Muitos fabricantes de ferramentas e matrizes participam de um programa de aprendizado de 4 a 5 anos para alcançar o status de ferramenta de aprendizado e ferramenta de fabricação.
As relações empregatícias de hoje em dia diferem em nome e detalhe do arranjo tradicional de um aprendizado, e os termos "aprendiz" e "viajante" nem sempre são usados.
Mas a ideia de um período de treinamento no trabalho levando ao domínio do campo ainda se aplica.
No Brasil, geralmente são treinados pela instituição educacional SENAI, iniciando com o curso de Mecânica de Usinagem, ou Mecânica Geral e especialização em Ferramentaria de Moldes ou Ferramentaria de Estampos.
Nos Estados Unidos, os fabricantes de ferramentas e matrizes que se formaram na NTMA (Associação Nacional de Ferramentaria e Usinagem) passaram por 4 anos de cursos universitários. Além de 10.000 horas de trabalho para concluir seu aprendizado. Eles também são credenciados pelo Departamento do Trabalho dos EUA.
A fabricação de gabaritos e fixadores está sob a responsabilidade de uma ferramentaria.
A diferenciação de gabaritos padrão, de fixadores é que um gabarito guia a ferramenta para a operação que está sendo executada enquanto um gabarito simplesmente protege o trabalho. Os termos são usados às vezes de forma intercambiável.
Um fabricante de gabaritos e fixadores precisa saber como usar uma variedade de máquinas para construir esses dispositivos, como ter habilidades em soldagem e, em alguns casos, o conhecimento de equipamentos de trabalho em madeira, claro, com as habilidades de usinagem da classe de ferramentas.
Contudo, eles são frequentemente aconselhados por um engenheiro na construção dos dispositivos. Um amplo conhecimento de vários materiais é necessário além da madeira e do metal, como plásticos. Eles também podem criar, projetar e construir sem planos de engenharia.
Os fabricantes de gabarito / fixadores ganham experiência prática ao monitorar e fazer alterações conforme o processo de fabricação é constantemente aprimorado e revisado com / pela engenharia.
Portanto, eles também podem ser obrigados a fazer esses ajustes sem ajuda de engenharia, dependendo do tamanho da empresa. Alguns gabaritos e acessórios exigem atuação eletrônica e pneumática, o que também envolverá conhecimento / treinamento nesses campos.
Gabaritos e gabaritos construídos adequadamente reduzem o desperdício garantindo peças perfeitamente ajustadas. Gabaritos e acessórios podem ser tão grandes quanto um carro ou ser segurados na mão. As necessidades de produção determinam forma e função.
Gabaritos, fixadores e dispositivos são necessários para manter os padrões de qualidade para demandas repetitivas de produção de baixo e alto volume.
A evolução contínua das tecnologias de projeto e controle computadorizados, como CAD / CAM, CNC, PLC e outros, limitou o uso de gabaritos na fabricação.
No entanto, todas as máquinas de execução de computador precisam de algum tipo de fixação para as operações de produção.
Por exemplo, um gabarito de broca não é necessário para guiar as brocas para os centros de furos se isso for feito em um CNC, uma vez que é controlado numericamente por computador.
No entanto, fixações ainda são necessários para manter a peça[s] no lugar para a operação necessária.
Atualmente, são necessários gabaritos em muitas áreas de fabricação, mas principalmente para produção de baixo volume.
Fonte Adaptada: Ferramentaria na Wikipédia
As ferramentarias com Projetos CAD e fabricação através do CAM em centros de usinagem CNC já podem contar um mais moderno ambiente de trabalho, ágil e prático.
“O Cimatron 13, vem de encontro para ajudar as ferramentarias, em relação pressão crescente, que estão sofrendo para se manterem competitivas em qualidade e tempo de entrega “, disse Calvin Hur, Vice-Presidente, Co-Chief Operating Officer e Chief Revenue Officer da Divisão de Softwares da 3D Systems. “Esta importante atualização, oferece todos os meios para que as ferramentarias criem melhores moldes, matrizes e peças distintas, com maior velocidade.” Cimatron ™, dedicado para fabricantes de moldes e matrizes.
A FIT, revenda oficial Cimatron anuncia o lançamento da versão 13, desenvolvido pela 3DSystems.
Esta nova versão introduz otimizadas e avançadas capacidades, que podem acelerar dramaticamente a produtividade e minimizar a sobrecarga no projeto e manufatura de moldes, matrizes e peças distintas. Como parte das soluções de ponta-a-ponta da 3D Systems, o Cimatron é um componente chave no processo de produção digital, permitindo aos nossos clientes a otimização de seus processos e ganho de produtividade no chão de fábrica.
Bastech, um fornecedor de soluções para o fabricantes, como serviços de manufatura aditiva e vendas de equipamentos, testou a nova capacidade do Cimatron 13 para o projeto de sistemas de refrigeração de moldes “conformal cooling” e registrou sua experiência. Usando o Cimatron como parte do processo de trabalho de ponta a ponta, a Bastech acelerou seu processo de projeto de moldes de injeção, com a impressão direta em metal, utilizando o sistema 3D ‘ProX® 200 para a fabricação de moldes.
Os moldes acabados foram inspecionados, antes de sua utilização, com o software de inspeção da 3D Systems o Geomagic®Control™. Este processo introduziu economia, em todo o processo, não só reduzindo o tempo de projeto, como também o tempo e custo de produção. “Usando o Cimatron para o projeto de refrigeração com o “ conformal cooling ”, nosso processo mudou de muito manual, para muito automatizado, com economia de 70% no projeto do molde, 16% na usinagem, e ainda 14% de redução de tempo no ciclo de injeção, e aumento da qualidade da peça em geral” relata Ben Staub, Presidente da Bastech. Cimatron™ 13 com nova interface, mais rápida, e de fácil personalização “Antes do molde se tornar realidade, usando a impressão metálica da 3DSystem´s Direct Metal Printing, o Cimatron ajuda nossos ferramenteiros para tomarem as melhores decisões, como posição das cavidades, machos e insertos”.
• Interface do usuário totalmente nova que é mais rápida, fácil de usar, fácil de aprender e personalizar
• Ampla gama de novas funcionalidades CAD voltadas para ferramentarias, para acelerar o desenvolvimento de um projeto, com mais rapidez, incluindo modelamento direto, novas operações de malhas com modelamento híbrido, e ainda muitas melhorias nas operações de montagens
• Novas capacidades de desenho, incluindo criação dinâmica de múltiplas vistas e a capacidade para criação de vistas sombreadas.
• Nova ferramentas para projeto de moldes, incluindo projeto de canais, com processo mais simplificado e “ refrigeração confomal ” com facilidade para criação de canais de refrigeração curvos, que reduzem o tempo do ciclo de injeção e empenamento das peças.
• Ambientes distintos para ferramentas progressivas e de transfer para o projeto mais rápido de qualquer tipo de ferramenta
• Ferramentas para espelhamento inteligente de eletrodos e ambiente híbrido de projeto, para acelerar o projeto de eletrodos com ferramentas automatizadas para sólidos
• Nova solução para usinagem de porta moldes que oferece um vasto conjunto de capacidades para programação da usinagem de placas de moldes e matrizes , de forma rápida, eficiente e automática.
• Nova medição em máquinas CNC para definir no ambiente NC o ciclo de medição com apalpador, permitindo a validação do processo de usinagem, enquanto a peça ainda se encontra na máquina.
• Inovações e melhorias na capacidade de programação NC para acelerar a automação da programação de furação e fresamento, em operações de desbaste, acabamento e usinagem em 2,5 Eixos.
• Projeto Concorrente e o ambiente de manufatura, permitindo que múltiplos usuários trabalharem no mesmo projeto simultaneamente.
Sobre a FIT
Revenda oficial de softwares para projeto e manufatura digital. Oferece soluções tecnológicas para otimização, gerenciamento, comunicação, projetos e manufatura que gerem valor para a indústria, através da excelência em serviços especializados. Seus principais produtos são: CIMCOEdit, Volumill, Moldex3D, Fikus, Cimatron e GibbsCAM. Bem como suporte técnico especializado em ferramentaria, treinamentos para usuários, atualização de softwares, bem como consultoria e serviços em processos CAM, projetos em CAD e simulações por elementos finitos CAE.
