Como as novas pastilhas de metal duro permitirão a sustentabilidade no torneamento de aços?

Jul 26, 2023

De acordo com os 17 Objectivos Globais para o Desenvolvimento Sustentável estabelecidos pelas Nações Unidas (ONU), espera-se que os fabricantes minimizem o seu impacto ambiental, indo além da simples optimização da utilização de energia. Embora a RSE seja importante para as empresas, a Sandvik Coromant estima que os fabricantes desperdiçam entre 10% a 30% de material nos seus processos de maquinação, com uma eficiência de maquinação típica inferior a 50%, o que inclui as fases de projeto, planeamento e corte.

Então, o que os fabricantes podem fazer? Os objectivos da ONU recomendam dois caminhos principais que têm em conta factores como o crescimento da população, os recursos finitos e a economia linear. A primeira é enfrentar esses desafios com tecnologia. Conceitos da Indústria 4.0, como sistemas ciberfísicos, big data ou Internet das Coisas (IoT), são frequentemente citados como sendo o caminho a seguir para os fabricantes que procuram reduzir o desperdício. No entanto, isto não permite que a maioria dos fabricantes ainda não aplique máquinas modernas com capacidades digitais nas suas operações de torneamento de aço.

A maioria dos fabricantes está ciente da importância da escolha da classe da pastilha para tornar o torneamento de aços mais eficiente e produtivo; e como isso afeta o desempenho geral e a vida útil da ferramenta. No entanto, muitos estão perdendo um truque ao não considerar todo o conceito de ferramental; tudo, desde pastilhas avançadas, porta-ferramentas e soluções digitais fáceis de adotar. Cada um desses fatores pode ajudar a tornar o torneamento de aço mais sustentável, reduzindo o consumo de energia e minimizando o desperdício.

Os fabricantes enfrentam vários desafios em suas operações de torneamento de aço. Isso inclui obter mais peças por aresta a partir de uma única pastilha; aumento das taxas de remoção de metal; reduzindo tempos de ciclo; otimização dos níveis de estoque; e, claro, minimizando o desperdício de materiais. Mas, e se houvesse uma forma de alcançar todos estes desafios, mas orientada globalmente para uma maior sustentabilidade? Uma maneira de reduzir o consumo de energia é reduzir as velocidades de corte. Os fabricantes podem manter a produtividade aumentando proporcionalmente a taxa de avanço e a profundidade de corte. Além de economizar energia, isso também resulta em maior vida útil da ferramenta. Nos processos de torneamento de aço, a Sandvik Coromant descobriu que um aumento médio de 25% na vida útil da ferramenta, combinado com um desempenho confiável e previsível, pode minimizar o desperdício de material tanto da peça quanto da pastilha.

A escolha correta da classe da pastilha contribui de alguma forma para alcançar isso. É por isso que a Sandvik Coromant está adicionando à sua linha duas novas classes de metal duro para torneamento P, designadas GC4415 e GC4425. O GC4425 oferece melhor resistência ao desgaste, resistência ao calor e tenacidade, enquanto a classe GC4415 foi projetada para complementar o GC4425 quando são necessários desempenho aprimorado e mais resistência ao calor. É importante ressaltar que ambas as classes podem ser usadas com materiais resistentes como Inconel e classes ISO-P de aço inoxidável sem liga, que são especialmente complexos e resistentes à máquina. A classe certa pode ajudar a usinar um número maior de peças em processos de produção em massa e/ou lote.

A classe GC4425 oferece segurança de processo extremamente alta por meio de sua capacidade de reter uma linha de borda intacta. Como a pastilha pode fornecer mais peças por aresta, menos metal duro é consumido para usinar o mesmo número de peças. Além disso, as pastilhas com desempenho consistente e previsível evitam danos à peça, o que minimiza o desperdício de material da peça. Ambas as vantagens reduzem a quantidade de sucata produzida.

Além disso, tanto no GC4425 quanto no GC4415, o substrato e o revestimento da pastilha foram desenvolvidos para suportar melhor altas temperaturas. Isto reduz o efeito que causa desgaste excessivo e, como resultado, o material é altamente capaz de manter a linha da aresta da pastilha em temperaturas mais altas.

Entretanto, os fabricantes também devem considerar o uso de refrigeração com a pastilha. Se estiver usando uma ferramenta que possua refrigeração excessiva e insuficiente, desligar a refrigeração excessiva pode ser benéfico em determinadas operações. As principais funções do fluido de corte são evacuação de cavacos, resfriamento e lubrificação entre a ferramenta e o material da peça. Se aplicado corretamente, maximizará o resultado, aumentará a segurança do processo e melhorará o desempenho da ferramenta e a qualidade dos componentes. O uso de porta-ferramentas com refrigeração interna também pode aumentar a vida útil da pastilha.