É hora de levar a sério o balanceamento de ferramentas

Aug 20, 2023

Aposto que você equilibra seus pneus. E a maioria de seus amigos provavelmente também o faz. Então, por que tantas oficinas iniciam a produção sem balancear suas ferramentas de corte e rebolos?

O raciocínio não deveria ser porque eles estão rodando em baixas velocidades. Afinal, ao dirigir na estrada, os pneus do seu carro giram apenas a 700-900 rpm. Mais provavelmente, é porque muitos profissionais de manufatura subestimam os benefícios potenciais do balanceamento de suas ferramentas. E, em alguns casos, as melhorias tornam o balanceamento um acéfalo.

Então, por que equilibrar? E como?

Todos os tipos de usinagem se beneficiam de ferramentas balanceadas, porque essa é a única maneira de otimizar o acabamento superficial e a vida útil do fuso, de acordo com Brendt Holden, presidente da Haimer USA, em Villa Park, Illinois. Por outro lado, ele observou, os operadores geralmente desaceleram uma máquina para resolver um problema de acabamento superficial ou precisão, quando a dificuldade real é uma ferramenta desbalanceada.

Na verdade, Holden disse que alguns dos maiores sucessos da Haimer são com oficinas que operam cabeças de perfuração em velocidades relativamente baixas. Ele se lembrou de um exemplo em que o cliente desacelerou para 300 rpm, porque, caso contrário, o movimento na cabeça de mandrilamento resultaria em furos superdimensionados. Simplesmente equilibrando a ferramenta, a empresa conseguiu obter a precisão necessária e "operar a ferramenta a 1.200 rpm com quatro vezes a taxa de avanço", acrescentou Holden.

Embora os casos dependam da aplicação, há situações e fatores que exigem equilíbrio, observou Dieter Marx, fundador e diretor administrativo da MPM Micro Präzision Marx GmbH, Erlangen, Alemanha. Por exemplo, ele afirmou, absolutamente toda ferramenta rodando acima de 4.000 rpm precisa ser balanceada, assim como toda ferramenta de diamante policristalino (PCD). As ferramentas de flauta única e de ponta única (incluindo muitas cabeças de mandrilamento), entretanto, são inerentemente desbalanceadas, então elas são quase sempre uma "obrigação" também, de acordo com Marx.

Ferramentas de abertura complexas e ferramentas com múltiplas pastilhas em ângulos ímpares também são candidatas óbvias para balanceamento.

Ferramentas assimétricas também requerem balanceamento, pelo menos para funcionar em velocidades mais altas, acrescentou Simon Manns, vice-presidente da divisão de retificação de ferramentas da United Grinding North America, Miamisburg, Ohio. Isso inclui ferramentas com hélices variáveis ​​e indexação desigual (recursos que foram adicionados para combater harmônicos que ocorrem ao operar em velocidades mais altas).

Manns apontou que ferramentas com um número ímpar de estrias não são simétricas, mesmo se igualmente indexadas. "É o corte. Se for uma ferramenta de três canais, você normalmente teria um dente longo e dois curtos. O corte é mais forte no dente longo do que nos dentes curtos. E isso cria desequilíbrio na ponta da ferramenta."

Tamanho e velocidade são importantes, continuou Manns. "Quando você chega a uma ferramenta de meia polegada, cinco oitavos e três quartos de polegada, há uma grande diferença no material que você removeu na extremidade para o corte."

Curiosamente, Holden disse que encontrou casos de fresas de topo inteiriças de metal duro aparentemente simétricas, de grande diâmetro e com dois canais que estavam significativamente desbalanceadas. Ele atribuiu isso ao fabricante de ferramentas que se concentrou em obter uma aresta de corte perfeita, negligenciando a retificação de canais idênticos.

O balanceamento também pode ser a solução para um problema aparentemente não relacionado. Holden relatou o caso de uma empresa automotiva que comprou conjuntos de porta-ferramentas estritamente pré-balanceados para a produção de motores. "A impressão deles dizia que a montagem da ferramenta tinha que vir balanceada para um grau de qualidade de G2.5 a 15.000 rpm. Mas eles não tinham como verificar."

A empresa não tinha máquinas operando a mais de 8.000 rpm, mas sua taxa de troca de ferramenta não planejada foi de 57 por cento durante a produção.

A montadora então comprou um balanceador Haimer para verificar as ferramentas recebidas e rejeitou qualquer montagem de ferramenta que não atendesse às especificações. Como resultado, o tempo de troca de ferramenta não planejada caiu para apenas 7%, disse Holden, observando que a empresa economizou US$ 250.000 durante um período de teste de seis meses.

"Eles compraram o balanceador como um medidor de passa/não passa para responsabilizar seus fornecedores de ferramentas de corte e resolveu problemas internos que eles não sabiam que tinham", acrescentou.