Tecnologia em destaque: sistema de torneamento rígido

Jun 07, 2023

Torneamento duro de uma matriz de metal duro em um torno Hembrug Mikroturn 100. Máquinas-ferramentas Hembrug

O ferramental de carboneto de tungstênio é usado pela indústria de moldes e matrizes, bem como em aplicações de puncionamento, trefilação e extrusão. Esta ferramenta é extremamente resistente ao desgaste e muitas vezes caracterizada por contornos complexos, que estão sujeitos aos mais altos requisitos de forma e acabamento superficial.

Devido à difícil usinabilidade dessas peças, elas tradicionalmente são formadas por retificação usando rebolos diamantados. No entanto, como os fabricantes são desafiados a reduzir custos, melhorar a qualidade e minimizar os tempos de configuração, o torneamento duro de alta precisão está sendo considerado.

O torneamento de alta precisão é um processo muito flexível. É fácil de configurar e trocar e pode combinar operações ID e OD na mesma fixação. Alcançar altas taxas de remoção de metal também é possível.

Contornos complexos são programados e produzidos em uma máquina projetada especificamente para torneamento duro usando o posicionamento de deslizamento CNC.

Durante a retificação, uma peça de trabalho com várias formas complexas geralmente requer várias configurações para ser concluída. Formas de roda específicas são necessárias para terminar cada contorno, exigindo trocas de roda. Para tamanhos de lote pequenos, isso aumenta significativamente o tempo de produção.

Um processo de fabricação flexível para ferramentas de metal duro de acabamento agora é possível combinando uma máquina de torneamento dinamicamente rígida e precisa com ferramentas de pastilhas intercambiáveis ​​de diamante. A otimização da máquina e das ferramentas é a chave para tornar o carboneto de tungstênio com sucesso com a mesma precisão da retificação.

O carboneto de tungstênio pode ter um valor de dureza de 80 HRC. O aço endurecido, por exemplo, está na faixa de 58 a 65 HRC. Transformar esse material em um torno convencional resulta em vibrações porque essas máquinas geralmente têm características mínimas de amortecimento da máquina.

As forças de corte elevadas necessárias para retirar o material da peça de trabalho são maiores no carboneto de tungstênio do que no aço endurecido. Essas forças de corte mais altas criam uma pressão de recuo significativa nas guias e rolamentos do eixo. Os tornos convencionais não são necessariamente projetados para lidar com essas forças, e pode ocorrer desgaste prematuro das guias, mesmo ao cortar aço endurecido e muito menos metal duro. Isso leva a uma queda na capacidade da peça de manter seu tamanho, precisão de forma e acabamento superficial, bem como aumento do desgaste da ferramenta.

A Hembrug Machine Tools, Haarlem, Holanda, parte do grupo espanhol de máquinas Danobat, é especializada na produção de tornos duros de alta precisão. Ele também tem uma vasta experiência em processos de torneamento de peças de carboneto de tungstênio com tolerância muito apertada, onde a precisão submicrométrica é necessária.

Há mais de 50 anos, a empresa abandonou os métodos tradicionais de construção de tornos e desenvolveu corrediças hidrostáticas e mancais de eixo.

Esta matriz de extração foi feita em 30 minutos em comparação com o antigo processo de retificação de oito horas com resultados de precisão semelhantes.

Essa tecnologia interna é aplicada aos rolamentos da guia e do fuso nas máquinas Mikroturn da empresa.

Essa tecnologia fornece propriedades de amortecimento e cria rigidez dinâmica, independente da velocidade, necessária para minimizar as vibrações na ponta da ferramenta. Segundo a empresa, essas características são essenciais para uma boa integridade do acabamento superficial e longa vida útil da ferramenta. A ausência de contato metal-metal entre os elementos móveis da máquina resulta em uma plataforma livre de desgaste.

Com este design e construção, juntamente com uma base de máquina de granito natural, vem um custo de investimento mais alto em comparação com o de um torno de precisão convencional. No entanto, o benefício é uma vida útil mais longa da ferramenta e menos ajustes necessários da máquina, juntamente com precisões repetitivas peça a peça consistentes devido à estabilidade. E, de acordo com o fabricante, a qualidade da peça de trabalho está de acordo com as tolerâncias de retificação.

Além desses requisitos essenciais da máquina, ferramentas otimizadas também devem ser usadas.