Para se manterem competitivos na economia global atual, os fabricantes de moldes precisam continuar a produzir produtos de alta qualidade em ciclos de tempo extremamente curtos. Para atingir esse objetivo, tecnologias avançadas de processo de fabricação e materiais para ferramentas de corte devem ser desenvolvidos para manter as oficinas de moldes em uma posição competitiva. A fresagem rígida, como uma dessas tecnologias avançadas de fabricação, vem se desenvolvendo continuamente.
Nos últimos anos, os fabricantes de moldes não conseguiram adotar de fato o fresamento duro devido às limitações das máquinas-ferramentas e ferramentas de corte da época. No entanto, hoje, a maioria dos centros de usinagem modernos, equipados com sistemas de fuso de alta rigidez e alta velocidade e processadores avançados, são úteis para o corte de materiais duros. Ao mesmo tempo, pacotes avançados de software CAM possuem ciclos de usinagem específicos para fresamento duro e funções de trajetória da ferramenta projetadas para otimizar a vida útil da ferramenta.
Seleção de ferramentas de corte para fresamento duro
As oficinas de moldes normalmente usam três tipos de ferramentas de fresamento: fresas de topo de metal duro sólido, pastilhas de metal duro indexáveis e o desenvolvimento mais recente de pastilhas cerâmicas indexáveis. Cada uma dessas ferramentas tem suas próprias vantagens e desvantagens em diferentes aplicações de usinagem.
Fresas de topo de metal duro inteiriças são geralmente retificadas e revestidas com precisão, o que é bastante caro. Quando a ferramenta fica cega, ela precisa ser retificada e revestida novamente. No entanto, o desempenho de corte de uma ferramenta recondicionada fresa final muitas vezes não é tão bom quanto o de uma ferramenta nova.
O segundo tipo de ferramenta para fresamento duro é equipado com pastilhas de metal duro intercambiáveis. Na maioria dos casos, a classe de metal duro e os parâmetros geométricos da pastilha deste tipo não são projetados para operações de fresamento duro, portanto, não proporcionam vida útil e produtividade ideais na usinagem de materiais endurecidos.
O terceiro tipo de ferramenta de fresamento duro utiliza pastilhas cerâmicas indexáveis, especialmente pastilhas cerâmicas reforçadas com whiskers. O uso de um sistema de ferramentas equipado com pastilhas cerâmicas indexáveis pode proporcionar muitos benefícios, incluindo ciclos de usinagem mais rápidos e menos operações de usinagem por peça. No entanto, o uso desse sistema de ferramentas exige que tanto programadores quanto operadores repensem o processo de usinagem e prestem atenção a detalhes que podem não ser considerados ao usar outras ferramentas.
Utilizando uma gama completa de ferramentas de fresamento duro com insertos cerâmicos reforçados com whiskers (incluindo insertos indexáveis para fresamento de superfícies, cavidades e contornos), as oficinas de moldes e matrizes podem desbastar blanks endurecidos em uma peça e finalizá-la em uma única configuração. Fresas com incrustações de cerâmica (desde fresas de facear grandes até fresas de topo de pequeno diâmetro com insertos cerâmicos indexáveis) permitem fresamento seguro em alta velocidade. Ao utilizar fresas com incrustações de cerâmica projetadas para fresamento duro em altas velocidades, é importante garantir que as pastilhas estejam fixadas com segurança.
Fresas de alta velocidade são desenvolvidas com base na segurança e reprodutibilidade dos insertos cerâmicos em velocidades de fresamento. O ponto de fusão das cerâmicas reforçadas com whiskers atualmente utilizadas é superior a 2000 °C, o que significa que os insertos cerâmicos podem ser usinados em velocidades de corte muito superiores ao ponto de falha dos insertos de metal duro. De fato, os insertos cerâmicos reforçados com whiskers podem operar normalmente em temperaturas acima do ponto de fusão dos insertos de metal duro. O uso de refrigerante não é recomendado para fresamento duro com insertos cerâmicos, mas o resfriamento a ar é recomendado, especialmente em fresamento de cavidades, para evitar o corte secundário de cavacos. A redução do uso de refrigerante e dos custos de descarte de líquidos residuais também é um benefício adicional do uso de insertos cerâmicos em fresamento duro.
Reduza os custos de usinagem com insertos cerâmicos
O fresamento duro com insertos cerâmicos pode ajudar as oficinas de moldagem a reduzir os custos de produção de diversas maneiras. Primeiro, pode substituir múltiplos processos por um único processo. Ao usar insertos cerâmicos para fresamento duro, o aço pode ser endurecido primeiro e, em seguida, a peça pode ser fresada no estado endurecido, substituindo assim os três processos anteriores de usinagem, têmpera e reusinagem. Ao reduzir o tempo de preparação e movimentação da peça em diferentes estágios do processamento, o ciclo de processamento pode ser encurtado e o caminho da operação pode ser aprimorado. Além disso, o fresamento em desbaste de peças endurecidas com insertos cerâmicos pode evitar o processamento caro e demorado de EDM (máquina de eletroerosão), sem a necessidade de fabricar um ou mais eletrodos.
