De acordo com os 17 objetivos globais de desenvolvimento sustentável definidos pelas Nações Unidas (ONU), os fabricantes devem não só otimizar a utilização de energia, mas também minimizar o seu impacto no ambiente.Embora a responsabilidade social corporativa seja importante para a empresa, a Sandvik Coromant estima que os fabricantes desperdiçam entre 10% e 30% do material durante o processamento, com uma eficiência típica de processamento inferior a 50%, incluindo as fases de projeto, planejamento e corte.
Então, o que os fabricantes podem fazer?Os objectivos da ONU recomendam dois caminhos principais, tendo em conta factores como o crescimento populacional, recursos limitados e uma economia linear.Primeiro, use a tecnologia para resolver esses problemas.Conceitos da Indústria 4.0, como sistemas ciberfísicos, big data ou Internet das Coisas (IoT), são frequentemente citados como o caminho a seguir para os fabricantes que procuram reduzir o desperdício.No entanto, isso não leva em conta o fato de que a maioria dos fabricantes ainda não implementou máquinas-ferramentas modernas com capacidades digitais em suas operações de torneamento de aço.
A maioria dos fabricantes reconhece a importância da seleção da classe da pastilha para a eficiência e a produtividade do torneamento de aços e como isso afeta a produtividade geral e a vida útil da ferramenta.No entanto, muitas pessoas erram o truque ao não considerar todo o conceito da ferramenta.Tudo, desde lâminas e cabos avançados até soluções digitais fáceis de usar.Cada um desses fatores pode ajudar a tornar o aço mais ecológico, reduzindo o consumo de energia e minimizando o desperdício.
Os fabricantes enfrentam muitos desafios ao tornear aço.Isso inclui obter mais cavacos por aresta com uma única lâmina, aumentar as taxas de remoção de metal, reduzir os tempos de ciclo, otimizar os níveis de estoque e, claro, minimizar o desperdício de material.Mas e se houvesse uma forma de resolver todos estes problemas, mas em geral avançar para uma maior sustentabilidade?Uma maneira de reduzir o consumo de energia é diminuir a velocidade de corte.Os fabricantes podem manter a produtividade aumentando proporcionalmente as taxas de avanço e a profundidade de corte.Além de economizar energia, aumenta a vida útil da ferramenta.No torneamento de aços, a Sandvik Coromant descobriu que um aumento de 25% na vida útil média da ferramenta, combinado com uma produtividade confiável e previsível, minimiza a perda de material na peça e na pastilha.
A escolha certa do material da lâmina pode atingir esse objetivo até certo ponto.É por isso que a Sandvik Coromant adicionou duas novas classes de metal duro para torneamento, GC4415 e GC4425, ao seu portfólio.O GC4425 oferece melhor resistência ao desgaste, resistência ao calor e tenacidade, enquanto o grau GC4415 foi projetado para complementar o GC4425 quando são necessários melhor desempenho e maior resistência a temperaturas.É importante observar que ambas as classes podem ser usadas com materiais resistentes, como Inconel e classes ISO-P de aço inoxidável sem liga, que são particularmente difíceis e duráveis para máquinas.A classe certa pode ajudar a usinar mais peças em alto volume e/ou produção em série.
A classe GC4425 mantém uma linha de borda intacta para alta segurança do processo.Como as pastilhas podem usinar mais peças por aresta de corte, menos metal duro é usado para usinar o mesmo número de peças.Além disso, as pastilhas com desempenho consistente e previsível evitam danos à peça e minimizam o desperdício de material da peça.Ambos os benefícios reduzem a quantidade de resíduos gerados.
Além disso, para o GC4425 e o GC4415, o substrato e o revestimento da pastilha foram especialmente projetados para resistir melhor a altas temperaturas.Isso reduz os efeitos que causam desgaste excessivo, fazendo com que o material retenha muito bem sua borda em temperaturas mais elevadas.
No entanto, os fabricantes também devem considerar o uso de refrigerante nas lâminas.Se uma ferramenta estiver sendo usada com sub-refrigerante e sub-refrigerante, pode ser útil em algumas operações desativar o sub-refrigerante.A principal função de um fluido de corte é remover cavacos, resfriar e lubrificar entre a ferramenta e o material da peça.Quando aplicado corretamente, maximiza a produtividade, aumenta a segurança do processo e melhora o desempenho da ferramenta e a qualidade da peça.Usar um suporte com refrigeração interna também prolongará a vida útil da fresa.
Tanto o GC4425 quanto o GC4415 apresentam uma camada Inveio® de segunda geração, um revestimento de alumina texturizada CVD (Al2O3) projetado especificamente para usinagem.A pesquisa da Inveio em nível microscópico mostrou que a superfície do material é caracterizada por uma orientação cristalina unidirecional.Além disso, a orientação do cristal do revestimento Inveio de segunda geração foi significativamente melhorada.Mais importante do que antes, cada cristal no revestimento de alumina está alinhado na mesma direção, criando uma forte barreira para a zona de corte.
Inveio oferece alta resistência ao desgaste e longa vida útil da pastilha.É claro que ferramentas mais fortes são boas para reduzir o custo das peças.Além disso, a matriz de metal duro do material contém uma alta porcentagem de metal duro reciclado, tornando-a uma das classes mais ecologicamente corretas.Para testar essas afirmações, os clientes da Sandvik Coromant realizaram testes de pré-venda na GC4425.Uma empresa da General Engineering usou uma lâmina concorrente e uma lâmina GC4425 em seus rolos de pressão.A classe ISO-P proporciona usinagem axial externa contínua e semiacabamento a uma velocidade de corte (vc) de 200 m/min, avanço de 0,4 mm/rot (fn) e profundidade (ap) de 4 mm.
Os fabricantes geralmente medem a vida útil da ferramenta pelo número de peças usinadas (peças).As classes da concorrência podem cortar 12 peças antes do desgaste por deformação plástica, enquanto as pastilhas da Sandvik Coromant podem cortar 18 peças, aumentando a vida útil da ferramenta em 50% e proporcionando desgaste consistente e previsível.Este estudo de caso mostra os benefícios que podem ser obtidos combinando os elementos de usinagem certos e como as recomendações sobre ferramentas preferidas e dados de corte de um parceiro confiável como a Sandvik Coromant podem ajudar a garantir a segurança do processo e reduzir o tempo perdido no processo de busca.a ferramenta certa.Ferramentas on-line, como o Guia de Ferramentas CoroPlus®, também provaram ser populares para ajudar os fabricantes a avaliar as pastilhas e classes de torneamento mais adequadas às suas necessidades.
Para auxiliar no monitoramento do processo em si, a Sandvik Coromant também desenvolveu o software de controle de processo CoroPlus® que monitora a usinagem em tempo real e atua de acordo com protocolos programados quando ocorrem problemas específicos, como desligamento da máquina ou substituição de ferramentas de corte desgastadas.Isto leva-nos à segunda recomendação da ONU para ferramentas mais sustentáveis: avançar para uma economia circular, tratar os resíduos como matéria-prima e reinvesti-los em ciclos neutros em termos de recursos.Está a tornar-se cada vez mais claro que a economia circular é amiga do ambiente e rentável para os fabricantes.
Isso inclui a reciclagem de ferramentas sólidas de metal duro – afinal, todos nós nos beneficiamos quando ferramentas desgastadas não vão parar em aterros e aterros sanitários.Tanto o GC4415 quanto o GC4425 contêm quantidades significativas de carbonetos recuperados.A produção de novas ferramentas a partir de metal duro reciclado requer 70% menos energia do que a produção de novas ferramentas a partir de materiais virgens, o que também resulta numa redução de 40% nas emissões de CO2.Além disso, o programa de reciclagem de metal duro da Sandvik Coromant está disponível para todos os nossos clientes em todo o mundo.A empresa compra de volta lâminas desgastadas e facas redondas de clientes, independentemente de sua origem.Isto é de facto necessário, dada a escassez e limitação das matérias-primas a longo prazo.Por exemplo, as reservas estimadas de tungstênio são de cerca de 7 milhões de toneladas, o que nos durará cerca de 100 anos.O programa de devolução da Sandvik Coromant é 80% reciclável por meio do programa de recompra de metal duro.
Apesar da actual incerteza do mercado, os fabricantes não podem esquecer as suas outras obrigações, incluindo a responsabilidade social corporativa.Felizmente, ao implementar novos métodos de maquinação e pastilhas de metal duro adequadas, os fabricantes podem aumentar a sustentabilidade sem sacrificar a segurança do processo e responder de forma mais eficaz aos desafios que a COVID-19 trouxe ao mercado.
Rolf é gerente de produto da Sandvik Coromant.Experiência no desenvolvimento e gerenciamento de produtos na área de materiais para ferramentas de corte.Ele lidera projetos de desenvolvimento de novas ligas para diversos tipos de clientes, como aeroespacial, automotivo e engenharia geral.
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Horário da postagem: 18 de agosto de 2023