Os fabricantes devem minimizar o seu impacto ambiental e, ao mesmo tempo, otimizar ainda mais o uso de energia, em linha com os 17 objetivos globais de desenvolvimento sustentável definidos pelas Nações Unidas (ONU).Apesar da importância da RSC para a empresa, a Sandvik Coromant estima que os fabricantes desperdiçam entre 10 e 30% de material em seus processos de usinagem, com eficiência típica de usinagem 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 melhorar 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, 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 reduzindo o desperdício.
Os fabricantes enfrentam muitos desafios ao tornear aço.Isso inclui obter mais arestas 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 alcançar 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, isso também aumenta a vida útil da ferramenta.No torneamento de aços, a Sandvik Coromant constatou um aumento de 25% na vida média da ferramenta, o que, combinado com um desempenho confiável e previsível, minimizou a perda de material na peça e na pastilha.
Escolher a marca certa de lâmina pode ajudar a atingir esse objetivo até certo ponto.É por isso que a Sandvik Coromant adicionou um novo par de classes de metal duro para torneamento P chamado GC4415 e GC4425 à sua linha.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 em materiais mais tenazes, como Inconel e aço inoxidável sem liga ISO-P, que são particularmente difíceis e resistentes ao estresse mecânico.A classe certa ajuda a usinar mais peças em alto volume e/ou produção em massa.
A classe GC4425 oferece um alto nível de segurança do processo devido à sua capacidade de manter a linha de borda intacta.Como a pastilha pode usinar mais peças por aresta, 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, minimizando o desperdício de material da peça.Ambos os benefícios reduzem a quantidade de resíduos gerados.
Além disso, para GC4425 e GC4415, o material do núcleo e o revestimento da pastilha foram projetados para melhor resistência a altas temperaturas.Isto reduz os efeitos do desgaste excessivo, de modo que o material é capaz de reter a sua aresta a temperaturas mais elevadas.
No entanto, os fabricantes também devem considerar o uso de refrigerante em suas lâminas.Ao usar ferramentas com sub-refrigerante e sub-refrigerante, pode ser útil em algumas operações desligar o fornecimento de super-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 a produtividade da ferramenta e a qualidade das peças.Usar um porta-ferramenta com refrigeração interna também aumenta a vida útil da ferramenta.
Tanto o GC4425 quanto o GC4415 apresentam uma camada Inveio® de segunda geração, um revestimento texturizado de alumina CVD (Al2O3) projetado para processamento.Um exame do Inveio em nível microscópico mostra que a superfície do material é caracterizada por uma orientação cristalina unidirecional.Além disso, a orientação da matriz 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.
A Inveio oferece pastilhas com alta resistência ao desgaste e vida útil prolongada da ferramenta.Uma vida útil mais longa da ferramenta é, obviamente, benéfica para reduzir o custo unitário.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 de um concorrente e uma lâmina GC4425 para fabricar rolos de prensa.Usinagem axial externa contínua e semiacabamento classe ISO-P com 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).A classe da concorrente usinou 12 peças até o desgaste devido à deformação plástica, enquanto a pastilha da Sandvik Coromant usinou 18 peças e o fez por 50% mais tempo, com 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 contribuir para a segurança do processo e reduzir os esforços de aquisição de ferramentas.Tempo perdido.Ferramentas on-line, como o Guia de Ferramentas CoroPlus®, também se mostraram populares, ajudando os fabricantes a avaliar as pastilhas e classes de torneamento que melhor atendem às suas necessidades.
Para auxiliar no próprio monitoramento do processo, a Sandvik Coromant também desenvolveu o software de controle de processo CoroPlus® que monitora o processamento em tempo real e toma medidas de acordo com protocolos programados quando ocorrem problemas específicos, como parar a máquina ou substituir lâminas de corte desgastadas.Isto leva-nos à segunda recomendação da ONU sobre instrumentos mais sustentáveis: avançar para uma economia circular, tratar os resíduos como matéria-prima e reentrar 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 – no final, todos nós nos beneficiamos se as ferramentas gastas não acabarem 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.As empresas compram lâminas e facas redondas usadas dos clientes, independentemente da 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 retoma permitiu à Sandvik Coromant reciclar 80% dos seus produtos através do programa de recompra de metal duro.
Apesar da actual incerteza do mercado, os produtores não podem esquecer as suas outras obrigações, incluindo a RSE.Felizmente, ao adotar novos métodos de usinagem e as pastilhas de metal duro certas, os fabricantes podem melhorar a sustentabilidade sem sacrificar a segurança do processo e enfrentar de forma mais eficaz os desafios que a COVID-19 trouxe ao mercado.
Rolf é gerente de produto da Sandvik Coromant.Ele tem ampla experiência em desenvolvimento de produtos e gerenciamento de produção de materiais para ferramentas.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: 03/04/2023