As fresas de topo de cerâmica ajudam a otimizar a usinagem de peças aeroespaciais
Com peças feitas de ligas à base de níquel se tornando cada vez mais predominantes em todo o setor aeroespacial, a demanda por ferramentas de corte otimizadas continua crescendo. Para operações comuns como faceamento e rebaixo, a usinagem de materiais à base de níquel continua sendo um desafio. Apesar de oferecerem excelente desempenho, esses materiais apresentam baixa usinabilidade devido a sua baixa condutividade térmica, potencial de adesão a ferramentas de corte e presença de partículas abrasivas dentro da estrutura da liga.
Devido a essas questões, a produtividade com ferramentas de metal duro tende a ser baixa. Além disso, a complexidade da peça significa que alguns componentes exigem um maior alcance e a flexibilidade do processo é outro fator importante na lista de desejos de muitos fabricantes do setor aeroespacial. Aqui, uma nova tecnologia de fresa de topo de cerâmica surgiu para atender essas exigências, oferecendo a possibilidade de otimizar a usinagem de peças de motores aeronáuticos e proporcionar um ganho competitivo significativo.
São muitos os desafios enfrentados por aqueles encarregados de produzir peças para motores aeroespaciais. A maioria dessas peças é fabricada com ligas à base de HRSA/níquel, o que coloca um conjunto particular de exigências aos engenheiros de produção que procuram fabricar peças como bobinas, discos de turbina, carcaças de combustão e rotores.
Até 30 vezes mais velocidade
Embora muitos fabricantes usem fresas de topo convencionais de metal duro, tais ferramentas têm suas limitações em termos de desempenho quando se trata de ligas à base de níquel. Em uma arena global extremamente competitiva, as fábricas de máquinas aeroespaciais estão à procura de tecnologias de nível superior capazes de proporcionar uma mudança radical em fatores como produtividade e/ou vida útil das ferramentas. As fresas de topo cerâmicas podem proporcionar esse mesmo salto, oferecendo de 20 a 30 vezes mais velocidade de usinagem em comparação com as ferramentas de metal duro para operações como faceamento e rebaixo. Tais ganhos impressionantes podem ser alcançados em grande parte porque as fresas de cerâmica mantêm sua dureza nas altas temperaturas que surgem ao usinar ligas à base de níquel.
A fresa de topo de cabeça intercambiável CoroMill® 316 de cerâmica soldada para operações de desbaste é uma solução produtiva para aplicações de motores aeroespaciais em materiais ISO S. Em primeira instância, o conceito de cabeça intercambiável facilita a flexibilidade inerente ao processo. Disponível é uma versão de seis canais com um raio com canto reto que proporciona operações de fresamento lateral extremamente produtivas e uma versão de quatro canais projetada para impulsionar o faceamento graças a sua geometria de face de alto avanço.
A fresa de topo de cerâmica soldada CoroMill 316 é ideal para condições de difícil acesso ou para aproveitar a flexibilidade do sistema de cabeça intercambiável.
O substrato de cerâmica das fresas de topo permite um processo de corte diferente em comparação com as ferramentas tradicionais de metal duro. É importante ressaltar que a classe S1KU SiAlON foi desenvolvida para a usinagem superior de ligas de níquel e é suportada por uma geometria negativa que proporciona uma aresta de corte resistente. Esta última também apresenta uma fase T para operações estáveis.
A SiAlON tem uma composição química de óxido de alumínio e nitreto de silício (Al203+Si3N4), uma combinação que promove alta resistência ao desgaste, mesmo a temperaturas elevadas.
Usinagem estável
É aconselhável o uso de um set-up estável em todos os casos e sempre sem aplicação de refrigeração; as fábricas deveriam usar ar pressurizado em vez disso, pois a refrigeração simplesmente queimaria nas altas temperaturas envolvidas. Além disso, o uso de refrigeração promove choques térmicos e tem um efeito negativo sobre a vida útil da ferramenta. É importante destacar que são necessárias altas rotações, pelo menos 13.000 rpm. Outras recomendações incluem o uso do fresamento concordante, bem como um caminho programado da ferramenta que a mantenha em contato constante com o material.
Bom escoamento de cavacos
A alta velocidade de corte aumenta a temperatura de corte, tornando os cavacos altamente cisalhados. De fato, o processo gera cavacos pulverizados, o que é bom para o escoamento de cavacos usando ar pressurizado.
As fresas de topo de cerâmica mantêm sua dureza nas altas temperaturas que surgem ao usinar materiais HRSA, tornando-as especialmente adequadas para usinagem de lâminas de rotores aeroespaciais.
Nenhuma camada branca
Particularmente, não foi observada nenhuma formação de camada branca quando se usaram as fresas de topo cerâmicas da Sandvik Coromant. Foram realizados testes para diversas velocidades de corte entre 375 e 900 m/min (1230 a 2953 pés/min) sem nenhuma evidência desse efeito indesejado. A camada branca, que supostamente estimula trincas, está associada à temperatura criada na superfície de uma peça de trabalho, seguida de um resfriamento rápido.
Além do fresamento de cantos e faceamento, as fresas de topo de cerâmica também podem ser usadas para fresamento de bolsões, interpolações helicoidais, rampas e canais.A CoroMill 316 faz parte da oferta de soluções otimizadas da Sandvik Coromant dentro da linha de ferramentas rotativas inteiriças da empresa.
A fresa de topo cerâmica Ball Nose CoroMill 316 possui uma interface de cerâmica soldada sobre metal duro, que proporciona tanto resistência quanto flexibilidade e a geometria da ponta esférica garante um perfilamento mais fácil e rápido.
A série também inclui uma versão Ball Nose da CoroMill 316 para usinagem de rotores. Essa solução de fresamento de perfil é adequada tanto para operações de desbaste quanto de acabamento.
