MAQUINAÇÃO A ALTAS PRESTAÇÕES

Considera-se que a maquinação a altas prestações compreende a maquinação de alta precisão e maquinação a alta velocidade.Maquinação de alta precisão:

  Fabrico de componentes complexos;
  Tolerâncias de fabrico compreendidas entre ± 0,015 mm e ± 0,005 mm;
  Acabamentos de alta qualidade.

Maquinação a alta velocidade:

  Grandes velocidades de rotação;
  Grandes velocidades de avanço dos eixos;
  Grande remoção de material garantindo a precisão e a qualidade das peças.

Definições de alta velocidade

  Maquinação com altas velocidades de corte – Não propriamente. É um processo em que as operações são realizadas com métodos e equipamentos específicos.
  Maquinação com altas velocidades de rotação – Não propriamente. Muitas aplicações de alta velocidade são realizadas com velocidade de fuso reduzida, mas com fresas de dimensão maior.
  Maquinação com altas velocidades e altos avanços – Em acabamento de aços endurecidos (4 a 6 vezes os valores convencionais)
  Maquinações com altas prestações – Em desbaste e acabamento de peças pequenas e em acabamento e acabamento fino em peças de todos os tamanhos

O porquê das máquinas de alta velocidade?

  Tempo é dinheiro (Peças fabricadas mais rapidamente custam menos dinheiro);
  Responder a encomendas com prazos mais curtos (Vantagem competitiva);
  Redução do efeito “salários” (Países de salários mais altos só podem competir com países de salários mais baixos reduzindo drasticamente os custos de maquinação provenientes do uso de máquinas cada vez mais sofisticadas e rápidas).

Vantagens técnicas da alta velocidade

  Diminuição do tempo de maquinação;
  Maquinação sem vibrações;
  Calor dissipado em grande medida pela apara;
  Aumento de duração da vida das ferramentas;
  Redução de forças de maquinação (em virtude da alteração de plasticidade no corte do material);
  Bom acabamento superficial;
  Maquinação a seco;
  Maior eco-eficiência:
  Incrementa a produtividade e a qualidade geral dos produtos;
  Reduz resíduos poluentes, matérias primas e consumo energético;
  Reduz riscos potenciais para a saúde dos operadores.
  Eliminação ou redução drástica de outros processos tecnológicos complementares (Electro-erosão, rectificação, p.ex.). A utilização combinada da alta velocidade com os 5 eixos reduz ainda mais a necessidade de Electro-erosão.

Dificuldades da alta velocidade

  Dificuldades em ferramentas apropriadas;
  Desgaste rápido das ferramentas de corte;
  Reestruturação das estratégias de maquinação;
  CAD/CAMs insuficientemente desenvolvidos;
  Falta de programadores;
  Parâmetros tecnológicos não optimizados;
  Elevadas acelerações e desacelerações;
 alt=  Altas temperaturas geradas na zona de corte;
  Forças de corte altas e variáveis.

Comentários de responsáveis pela produção de empresas fabricantes de moldes que utilizam a maquinação a alta velocidade

  “Hoje em dia não faz sentido seguir o processo: Desbaste – Maquinação – Acabamento. A partir do bloco, acaba-se.”
  “Tratamentos térmicos em zonas bem definidas e não em toda a peça.”
  “A fresagem alta velocidade deve ser utilizada também como alternativa a outras tecnologias de fabrico, nomeadamente a Electroerosão e a Rectificação.”
  “Em casos normais a necessidade de Electroerosão é reduzida em 30%, ou mais. Por vezes 75%.”
  “O problema das ferramentas de corte surge agora com mais relevância porque na alta velocidade não é possível o uso indevido das mesmas.”
  “Atenção ao custo da ferramenta para alta velocidade.”
  “O custo da ferramenta é largamente compensado face aos resultados.”
  “Deve dar-se mais atenção ao tempo de vida útil da ferramenta.”
  “Na minha empresa, com a utilização de alta velocidade, observam-se redução de 50% nos tempos de maquinação. (Fresagem)”
  “Observam-se reduções de 2/3 nos tempos de maquinação e melhores acabamentos superficiais com a utilização de alta velocidade. (Torneamento)”
  “A atitude na utilização da alta velocidade é talvez o factor mais importante a ter em conta.”
  “A Margem para “falhas” passou de +/- 20% para +/- 3% com a utilização da alta velocidade.”
  “Os investimentos agregados à alta velocidade são da ordem dos 25-30% não contando com o factor humano.”
  “Dantes 2 programadores para 10 máquinas, hoje 2 ou 3 programadores para uma máquina de alta velocidade.”
  “Peças que demoravam 4 horas a polir, hoje demoram uma.”
  “Os acabamentos passam-se a fazer com as máquinas de alta velocidade.”

Requisitos dos operadores de alta velocidade

Exige-se aos operadores de alta velocidade que tenham bons conhecimentos de:

  Materiais a maquinar (propriedades físicas, mecânicas, maquinabilidade, etc…)
  Ferramentas de corte (materiais, geometrias, revestimentos, ataques, etc…)
  Estratégias de maquinação tendo em vista a redução de fases de fabrico e “set-ups”.
  Capacidades operativas das máquinas e alternativas de maquinação noutras máquinas.
  Tolerâncias de fabrico e necessidades de rigor (P. ex. as juntas de moldes à cota zero).
  Física-mecânica (Forças em jogo: forças centrífugas, forças de desequilibragem, vibrações, etc…).
  Desenho e modelação de peças.
  Programação CAM (acima da média para este tipo de tecnologia devido a parâmetros tecnológicos,estratégias de maquinação, ferramentas e materiais em confronto).
  Em operação e programação de máquinas (dualidade de funções).