O Mundo da Usinagem

MACHINE INVESTMENTS

Reduza o aquecimento

nas altas velocidades de corte

Eficiente e preciso, sistema de alta pressão de refrigeração é mais econômico e pode aumentar a produtividade dos processos de usinagem

Após adquirir uma máquina de alta tecnologia, o próximo passo é a escolha dos componentes que irão ajudar o equipamento a alcançar seu aproveitamento máximo. Ferramentas, dispositivos de fixação e também o tipo de refrigeração são alguns dos elementos que podem ajudar a aumentar a produtividade da linha de fabricação de uma empresa.

Para lidar com operações de usinagem que utilizam ferramentas de alto desempenho e trabalham com altas velocidades de corte, estes complementos devem atender requisitos específicos. Nestes casos, geralmente a refrigeração convencional não é suficiente para atingir a região do corte. Isso também ocorre nas operações que envolvem furações profundas – processos que enfrentam maiores desafios.

A utilização do sistema de refrigeração de alta pressão – que trabalha com uma pressão média de 50 bar – pode ser uma boa solução para aplicações que utilizam ferramentas com altas velocidades de corte. Com ele, o fluido é emitido diretamente de dentro da ferramenta. Este fator faz com que a refrigeração consiga atingir os pontos mais aquecidos na usinagem, que dificilmente seriam alcançados com os sistemas convencionais.

Para os processos de furação, a diferença entre refrigeração convencional e de alta pressão é ainda mais significativa. No primeiro, a furação é feita no sistema chamado “pica-pau”, que alterna a furação com a retirada da ferramenta do orifício para que os cavacos possam ser afastados. Já com a alta pressão, a operação pode ser feita de forma contínua, portanto muito mais rápida e eficiente.

Mais economia

Nos sistemas de refrigeração de alta pressão, o fluido de corte é transmitido por uma bomba de transferência para a unidade de alta pressão – onde é realizada a filtragem –, segue por uma tubulação que atravessa o spindle da máquina, passa por dentro da ferramenta e é expelido em sua ponta, com o volume e pressão necessários. Assim, o fluido consegue atingir o local exato onde se dá o cisalhamento dos cavacos.

Quanto mais eficiente for a filtragem, mais vezes o fluido de corte poderá ser reaproveitado

Segundo Paulo Ricardo Bragoni, gerente de Vendas da RCR Engenharia – agente exclusivo do fabricante de sistemas de alta pressão Chip BLASTER no Brasil –, esta característica permite que a indústria aumente o avanço de suas ferramentas. “Estimamos que a produtividade chegue a aumentar em até 30% com este tipo de refrigeração”, aponta Bragoni. Isto ocorre porque, com maior precisão na pulverização do fluido de corte, o calor da usinagem é reduzido e, desta forma, é possível aumentar a velocidade dos processos. “Podemos economizar no custo de hora–máquina, já que a usinagem é mais veloz”, relata Bragoni.

Outro ponto a ser considerado é o aumento da vida útil da ferramenta, já que, operando sob temperaturas mais baixas, o desgaste deste componente será menor. “Por meio de pesquisas que realizamos na Chip BLASTER, confirmamos que a vida útil das ferramentas de corte pode aumentar de três a cinco vezes”, ressalta o gerente.

A utilização do sistema de alta pressão também proporciona alto desempenho na remoção dos cavacos, que são facilmente retirados do local da usinagem com os jatos de alta pressão – evitando que o próprio cavaco volte para a interface da pastilha causando dano. Quando o cavaco é afastado, o acabamento da peça se torna mais preciso, pois o produto não faz contato com as sobras da usinagem, o que poderia causar riscos na superfície da peça. Além disso, se não houver uma refrigeração eficiente e bem localizada na região do corte, o calor gerado pela usinagem pode comprometer as dimensões da peça.

Instalação e adaptação

Não há grandes dificuldades para implantar o sistema de refrigeração de alta pressão nas máquinas. Mesmo que o sistema não seja instalado logo após a compra, é importante que o cliente prepare sua máquina para receber este sistema em um futuro próximo, pois sem dúvida a refrigeração de alta pressão poderá otimizar significativamente a produção.

Nas máquinas mais antigas, que não oferecem a possibilidade de implantar caminhos internos no fuso e na ferramenta para a transmissão do fluido de corte, ainda se pode fazer o processo de retrofitting para que a máquina fique apta a receber a unidade de alta pressão. Esta adaptação é vantajosa na maioria dos casos, já que a amortização deste tipo de investimento se dá em pouco tempo, devido ao aumento considerável de produtividade proporcionado pelo sistema.

Filtragem, cuidado essencial

Johannes O. Rieger, diretor comercial da Machsystem – fabricante de equipamentos e acessórios para máquinas operatrizes –, aponta que a filtragem do sistema de alta pressão é o cuidado mais importante a ser tomado neste tipo de refrigeração. “A manutenção dos filtros é a condição básica para o bom funcionamento do sistema a longo prazo”, assegura. Como os orifícios que o fluido de corte deve transpor são muito pequenos, qualquer cavaco pode prejudicar os equipamentos que compõem a unidade de alta pressão.

Quando a filtragem não é bem feita, partículas maiores que 30 mícrons podem acabar desgastando tanto a bomba de alta pressão quanto a bomba rotativa. Esta última, por manter atrito constante entre a parte fixa e a móvel, pode ter seus selos cerâmicos riscados. Neste caso, isso pode fazer com que a junta fique desgastada, causando um vazamento no sistema e sendo necessária sua substituição. O que representaria um custo extra que poderia ter sido evitado com a manutenção adequada.

Bragoni explica que há diversas maneiras de se realizar a filtragem no sistema de alta pressão; mas adverte que todas elas devem ser mais rigorosas que as aplicadas nas refrigerações convencionais. O sistema de filtragem básico utiliza elementos filtrantes como tecidos, papel ou manta para reter as partículas maiores. Outra opção é a filtragem por centrifugação, técnica que aumenta ainda mais a capacidade de filtragem.

Quanto mais eficiente for a filtragem, mais vezes o fluido de corte poderá ser reaproveitado. Por este motivo, apesar do grande volume de fluido utilizado na alta pressão, o alto nível de reutilização proporcionado por esta filtragem permite evitar o consumo excessivo do produto.

Thaís Tüchumantel
Jornalista

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