Uma nova reviravolta no torneamento

Como qualquer inventor, a Sandvik Coromant começou com um desafio a ser enfrentado. Como as ferramentas podem superar atrasos, reduzir o tempo de inatividade e estimular uma produção mais rápida? O relatório Verdadeiro custo do tempo de inatividade 2022 da empresa Senseye revela que os custos imprevistos dos tempos de inatividade custam aos fabricantes pelo menos 50% a mais hoje em dia do que custava entre 2019 e 2020. O mesmo relatório afirma que os tempos de inatividade imprevistos custarão às empresas industriais da Fortune Global 500 quase US$ 1,5 trilhão em 2023, o que equivale a 11% de suas receitas. 

Para reduzir o tempo desperdiçado na troca de ferramentas, melhorar a estabilidade do processo e reduzir o desgaste das ferramentas, os fabricantes precisavam ter capacidade de usinar diversos elementos com uma única ferramenta. É aí que está a razão de ser do torneamento no eixo Y. Vamos examinar como funciona.

Ângulos de torneamento 

Em primeiro lugar, é útil levar em conta os ângulos de posição. A escolha do ângulo correto entre a aresta de corte e a direção do avanço é vital para uma operação de torneamento bem-sucedida, pois ele influencia a formação de cavacos, a direção das forças de corte e o comprimento da aresta de corte durante a usinagem. Um ângulo superior ao necessário produz uma aresta de corte fraca. Um ângulo muito pequeno pode fazer com que a ferramenta gere atrito em altas taxas de avanço, o que causa, em última instância, quebras. 

Em 2017, a Sandvik Coromant desenvolveu o PrimeTurning, um conceito de torneamento que permite um "torneamento multidirecional”, o que gera maior flexibilidade de usinagem. Com base na entrada da ferramenta na peça e na remoção de material à medida que se desloca em direção ao final da peça, o PrimeTurning permite a aplicação de um ângulo de posição pequeno, ângulo de ataque maior e a possibilidade de usinagem com parâmetros de corte mais altos. 

O PrimeTurning sozinho é um recurso inovador para o torneamento. Mas além dos ganhos de produtividade obtidos através do controle de cavacos, a equipe também queria ajudar os fabricantes a usinar formas mais complexas e inovadoras. O PrimeTurning atuou como um dos diversos elementos fundamentais que levaram ao desenvolvimento do torneamento no eixo Y. 

Entrando no Y 

Então, como funciona o torneamento no eixo Y? Como o nome indica, o novo método faz uso do eixo Y e todos os três eixos são usados simultaneamente durante a usinagem. A ferramenta gira ao redor de seu próprio centro, a pastilha é posicionada para usinagem no plano Y-Z e o eixo do fuso de fresamento faz uma interpolação durante o torneamento. Desse modo, formas complexas podem ser usinadas com uma única ferramenta.

O torneamento no eixo Y oferece inúmeros benefícios. A possibilidade de usinar várias características com apenas uma ferramenta reduz o tempo de ciclo. O fato de não serem necessárias trocas de ferramenta também minimiza o risco de "pontos de junção” ou irregularidades entre superfícies usinadas adjacentes. As principais forças de corte são direcionadas para o fuso da máquina, melhorando a estabilidade e reduzindo o risco de vibrações. Para melhorar o acabamento superficial, as pastilhas Wiper foram desenhadas com uma borda wiper situada onde a aresta reta encontra o raio do canto. 

O método também ajuda a manter constante a espessura do cavaco, seja torneando com uma profundidade de corte constante ou torneando os contornos da peça. Como a largura do cavaco não se altera, o risco de emperramento é reduzido significativamente. Além de permitir operações de usinagem mais confiáveis, a possibilidade de realizar o torneamento sem contratempos permite que os fabricantes se afastem de suas máquinas e as deixem funcionando sem supervisão.

Este é Per-Anders

Per-Anders é engenheiro sênior na Sandvik Coromant e trabalha em Gävle, Suécia. Trabalhando na empresa há mais de uma década, Per-Anders participou do desenvolvimento de diversas inovações. Um dos seus maiores orgulhos até o momento é o torneamento no eixo Y. 

"Nos últimos cinco anos, desenvolvi cinco patentes reconhecidas mundialmente e fiz a divulgação de doze inovações no ano passado. Mas o eixo Y tem sido o verdadeiro destaque na minha carreira", disse ele. Gosto de pensar que sempre fui inventor. Em minha juventude, eu sempre causava estragos na garagem do meu pai e fazia experiências com um monte de projetos apaixonadamente. Havia pranchas de surf, quadros e acessórios de motocicletas. Uma vez eu pedi a câmera dos meus pais emprestada para mergulhar e fabriquei caixas para colocar a câmera e filmar minhas expedições. 

"Apesar do espírito criativo, nenhum dos meus sucessos de engenharia aconteceu da noite para o dia. No caso do torneamento no eixo Y, a equipe e eu passamos por um ciclo de seis anos de pesquisa e desenvolvimento até conseguirmos nossa grande revolução."

Moldando o futuro

O desenvolvimento do torneamento no eixo Y foi um trabalho que exigiu amor. "Quando a equipe começou, tínhamos uma ideia que o mercado nunca tinha visto antes. Levou tempo para provar que nossas ambições podiam se tornar realidade mas, depois de muitos testes internos, conseguimos uma redução de 51% nos tempos de ciclo usando o torneamento no eixo Y em relação aos métodos concorrentes,” revelou Stjernstedt. 

Para complementar o torneamento no eixo Y, a Sandvik Coromant também desenvolveu uma nova variante da CoroTurn Prime adequada para eixos, flanges e peças com rebaixos e a ferramenta dupla CoroPlex YT, que é melhor usada com um ângulo de posição entre 60 e 90° para uma usinagem mais produtiva.

Refletindo sobre sua carreira, Stjernstedt disse: "Meu conselho para qualquer pessoa que tenha uma grande ideia - comece. Se você identificou um desafio sem uma solução, já tem meio caminho andado. Tenho a sorte de a Sandvik Coromant me dar liberdade para fazer experiências e aprender trabalhando. Ser engenheiro não requer apenas o conhecimento técnico para desenvolver novos produtos. Também é necessário ser um pensador criativo, um solucionador de problemas e não ter medo de desafiar o tradicional." 

Não importa quem disse que “a genialidade é 1% inspiração e 99% transpiração", ele não estava errado. Ter as habilidades técnicas e a capacidade de desenvolver novas soluções é vital, mas muitas invenções são o resultado de um trabalho árduo. Per-Anders e sua equipe não teriam tido sucesso sem dedicação, paciência e determinação para redefinir o torneamento.