Fatos concretos sobre as ferramentas de corte mais difíceis

As ferramentas de corte de diamante e CBN são armas poderosas, mas quando e como devem ser usadas?

Duas coisas que todo mundo sabe sobre os diamantes: eles são muito duros e muito caros. E o mesmo acontece com ferramentas de corte de diamante policristalino (PCD) e nitreto cúbico de boro (CBN). Eles são duros o suficiente para cortar materiais extremamente difíceis de usinar, mas a um custo que os mantém como ferramenta de último recurso na maioria dos casos, usados ​​apenas quando não há solução melhor e mais barata.

“As tecnologias CBN e PCD estão um tanto à margem da aplicação de ferramentas de corte”, observou Tom Raun, da Iscar USA. “E então eles tendem a ser esquecidos na maior parte do tempo.

No entanto, há duas verdades que os fabricantes mais atuantes na usinagem de metais devem considerar. Primeiro, embora o custo inicial das ferramentas de corte duro possa parecer uma barreira formidável ao seu uso, elas podem, na verdade, obter um grande retorno sobre o investimento e reduzir o custo por peça quando usadas na aplicação correta. E em segundo lugar, tanto as ferramentas PCD como CBN estão a melhorar, tornando-as mais versáteis e alargando os tipos de aplicações para as quais são adequadas.

Com a ajuda de quatro especialistas (incluindo Raun), analisamos como ambos os tipos estão sendo usados ​​e como essas ferramentas estão cada vez melhores e mais úteis.

“Tanto os materiais PCD quanto CBN são normalmente usados ​​para aplicações de alta produção, o que significa que um grande volume de peças precisa ser produzido”, disse Steve Howard, gerente de marketing e engenharia da NTK Cutting Tools USA, Wixom, Michigan. materiais da indústria, eles podem oferecer a melhor vida útil da ferramenta para vários materiais de peças. No caso do CBN, existem outros materiais para ferramentas de corte no mercado que realizarão a mesma operação de usinagem a uma velocidade de corte mais elevada, mas não conseguem atingir a vida útil da ferramenta do CBN. O CBN pode oferecer mais peças e menos indexação de pastilhas em superfícies mais baixas [para] melhorar o tempo de ciclo de uma peça.”

As classes de CBN são predominantemente usadas para cortar aço endurecido e metais em pó, enquanto os PCDs são mais aplicáveis ​​à usinagem de materiais não ferrosos, observou Howard.

“No entanto, os fabricantes de peças estão vendo uma evolução na composição dos materiais e novos materiais são inventados todos os dias”, disse ele. “É importante dedicar algum tempo para investigar a composição e as características do material a ser usinado para determinar quais ferramentas de corte e parâmetros funcionarão melhor para usiná-lo.”

O preço do PCD e do CBN os mantém fora da lista de soluções possíveis para muitas lojas até que elas descobrem que não têm outra escolha – e então algumas delas mergulham sem pesquisar adequadamente os materiais a serem cortados, de acordo com Howard.

“Com as opções de PCD e CBN, o custo da pastilha é o principal impedimento para os clientes ao selecionarem a ferramenta de corte para sua aplicação”, disse ele. “Uma das coisas mais difíceis de avaliar é [qual] será a vida útil exata desses dois materiais de ferramentas de corte. O teste é a chave para determinar o número máximo de peças que essas pastilhas podem cortar antes de se desgastarem. Devido ao seu alto custo, você deseja obter deles todas as peças que puder. Muitos usuários não sabem se estão obtendo a vida útil máxima da ferramenta e podem não estar obtendo o valor do seu dinheiro em cada índice.”

Craig Bastian viu a tendência de redução de peso na indústria automotiva trazer um maior uso de ferramentas PCD em sua função como gerente geral da IT.TE.DI North America, uma empresa irmã da Ingersoll Cutting Tools Co. Ambas as empresas estão sediadas em Rockford, Illinois , e fazem parte do Grupo IMC.

“Cada vez mais componentes automotivos nos últimos 10 ou 15 anos estão migrando do ferro fundido para o alumínio, então o uso de PCD está crescendo loucamente nesta indústria”, disse Bastian.

“Quase todos os automóveis de passageiros e caminhões leves hoje em dia têm bloco e cabeçote de alumínio. E nos veículos elétricos, ainda mais componentes são de alumínio. O PCD continuará a crescer nos próximos 20 a 25 anos.”

A mesma tendência de redução de peso também está expandindo o uso de CBN, disse ele, dando o exemplo da mudança para CGI (ferro grafite compactado) a partir do ferro fundido na fabricação de caminhões.