Metalworking World 1/2010
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Metalworking World 1/2010
a vida do cowboy moderno tornando a vida mais verde 1/10 uma revista de negócios e tecnologia da sandvik coromant Yevgeny Sergeevich Zyryanov, chefe do laboratório de usinagem da Seversky Tube Works energia gera novos negócios mestres aeronáuticos japoneses ALTO investimento –– dupla produtividade só foi preciso uma pequena pastilha Solução brilhante editorial Tom erixon, Presidente da Sandvik Coromant Mudança, especialização e perseverança sofrendo uma considerável pressão sobre os preços por parte de seus clientes, a empresa precisava fazer investimentos pesados em máquinas e buscou ajuda junto aos representantes da Sandvik Coromant. Leia mais sobre essa cooperação de sucesso à página 31. Nenhum setor escapará dos desafios da mudança e da especialização. Ninguém pode vencer esses desafios sozinho. Na Sandvik Coromant, levamos a sério a responsabilidade da perseverança: trabalhamos em estreita e contínua colaboração com nossos clientes para encontrar as melhores formas de utilizar as nossas ferramentas e para que cada solução oferecida gere o máximo benefício para eles. Boa leitura! Vivemos EM uma época de mudanças rápidas e de especialização. Para prosperar, uma empresa deve abraçar essas duas tendências com perseverança. Novos desafios se apresentam diariamente, seja na usinagem de novos materiais, na busca de soluções personalizadas ou na obtenção do desempenho ideal. O progresso é consequência da superação desses desafios e, como novo presidente da Sandvik Coromant, estou determinado a contribuir para isso. “O progresso é consequência da superação desses desafios.” desenvolvimento em outras áreas – no setor automotivo, em geração de energia, na indústria de gás e petróleo, e até na medicina. A Mayer Feintechnik, da Alemanha, conhece muito bem as rigorosas exigências de qualidade da indústria médica global. Embora estivesse Notamos o mesmo 2 metalworking world Editora-chefe e responsável legal na Suécia: Pernilla Eriksson. Gerente de conta: Christina Hoffmann. Gerente editorial: Johan Andersson. Diretor de arte: Erik Westin. Editor técnico: Christer Richt. Subeditora: Valerie Mindel. Coordenadora: Beate Tjernström. Coordenador de idiomas: Sergio Tenconi. Editora de português: Miriam Moraes Bengtsson. Tradutor: Carlos Teixeira. Layout: Jessica Bladh. Pré-impressão: Markus Dahlstedt. Foto da capa: Jeremy Nicholl Favor observar que não aceitamos originais não-solicitados. O conteúdo desta publicação só poderá ser reproduzido com permissão, que deve ser solicitada ao gerente editorial da Metalworking World. As matérias e opiniões expressas na Metalworking World não refletem necessariamente os pontos de vista da Sandvik Coromant ou da editora. Correspondências e pedidos de informação sobre a revista são bem-vindos. Contato: Metalworking World, Spoon Publishing AB, Kungstensgatan 21B, 113 57 Estocolmo, Suécia. Telefone: +46 (8) 442 96 20. E-mail: mww@spoon. se. Informações sobre distribuição: Beate Tjernström, Sandvik Coromant. Telefone: +46 (26) 26 67 35. E-mail: [email protected] Impressa na Suécia por Sandvikens Tryckeri, em papel MultiArt Matt 115 gramas e MultiArt Gloss 200 gramas da Papyrus AB, com certificação ISO 14001 e registro EMAS. Coromant Capto, CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn, CoroThread, CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS, GC e iLock são marcas registradas da Sandvik Coromant. Peça seu exemplar gratuito da Metalworking World enviando seu endereço para [email protected] samir soudah A indústria aeroespacial já está operando sob exigências extremas, com materiais difíceis de usinar e um grau de especialização cada vez maior. A japonesa Mitsubishi Heavy Industries enfrentou essa situação quando escolheu o material Waspaloy para as câmaras de combustão de motores aeronáuticos a turboélice. A Sandvik Coromant trabalhou com a empresa para obter a otimização do processo. Cerca de seis anos após os primeiros testes, a linha de produção foi implementada. Leia essa história na íntegra à página 6. tom erixon Presidente da Sandvik Coromant Metalworking World é uma revista de negócios e tecnologia da AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken, Suécia. Telefone: +46 (26) 26 60 00. A Metalworking World é publicada três vezes por ano em alemão, chinês, coreano, dinamarquês, espanhol, finlandês, francês, holandês, húngaro, inglês americano, inglês britânico, italiano, japonês, polonês, português do Brasil, russo, sueco, tailandês e tcheco. A distribuição é gratuita para clientes da Sandvik Coromant mundialmente. Publicada pela Spoon Publishing em Estocolmo, Suécia. ISSN 1652-5825. PS 1: As projeções indicam que a indústria mundial de energia nuclear dobrará sua capacidade até 2030. Confira o que isso pode significar para você à página 14. PS 2: A Sandvik Coromant é um dos expositores no pavilhão sueco da grande Expo 2010 de Xangai, que começa em maio. Esperamos por você! A Metalworking World é publicada com objetivo meramente informativo. As informações fornecidas são de natureza genérica e não devem ser tratadas como recomendação ou como base para tomadas de decisão em casos específicos. Qualquer uso dessas informações é de total responsabilidade do usuário. A Sandvik Coromant não se responsabiliza por qualquer dano direto, acidental, consequencial ou indireto, resultante do uso das informações disponíveis na Metalworking World. índice metalworking world N.º1 2010 38 A Mitsubishi Heavy Industries fabrica câmaras de combustão de motores turboélice para aviões. 6 Notícias de usinagem...4 Engenharia japonesa nas alturas.......................6 Casas do futuro sobre as águas..............11 A energia nuclear está de volta, mais forte.....14 Peça diminuta leva a grande conquista........20 Cowboys modernos e soluções ecológicas....26 Como dobrar a produtividade...............31 Panorama da usinagem.......................36 Os desafios ocultos em uma fuselagem.....................38 A fuselagem de um avião apresenta diversos desafios. 11 32 26 Tecnologia Excelente, mas complexo Soluções na área de energia eólica Mais rápido – e tão preciso De difícil a eficiente A usinagem de compósitos é muito diferente da usinagem de outros materiais. Agora essa área dispõe de novas ferramentas de corte, assim como de processos otimizados. Novas fresas de disco e fresas tipo caracol, modernas pastilhas de metal duro intercambiáveis e o melhor suporte técnico são cruciais para o sucesso da indústria de energia eólica. 12 18 O turbilhonamento de roscas é uma importante operação de fresamento na fabricação de parafusos para ossos. Agora é possível produzir esses parafusos em uma operação de fresamento em um passe único. O titânio é um material fundamental para as estruturas de aeronaves. Porém, por não permitir uma usinagem segura por meios convencionais, é necessário usar outras técnicas para obter a máxima eficiência. 30 35 CoroMill 690, perfeita para fresamento de titânio. metalworking world 3 Notícias Tom Erixon, novo presidente da Sandvik Coromant: “A indústria aeronáutica indica o caminho.” Para Tom Erixon, novo presidente da Sandvik Coromant, a crise financeira global ainda não acabou. “Temos que estar preparados para mudar”, diz. Em setembro, em meio à crise econômica, Tom Erixon 4 metalworking world tom erixon Idade: 49 anos Residência: Sandviken, Suécia Família: Esposa e três filhos Histórico: Mestrado em Direito pela Universidade de Lund, Suécia, e MBA pelo IESE, Barcelona, Espanha. Exerceu cargos executivos dentro do Grupo Boston Consulting antes de entrar para o Grupo Sandvik em 2001. Lazer: Gosta de esqui de fundo, golfe e ópera, e é um apaixonado colecionador de vinhos. samir soudah tornou-se presidente da Sandvik Coromant. Realista, Erixon acredita que a indústria de usinagem ainda terá que lutar durante algum tempo. “Esta crise chegou mais rápido do que se podia imaginar. E ainda não se viu nenhuma das transformações estruturais que costumam acontecer após uma recessão profunda. Acho que durante o próximo ano ou um pouco mais, veremos mais empresas entrarem em falência, assim como fusões e outras mudanças”, diz. Mesmo assim, Erixon prefere ver a situação da Sandvik Coromant como um desafio. “Dentro de todas as organizações, sempre há espaço para aprimoramentos. Isso nos faz lembrar que, para se desenvolver, uma empresa tem que estar aberta às mudanças”, enfatiza. Erixon nasceu em Helsingborg, no sul da Suécia, mas viveu e trabalhou na Espanha, nos Estados Unidos, no Reino Unido e na Dinamarca. “Eu me mudei para Sandviken quando entrei para o Grupo Sandvik em 2001. Eu e a minha família gostamos de viver aqui. Temos as atividades ao ar livre que adoramos fazer e estamos perto de Estocolmo e do aeroporto de Arlanda, que é uma porta para o mundo”, comenta. Olhando além da crise atual, Erixon vê um mundo de rápidas mudanças e de especialização. “Para sobreviver, uma empresa deve se adaptar a novas demandas, e já é possível ver os sinais dessas demandas hoje”, observa. Erixon aponta dois fatores que considera cruciais na indústria de usinagem. “Primeiro, é necessário ter uma presença forte na Ásia. É lá que está o maior crescimento em termos de produção e de vendas”, indica. “Em segundo lugar, a maioria dos fabricantes deve estar preparada para trabalhar com novos materiais exóticos, difíceis de usinar. Isso já é uma realidade na indústria aeroespacial, onde a importância de vários compósitos está crescendo constantemente. Mas podemos ver a mesma tendência em outros setores”, continua. “Claro que os materiais tradicionais vão continuar sendo a base dos fabricantes mundiais durante muito tempo. Mas quando a mudança vier – e virá – é preciso estar preparado”, aconselha. Erixon espera poder ajudar a Sandvik Coromant a dar mais enfoque no trabalho personalizado. “Com o passar do tempo, podemos ver que os fabricantes estão ficando cada vez mais especializados dentro dos próprios setores. Isso exige que a Sandvik Coromant trabalhe de maneira ainda mais personalizada do que hoje”, conclui. Incentivo à pesquisa de compósitos P&D. As previsões indicam que o uso de compósitos deve aumentar significativamente nos próximos anos. Para melhor acomodar essa tendência, a Sandvik Tooling, incluindo colaboradores da Sandvik Coromant, criou o Centro de Pesquisa e Tecnologia para Compósitos no Reino Unido. O objetivo é desenvolver conhecimento e soluções de ferramentas para usinagem dessa classe de materiais. Os compósitos representam um desafio considerável em termos de vida útil da ferramenta, produtividade e controle de qualidade das peças. “Nosso objetivo é entender e oferecer soluções para esses desafios, por meio do desenvolvimento de conhecimento e ferramentas”, declara Francis Richt, gerente de projeto para compósitos e materiais avançados. O centro proporciona conhecimento sobre a usinabilidade dos materiais com base no Francis Richt processo de fabricação e na operação de usinagem desses materiais. É um foco para o desenvolvimento contínuo nas áreas de substratos, coberturas e geometrias, conforme estes evoluem com o desenvolvimento dos compósitos. “Também vamos apoiar os fabricantes por meio da realização de testes de usinabilidade para alcançar metas específicas de qualidade e produtividade”, afirma Richt. Leia mais sobre a fabricação de compósitos à página 12. SABIA QUE … …já faz 40 anos que a Sandvik Coromant lançou os primeiros metais duros com cobertura? Bem-vindo à usinagem 2.0 nova tecnologia. Com o aumento do nível de precisão das simulações, as máquinas virtuais estão se tornando uma parte importante do processo de fabricação. A DMG, fabricante de máquinas-ferramenta da Alemanha e pioneira nessa área, equipou o Centro de Produtividade da Sandvik Coromant em Sandviken, na Suécia, com uma de suas máquinas virtuais. Mats Allard A máquina virtual da DMG integra a geometria, a cinemática e a dinâmica da máquina real com as funcionalidades do CNC e do PLC em uma cadeia única e contínua de processos virtuais. Com uma máquina virtual, todos os processos e atividades podem ser planejados e verificados de forma segura. Ao evitar colisões e gravando todas as funções que estão na tela, é possível obter o máximo de segurança no planejamento e na execução, assim como novas oportunidades de treinamento. “Tanto faz se os programas NC são disponibilizados a partir de um programa CAM ou criados diretamente nos controles CNC; você pode ver antecipadamente como os processos irão funcionar no chão de fábrica”, explica Mats Allard, gerente de usinagem virtual da Sandvik Coromant. “Trabalhamos com software de simulação há muito tempo e temos 8,3 mil sólidos das nossas ferramentas disponíveis em nosso site. Mas precisamos garantir que possamos fornecer sólidos e outros tipos de dados de produtos aos fabricantes em novos ambientes, tais como as máquinas virtuais”, ressalta Allard. feiras 2010 •Die&Mould China, 11–15 maio, Xangai •MMTS, 17–19 maio, Montreal, Canadá •Farnborough Airshow 2010, 19–25 julho, Farnborough, Reino Unido •IMTS 2010, 13–18 setembro, Chicago, EUA •AMB, 28 setembro–2 outubro, Stuttgart, Alemanha •TATEF, 12–17 outubro, Istambul, Turquia •JIMTOF2010, 28 outubro–2 novembro, Tóquio, Japão Estande da Sandvik Coromant na IMTS 2008. metalworking world 5 texto: Carol Akiyama Foto: ken straiton Cooperação em alta NAGOIA, JAPÃO. As câmaras de combustão de motores turboélice para aviões são de fabricação extremamente complexa. Mesmo assim, a japonesa Mitsubishi Heavy Industries conseguiu melhorar o processo de fabricação sucessivamente. Seu segredo: parcerias produtivas. Localizada a uma hora de carro de Nagoia, no centro da região industrial do Japão, a Nagoya Guidance and Propulsion Systems Works (NGPSW), da Mitsubishi Heavy Industries, representa os valores tradicionais do Japão corporativo. O espírito de empresa é fomentado com uma corrida de revezamento no horário do almoço, com multidões de trabalhadores animando suas equipes. Promove-se também um clima familiar graças a um enorme refeitório onde todos os funcionários comem juntos, independentemente do cargo. Yukio Kamimura, engenheiro sênior do departamento de produção, usa o mesmo uniforme azul que os demais trabalhadores da fábrica, mas leva no braço direito uma fita que o distingue como “funcionário de destaque”. Em novembro de 2009, ele recebeu a medalha de honra Fita Amarela das mãos do imperador do Japão, no Palácio Imperial de Tóquio. O prêmio é o mais alto reconhecimento do país pela contribuição profissional para o melhoramento da nação. Para Kamimura, não foi nenhum feito específico, mas seus 45 anos de contribuição para o desenvolvimento da indústria aeroespacial no Japão que lhe valeram o prêmio. “Quando comecei a usinar materiais HRSA há 30 anos, ninguém sabia muito bem como 6 metalworking world um engenheiro da NGPSW recebe essa distinção. “Acho que é uma clara indicação de que o governo está dando atenção à indústria aeroespacial e de que a nossa empresa tem sido importante no desenvolvimento desse setor no Japão, que tem uma história relativamente curta na área”, declara o vice-presidente Fumiaki Tominaga. A NGPSW desenvolve, fabrica e repara várias peças de motores de aeronaves de turbinas a gás em programas de parceria com gigantes do setor, como Pratt & Whitney, Rolls-Royce e General Electric. A unidade é especializada na produção de peças de motores resistentes ao calor. Todas as câmaras de combustão dos fazer. Tivemos que descobrir tudo sozinhos”, relembra. Dentre as contribuições de Kamimu- motores comerciais de grande porte da Pratt & Whitney são fabricados aqui. ra está o desenvolvimento técnico Em 2004, a NGPSW embarcou inicial da usinagem de pistões de em uma importante parceria de aeronaves C1, que estavam entre os risco compartilhado com a mais longos e assimétricos, com Rolls-Royce para criar câmaras de 0,05 mm de concentricidade. Esse combustão para a série de motores tipo de habilidade de usinagem turbo Trent 1000 para a aeronave avançada levou mais tarde à Boeing 787. “Devido à necessidade produção eficiente de discos de de resistir a altíssimas temperatuturbinas e câmaras de combustão. ras, a câmara de combustão é uma peça extremamente delicada. Sua O que torna o prêmio de Kamimu- Yukio Kamimura, engenheiro sênior do fabricação exige um alto nível de ra ainda mais surpreendente é o fato departamento de produção. conhecimento tecnológico. Nos de ser o segundo ano seguido que As fresas com pastilhas de cerâmica ofereceram uma melhoria impressionante. Hiroyuki Yoshida, gerente do departamento de produção, visto através da câmara de combustão. metalworking world 7 desafio foi um passo importante para permanecer à frente dessa tendência”, destaca Tominaga. Yoshida ficou responsável por encontrar Cooperação bem-sucedida. Hiroyuki Yoshida, gerente do departamento de produção (esq.), e o vice-presidente Fumiaki Tominaga. confiaram este projeto depois de um histórico comprovado de mais de 20 anos fabricando pás e discos de turbinas”, explica Hiroyuki Yoshida, gerente do departamento de produção. O material escolhido para as câmaras de combustão foi a Waspaloy, graças à sua excelência em aplicações tais como as peças de motores para altas temperaturas. Porém, sua usinagem é extremamente difícil. “Na indústria aeroespacial, os materiais vão se tornar cada vez mais difíceis de usinar, a fim de melhorar as propriedades mecânicas em temperaturas mais altas. Portanto, superar esse uma solução. “As câmaras de combustão contêm muitas peças, o que torna o processo de fresamento difícil e demorado. Além disso, nossas ferramentas se gastavam rapidamente. Tentamos usar as pastilhas de cerâmica que já tínhamos, mas o desgaste foi muito grande. Precisávamos de uma solução melhor para cumprir nossas metas de produção”, conta. A NGPSW conversou com vários fabricantes de ferramentas, mas foi a Sandvik Coromant que finalmente apresentou a solução adequada. “As outras empresas recomendavam seus produtos, mas a Sandvik Coromant trabalhou junto conosco para encontrar o nível ideal de desempenho de suas ferramentas e cumprir nosso objetivo de fresamento em desbaste em um ciclo de 40 horas”, detalha Yasuhiro Sueyoshi, engenheiro do departamento de produção que trabalhou diretamente nesse projeto. Yoshie Narita representa a Sanwa Seiki, distribuidor da Sandvik Coromant que supervisionou a implementação da solução Set-up de cabeças de corte na fábrica n.º 5 da Mitsubishi Heavy Industries em Nagoia. “Quando comecei a usinar materiais HRSA há 30 anos, ninguém sabia muito bem como fazer.” Yukio Kamimura, engenheiro sênior visão técnica “Este é um avanço importante” Na Nagoya Guidance and avanço importante”, Propulsion Systems conta Toshikazu Works (NGPSW), a Kawamukai, gerente de fabricação de câmaras de Aerospace SDC da combustão de motores a Sandvik Coromant Japan. jato em Waspaloy exige Devido às altas velocium número significativo dades requeridas para o de operações de tornofresamento de Waspaloy, fresamento para remover todos os outros tipos de grandes quantidades de pastilhas de cerâmica materiais. Toshikazu Kawamukai, para HRSA duravam no gerente de Aerospace “Vínhamos fazendo máximo um minuto, uma SDC da Sandvik testes com ferramentas vida útil muito curta para Coromant Japan. de cerâmica na NGPSW atender as necessidades há cerca de sete anos, de produção do cliente. mas foi só com a introdução das Mas as novas pastilhas de cerâmiclasses de cerâmica CC6060 em ca CC6060 com SiAlON duravam três pastilhas redondas que obtivemos um minutos. “Essa classe tem excelente 8 metalworking world resistência ao desgaste tipo entalhe e permite usinar em maior profundidade. A capacidade da CC6060 em manter o desempenho em faixas de avanço mais altas e em cortes contínuos mais longos a tornam ideal para a usinagem de Waspaloy e outros materiais duros”, diz Kawamukai. Segundo ele, a NGPSW está entusiasmada em trabalhar com a Sandvik Coromant para desenvolver o uso do CoroTurn HP para usinagem da série Trent XWB. “Com a aplicação de um jato de refrigeração de alta pressão, o CoroTurn HP pode ajudar a aumentar a vida útil da ferramenta, melhorar a quebra de cavacos e oferecer uma usinagem mais segura e contínua. 1.Dados de corte da Coro Mill 210 em carcaças na NGPSW: Vc=20–25 m/min, ap=0,7 mm, fz=0,5 mm/dente. 2. Dados do CoroTurn SL70 usado para desbaste com cerâmica: Isto foi desenvolvido principalmente para peças de motores a jato, tais como discos e carcaças, para fornecer uma usinagem segura e produtiva. 3. Dados da fresa de cerâmica: Dados de corte atuais: Vc=800 m/min, ap=1,5 mm, fz=0,08 mm/dente. Essas fresas foram desenvolvidas especialmente para as peças da carcaça. Usinagem de uma câmara de combustão em Waspaloy. O engenheiro chefe Yasuhiro Motoyama (dir.) e o engenheiro assistente Kazuyuki Kumanawa, com uma câmara de combustão. desde o início. Ele viajava quase diariamente à NGPSW e ao Centro de Produtividade da Sandvik Coromant para monitorar o processo. “Os bons resultados não surgem do dia para a noite”, ressalta Yoshida, lembrando que foram necessários quase seis anos desde a realização dos primeiros testes, em 2001, até a implementação na linha de produção, em 2007. “Mas todas as pessoas ligadas à Sandvik Coromant nos atendiam prontamente e davam todo o apoio de que precisávamos.” O sucesso da usinagem das câmaras de combustão do Trent 1000 foi essencial para o relacionamento entre a NGPSW e a Sandvik Coromant, mas não era a primeira vez. As empresas já trabalhavam juntas há mais de 20 anos. “Quando encontramos uma solução técnica junto com um cliente, isso cria um elo forte entre as empresas. Tivemos a oportunidade de levar alguns integrantes da NGPSW para a Suécia e de mostrar nossas pesquisas sobre usinagem com cerâmica, assim como toda nossa linha de produtos”, conta Noriyuki Matsumoto, gerente da filial de Nagoia da Sandvik Coromant Japan. Agora a NGPSW está trabalhando no Trent XWB, a nova série de motores turboélice da Rolls-Royce, e a Sandvik Coromant está novamente fornecendo soluções essenciais. “Durante nosso processo de torneamento, havia vibração em excesso. Consultei a Sandvik Coromant e eles atribuíram as vibrações ao fato de o porta-ferramentas ser fraco. Agora estamos realizando testes usando Corre-corre. De vez em quando os funcionários da empresa participam de uma corrida de revezamento no horário do almoço, na localidade da fábrica de Nagoia. o CoroTurn SL 70 com Coromant Capto para resolver o problema”, aponta Sueyoshi. “Para o fresamento em desbaste do Trent 1000, usamos sobretudo a fresa de alto avanço CoroMill 210, que nos permite realizar faceamento e também usinar furos. Mas já a estamos utilizando no nível máximo. No caso do futuro Trent XWB, precisamos melhorar ainda mais as condições. As ferramentas da Sandvik Coromant são conhecidas pela estabilidade, mas nós as utilizamos sob condições difíceis, portanto precisamos de apoio”, prossegue Sueyoshi. ß Yasuhiro Sueyoshi, engenheiro do departamento de produção, trabalhou diretamente no projeto da câmara de combustão. “Quando surge um problema de usinagem, não posso resolver tudo sozinho. Posso inventar novos métodos, mas não há garantia de que funcionarão realmente. A Sandvik Coromant fornece orientações realistas, e podemos pensar nas soluções em conjunto. Oferecer apoio e auxiliar na melhor maneira de usar as ferramentas é o que diferencia a Sandvik Coromant”, diz. A partir da experiência com a fabricação das câmaras de combustão do Trent 1000, metalworking world 9 Saia do injetor de um motor de foguete LE-7A, acabada e sendo preparada para entrega. mitsubishi heavy industries A Nagoya Guidance and Propulsion Systems Works (NGPSW) é uma unidade operacional da Mitsubishi Heavy Industries, gigante industrial japonês com faturamento de 3,376 trilhões de ienes (25,6 bilhões de euros) em 2009. Operando no setor de motores aeroespaciais desde 1920, a NGPSW tem um volume de produção de JPY 225,6 bilhões (EUR 1,7 bilhão). Conta com quase 2 mil funcionários e sua fábrica principal ocupa uma área de 382 mil m². O DESAFIO A necessidade: ”Oferecer apoio e auxiliar na melhor maneira de usar as ferramentas é o que diferencia a Sandvik Coromant.” Yasuhiro Sueyoshi, engenheiro fortalecer a indústria de fabricação de Yoshida teve a forte sensação de que motores aeronáuticos do Japão com era necessário fazer mais pesquisas aplicações avançadas, a fim de sobre a usinagem de HRSA, de prosperar mundialmente.Vamos maneira mais ampla. Assim, no final implementar as novas técnicas que de 2007, ele criou o Global Manufacdesenvolvemos com a Sandvik turing Technology Team (GMATT). Coromant nos motores Trent XWB”, Esse grupo virtual de pesquisa afirma Yoshida. Além do GMATT, a envolve a NGPSW, importantes NGPSW colabora em um projeto de universidades e fabricantes de Yoshie Narita, desenvolvimento de aplicações com a ferramentas, e fornecedores de representante da Rolls-Royce no AMRC (Centro de ferramentas do Japão. A Sandvik Sanwa Seiki Pesquisas em Manufatura Avançada), Coromant é um membro fundamenna Grã-Bretanha. Esse projeto também envolve tal desse grupo. a Sandvik Coromant. Desde 2008, o GMATT vem realizando “Esforços como esse são necessários, testes com fresamento com pastilhas de porque as soluções ideais são encontradas cerâmica e refrigeração de alta pressão para melhorar a usinagem da nova série de motores a quando se trabalha em conjunto”, conclui Tominaga. jato Trent XWB. “A meta do GMATT é 10 metalworking world A Nagoya Guidance and Propulsion Systems Works (NGPSW) queria reduzir o tempo de fresamento de câmaras de combustão do motor a jato Trent 1000 em Waspaloy. A solução: Operação de desbaste: a CoroMill 210 e uma fresa com pastilhas de cerâmica na classe CC 6060 removeram grandes quantidades de metal em pouco tempo. Operação média: a CoroMill 300 com pastilhas redondas permitiu baixas forças de corte, pouco desgaste tipo entalhe e faixas de avanço mais altas. Operação de acabamento: a CoroMill 390 garantiu uma usinagem segura com vida útil estável, nenhuma vibração e com a qualidade superficial exigida. O resultado: O tempo de usinagem da superfície bruta foi reduzido de 60–70 horas para 40 por ciclo, resultando em uma economia de mais de 300 horas por mês. jogo rápido textO: johan andersson Foto: Waterstudio.NL pensador influente Koen Olthuis, 39, é o fundador do escritório de arquitetura holandês Waterstudio.NL, especializado em estruturas flutuantes. Em 2007, ficou na posição 122 do ranking das pessoas mais influentes do mundo da revista Time. Bem-vindo, mundo das águas! Se depender do arquiteto holandês Koen Olthuis, vamos viver sobre as águas Imagine uma Veneza moderna, com arranha-céus altíssimos e uma rede de lojas, estradas e ruas – tudo construído sobre água. Ou cidades costeiras superpovoadas, como Nova Iorque e Hong Kong, encontrando mais espaço sobre o mar para se expandir. Essa é a concepção do arquiteto holandês Koen Olthuis. “A água sem dúvida dará novas possibilidades de expansão para as cidades no mundo todo”, prevê. As criações de Olthuis já se tornaram realidade em cerca de 100 casas que ele construiu na linha d’água ou perto dela. Até agora suas construções são uma mistura de casas flutuantes modernas e até mesmo casas anfíbias, na Holanda e no exterior. Por exemplo, ele já construiu casas que boiam quando a água sobe. Outras, como a da imagem, são construídas nas margens dos rios ou em outras áreas com risco de enchente. Além dessas, há cerca de mil planejadas, dentre as quais as do New Water, um novo bairro em Westland, na Holanda. O New Water inclui o primeiro complexo de apartamentos flutuante. Sendo holandês, Olthuis sempre teve consciência da ameaça do oceano. Cerca de um terço da Holanda está abaixo do nível do mar, e os holandeses passaram os últimos mil anos mais ou menos lutando contra ele. Olthuis quer adotar uma estratégia diferente. “A ameaça de elevação do nível das águas e a mudança climática, combinadas com o aumento da urbanização, estão nos obrigando a repensar nosso relacionamento com a água”, diz. Olthuis vislumbra uma ampla aplicação para seus edifícios em áreas com tempestades e inundações frequentes. “As estruturas flutuantes não são só uma alternativa de luxo para as pessoas que querem desfrutar a vida perto da água. Elas são uma solução para o problema muito real dos efeitos da mudança climática”, aponta. metalworking world 11 tecnologIA textO: christer richt Desafio: Fornecer ferramentas e processos para aprimorar a usinagem de compósitos, uma área em rápida expansão. Solução: Uma nova abordagem para a usinagem, incluindo ferramentas dedicadas e as mais recentes estratégias de aplicação. O próximo passo na usinagem de compósitos é muito diferente da usinagem de metais. Além disso, cada tipo de compósito requer uma usinagem específica e a variedade de materiais compósitos é mais ampla que a dos metais. Isso tem implicações desanimadoras para as fábricas que estão começando a produzir peças em compósitos e apresenta desafios para as que já trabalham com esses materiais. Para usinar compósitos é necessário reavaliar métodos, ferramentas, set-ups e, em alguns casos, até mesmo as máquinas e os dispositivos de fixação. De fato, cada novo compósito que entra na fábrica requer uma nova abordagem de usinagem. A ação de corte nos compósitos é bastante diferente da dos metais, uma vez que a aresta de corte não gera cavacos por cisalhamento, como na maioria dos metais. A aresta parte o material a ser removido, geralmente cortando a resina epóxi, quebrando ou cortando as fibras no processo. O princípio geral da usinagem de compósitos é usar arestas de corte extremamente vivas e com suficiente folga, a fim de produzir um corte limpo e minimizar a tendência de que a ferramenta atrite contra a peça. O desgaste da ferramenta deve ser absolutamente reduzido, já que qualquer alteração geométrica mínima na aresta pode rapidamente gerar excesso de calor e quebra da aresta e, se não for corrigida, pode afetar a qualidade. A usinagem de compósitos 12 metalworking world Para usinar compósitos, a fresa de facear CoroMill 590 é equipada com pastilhas PCD para atender altas exigências de tolerâncias e acabamento superficial. Ela oferece dados de corte elevados com um mínimo de lascamento de fibras na usinagem sem refrigeração – ideal quando há extração de poeira (veja figura) e quando a usinagem é a última da fila, antes da montagem. A necessidade de utilizar diversas geometrias de ferramentas para atender às características variadas dos compósitos exige que as ferramentas de corte operem com facilidade, gerando o mínimo de forças axiais. Para obter desempenho, segurança e resultados de boa qualidade, é necessário estabelecer processos individuais para atender e otimizar as operações e os materiais compó- sitos em questão. Um cálculo econômico deve determinar a solução mais favorável nas situações em que a taxa de remoção de material é importante, mas não primordial. A qualidade do furo e da aresta, combinada com um custo satisfatório por furo e por metro, afeta mais a produtividade no caso da usinagem de compósitos. O acabamento obtido em uma única operação pode reduzir ou eliminar operações secundárias, contribuindo para aumentar a vida útil da ferramenta e reduzir o tempo de máquinas paradas. No mundo em constante evolução da usinagem de compósitos, é essencial usar ferramentas de corte dedicadas a um tipo específico de compósito. Também é essencial estabelecer os parâmetros certos para as operações em questão e conseguir o set-up correto. A furação, uma operação dominante nos compósitos, é particularmente desafiadora, porque o material pode se lascar ou até se dividir em diferentes camadas (delaminação) na entrada e na saída do furo. Obter o acabamento superficial necessário exige esforço redobrado, para se conseguir uma ação de corte satisfatória entre as camadas de fibra e a matriz. Com a melhora da resistência aos impactos e da resistência ao calor nos compósitos, a usinagem também precisa se desenvolver. Ferramentas especialmente adaptadas com cobertura ou ponta de diamante Quando a solução de usinagem de compósitos envolve usinagem de borda e fresamento Sturtz, a fresa de topo CoroMill 390, com pastilhas de precisão com cobertura ou ponta de PCD, é especialmente eficaz para os compósitos com alto teor de fibra. Para usinagem de borda e contorno de peças em compósitos, as pastilhas de metal duro, ou com cobertura de diamante, ou ainda as fresas inteiriças de metal duro são eficazes para resultados de alta qualidade. policristalino (PCD) oferecem a melhor vida útil, já que o diamante resiste ao desgaste de vários materiais em fibra de carbono e multicamadas, como o titânio. As exigências das superfícies usinadas planas, assim como da usinagem de borda e contorno, costumam ser altas para peças em compósito. Isso requer abordagens inovadoras, com pastilhas intercambiáveis adequadas e ferramentas de metal duro inteiriças com cobertura de diamante. Fresas PCD desenvolvidas sob medida são uma solução para a maioria das operações de fresamento, em que ferramentas PCD de veio e soldadas são projetadas com vários designs de canais para atender as necessidades da aplicação. Dentre os aprimoramentos obtidos está um melhor acabamento superficial, por meio da aplicação eficaz de uma geometria de ferramenta específica. Isso também pode implicar o transporte de poeira e a redução ainda maior das tendências de lascamento e estilhaçamento. cd 854 O material compósito As soluções com compósitos são específicas de cada aplicação. As soluções podem incluir uma das geometrias da CoroDrill, selecionada ou adaptada ao material e à operação. Devido à variação dos materiais nas diferentes peças, foram desenvolvidas três geometrias, dentre elas uma broca de uso geral CoroDrill 855, a fim de gerar processos otimizados, que resultem em furos com qualidade compatível com as mais rigorosas exigências. A CoroDrill 856 foi projetada para minimizar as tendências de lascamento nas entradas e saídas dos furos, especialmente nos compósitos ricos em resina. Mas a furação de materiais com alto teor de fibra requer uma geometria que reduza o lascamento, como a nova broca CoroDrill 854, cuja geometria tem semelhanças com a utilizada para alumínio. cd 855 cd 856 Um compósito é produzido pela combinação de dois materiais, cada um com diferentes características individuais, para formar um material com determinada propriedade. Fibras, whiskers, partículas ou materiais entrelaçados são dispersos em uma matriz, onde fornecem rigidez e resistência. Os compósitos estruturais são formados de laminados ou camadas-sanduíche. Um compósito laminar tem folhas empilhadas e cimentadas entre si, de maneira tal que a orientação das forças varia conforme as sucessivas camadas. Os componentes da matriz principal são materiais orgânicos, metal e cerâmica, e o reforço pode ser um material contínuo ou descontinuo de carbono ou algum material não orgânico. Materiais compósitos plásticos, reforçados com fibras de carbono, fibras de aramida e fibras de carbono-aramida são comuns nas estruturas de aeronaves. As fibras são coladas no material da matriz, por exemplo, uma resina epóxi. As aplicações dos compósitos estão crescendo rapidamente, e com elas o desenvolvimento de materiais. Resumo Além de desenvolver ferramentas de corte que aumentam o desempenho da usinagem de materiais compósitos, a Sandvik Coromant também se dedica a desenvolver processos otimizados nessa área. Uma linha com novas brocas e fresas tem melhorado o desempenho do uso de compósitos. Brocas de metal duro com cobertura de diamante foram projetadas para atender diversas aplicações, assim como ocorre com a tecnologia PCD embutida. Várias novas geometrias de brocas já foram desenvolvidas até agora para produzir furos de alta qualidade em vários materiais reforçados com fibra de carbono (CFRP). Para fresamento, usinagem de borda e contorno de peças em compósito, algumas fresas de topo e fresas de facear com pastilhas PCD especialmente desenvolvidas e inteiriças de metal duro com cobertura proporcionam novos benefícios. Juntos, os produtos standard e os especiais formam soluções para o presente e o futuro da furação e fresamento dos compósitos. metalworking world 13 getty images textO: paul redstone De volta Ao futuro energia. Deixada de lado por alguns anos, a indústria de energia nuclear está de volta. Os fabricantes que quiserem apostar nesse setor em franca expansão devem se preparar para as exigências extremas e os materiais de difícil fabricação. 14 metalworking world getty images As pressões para redução das emissões de CO2 e o aumento da demanda de energia fizeram renascer a energia nuclear. Há alguns anos, o setor de energia nuclear parecia estar em fase terminal. Mas com a previsão de aumento de 44% da demanda mundial até 2030 e com a pressão cada vez maior para a redução das emissões de CO2, o futuro dessa tecnologia se mostra promissor. “Renascimento nuclear” é uma expressão bastante utilizada hoje. Os fornecedores de componentes essenciais para o setor estão notando um aumento nos pedidos. E se as previsões mais otimistas estiverem corretas, haverá importantes implicações para o setor de usinagem. A primeira da fila, com planos nucleares ambiciosos, é a China, com 35 novos reatores planejados e 90 propostos até 2030, seguida pela Índia, com 23 reatores planejados e 15 propostos. Mas também há projetos grandes em curso na Europa, que depende da energia nuclear para 34% da sua eletricidade, mais do dobro da média mundial. A expansão da Europa é liderada pelo Reino Unido, onde o governo acaba de dar luz verde para novos reatores em 10 plantas. Considerando que o país possui atualmente 10 usinas nucleares, essa iniciativa representa um aumento importante. Quatro usinas já estão em fase de planejamento. Segundo John McNamara, chefe de comunicações da Associação da Indústria Nuclear do Reino Unido, a mudança vai ajudar a revitalizar muitos outros aspectos da indústria britânica, e o setor de usinagem é um deles. “A Grã-Bretanha está planejando a primeira leva de novas centrais nucleares na Europa, um enorme programa de construção ao longo dos próximos 10 anos – o maior projeto de construção da Grã-Bretanha depois dos preparativos para as Olimpíadas de 2012”, destaca. Da esquerda: Tore Andersson, Klas Göran Björklund, Thomas Åberg (Sandvik Coromant) e Jan Boström. “Sem margem para erros” Trabalhos de alta precisão são algo corriqueiro para a GenerPro, fabricante sueco pertencente ao Grupo Leax. A empresa é um dos principais especialistas em grandes geradores e turbinas para a indústria de geração de energia. Um recente projeto para fornecer o rotor de um gerador para a Alstom, destinado à usina nuclear TVO na Finlândia, comprovou o valor de sua parceria com a Sandvik Coromant. Tore Andersson, engenheiro industrial da GenerPro, conta: “Tivemos que produzir furos com uma profundidade de 5,3 metros, atravessando o rotor. Anteriormente, nunca tínhamos passado de 3,7 metros. Produzimos quatro furos em dois rotores sem problemas. A retilineidade do furo precisava ter uma precisão de 4 mm no ponto final, mas conseguimos 2,5 mm, que é excelente”. O tamanho do rotor criava desafios especiais. Ao produzir furos tão profundos, o procedimento normal seria girar a peça para garantir a máxima retilineidade possível. Mas em uma peça desse tamanho, com um furo rotacionalmente assimétrico, isso não é possível; o furo deve ser feito em um ângulo que cria exigências extremamente altas sobre o processo de perfuração. Não há margem para erro; a peça pesa 80 toneladas e representa um valor considerável”, assinala Andersson. A solução se baseou no sistema de furação profunda da Sandvik Coromant com a CoroDrill 800. Andersson destaca: “A novidade foi o design dedicado da cabeça da broca com uma guia de apoio adicional. Somado ao suporte dos especialistas, esse foi o principal motivo do grande sucesso”. metalworking world 15 johnér getty images Em 2008, a energia nuclear representava 14% da geração mundial de eletricidade, um percentual inferior ao nível de 16-17% que tinha sido constante nos 20 anos anteriores a 2005. Porém, as projeções têm sido revistas para cima. Em 2008, previu-se que a capacidade global da energia nuclear aumentará entre 27% e 100% até 2030. Fonte: Agência Internacional de Energia Atômica – Estimativas sobre Energia, Eletricidade e Energia Nuclear para o Período até 2030 16 metalworking world Haverá um grande impulso agora, já que muitas usinas do Reino Unido estão se aproximando do final da sua vida útil, destaca McNamara. “Nos próximos 10 a 15 anos, a Grã-Bretanha vai perder cerca de um terço da sua capacidade total de geração de energia. Como a demanda cresce cerca de 2% ao ano, é necessário construir para evitar um déficit energético. A primeira dessas novas centrais nucleares entrará em operação em 2017, e a intenção é inaugurar uma a cada 18 meses”, anuncia. McNamara ressalta a importância de se desenvolver uma cadeia de suprimentos eficaz. “Existe um déficit de competências, pois não construímos nada novo desde o início da década de 1990. Portanto, haverá uma grande demanda por empresas com conhecimento especializa- “Sem energia nuclear, não é possível alcançar as metas de redução das emissões.” visão técnica As demandas do setor Além da furação profunda em eixos de geradores, a Sandvik Coromant oferece tecnologias de ferramentas para uma série de outras aplicações no setor de energia nuclear. Na produção de eixos e rodas de turbina, o Coromant Capto e o adaptador modular CoroTurn SL, em conjunto com as lâminas antivibratórias para longos balanços e as ferramentas para canais do tipo “bastão de hóquei”, têm solucionado uma série de problemas de fabricação. O sistema de mandrilamento CoroBore é adequado para carcaças de grande dimensão. Na área de usinagem de lâminas, a nova fresa CoroMill 316 com cabeça intercambiável está gerando interesse entre os fabricantes. Para desbaste, a fresa com pastilhas redondas CoroMill 300 é uma solução produtiva. A Sandvik Coromant monitora atentamente o desenvolvimento de materiais novos, mais avançados e de alta liga. Isso levou à tecnologia de refrigeração de alta pressão CoroTurn HP, que melhora o controle de cavacos e a produtividade. Técnicos especializados, com vasta experiência e conhecimento de aplicação, auxiliam os clientes a alcançarem suas metas. Adaptador modular CoroTurn SL. A fresa CoroMill 316 com cabeça intercambiável é indicada para a usinagem de lâminas de turbinas. John McNamara, chefe de comunicações da Associação da Indústria Nuclear do Reino Unido. do na indústria de energia nuclear. As empresas que pararam de trabalhar com energia nuclear serão incentivadas a voltar ao setor, e também serão necessárias novas empresas. Quem participar agora terá muitas oportunidades nessa expansão mais ampla na Europa e em âmbito mundial”, destaca Apesar da inegável expansão, a energia nuclear continua tendo uma participação relativamente pequena demanda de carga básica e reduzir as emissões ao mesmo na matriz energética global (as fontes renováveis agora tempo”, diz McNamara. geram mais eletricidade, por exemplo) e pode não As principais aplicações da usinagem em uma central aumentar a sua quota de forma significativa. Segundo nuclear incluem a fabricação de turbinas e geradores. dados das Nações Unidas, em 2008 os combustíveis Segundo Per Forssell, gerente do programa para geração renováveis ultrapassaram os fósseis no sentido de de energia da Sandvik Coromant, trata-se de um trabalho atrairem investimentos da área de geração de energia, complexo e preciso. “As exigências de qualidade das com o maior crescimento tendo sido observapeças são altíssimas. Além disso, há muitos do na China, Índia e outros países em materiais avançados envolvidos, como as desenvolvimento. Mas o carvão, com sua superligas resistentes ao calor, que podem ser ampla disponibilidade, continua sendo a fonte difíceis de trabalhar e muitas vezes exigem de energia com crescimento mais rápido. longos tempos de usinagem”, explica. McNamara destaca que um dos principais Outro desafio é a própria escala dos equimotores do crescimento nuclear é a questão pamentos. “Tudo é maior nos novos modelos premente das mudanças climáticas. As metas de reatores, de maior potência. O eixo do de redução das emissões de CO2 são cada vez rotor do gerador elétrico, por exemplo, é feito de uma única peça de metal e pode pesar 80 mais ambiciosas, enquanto a demanda de John McNamara. toneladas. Depois de muita usinagem, a peça energia cresce dia e noite. Enquanto a natureza pode se reduzir a algo em torno de 60 toneladas. Quando intermitente das energias renováveis faz com que os todos os componentes elétricos são instalados, ela volta parques eólicos e solares forneçam no máximo de 30% a às 80 toneladas novamente”, observa Forssell. 40% da capacidade de geração atualmente, uma central Alta confiabilidade é um pré-requisito fundamental, nuclear pode gerar mais de 90% de sua capacidade de acrescenta Forssell. “O potencial do setor é enorme. As maneira contínua. “Sem energia nuclear, não é possível empresas vencedoras serão aquelas que forem estáveis e alcançar as metas de redução das emissões. As fontes de tiverem recursos para assumir compromissos de longo energia renovável estão se expandindo, mas sem a energia prazo e cumprir regulamentações exigentes.” nuclear, atualmente é impossível atender a crescente metalworking world 17 tecnologia texto: Turkka kulmala Desafio: Como o setor de energia eólica pode aumentar a produtividade e a eficiência de custos das operações de fresamento de engrenagens? Solução: Atualizar os métodos de usinagem e substituir as ferramentas de aço rápido por modernas ferramentas de metal duro. Engrenagens precisas energia ecológica e as preocupações com a mudança climática fazem da energia eólica um tema cada vez mais discutido. De fato, ela é uma exceção no implacável ambiente econômico atual. Embora sua taxa de crescimento de 30% de anos anteriores tenha caído para 18-22%, seu crescimento de longo prazo permanece forte. O principal desafio do setor de energia eólica – acompanhar o ritmo da demanda – é muito diferente e muito mais positivo que os desafios enfrentados em muitos outros setores. Na energia eólica, o enfoque está em aumentar a produtividade e atender as rigorosas exigências de qualidade. A caixa de câmbio, o elo entre o rotor, o eixo principal e o gerador, é uma das peças mais críticas de uma turbina eólica. Uma caixa de câmbio típica contém várias peças dentadas, tais como anel dentado, engrenagem planetária, engrenagem tipo “sol” e a roda dentada lenta. A demanda por Além disso, as turbinas eólicas incluem vários anéis dentados, como os anéis giratórios, um tipo de peça composta de uma engrenagem e um rolamento para controlar o ângulo de passo das lâminas e orientar a nacela corretamente em relação ao vento. Na produção de caixas de câmbio, em termos práticos, qualidade é sinônimo de consistência e tolerâncias estreitas. Geralmente, a caixa de câmbio é a peça mais vulnerável 18 metalworking world Esta fresa caracol com pastilhas intercambiáveis aumenta a produtividade da usinagem de peças de engrenagens. de uma turbina eólica, e sua quebra pode resultar em sérios problemas de disponibilidade e altos custos de reparo. Portanto, as caixas de câmbio exigem a melhor qualidade possível, sem comprometer a produtividade. Normalmente, o processo de fabricação das caixas de câmbio de uma turbina eólica envolve duas etapas: fresamento, na etapa de desbaste, e retificação, na operação de acabamento. Eventuais inconsistências durante o fresamento da engrenagem tornam a retificação mais difícil. Nos últimos anos, os fabricantes de caixas de câmbio investiram fortemente em modernas máquinas-ferramenta. No entanto, Estudo de caso: Fresamento de engrenagens com fresas tipo caracol de metal duro intercambiáveis x HSS FRESA CARACOL com pastilhas de metal duro Módulo com 16 engrenagens planetárias para energia eólica, 1.º/2.º corte, diâmetro da fresa 300 mm Velocidade de corte Avanço por rotação Tempo total do fresamento 140/160 m/min 1,6/3,2 mm/rotação 102 minutos FRESA CARACOL hhs Módulo com 16 engrenagens planetárias para energia eólica, 1.º/2.º corte, diâmetro da fresa 300 mm Velocidade de corte Avanço por rotação Tempo total do fresamento 50/50 m/min 1,6/3,2 mm/rotação 298 minutos Os resultados falam por si: aumento de produtividade de 2/3 e uma operação estável e segura. Para o cliente, o investimento na nova máquina foi um sucesso. máquinas novas e potentes geralmente forçam ao máximo a capacidade das ferramentas convencionais de aço rápido (HSS), dificultando a plena utilização do potencial das máquinas em si. Esse é um bom exemplo da interdependência de todos os fatores em um processo de usinagem. Raramente é possível aumentar o desempenho geral com um único aprimoramento, sem uma otimização geral. Além de apresentarem desempenho inferior, as ferramentas de HSS envolvem um grande esforço logístico, manuseio e retificação repetida, que geram perda de tempo e aumentam os custos totais. Uma boa solução para os problemas do fresamento de engrenagens é uma ferramenta moderna com um grande número de pastilhas de metal duro intercambiáveis avançadas. Cada pastilha adicional aumenta o po- tencial dos dados de corte e da produtividade. As pastilhas intercambiáveis também resolvem os problemas logísticos relacionados às ferramentas HSS e conferem à própria empresa um controle sobre a produtividade. EM 2010 e 2011, novos produtos da Sandvik Coromant incluirão fresas de disco e fresas tipo caracol, que levarão os benefícios das avançadas pastilhas de metal duro para uma operação tradicionalmente dominada pelas ferramentas HSS convencionais. Embora tais pastilhas sejam excelentes para oferecer um fresamento de engrenagens produtivo, escolher a ferramenta, a pastilha e a classe ideais não é só uma questão de escolher a ferramenta mais impressionante do catálogo. Um caminho mais prudente é contar com um fabricante de ferramentas que possa oferecer uma solução total para uma peça específica da turbina eólica – as ferramentas, as pastilhas e os métodos necessários– com total apoio de profissionais experientes. Conforme ilustrado no quadro acima, tais soluções podem fazer uma grande diferença na produtividade de uma determinada operação de usinagem. resumo No setor de energia eólica, a demanda forte e contínua exige um enfoque na produtividade e na qualidade. Novas fresas de disco e fresas tipo caracol, modernas pastilhas de metal duro intercambiáveis e um amplo suporte de especialistas experientes compõem uma solução eficaz para os desafios da fabricação de peças de engrenagens. metalworking world 19 em foco texto: Nick Holdsworth Foto: jeremy nicholl Pequena grande solução POLEVSKOI, RÚSSIA. Yevgeny Sergeevich Zyryanov, chefe do laboratório de usinagem da Seversky Tube Works, desenvolve novos tipos de revestimentos de juntas roscadas para atender as demandas do mercado. Às vezes, só é necessário uma pequena pastilha. A Seversky Tube Works, localizada em uma região de floresta aos pés dos Montes Urais, perto de Ecaterimburgo, é a maior fábrica de tubos de aço da Rússia. Ela faz parte da Pipe Metallurgical Company (TMK), um dos líderes do mercado global de tubos. Mas para manter essa posição de liderança, não é suficiente concentrar-se em projetos de investimento maciço. É necessário também fornecer produtos da mais alta qualidade. Yevgeny Sergeevich Zyryanov, responsável pelo laboratório de usinagem da Seversky Tube Works, sabe bem disso. Ele tem um orgulho especial de uma pequena ferramenta de corte inteiriça de metal duro que projetou em conjunto com os engenheiros da Sandvik Coromant, para criar uma conexão roscada para alta pressão, necessária para os revestimentos usados em campos de gás. Essa peça diminuta – não muito maior do que uma moeda e pesando menos de 20 gramas – desempenha um papel importante na indústria de gás e petróleo. A pastilha especializada – que tem três dentes de corte e uma geometria especial para uma fácil eliminação dos cavacos de aço – é empregada na produção de 20 metalworking world roscas em tubos de aço de alta liga, resistentes ao frio, utilizados no bombeamento de gás na Sibéria. Esses tubos de alto desempenho exigem conexões roscadas de primeira categoria. As roscas especializadas impedem o vazamento do gás bombeado a altas pressões e são essenciais para explorar, produzir e transportar o gás com segurança e sem acidentes. Antes que Zyryanov projetasse a ferramenta para usinar essas roscas de alto desempenho nas conexões estanques patenteadas da própria Seversky, a Gazprom não tinha outra opção senão comprar tubos de fornecedores estrangeiros. Agora, graças a uma peça que custa cerca de 30 euros, a Gazprom pode comprar os tubos da Seversky Tube Works, beneficiando-se da redução dos custos de transporte decorrente da compra no mercado interno. No centro da espaçosa (200 m x 1.200 m) fábrica de laminação de tubos, Zyryanov fala sobre seu trabalho. As palavras de Zyryanov são abafadas pela cacofonia de centenas de tubos de aço que se movimentam ao longo das linhas de processamento. “Estamos sempre sondando o mercado. Há muitos Yevgeny Sergeevich Zyryanov Idade: 48 Residência: Polevskoi, região de Sverdlovsk, Rússia Família: Esposa, Natalya, contabilista da Seversky Tube Works, e duas filhas: Yelena, engenheira do departamento de P&D da Seversky, e Olga, estudante universitária de administração de pessoal. Formação: Graduado pelo departamento de metalurgia, especializado na produção de tubos de aço, da Universidade Técnica dos Urais, em Ecaterimburgo. Interesses: Pesca em água doce. metalworking world 21 Tubos incandescentes percorrem o processo de produção. A Seversky Tube Works pretende começar a trabalhar com novas classes de aço de alto cromo. 22 metalworking world Seversky Tube Works A Seversky Tube Works é o maior produtor de tubos de aço laminados a quente e soldados eletricamente da Rússia, produzindo mais de 700 mil toneladas de tubos de aço redondos e perfilados por ano. A empresa está localizada em Polevskoi, na região de Sverdlovsk, região conhecida pela sua longa tradição metalúrgica. Dentre os principais clientes de tubos laminados a quente da Seversky estão as maiores companhias de gás e petróleo da Rússia, Gazprom, Lukoil e TNK BP, assim como clientes industriais do mundo todo. A Seversky Tube Works produz 333 mil toneladas de tubos de aço por ano com diâmetros que variam de 168 a 325 mm para os setores de gás e petróleo. Além disso, a empresa tem uma produção anual de 414 mil toneladas de tubos soldados eletricamente para as indústrias automobilística e de construção, além de tubulações com diâmetros de 10 a 530 mm. metalworking world 23 Yevgeny Sergeevich Zyryanov consulta Viktor Berezov, contramestre sênior da seção de acabamento da fábrica de laminação de tubos. “Qualidade e preço são fundamentais no nosso ramo. Consideramos a Sandvik Coromant nosso principal fornecedor porque oferece as duas coisas.” Mikhail Zuev, diretor executivo fabricantes de ferramentas de usinagem, e estamos sempre testando produtos de diferentes empresas. Faz 11 anos que trabalhamos em parceria com a Sandvik Coromant e a consideramos a melhor em termos de qualidade e confiabilidade das ferramentas. Suas ferramentas são duráveis e versáteis. E, claro, para nós é muito importante trabalhar com empresas que tenham escritórios na Rússia”, destaca. Vladimir Leshukov, representante regional da 24 metalworking world Sandvik Coromant em Ecaterimburgo, colaborou com Zyryanov para resolver os detalhes técnicos necessários para criar a pastilha especializada, fazendo a ligação com os engenheiros da Sandvik Coromant, na Suécia, para ajustá-la até que todos estivessem satisfeitos. “Eu costumo visitar a Seversky Works duas ou três vezes por mês para discutir as necessidades de pastilhas na fábrica e fornecer informações sobre como podemos ajudar com qualquer questão técnica ou de produção que eles tiverem”, observa Leshukov. FUNDADA EM 1739, a Seversky Tube Works cresceu junto com a cidade e a indústria metalúrgica local. Muitos dos 8 mil trabalhadores da fábrica da Seversky hoje vêm de famílias que trabalham na fábrica há várias gerações. Zyryanov não é exceção. Seu pai, seu avô e seu bisavô trabalharam na Seversky, e ele próprio já trabalha lá há 25 anos, desde que se formou em metalurgia. Sua esposa, Natalya, é contabilista na fábrica, e uma de suas duas filhas, Yelena, é engenheira do departamento de pesquisa e desenvolvimento. Zyryanov gosta do desafio criativo de encontrar visão técnica A fórmula do sucesso Laminação de tubo durante a produção. soluções para problemas técnicos difíceis. “Temos planos de começar a trabalhar com novas classes de aço com teor mais elevado de cromo. Isso criará novas exigências de qualidade para as ferramentas de corte que utilizamos. A indústria de gás e petróleo está sempre progredindo e é nossa função encontrar soluções para os desafios que nossos clientes nos apresentam”, comenta. Seversky Tube Works estão as maiores empresas de gás e petróleo da Rússia – Gazprom, Lukoil e TNK BP – bem como empresas da Europa, Oriente Médio, América e Ásia. Portanto, a atenção aos detalhes e ao atendimento aos clientes é essencial. Recentemente, a Seversky Works modernizou sua unidade de fundição de aço, e os planos para o futuro incluem uma modernização maciça da unidade de laminação de tubos. Com a adoção de novas tecnologias, a empresa espera ser capaz de obter um grande avanço qualitativo e quantitativo na produção de tubos para gás e petróleo e uma redução importante no impacto do setor sobre o meio ambiente. “Qualidade e preço são fundamentais na escolha de uma parceria. É por isso que consideramos a Sandvik Coromant nosso principal fornecedor de ferramentas para produção de roscas”, afirma Mikhail Zuev, diretor executivo da Seversky. Dentre os clientes da A pastilha de metal duro triangular com cobertura é utilizada na Seversky Tube Works para usinar roscas especializadas estanques de alto desempenho em tubos para gás em aço de alta liga resistente ao frio. Trata-se da classe de rosqueamento 4125, a qual é indicada para usinagem com altas velocidades em aço. A diminuta pastilha tem o tamanho de uma moeda e mede 22 mm na lateral por 6 mm de espessura, com três dentes de corte. Pesa cerca de 20 gramas. A pastilha foi concebida para usinar roscas em uma conexão para tubos altamente estanque e patenteada, de classe Premium. A especificação do cliente era exigente e pedia uma ferramenta produzida com alta precisão, que fosse ao mesmo tempo resistente e capaz de oferecer o melhor desempenho ao longo de cerca de 200 ciclos de corte antes de necessitar de substituição. “O primeiro desafio na concepção da ferramenta foi garantir a geometria necessária das arestas de corte, para produzir roscas exatas e precisas”, conta Yevgeny Sergeevich Zyryanov, chefe do laboratório de usinagem da Seversky. O segundo desafio, de acordo com Zyryanov, foi reduzir o número de ciclos necessários para a usinagem de roscas, “a fim de tornar o processo de corte mais fácil e menos demorado”. O terceiro foi descobrir como fixar a pastilha na ferramenta de torneamento em uma máquina para rosqueamento de tubos. Com a ajuda dos engenheiros da Sandvik Coromant esses desafios foram superados. Vladimir Leshukov, representante local da Sandvik Coromant em Ecaterimburgo, relembra: “Demos total apoio a Yevgeny Sergeevich, juntamente com os engenheiros da Sandvik Coromant na Suécia, para chegar a uma pastilha que tivesse uma geometria inteligente, com um suporte estável e preciso na ferramenta de torneamento para funcionar na máquina de rosqueamento de tubos, assim como inovações específicas, como a geometria especial de formação de cavacos atrás dos dentes de corte, para garantir que os cavacos sejam removidos sem risco de danificar as roscas que estão sendo usinadas”. As bordas ligeiramente arredondadas nas arestas de cortes sugeridas por Anatoly Khromov, da Sandvik MKTS em Moscou, ajudaram a melhorar a durabilidade. “Todo mundo no laboratório de usinagem deu alguma contribuição”, conta Zyryanov. “No final conseguimos uma pastilha que faz o trabalho necessário com eficiência. Ela é feita com um alto grau de precisão e dura o dobro do tempo.” As pastilhas personalizadas. metalworking world 25 textO: henrik ek Foto: martin adolfsson Pastos ecológicos A Metalworking World viajou até Hereford, no Texas, para conhecer a versão moderna dos valentes “cowboys” norte-americanos. Encontrou uma cidade que trabalha para tornar a vida um pouco mais verde. 26 metalworking world Os grãos úmidos de destilaria são um subproduto da produção do etanol. Cowboys modernos em sua cavalgada diária para monitorar os animais. Na imagem: Ciro Fraire (esq.) e Ramon Tovar. Hereford, no Texas, se autoproclama capital mundial da carne. A cidade deve seu nome a uma famosa raça de gado de corte e abriga cerca de um milhão de cabeças de bovinos. Isso corresponde a 60 animais por habitante. Hereford está localizada nas Grandes Planícies dos Estados Unidos, a alguns quilômetros a sudoeste de Amarillo. O terreno é plano a perder de vista e a presença de gado é evidente: campos infindáveis repletos de animais, com seu odor inconfundível. Outra característica marcante é o famoso chapéu de cowboy texano, usado com orgulho por todos os homens da cidade. “Isto não é um negócio, é um estilo de vida. Não consigo me imaginar fazendo outra coisa”, diz o cowboy Rex Reynolds. Seu colega Rob Levnons concorda. “Comecei aos 6 anos de idade. Nosso trabalho é andar a cavalo e tomar conta dos animais”, explica. Reynolds e Levnons ganham a vida andando a cavalo em uma das maiores fazendas dos EUA, a Bar G, que possui 130 mil cabeças de gado. Seu proprietário é Johnny Trotter, natural de Hereford, que também começou como cowboy. “Não é um negócio, é um estilo de vida. Não consigo me imaginar fazendo outra coisa.” Bob Josserand, pecuarista e prefeito de Hereford. “É a única maneira possível de se trabalhar. Olhamos todos os animais nos olhos todos os dias. Temos cerca de 25 cowboys que, desde as 5h30 da manhã, montam três cavalos por dia, percorrendo todos os 1.200 currais, observando todos os animais. É esse tipo de atenção que lhes damos. E se algum fica doente, nós o separamos e fazemos com que se sinta melhor. Esse é o jeito de trabalhar de um cowboy”, ensina. Segundo Trotter, faz anos que algumas pessoas vêm tentando trocar os cavalos por veículos de diferentes tipos. “Mas não funciona”, afirma. Os cowboys aqui de Hereford se vestem exatamente metalworking world 27 como você esperaria – calças jeans, botas e o onipresente chapéu texano. Mas, apesar da aparência de uma cidade comum, as coisas não são comuns em Hereford. Você não vai encontrar perfurações selvagens de poços de petróleo, por exemplo. Na verdade, não seria exagero dizer que a cidade está na vanguarda nas questões ambientais. “Mas também nós nunca tivemos petróleo aqui”, ressalta Sheila Quirk, que comanda a Empresa Municipal de Desenvolvimento Econômico de Hereford, explicando as preferências ecológicas da cidade. Recentemente, duas usinas de etanol foram convidadas Com cerca de um milhão de cabeças de gado, Hereford, no Texas, se autoproclama capital mundial da carne. Johnny Trotter, pecuarista. a se instalar na cidade. A primeira, de propriedade da White Energy, já está plenamente operacional e se encaixa muito bem no plano diretor de uma aliança verde entre os agricultores e a indústria do álcool. A segunda, em fase de construção pela Panda Energy International, está paralisada devido à atual recessão. Na fazenda de Johnny Trotter, o gado é alimentado com uma dieta que inclui cerca de 10% de grãos úmidos de destilaria, um subproduto da produção do álcool de “A usina de etanol nos permite competir com os estados do norte, que têm muito milho.” milho. “Usamos subprodutos do álcool há dois anos. Somos provavelmente um dos maiores consumidores de grãos úmidos de destilaria do país”, afirma Trotter. Trata-se de um produto consistente e ideal para alimentação de bovinos. “A usina de etanol nos permite competir com os estados do norte, que têm muito milho. Se não tivéssemos essa usina e os grãos úmidos de destilaria, provavelmente perderíamos parte da ração do gado para as fazendas do norte”, observa Bob Josserand, outro pecuarista local e prefeito de Hereford. Segundo Josserand, a área em torno de Hereford é boa para a indústria da carne por vários motivos, como a temperatura e a falta de umidade. “Quanto mais lama e água os animais tiverem que atravessar, mais energia eles consomem e mais músculos adquirem. O mercado 28 metalworking world Sheila Quirk, diretora da Empresa de Desenvolvimento Econômico de Hereford. gosta de vacas ‘gordinhas’, que passem a vida comendo e ganhando massa corporal, sem queimar gordura. Portanto, uma fazenda com pasto molhado é ruim”, explica Josserand. Uma importante ferrovia de carga, que vai de Chicago a Los Angeles, também passa por aqui. Mas ter uma importante fonte de ração produzida nas proximidades é um enorme passo rumo a uma maior eficiência. Por mais ecológicas que possam parecer as iniciativas de Hereford, quem está no ramo da carne quer ter lucro. O negócio da carne bovina azedou nos últimos anos. Para Josserand, a questão principal é que as pessoas Um passo à frente parecem ter deixado de comprar cortes nobres. As peças mais caras, vendidas para churrascarias e restaurantes finos, tiveram uma retração na demanda. Assim, para manter sua prosperidade, essa comunidade dependente da pecuária precisa adotar práticas inteligentes. Nesse sentido, há outro elemento em toda essa história da usina de álcool que ainda precisa ser incorporado: alimentar a usina com esterco. A Panda Energy International planeja queimar estrume para alimentar a sua usina de álcool que ainda está por ser concluída. Atualmente, a construção está suspensa, pois os bancos retiraram seu apoio durante a recessão, mas a ideia permanece viva. “O esterco é um problema, pois temos uma concentração enorme de gado. Se a Panda o utilizasse, calculamos que isso reduziria nosso custo para US$ 50 mil”, diz Josserand, que gasta entre 300 mil e 500 mil dólares por ano para coletar e enviar o esterco para fábricas de fertilizante. O milho se transforma em álcool etanol, uma fonte de energia limpa, e seu subproduto se torna ração para a indústria de carne local, que por sua vez produz esterco para alimentar a usina. Trata-se de um ecossistema completo. “Estamos fazendo a nossa parte”, diz Trotter, acrescentando que o seu setor não recebe o reconhecimento que merece. “A indústria pecuária é fiscalizada com rigor pelo governo, e nós ficamos quietos e aceitamos a culpa de ser um fardo para o meio ambiente. Mas acho que a história precisa ser contada.” Agora, a indústria da carne de Hereford está sendo acompanhada por um enorme afluxo de fazendas de gado leiteiro. E com o aumento da população de A White Energy opera a primeira usina de etanol de Hereford, no Texas, desde 2007. A empresa afirma ter decidido implantar a usina em Hereford em função da pujança de sua indústria pecuária. “Temos uma vantagem econômica em produzir aqui, porque conseguimos comercializar todos os subprodutos com 35% de matéria seca e evitar os custos energéticos associados à secagem dos grãos úmidos para 90% de matéria seca. A maioria das usinas de etanol é forçada a secar os subprodutos para diminuir o custo do transporte para os usuários finais”, explica Dane Noyce, que comercializa os subprodutos para a localidade de Hereford da White Energy. De forma simplificada, o processo de produção de etanol começa com a passagem do milho por um moinho de martelos. Em seguida, ele entra no processo de liquefação, onde são adicionados água e calor, e a mistura resultante é fermentada, um processo que dura cerca de 56 horas. Após a fermentação, essa solução, que agora contém cerca de 15% de álcool, é transferida para um poço e de lá para destilação, onde é aquecida a 70°C, a temperatura de ebulição do álcool. Depois disso, o álcool é resfriado até o estado líquido e passa por peneiras para separar a água que possa ter sobrado no líquido. Após a destilação, o mosto restante é processado em centrífugas, onde os grãos úmidos de destilaria são separados da fração líquida. Noyce explica que na região de Hereford, tanto as fazendas de corte como de leite usam os grãos úmidos de destilaria nas rações para o gado, o que permite que a empresa venda a maior parte desse produto em um raio de 120 km da cidade. Segundo Noyce, a White Energy não tem planos de queimar esterco para alimentar sua usina, como pretende fazer sua concorrente Panda Energy International, quando a usina dela estiver pronta. “Não é uma teoria comprovada, mas tem Dane Noyce comercializa os subprodutos da usina de etanol da White Energy na localidade de Hereford. quem aprecie a ideia”, diz. Ele prefere o conceito de utilização do gás metano. Reduzir seu volume na pecuária seria visto como algo positivo, já que os ambientalistas dão muita ênfase ao metano. “Se algum dia pudermos desenvolver um sistema fechado com uma fazenda, uma usina de álcool e um digestor de metano, isso fará todo o sentido”, diz Noyce. Não se surpreenda se uma solução inovadora surgir primeiro em Hereford. bovinos, a cidade precisa continuar se esforçando para encontrar sempre soluções mais ecológicas. “Normas ambientais mais rigorosas estão surgindo. Mas é como o mercado – só temos que aprender a conviver com elas”, diz Trotter. Sheila Quirk já tem um novo projeto em mente: turbinas eólicas. “Estamos trabalhando com muito empenho para conseguir turbinas eólicas e linhas de transmissão. Estamos tentando nos tornar mais independentes do gás e do petróleo. Temos ventos de classe 4 aqui, o que é bom”, destaca. metalworking world 29 tecnologia texto: johan andersson Desafio: Aumentar a qualidade e a produtividade na fabricação de peças para aplicações médicas. Solução: Fornecer inovação con- tínua com soluções de usinagem e novas classes. Turbilhonador de roscas: mais produtividade para peças médicas de alta qualidade De todos os desafios da usinagem de precisão, a fabricação de peças para aplicações médicas representa o ponto mais alto dessa arte. Hoje a Sandvik Coromant oferece soluções de ferramentas impressionantes, essenciais para a fabricação dessas peças. A solução de turbilhonador de roscas da empresa é uma delas, oferecendo uma solução completa para parafusos para ossos. Uma das vantagens dessa solução é o fato de ser uma operação de um único passe, o que gera aumentos significativos de produtividade ao mesmo tempo em que melhora a qualidade como um todo. O turbilhonador de roscas é basicamente um anel com pastilhas montadas no diâmetro interno. Uma conexão instalada na máquina transporta a ferramenta e a gira com uma velocidade alta em relação à peça, que gira mais lentamente. O anel é posicionado ligeiramente fora do centro da peça, de modo que somente uma pastilha realize o trabalho a cada rotação. O ângulo de inclinação da rosca é definido pelo ângulo do anel fresador em relação à peça. O perfil da rosca é determinado pelo design da pastilha. O processo usando o turbilhonador de roscas permite fabricar parafusos para ossos em uma enorme variedade de comprimentos e diâmetros. Isso é vantajoso para os fabricantes desses parafusos, que geralmente precisam desenvolver roscas personalizadas para atender as necessidades dos ossos humanos, os quais possuem uma camada externa dura e um centro mais macio e esponjoso. Os parafusos para ossos devem 30 metalworking world ser suficientemente duros e afiados para penetrar na camada externa, mas ter um formato de rosca capaz de evitar que seja arrancado do núcleo mais macio. O turbilhonamento de roscas é uma técnica produtiva e eficiente para fabricação de roscas de alta qualidade. Os materiais comumente utilizados são o aço inoxidável 316 LVN e o titânio. Nenhum deles é muito simples de usinar, devido ao perfil dos parafusos para ossos, que exigem ângulos vivos, roscas longas e grandes diferenças entre os diâmetros da raiz e da cabeça. A solução de turbilhonador de roscas oferecida pela Sandvik Coromant é complementada por aprimoramentos na classe da pastilha. Este último desenvolvimento é respaldado por um conhecimento profundo da fabricação de biomateriais e suas exigências de usinagem, por meio de uma cooperação com a Sandvik Bioline e com especialistas da indústria de peças para medicina. Portanto, a Sandvik Coromant tem um programa de desenvolvimento específico para esse setor, que abrange todas as suas necessidades de fabricação de peças pequenas. Turbilhonador de roscas com as pastilhas montadas. A extensão da GC 1105 para o CoroCut XS é indicada para diâmetros menores (1–10 mm), como exigido pelos parafusos para ossos e implantes médicos. Para um cliente, o uso dessa classe de pastilha aumentou a produtividade em 59%. Estudo de caso Pequenos aprimoramentos fazem uma grande diferença. Em uma operação de torneamento reverso para um parafuso dentário, uma mudança na classe da pastilha produziu uma economia significativa. Material: 316 LVM, CMC 05.11 Refrigeração: Óleo Pastilha: MABR 3010 MABR 3010 105 Vel. de corte: 71 m/min 113 m/min Avanço: 0,03 mm/rot 0,03 mm/rot Vida útil ferram.: 150 peças 1700 peças Economia: 8.741 euros. Classe: 1025 resumo O turbilhonamento de roscas é uma importante operação de fresamento que garante alta qualidade na fabricação de parafusos para ossos humanos. A solução de turbilhonador de roscas oferecida pela Sandvik Coromant permite que se produzam parafusos para ossos em um único passe, ao mesmo tempo em que melhora a produtividade e a qualidade geral das peças. Karl-Richard Curdt, gerente de produção, trabalha na nova máquina. textO: Tomas Lundin Foto: Bernhard Classen DESEMPENHO acelerado Göttingen, Alemanha. No início de 2009, a Mayer Feintechnik instalou uma nova máquina multitarefas. Ao dobrar a produtividade, o enorme investimento já se pagou. “A automação é a única maneira de sobreviver à concorrência global e continuar crescendo”, afirma Frank Neuschulz, CEO e co-proprietário. ß metalworking world 31 A nova máquina reduziu o tempo de produção em cerca de 50%. O mais recente investimento da Mayer Feintechnik é uma máquina multitarefas NT4250 da Mori Seiki. ß O veterano Achim Ludewig é o melhor torneiro da Mayer Feintechnik, fabricante da Alemanha. Ele trabalha na extremidade mais distante da fábrica com a nova máquina multitarefas Mori Seiki NT 4250. Instalada no início de 2009, a máquina integra torneamento e fresamento sem necessidade de set-up da peça. “É um desafio. Há mil e uma maneiras de programá-la. Às vezes penso em uma solução em casa, enquanto estou fazendo a barba”, conta Ludewig, rindo. “A máquina vale cada euro que pagamos por ela”, garante Frank Neuschulz, CEO e co-proprietário. “Mas precisamos de funcionários como Achim Ludewig, que gostem de resolver problemas, sejam interessados e façam treinamentos adicionais além do horário normal de trabalho. Também é necessário ter uma 32 metalworking world parceria que nos ajude a trabalhar corretamente desde o início, para que não tenhamos que improvisar e fazer melhorias depois”, ressalta. é uma empresa industrial com 45 funcionários, situada em Göttingen, Alemanha. Foi fundada em 1951 por Willy Mayer, que nos primeiros anos fabricava acessórios internos para trenzinhos de ferromodelismo. Quase um terço de suas vendas hoje provém da tecnologia médica, um setor que somente na Alemanha movimenta 18 bilhões de euros por ano. O resto está dividido entre as áreas de tecnologia a laser, tecnologia de medição e instrumentos para a indústria óptica. Praticamente todos os seus clientes estão entre os cinco líderes mundiais em seus mercados. A Mayer Feintechnik “São clientes seletivos, que exigem alta qualidade, grande flexibilidade e capacidade de desenvolvimento no mesmo ritmo deles”, destaca Neuschulz, que em 2004 assumiu uma participação de 50% na Mayer Feintechnik. A empresa já estava à frente naquela época. Quando a Mayer Feintechnik introduziu máquinas CNC japonesas na década de 1970, muitos concorrentes ainda não tinham descoberto o potencial da tecnologia CNC. Desde que Neuschulz entrou na empresa, o índice de modernização cresceu ainda mais, com investimentos anuais de cerca de 1 milhão de euros. A meta é reduzir o custo com pessoal de 35% para 25% do faturamento. Na ß próxima etapa, a máquina passará a operar sete dias por semana. “Em períodos de crise, muitas empresas tentam reduzir seu nível de investimento. Essa opção não existe para nós. Uma crise é uma oportunidade. Continuamos investindo e aumentando a produtividade permanentemente. Ao mesmo tempo, estamos superando obstáculos para nos tornarmos mais produtivos e mais flexíveis”, aponta. não esperava que a crise econômica fosse tão profunda, nem que a guerra de preços fosse tão brutal. Em vez da queda esperada de 20% a 25%, a demanda caiu cerca de 50% em relação ao segundo trimestre de 2009. Ao mesmo tempo, a competição global de preços aumentou. Mas mesmo assim, a Mayer Feintechnik conseguiu pedidos para novos produtos por usar novas tecnologias. “No caso dos produtos que já fabricávamos, conseguimos reduzir o tempo de fabricação com a ajuda de parcerias como a que temos com a Sandvik Coromant”, assinala. Mas tem sido difícil, ressalta Neuschulz, enquanto segura uma peça usinada, de perfil complexo, feita de aço especial de alta liga. “Este sensor de pressão é algo que fabricamos há vários anos. Um dia um cliente ligou e Neuschulz conta que Rüdiger Volle (esq.) e Achim Ludewig (dir.), operadores de máquina, trocam a cabeça de uma broca na nova máquina. visão técnica “Nunca precisou fazer testes” O desafio: Reduzir pela metade o tempo de fabricação e de set-up, aumentar a qualidade e criar mais flexibilidade na produção. A solução: Investir em uma máquina integrada de torneamento e fresamento NT 4250 DCG/1500 SZ, do fabricante japonês Mori Seiki, equipada com o sistema de porta-ferramentas Coromant Capto. A Mayer Feintechnik fabrica instrumentos de precisão, especializando-se em peças para a indústria de tecnologia médica e para empresas de medição e tecnologia a laser. Esses instrumentos incluem um rotor de ângulo fixo para centrífugas de laboratório com exigências de circularidade extremamente altas. As centrífugas de hoje podem alcançar velocidades de até 25 mil rotações por minuto. Mas a tendência é que as comprimentos de até velocidades se 1.500 mm. Segundo aproximem de 100 mil Frank Neuschulz, CEO rpm. Os fornecedores e co-proprietário da que quiserem competir Mayer Feintechnik, o nesse mercado têm motivo da escolha do que investir em novas Coromant Capto pela máquinas. empresa foi o fato de A máquina ser um dos únicos adquirida pela Mayer sistemas de ferramenFeintechnik em março tas modulares que de 2009 é um centro Alexander Duschek, podem ser usados engenheiro de vendas de fresamento tanto para tarefas de da Sandvik Coromant horizontal integrado torneamento como de com velocidades de até 12 mil rpm fresamento com uma precisão de e um centro de torneamento com 4 0,002 mm. mil rpm. Ela é alimentada por um A preparação para o investimenrobô de pórtico e um carregador de to foi realizada no centro de barras, e fica sobre uma base espetreinamento do distribuidor de cial para evitar vibrações que posmáquinas e ferramentas PWK sam interferir no instrumento de Knöbber, em Kassel, na Alemanha. medição de grande sensibilidade. Os operadores de máquina e É capaz de usinar peças com gerentes de produção da Mayer diâmetros de até 80 mm e Feintechnik, juntamente com a Sandvik Coromant e a PWK Knöbber, analisaram todas as possibilidades de ferramentas e aplicações muito tempo antes da entrega da máquina. “A vantagem é que a Mayer Feintechnik nunca precisou fazer testes; conseguiu começar a trabalhar assim que a máquina foi instalada”, explica Alexander Duschek, engenheiro de vendas da Sandvik Coromant. Neuschulz completa: “Para aproveitar o pleno potencial da máquina multitarefas também é necessário ter ferramentas estáveis, de alto desempenho. E nesse ponto, ninguém supera a Sandvik Coromant, com sua linha tão abrangente de ferramentas de torneamento e fresamento. As suas ferramentas para refrigeração de alta pressão melhoraram tanto o volume dos cavacos como os dados de corte.” metalworking world 33 ß Fabricação do rotor de ângulo fixo. Com a nova máquina multitarefas, o rotor pode ser usinado em um único set-up, em vez de cinco! oferecer aos nossos clientes produtos acabados com certificados de qualidade, para que eles não precisem mais executar seus próprios controles de qualidade para a peça e possam vender seu produto final imediatamente”, indica Neuschulz Frank Neuschulz, CEO e co-proprietário, mostra o rotor de ângulo fixo para centrífugas de laboratório. ß disse que o preço no novo contrato teria que ser reduzido pela metade”, exemplifica. Graças a um investimento em uma máquina com três torres e três turnos por máquina, a Mayer Feintechnik conseguiu aceitar pedidos de 5 mil unidades por ano. Em seguida, a empresa conseguiu reduzir o tempo de produção de 9’52” para 6’17”. Mas o mais recente investimento da empresa é a máquina multitarefas NT 4250. Ela foi adquirida em setembro de 2008 e entregue em março de 2009. Desde o início tem superado todas as expectativas. “Uma das razões fundamentais para o sucesso foi que, junto com a Sandvik Coromant e especialistas da PWK Knöbber, distribuidor da máquina e das ferramentas, trabalhamos da maneira certa desde o começo”, afirma o gerente de produção Karl-Richard Curdt. Neuschulz explica: “Não faz sentido comprar um Porsche e colocar rodas que só aguentem uma velocidade de 100 km/h. Foi por isso que escolhemos o Coromant Capto. Ele é um dos melhores porta-ferramentas do mercado”. Um dos produtos mais importantes da 34 metalworking world Mayer Feintechnik é um rotor de ângulo fixo para centrífugas de laboratório. O rotor trabalha com até 25 mil rotações por minuto e é submetido a forças centrífugas enormes. Portanto, a peça deve ser perfeitamente balanceada, um fator que depende principalmente de sua circularidade. Com a tecnologia antiga, o trabalho era feito em cinco etapas. A peça precisava ser virada quatro vezes e furada uma vez. E sempre tinha que ser montada novamente e transferida entre diferentes máquinas. era alta, de 2/100 de milímetro, mas não o suficiente para futuros desafios. Além disso, o cliente precisava balancear o rotor depois de cada utilização. Com a nova máquina híbrida, tudo acontece em um único processo, cortando os tempos de produção e de set-up pela metade. Além disso, agora é possível reduzir a tolerância para menos de 1/100 de milímetro, o que poupará ao cliente uma etapa completa de usinagem. “Além da economia de tempo, acima de tudo a máquina tem a capacidade de melhorar a qualidade. No futuro, estamos planejando A tolerância obtida Flexibilidade também é essencial. “Hoje os grandes fabricantes estão reduzindo o número de fornecedores em até 70% e ainda por cima fazem com que eles compitam por preço. Isso torna ainda mais imprescindível que todo investimento seja planejado corretamente. Ninguém pode se permitir um investimento errado atualmente”, diz Neuschulz. Torsten Neumann, do distribuidor de ferramentas PWK Knöbber, concorda. “Muitos clientes compram máquinas caras, mas investem muito pouco em preparação. Outros usam ferramentas inferiores ao ideal. Depois se queixam quando as ferramentas não funcionam da maneira que eles pensavam que funcionariam. Aí fica mais difícil corrigir as falhas”, explica. “No futuro, só geraremos crescimento se tivermos parcerias fortes e pudermos realizar melhorias contínuas. Para nós, a cooperação com a Sandvik Coromant é uma dessas parcerias estratégicas”, afirma Neuschulz. Mayer FeintecHnik Fundada em 1951, a Mayer Feintechnik tem hoje 45 funcionários e um faturamento anual de 4,5 milhões de euros. As peças de precisão para o setor de tecnologia médica compõem 30% de suas vendas. O resto está dividido entre tecnologia a laser, tecnologia de medição e tecnologia óptica. tecnologia texto: turkka kulmala Desafio: Melhorar a produtividade no fresamento de titânio. Solução: Utilizar uma solução comprovada para obter um alto nível de segurança e confiabilidade. Segurança que gera economia A excelente relação resistência/peso do titânio o torna um material fundamental para as estruturas de aeronaves, principalmente para os trens de pouso. A crescente participação do titânio no peso dos jatos comerciais e as pressões para modernização das frotas estão impulsionando a demanda de longo prazo. O fator-chave para a eficiência do fresamento de titânio é a produtividade. Porém, o titânio não permite uma usinagem segura por vias tradicionais. Sua baixa condutividade térmica, aliada à tendência de reagir quimicamente com o material da ferramenta, exige que se encontre um caminho alternativo. O primeiro passo é estabelecer segurança e confiabilidade; a eficiência de custos será uma consequência. É possível obter alta segurança com uma solução comprovada, que inclui a máquina, o processo, ferramentas otimizadas, técnicas de programação e dados de corte. No caso da máquina-ferramenta, estabilidade e suficiente potência de saída são cruciais, mesmo em baixas rotações. Uma boa ferramenta para titânio deve ter uma geometria aberta e afiada, com arestas de corte de alta tenacidade. As novas classes de pastilhas com cobertura S30T e S40T da Sandvik Coromant têm um substrato de metal duro de granulação fina, com excelente dureza a altas temperaturas. As modernas soluções de metal duro geralmente superam o desempenho das ferramentas de HSS convencionais. O envolvimento dos programadores CNC logo no início do projeto contribui para alcançar as metas de segurança e previsibilidade, evitando entradas e saídas desnecessárias e trabalhando para obter avanço contínuo e contato radial. O fornecimento abundante de refrigeração é um procedimento padrão no fresamento de titânio, e deve-se usar um sistema de alta pressão para melhorar a produtividade e a vida útil da ferramenta. Na CoroMill 690, isso é facilitado pelos furos roscados para os olhais de refrigeração. A faixa de dados de corte é muito ampla. Sob condições difíceis, a velocidade de corte pode ser de apenas 25 a 30 metros por minuto, mas em condições ideais de acabamento, é possível obter faixas de 200 a 250 m/min. Caso: Dobradiça de titânio Uma ferramenta HSS foi substituída por uma fresa CoroMill 690 e uma classe de pastilha de metal duro S30T. Dados de corte Velocidade de corte Avanço Remoção de metal Solução anterior 21 m/min 76 mm/min 37 cm³ Nova solução 45 m/min 153 mm/min 148 cm³ A produtividade aumentou 30%, gerando uma economia anual de quase 17.000 euros. A CoroMill 690 conta com orifícios com roscas para olhais de refrigeração. resumo Alcançar os melhores índices de produtividade é a principal meta do fresamento de titânio. Isso é possível por meio da ênfase na segurança e na confiabilidade do processo, com programação CNC avançada e ferramentas otimizadas. metalworking world 35 PANORAMA 3 perguntas para björn rydevik Decolagem do Ariane 5, rumo a uma missão espacial. Professor de cirurgia ortopédica do hospital universitário Sahlgrenska em Gotemburgo, Suécia: 1. Por que a precisão dos parafusos para ossos é tão importante? “Os parafusos para ossos precisam de um ajuste perfeito, pois fazem parte dos elementos mecânicos usados no tratamento cirúrgico de fraturas. Esses elementos podem incluir placas e hastes, e os parafusos são conectados a elas e aos ossos.” 2. O que pode ocorrer se esses parafusos não forem fabricados com alta precisão? “Pode ser impossível para o cirurgião ortopédico conseguir a fixação adequada da fratura, devido a um ajuste deficiente entre diversos componentes, como placas e parafusos. Além disso, a fixação dos parafusos no tecido ósseo depende de uma definição exata.” 3. Como o cirurgião insere um parafuso nos ossos? “Os parafusos para ossos podem ser usados para estabilizar um osso fraturado. A técnica cirúrgica de colocação do parafuso no osso depende do tipo de fratura que está sendo tratado. É importante entender os princípios biomecânicos e biológicos para a cura correta de uma fratura tratada cirurgicamente por esse meio.” Arianespace Processo facilitado setor espacial. A série de foguetes espaciais europeus Ariane 5 foi projetada para colocar cargas de satélites e outras espaçonaves em órbita de transferência geoestacionária ou na órbita terrestre baixa. Entretanto, como ocorre com qualquer peça da indústria espacial, produzir peças para foguetes é um enorme desafio para qualquer fabricante. Serre, pequena empresa no sul da França, teve que enfrentar dois problemas quando fabricava suportes para os foguetes lançadores do Ariane 5. Primeiro, devido às dificuldades inerentes ao trabalho em Inconel 718 (48 HRC), ela não conseguia cumprir os prazos da SKF Aerospace, fornecedor de soluções para o setor aeroespacial, que fabrica conexões para lançadores. O preço de produção também era muito alto. A SKF sugeriu que a Serre pedisse ajuda à Sandvik Coromant. 36 metalworking world “A equipe da Sandvik Coromant propôs que utilizássemos a tecnologia Sialon para tornear e fresar a peça”, conta o diretor Alexandre Serre. As novas ferramentas reduziram em cinco vezes o tempo de torneamento e aumentaram a produtividade em 50%. No caso do fresamento, o tempo de ciclo foi reduzido por três. “Investimos em uma nova máquina de fresamento, uma OKK VMO, distribuída pela Halbronn. A cooperação técnica nos ajudou a diminuir o tempo de máquinas paradas e a tornar esse projeto com a SKF mais sustentável, além de facilitar muito o processo. A solução encontrada junto com a Sandvik Coromant agora também é usada para outros clientes.” O foguete Ariane 5 será o sustentáculo da Arianespace, fabricante de foguetes espaciais da França, pelo menos até 2015. Impulso para a energia nuclear A Sandvik Materials Technology garantiu recentemente vários pedidos relacionados a tubos de geradores a vapor, que serão usados em centrais nucleares nos EUA e na China. “Esses tubos estão entre os mais avançados que fornecemos. As exigências são rigorosas, tanto em termos de qualidade do produto como de controle de qualidade. Fizemos um grande esforço para liderar o desenvolvimento de examinações não destrutivas em tubulações”, afirma Cecilia Hägglöf, gerente de marketing, área de produto Tubos. Além de tubos de geradores a vapor, a Sandvik Materials Technology também produz tubos em liga de zircônio (metal especialmente desenvolvido para uso em aplicações de combustível nuclear), fitas, tubos, barras e produtos soldados para uma série de peças essenciais. Leia mais sobre a expansão do setor de energia nuclear à página 14. Sequestro de carbono P&D. Sequestro de carbono é um termo geral para diversos métodos de capturar o CO2 e impedir que ele entre na atmosfera. Uma opção seria armazenar o CO2 nos oceanos, mas isso apresenta vários problemas, tanto científicos como jurídicos. kjell eriksson O CCS já é usado em vários projetos comerciais nos setores de gás e petróleo e em indústrias químicas. Há muitos projetos-piloto em andamento em centrais elétricas e há planos para que o CCS esteja em plena utilização até 2020. Ambição inteligente eventos. No último trimestre de 2009, a Sandvik Coromant US organizou um novo tipo de evento tecnológico em seu Centro de Produtividade em Schaumburg, Illinois. Cerca de 175 pessoas dos setores automotivo, aeroespacial e de geração de energia participaram do evento, que teve como enfoque o aumento da produtividade e o aprendizado sobre novas tecnologias de usinagem. “Nos próximos anos, a tecnologia será a chave para a rentabilidade dos fabricantes”, observa Robert Page, gerente do Centro de Produtividade. A Sandvik Coromant apresentou duas sessões sobre como trabalhar de maneira inteligente. Uma delas foi sobre novas soluções de ferramentas de corte para produtos rotativos e a outra, sobre torneamento. Em outra apresentação, Mike Lynch, presidente da CNC Concepts, explicou como usar os programas de melhoria para aproveitar melhor um investimento. Page prevê que esses Eventos Inteligentes aconteçam anualmente. “Vamos oferecer aos fabricantes um recurso para as mais recentes soluções técnicas no setor de usinagem”, diz. Entre em contato com o pessoal da Sandvik Coromant para obter informações sobre eventos na sua região. Cerca de um terço de todas as emissões de dióxido de carbono derivam dos combustíveis fósseis utilizados para gerar eletricidade. O sequestro de carbono (CCS, carbon capture and storage) é uma nova tecnologia para impedir que essas emissões entrem na atmosfera. Até agora, formações geológicas subterrâneas têm sido utilizadas para armazenar o CO2 – campos de gás e petróleo, depósitos de carvão e aquíferos em formações salinas já esgotados. O CCS enfrenta alguns desafios. O custo do processo de captura é elevado, a segurança do armazenamento deve ser comprovada e sua capacidade deve ser assegurada. Algumas regras precisam ser postas em prática. Um Evento Inteligente é uma nova forma de compartilhar conhecimento. metalworking world 37 a solução texto: johan andersson ilustração: kjell eriksson Eficiência nos ares Para fabricar as peças da estrutura de um avião com eficiência, é necessário ter as técnicas de programação corretas, assim como ferramentas otimizadas, que possam dar conta do desafio. Apresentamos aqui oito exemplos de ferramentas que fornecem os melhores resultados para as peças estruturais da fuselagem de um avião. CoroMill 345 EconOMIA e alto desempenho A guia do slat é uma peça do mecanismo do bordo de ataque, normalmente em aço alta liga e materiais inoxidáveis. A CoroMill 345 conta com pastilhas de oito arestas e fornece refrigeração para cada alojamento de pastilha, o que garante bom escoamento de cavacos e o máximo desempenho da usinagem de materiais exigentes. g a ui dO SLAT VERTICAL o ZADOR POUS l DE cipa in TREM pr ESTABILI CoroMill Plura Remoção acelerada O estabilizador vertical fabricado de materiais compósitos apresenta grandes desafios para a usinagem de borda. As fresas de topo CoroMill Plura em PCD (tecnologia embutida e soldada) e as fresas de metal duro com cobertura de diamante podem ser projetadas para atender a maioria das aplicações, reduzindo o lascamento das fibras e aumentando as taxas de remoção de metal. 38 metalworking world CoroTurn SL e Silent Tools Produtividade em silêncio A fabricação das peças do trem de pouso exige soluções produtivas e flexíveis. As barras de mandrilar Silent Tools foram projetadas para evitar vibrações. Combinados com as cabeças de corte CoroTurn SL, os produtos Silent Tools podem ser usados em uma ampla variedade de aplicações, inclusive com uso de refrigeração de alta pressão para usinagem interna. O resultado pode ser medido pelo desempenho e estabilidade do processo. Quer saber mais? Acesse www.aero-knowledge.com CoroDrill 854, 855 e 856 FUROS bem feitos em compósitos Alguns dos principais desafios quando se fabrica uma caixa de asa em materiais compósitos são as várias operações de furação. As brocas CoroDrill 854, 855 e 856 foram projetadas para produzir furos com qualidade ótima. Podem ser feitas como PCD (tecnologia embutida, pino e soldada) ou como brocas de metal duro com cobertura de diamante. CoroMill 210 Caminho mais leve ca ix a da as a A característica mais difícil dos suportes do motor sobre os pilones é o canal profundo no centro. A fresa de alto avanço CoroMill 210 proporciona uma técnica leve e rápida, com excelente taxa de remoção de metal. Esta ferramenta versátil também pode ser usada para faceamento, usinagem em rampa contínua e fresamento em mergulho. p Su te or m do r oto CoroMill 690 SUPORTE do tr em de pouso Especialista em titânio A fuselagem contém várias peças estruturais produzidas em titânio. O suporte do trem de pouso é um exemplo. A CoroMill 690 é uma fresa Long Edge desenvolvida exclusivamente para usinagem de titânio. Seu design exclusivo com travamento das pastilhas e olhais roscados proporciona altas taxas de remoção de metal com alta segurança. A DE APOIO ca ix ad aa sa PEÇ CoroMill 790 Simplesmente única Peças tais como a caixa da asa apresentam muitos dos desafios da fabricação em alumínio, mas a nova geometria dedicada da CoroMill 790 a torna ideal exatamente para isso. As pastilhas são fixadas por meio de um design exclusivo, eliminando as possíveis consequências das altas forças radiais geradas em altas velocidades. S30T e S40T Na vanguarda da tecnologia de materiais A peça de apoio do bordo de fuga normalmente é fabricada em titânio. A S30T e a S40T foram desenvolvidas para atender as rigorosas exigências do fresamento de titânio, em que as cargas térmicas, químicas e mecânicas nas arestas de corte se aproximam de todos os limites conhecidos do material da ferramenta de corte. metalworking world 39 Print n:o C-5000:541 POR/01 © AB Sandvik Coromant 2010:1 As nossas ferramentas vêm com uma nova característica: nós mesmos. Quando se trata de encontrar soluções de ferramentas inteligentes, não há substituto para um perito de classe mundial. A jaqueta amarela é a sua garantia de que você terá as melhores ferramentas do mundo e o know-how para tirar o máximo proveito delas. Com milhares de soluções de fresamento comprovadas, temos experiência suficiente para ajudar a eliminar custos por peça produzida, aumentar a utilização da máquina e melhorar a qualidade do produto em tudo, desde a interpolação helicoidal até o fresamento em mergulho e os métodos de rolagem para dentro e fora do corte. Parece interessante? Visite o nosso site ou, melhor ainda, entre em contato com alguém de jaqueta amarela. Think smart | Work smart | Earn smart www.sandvik.coromant.com
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