Melhores estratégias de refrigeração e lubrificação para soluções de ferramentas CNC

Estratégias avançadas de refrigeração e lubrificação para ferramentas CNC

No mundo atual do fabrico, as soluções de ferramentas CNC desempenham um papel crucial na obtenção de elevados níveis de precisão, acabamento de superfície e vida útil da ferramenta. É importante escolher o sistema de refrigeração e lubrificação correto. Quer esteja envolvido em operações de fresagem, torneamento, perfuração ou retificação a alta velocidade, um sistema de refrigeração e lubrificação corretamente concebido é fundamental para manter os seus níveis de desempenho e minimizar os custos. Um sistema de refrigeração e lubrificação corretamente concebido pode aumentar a sua produtividade e salvaguardar o seu investimento em ferramentas CNC de precisão.

Porque é que o líquido de refrigeração e a lubrificação são importantes na maquinagem CNC

A maquinagem CNC é caracterizada por temperaturas elevadas e fricção na aresta de corte. Se não for utilizado um sistema de refrigeração, ocorrerá o seguinte:

• Desgaste rápido das ferramentas de maquinagem

• Má qualidade do acabamento da superfície

• Falta de precisão

• Remoção ineficiente de aparas

• Elevado custo de produção

Um sistema de refrigeração não só ajuda a controlar as temperaturas, mas também a remover as aparas da aresta de corte e a prevenir a formação de arestas postiças nas ferramentas de corte CNC.

Para as organizações que investiram em ferramentas CNC de alta precisão, um sistema de refrigeração não é um luxo, mas uma necessidade.

Métodos de refrigeração e lubrificação em soluções de ferramentas CNC

Os métodos de refrigeração e lubrificação são componentes essenciais das ferramentas CNC de alto desempenho. Têm um impacto direto na vida útil da ferramenta, no acabamento da superfície e na precisão da maquinagem. A escolha de uma técnica adequada ajuda a controlar a quantidade de calor produzida, a minimizar a fricção e a otimizar a remoção de aparas na maquinagem de alta precisão. Seguem-se as técnicas de refrigeração e lubrificação mais comuns utilizadas em ambientes de maquinagem CNC.

1. Arrefecimento por inundação: O padrão tradicional

O arrefecimento por inundação é, de longe, o método mais comum de arrefecimento quando se utiliza equipamento CNC. É necessário ter um fornecimento contínuo de líquido de refrigeração a fluir para a área de maquinagem.

Vantagens do arrefecimento por inundação:

• Altas taxas de arrefecimento

• Boa evacuação de aparas

• Económico para a maioria das operações de maquinagem

• Compatível com a maioria das ferramentas de corte CNC

Ideal para:

• Maquinação para fins gerais

• Maquinação de aço e alumínio

• Produção em massa de peças

Existem algumas áreas, como o arrefecimento de bolsas profundas, em que a inundação não é o melhor método de arrefecimento devido à má utilização/consumo de líquido de arrefecimento. Nestes casos, as soluções avançadas de ferramentas CNC têm opções melhoradas para sistemas de refrigeração.

2. Fornecimento de refrigerante através da ferramenta

Sistemas de refrigeração interna para fornecimento de refrigerante através de passagens internas das ferramentas de corte.

A refrigeração através da ferramenta tem as seguintes vantagens

• Arrefecimento direto da aresta de corte

• Melhor remoção de aparas ao perfurar furos muito profundos

• Redução das distorções térmicas

• Aumento da vida útil da ferramenta

As organizações que utilizam tecnologia avançada de ferramentas CNC de precisão apercebem-se de que a refrigeração através da ferramenta melhora a velocidade e o avanço das máquinas CNC e a qualidade das suas peças acabadas sem danificar as ferramentas.

3. Lubrificação de quantidade mínima (MQL)

A Lubrificação de Quantidade Mínima (MQL) utiliza uma fina névoa de óleo transportada através de ar comprimido, conservando significativamente os recursos de fluidos.

Principais vantagens:

• Amigo do ambiente

• Custos de refrigeração mais baixos

• Ambiente de trabalho mais limpo

• Menor necessidade de eliminação

Aplicações ideais:

• Maquinação de alumínio

• Fresagem ligeira

• Processos que privilegiam a lubrificação em detrimento do arrefecimento

A MQL está a ganhar aceitação nas soluções de ferramentas CNC, particularmente entre as empresas que procuram métodos de fabrico ambientalmente responsáveis.

4. Arrefecimento criogénico

A maquinação criogénica envolve a utilização de temperaturas muito baixas, como o azoto líquido ou o CO2, para arrefecimento durante a maquinação.

Vantagens da maquinagem criogénica:

• Desgaste substancialmente reduzido da ferramenta

• Melhoria do acabamento da superfície

• Sem contaminação de fluidos

• Recomendado para utilização em materiais mais duros, como o titânio e o Inconel

Embora o arrefecimento criogénico seja um processo mais especializado, é o mais recente avanço nas soluções de ferramentas CNC.

Seleção do líquido de refrigeração para maquinagem CNC

A seleção do líquido de refrigeração correto é tão importante como a seleção do sistema de distribuição do líquido de refrigeração. Ao tomar uma decisão sobre a seleção do líquido de refrigeração para maquinagem CNC, devem ser considerados os seguintes pontos:

1. Material a ser maquinado

• Alumínio: Necessita de lubrificação adequada para evitar a formação de arestas postiças

• Aço inoxidável: Deve remover eficazmente o calor

• Titânio: Tem de utilizar técnicas de arrefecimento avançadas

2. Tipo de operação

• Fresagem a alta velocidade: Deve ser utilizada através da ferramenta ou de um líquido de refrigeração de alta pressão.

• Perfuração profunda: Deve usar refrigeração interna.

• Passes de acabamento: Devem utilizar uma gestão térmica consistente.

3. Compatibilidade do revestimento da ferramenta

As ferramentas de corte utilizadas nas máquinas CNC contemporâneas são frequentemente revestidas com materiais como TiAlN ou revestimentos tipo diamante. A mistura do líquido de refrigeração não deve ser prejudicial para os revestimentos.

4. Factores ambientais e regulamentares

Alguns sectores exigem líquidos de refrigeração com baixo teor de névoa ou biodegradáveis para cumprir os regulamentos de segurança no local de trabalho.

Conceção personalizada da ferramenta para um desempenho máximo

Uma das formas mais eficazes de otimizar os sistemas de refrigeração e lubrificação é criar ferramentas concebidas especificamente para o seu projeto.

A Baucor permite que os clientes utilizem formas especializadas que lhes permitem colaborar nas suas próprias ferramentas CNC de precisão para os requisitos específicos do seu projeto.

Por que as ferramentas CNC personalizadas são importantes:

• Canais internos de refrigeração optimizados

• Geometrias personalizadas para aplicações específicas

• Melhor remoção de aparas

• Precisão e exatidão melhoradas

• Tempos de ciclo melhorados

Em vez de tentar adaptar os seus projectos particulares a ferramentas padrão, os clientes podem submeter os requisitos do projeto através dos formulários da Baucor e colaborar em ferramentas CNC de precisão totalmente personalizadas.

Considerações finais

A seleção do processo de refrigeração e lubrificação adequado é da maior importância para obter o máximo benefício possível das ferramentas de corte CNC. Quer se trate de refrigeração por inundação ou de refrigeração criogénica, cada processo tem os seus próprios benefícios e vantagens, dependendo dos seus requisitos.

No entanto, o ponto de viragem ocorre quando a tecnologia de refrigeração e o design da ferramenta são desenvolvidos em simultâneo. Com os formulários flexíveis disponíveis na Baucor, os clientes podem desenvolver o seu próprio formulário de conceção de ferramentas CNC exclusivamente para as suas necessidades de maquinagem. Isto é fundamental para obter os melhores resultados possíveis, mesmo nas aplicações mais exigentes.

Ao combinar a seleção inteligente de líquido de refrigeração para maquinação CNC, ferramentas CNC de precisão avançada e soluções personalizadas, os fabricantes podem alcançar uma maior produtividade, custos mais baixos e uma precisão de maquinação inigualável.