A vanguarda em revestimentos de ferramentas

Mudanças incrementais destacam avanços recentes na sequência de graves desafios na cadeia de abastecimento

Dada a fragilidade da cadeia de abastecimento, as mudanças são inevitáveis, mas não universais, e algumas são mais afetadas do que outras. Nenhuma indústria está imune, mas o setor de ferramentas e a sua necessidade de metais de alta qualidade, terras raras e gases exóticos e convencionais podem estar particularmente expostos a interrupções no fornecimento.

Isto levou a avanços contínuos nas tecnologias de ferramentas, embora principalmente incrementais, o que por sua vez impulsiona inovações semelhantes entre os fornecedores de revestimentos. Além disso, a importância da melhoria da qualidade e de relacionamentos fortes renovou o interesse pela sustentabilidade e acelerou a inovação interna. Outra tendência: maior customização.

A CemeCon Inc., Big Flats, NY, está atendendo mais solicitações de revestimentos específicos para aplicações com base nas necessidades do cliente. E a tendência deverá aumentar nos próximos anos.

“Certamente, ainda existem ferramentas padrão – que são a base da indústria de ferramentas – mas os fabricantes de ferramentas estão recebendo solicitações de geometrias exclusivas para aplicações especiais”, disse o gerente de vendas Ryan Lake. “Os usuários finais estão lançando novas ligas e novos desafios. E devemos determinar como continuar a otimizar nossos produtos para essas (aplicações) especiais.”

A mudança se aplica à ampla gama de espessuras de revestimento que a empresa oferece, que afirma abranger mais de 80% das aplicações. “Então agora a questão é como podemos otimizar nossos revestimentos com espessuras, pré-tratamentos e limpeza para ajudar nossos clientes a atender a essas necessidades especiais?” Lago adicionado.

Ben Johnson, gerente de produção de pastilhas da fábrica da Sandvik Coromant em Westminster, SC, vê o mercado mudando da deposição química de vapor (CVD) para a deposição física de vapor (PVD) e depois um retrocesso devido a melhorias na CVD e mudanças nos revestimentos de óxido. Como resultado, disse ele, a Sandvik está “investindo significativamente em pesquisa e desenvolvimento para desenvolver equipamentos que nos dêem uma vantagem competitiva onde possamos desenvolver nossos próprios revestimentos”.

O primeiro é um tipo de forno CVD recentemente desenvolvido que está sendo implantado em unidades de produção selecionadas, de acordo com Johnson. “Ele utiliza pressão ultrabaixa e fornecerá novos recursos, especialmente para a demanda que temos visto com revestimento de textura em CVD”, continuou ele.

Os materiais de alta resistência, os ambientes agressivos e os requisitos exigentes em aplicações aeroespaciais e de defesa estão bem documentados.

Mas agora tais exigências estão se espalhando por outros mercados, como o automotivo e o de energia, observou Osny Fabricio, chefe de ferramentas de corte da Oerlikon Balzers Ltd, com sede em Liechtenstein.

“Estamos falando de ligas resistentes a altas temperaturas, como titânio e Inconel, o que não é novidade”, disse Fabricio. “Mas também vemos uma tendência nos locais de usinagem de aplicar estratégias de percurso de ferramenta mais sofisticadas para maximizar a MRR (taxa de remoção de metal).

“Paralelamente”, continuou ele, “os fabricantes de ferramentas agora podem oferecer geometrias mais complexas e, ao mesmo tempo, melhorar o desempenho da ferramenta devido ao número de canais, ângulos de hélice otimizados e melhor escoamento de cavacos. E à medida que o mercado caminha nessa direção, os revestimentos PVD caminham na mesma direção, mas em maior velocidade, ao mesmo tempo que oferecem uma variedade de soluções premium de alto desempenho, com consistência e qualidade.”

As velocidades de fabricação estão aumentando e as geometrias para cortar titânio estão se tornando mais complexas. Para acompanhar o ritmo, disse Fabricio, os substratos estão evoluindo com essas novas geometrias, novas estratégias CAD e CAM para usinagem são introduzidas e os revestimentos estão dando a essas ferramentas a capacidade de funcionar mais rápido, de minimizar o desgaste e de iniciar e finalizar cortes. com uma única ferramenta.

O novo forno da Sandvik, operando em pressões ultrabaixas, permite mais variações de temperatura, disse Johnson, e “pode melhorar a consistência e a qualidade dos produtos que produzimos.

“Quanto mais podemos reduzir a variação, mais aumenta a previsibilidade para o cliente em termos de desempenho”, acrescentou. “Quando você tem uma operação de alto volume como a nossa, produzindo milhões de pastilhas, se pudermos, do ponto de vista estatístico, reduzir a quantidade de variabilidade nos produtos e aumentar a confiança que o cliente tem no produto que está usando, promove a fidelidade do cliente, melhora os relacionamentos e proporciona uma melhor experiência geral ao cliente.”