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a REVISTA DE NEGÓCIOS E TECNOLOGIA DA sandvi k coro mant
energia:
O desafio
da fusão
O poder
da paixão
Como a Manoir Industries passou a oferecer soluções
acabadas no lugar de peças desbatadas.
O exterminador na defesa do clima tecnologia Fresamento de bolsões profundos
brasil Fim dos problemas inspiração Brinquedos tecnologia Impulsionando a
produtividade fresamento de engrenagens Mais força tecnologia Precisão aerospacial
perfil
editorial
Metalworking World
é uma revista de negócios e tecnologia da
AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken,
Suécia. Tel: +46 (26) 26 60 00.
Metalworking World é publicada três
vezes por ano em inglês americano e
britânico, alemão, chinês, coreano,
dinamarquês, espanhol, finlandês,
francês, holandês, húngaro, italiano,
japonês, polonês, português, russo,
sueco, tailandês e tcheco. A revista
é gratuita para clientes da Sandvik
Coromant no mundo inteiro.
Uma publicação da Spoon Publishing,
Estocolmo, Suécia. ISSN 1652-5825.
klas forsström presidente da sandvik coromant
Na liderança
com competência
quando se trata de know-how, a busca pela
excelência colocou a Sandvik Coromant na
vanguarda do setor. Nós nos focamos,
particularmente, em três áreas: inovação,
educação e competência.
Atendemos a empresas de todo o mundo, e o
conhecimento que adquirimos a partir da
análise dos processos dos clientes nos permite
recomendar novas formas de operação que
aumentam eficiência e lucratividade. Isso
ocorre frequentemente por meio de relacionamentos de colaboração. Leia, por exemplo, a
história da Cummins no Brasil (página 12). O
fabricante de motores descreve a parceria como
"quatro mãos trabalhando juntas". Nós
preferimos chamar de Programa de Incremento
da Produtividade (PIP). Não importa como seja
chamado, o importante é que a Cummins foi capaz de realizar grandes reduções de custos. E a
experiência enriqueceu nossa competência em
processos.
O PIP faz parte de nossa oferta de serviços,
que representam a competência que temos para
além das soluções em ferramental. Nossa oferta
abrange diversas áreas, desde engenharia, por
meio da qual apoiamos o processo de investimento em máquinas; e educação, na qual 30 mil
pessoas assistem, todos os anos, nossos vários
cursos de treinamento; à sustentabilidade, com a
oferta de soluções para recondicionamento e
reciclagem de pastilhas de metal duro. Os
serviços também incluem soluções logísticas
inteligentes para análises de estoque e progra-
2 metalworking world
mas de redução, que liberam capital de giro.
Na página 31, explicamos como a francesa
Manoir Industries se beneficiou com esse
programa. O gerente de métodos industriais da
empresa, Gilles Beaujour, descreve sua
experiência: "A Sandvik Coromant não apenas
me vendeu um produto, mas também me
ajudou a desenvolver um processo mais
eficiente." Essa forma de trabalhar é o que nos
torna líderes em competência.
Finalmente, gostaria de agradecê-los por
compartilharem seus desafios conosco. O
conhecimento e experiência que adquirimos é o
que nos impulsiona a criar os melhores serviços
e a desenvolver as melhores ferramentas.
Boa leitura!
klas forsström
Presidente da Sandvik Coromant
Editora-chefe e responsável legal na
Suécia: Jessica Alm. Editor-executivo:
Mats Söderström. Gerente de
contas: Christina Hoffmann. Editor:
Geoff Mortimore. Direção de arte: Emily
Ranneby. Editor técnico: Börje Ahnlén.
Subeditora: Valerie Mindel. Coordena-ção: Lianne Mills. Coordenação de
idiomas: Sergio Tenconi. Diagramação
das versões: Louise Holpp.Pré-impres-são: Markus Dahlstedt. Foto de capa:
Martin Adolfsson. Artigos não solicitados
serão recusados. O conteúdo desta
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distribuição: Catarina Andersson,
Sandvik Coromant.
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Impresso na Suécia, gráfica Sandvikens
Tryckeri. Impresso em papéis MultiArt
Matt 115g e MultiArt Gloss 200g, da
Papyrus AB, com certificação ISO
14001e registro junto ao Sistema
Comunitário Europeu de Ecogestão e
Auditoria (EMAS). Coromant Capto,
CoroMill, CoroCut, CoroPlex, CoroTurn,
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disponibilizadas pela Metalworking
World.
31
conteúdo
metalworking world #2 2011
França
De peças brutas a
soluções acabadas.
6
Perfil
Deus: motos
recicladas
customizadas.
12
10
Brasil
Melhorias de
processos e
grandes reduções
de custos.
A patented new
technique puts Voith
Turbo on the map.
4
Jogo Rápido:
7
Perfil:
8
Energia:
Notícias do mundo
Dame Ellen MacArthur
18
Peça a peça
24
Mudança de tecnologia:
engrenagens
Como a LEGO tomou
a frente na inovação
28
Inovação
Encarando os desafios
da energia por fusão.
VP da Sandvik Coromant fala
sobre a mudança de tecnologia
no fresamento de engrenagens
Turbinas eólicas
inteligentes
tecnologia
Aresta
intocável
O fim da
linha
Otimizando
o corte
Segurança em
longo prazo
A força
da engenharia
A promessa de uma nova
super classe de pastilhas.
A nova classe P25 proporciona mais potencial em
velocidades de corte e uma
vida útil maior, mais previsível
e com alta confiabilidade.
A melhor forma de
melhorar o processo de
corte com maior
aproveitamento de
material e segurança de
processo.
Flexibilidade operacional,
segurança e possibilidade de padronização com
ferramentas modulares.
Como a indústria aeroespacial cumpre as exigências de
furação de um ambiente de
produção complexo.
26
38
9
10 22
metalworking world 3
Jogo Rápido
texto: Henrik emilson
foto: getty images
o projeto
luzes da baía.
A maior escultura de LED
do mundo, com 2,9 km de
largura e150 metros de
altura, cria um cenário
deslumbrante na ponte da
Baía de São Francisco, na
Califórnia, com 25 mil
luzes brilhantes de LED
brancas.
Traga o LED
controle do clima. Arnold
Schwarzenegger é bem-sucedido
em muitas áreas, do halterofilismo
à carreira no cinema e na política.
Agora o ex Mr. Universo/
Exterminador do futuro/
governador da Califórnia está
assumindo um desafio que pode
ser o seu maior até hoje – o clima.
Em 2010 ele fundou, junto a
outros líderes globais, a
organização sem fins lucrativos
R20 Regions of Climate Action
(Regiões de Ação Climática) em
cooperação com a Organização
das Nações Unidas (ONU). A R20
é liderada por governos regionais
que trabalham para implementar
projetos que produzam benefícios
econômicos e ambientais na
forma de redução de consumo de
energia e de emissão de gases de
efeito estufa. A ação mais recente
da R20 é uma iniciativa conjunta
com a Philips para estimular a
iluminação LED nos níveis regional
e municipal como uma tecnologia
que pode auxiliar na diminuição da
pegada de carbono das fontes de
energia convencionais, menos
eficientes.
“Cidades, estados e províncias
são os lugares onde acontece a
ação real com relação a projetos
de eficiência energética”, diz
Schwarzenegger. “Estamos
ansiosos por ter a Philips como
parceira na campanha de
eficiência na iluminação das ruas,
ajudando a transformar todos em
heróis ativos na construção de
comunidades sustentáveis e na luta
contra mudanças climáticas.” n
4 metalworking world
JOGO RÁPIDO
Pedal de
papelão
Denominado “o
Alpha”, o protótipo de
12 kg é uma bicicleta
de marcha única com
raios, aros e quadro
feitos de papelão e
que pode suportar de
forma segura um
ciclista de até quase
20 vezes seu peso.
novos materiais. Imagine seu papelão
reciclado voltando às ruas na semana seguinte
como uma bicicleta, cadeira de rodas ou
carrinho de bebê. Isso é possível graças ao
trabalho da empresa israelense Cardboard
Technologies. A companhia produz veículos de
papelão reciclado fortalecido com borracha de
pneus usados e materiais orgânicos – mas sem
metal. O material é a prova d’água e fogo e é
mais leve e resistente que metal ou fibra de
carbono. Uma vantagem extra: os custos da
matéria-prima são muito baixos. n
press images
Metal
macio
Metalurgia. O metal pode ser confortável?
Pode... se você fizer como o designer Peter
Novague, que dobrou uma folha de alumínio como
um origami até se tornar uma cadeira. Cadeiras de
canto não são apenas esteticamente agradáveis,
com suas cores fortes, mas são também fáceis de
empilhar e, por serem feitas de alumínio, podem
ser usadas tanto dentro como fora de casa.
Almofadas para a cadeira estão disponíveis para
conforto adicional. n
você sabia?
Mais energia
Garfo para
macarrão
Na culinária
ocidental, o
macarrão é em geral
curto e comido com
garfo. No oriente, o
macarrão é
comprido e são
usados pauzinhos
(hashi). O garfo de
macarrão é uma
inovação que
permite que qualquer
tipo da macarrão
possa ser comido
com facilidade e
estilo. Em 2012, ele
ganhou um “ponto
vermelho” da Red
Dot Design Award,
um prêmio
internacional de
design de produto,
apresentado em
Cingapura.
Em 2012, turbinas eólicas com
capacidade total de 45 gigawatts
foram construídas pelo mundo,
ampliando a capacidade global para
282 GW – 3% da demanda mundial
de energia, segundo dados da World
Wind Energy Association (WWEA),
situada em Bonn, Alemanha.
a palavra:
Germanânio
espaço aéreo
Mentes brilhantes
do design tentam
solucionar os
problemas de
espaço nos
assentos da classe
econômica dos
aviões. O estudante
Alireza Yaghoubi se
inscreveu no
concurso da
Fundação James
Dyson com seu
conceito AirGo, que
usa cadeiras e
bandejas mais finas
para criar mais
espaço. Também
apresentou
monitores
individuais que
saem do teto para
cada assento
individual – e não
dependem dos
movimentos da
fileira da frente.
Pesquisadores da Ohio State
University, nos EUA, têm estudado a
fundo o germânio, um material que
habitualmente tem a forma de cristais
multicamadas. Como o grafeno, o
germânio tem sido criado em folhas
grossas de átomo único, chamadas
germanânio, que conduzem elétrons
dez vezes mais rápido que o silicone e
cinco vezes mais rápido que o
germânio convencional.
o número:
19
porcento
Crescimento cumulativo da
capacidade global de energia
eólica em 2012, liderado pela
China e EUA.
metalworking world 5
Jogo rápido
texto: Marcus joons
foto: daniel månsson
Metal pesado
Visão empreendedora
em reciclagem e branding
Fundada na Austrália, em 2006,
a Deus Ex Machina construiu
seu sucesso com motocicletas
customizadas montadas à mão
que combinam simplicidade
despojada com componentes
modernos e desempenho.
6 metalworking world
Empreendedores. “Isso é
exatamente como queremos que seja
– um ponto de partida para a nova
geração de motociclistas”, diz Stefan
Wigan, gerente de branding e
projetos especiais da Deus Ex
Machina, gesticulando em direção
aos motociclistas hipsters que lotam
a estilosa loja na Venice Boulevard,
no subúrbio de Los Angeles.
Deus Ex Machina é uma
companhia australiana que oferece
de forma ousada pranchas de surf,
roupas, café e motocicletas
customizadas altamente requisitadas. A empresa surgiu em Sydney e
cresceu, adquirindo filiais em Bali,
Itália (Milão) e EUA. Atrás da loja de
Venice Beach há uma garagem onde
o mecânico da Deus, Michael
Woolaway, encomenda peças usadas
de motocicletas e, às vezes, motos
inteiras para que ele possa
desmontá-las e então remontá-las
como motocicletas Deus.
“É um conceito Deus do começo
ao fim, buscando inspiração nas
formas do passado e transformando-as em ferramentas com um propósito
prático e moderno,” diz Woolaway.
Leva até dois meses para a Deus
montar uma motocicleta. As motos,
comumente, têm raiz na cultura de
corridas dos cafés britânicos dos
anos 1950, mas tudo utiliza a
tecnologia mais recente - de forma a
produzir estes pequenos monstros de
potência. n
jogo rápido
texto: HENRIK EMILSON
foto: philippe Caron/CORBIS IMAGES
Girando
em círculos
Dame Ellen MacArthur
sustentabilidade. Após um
período quebrando recordes como
velejadora profissional, incluindo
viagens solo ao redor do mundo, a
britância Dame Ellen MacArthur criou,
em 2010, a Fundação Ellen
MacArthur, uma entidade que aposta
na economia circular (termo genérico
para um sistema industrial que é, por
natureza, restaurador). A iniciativa
mais recente da fundação é reunir
cem empresas líderes em uma rede
mundial para facilitar o desenvolvimento e comprometimento em
relação à economia circular.
“A economia circular representa
uma oportunidade clara e comprovada para empresas de todo o mundo,”
diz MacArthur. “Nossa iniciativa traz
coesão e foco a essa oportunidade e
permite que empresas compartilhem
experiências, aprendam com as
melhores práticas e trabalhem juntas
para alcançar benefícios empresariais
reais. Ao todo, calculamos a geração
de mais de dez bilhões de dólares,
incentivando inovação, investimento e
criação de empregos.”
O objetivo de uma economia
circular é reconstruir capital, seja de
caráter financeiro, de produção,
humano, social ou natural, de forma a
assegurar maior fluxo de bens e
serviços. n
A velejadora recordista Dame
Ellen MacArthur iça as velas em
direção a um sistema econômico
mais efetivo.
metalworking world 7
jogo rápido
Quicktime
texto: henrik emilson
ilustração: khuan + ktron
15
porcento de aumento
na produção de energia
120
metros é o
diâmetro do rotor
106
dB(A) é o nível padrão
da potência do som
110
ou 139 metros são as
alturas das torres de aço
Vento à vontade!
A nova turbina eólica da General Electric não é apenas enorme
(seu rotor é tão grande quanto a roda gigante London Eye),
mas também a primeira turbina eólica inteligente que usa a
internet para auxiliar no gerenciamento da intermitência do
vento, permitindo fornecer energia previsível e constante para
a rede elétrica independentemente de quanto esteja ventando.
Assim como freios antitrava num carro, as turbinas no parque
eólico trabalham juntas em uníssono em vez de rodar como
entidades separadas. Se uma turbina para, as outras são reforçadas para que o total de produção permaneça o mesmo. Um
novo tipo de bateria de sódio armazena a energia em excesso
metalworking world
e a libera8 quando
o vento acalma. n
tecnologia
texto: christer richt
foto: Adrian burt
Uma nova, intocável
aresta de corte
Como surgiu essa nova super classe de pastilhas GC4325 e o que essa classe de nova geração
promete para a grande área de torneamento de aços? Christer Richt, colaborador da
Metalworking World, perguntou à Mia Palsson, gerente de produto sênior da Sandvik
Coromant, os diferenciais e que resultados têm sido alcançados.
No torneamento de aços, a classe P25 é vista
como primeira opção para a maior parte da
usinagem. É uma pastilha completamente
segura que também pode ser uma solucionadora de problemas. A classe P25 existente,
GC4225, criada alguns anos atrás, é líder
nessa área. Então porque uma nova classe
agora? Em que ela pode contribuir?
Nosso objetivo em ter uma nova classe para
a área de torneamento ISO P25 tem sido
níveis de segurança de processo e recomendações de dados de corte ainda mais altos.
As variações de materiais, peças, operações,
condições e limitações dessa área de
usinagem são inigualáveis. Sendo assim, a
área de torneamento ISO P25 é a mais difícil
de resolver com uma pastilha.
Com a nova GC4235, caminhamos para
nossa sétima geração de classes P25 com
cobertura para atender a essa grande e
diversificada área com potencial de otimização
ainda melhor. Ela está anos-luz à frente da
primeira geração e gerou os melhores
resultados em teste de classe dos últimos dez
anos. Apenas pense nas implicações para as
fábricas envolvidas nesse tipo de usinagem.
Como líderes de mercado em ferramentas de
corte, nos comprometemos a proporcionar aos
nossos clientes melhorias contínuas em sua
produção. Sabemos que a crescente área de
torneamento de aços P25 gera mais demandas
diferentes quanto às arestas de corte. Com
relação ao desenvolvimento da classe, a
importantíssima adesão da cobertura foi
melhorada para combater qualquer possibilidade de desgaste da ferramenta. O substrato
da pastilha precisa suportar temperaturas altas, sem mudanças
estruturais. A cobertura e o
substrato foram desenvolvidos
juntos numa escala que não era
possível anteriormente. Temos
recomendações de dados de corte
mais altos do que jamais tivemos
nessa área, mas mantivemos a segurança do
processo, com a vida útil
previsível de ferramenta
como principal
vantagem da nova classe.
mais do que avanços em estrutura de
cobertura e substrato. Estamos falando de
uma sensível mudança em relação à primeira
classe com cobertura. Quais as outras
inovações da GC4235?
Há muito por trás dessa conquista. Tivemos
que analisar a fundo todos os fatores.
Praticamente toda a fabricação e processos
no desenvolvimento da classe são resultado
de inovações. Se eu tivesse que mencionar
apenas um, seria a nova estrutura
cristalina da cobertura, que é responsável pelo incrível novo patamar de
resistência ao desgaste. n
Quer saber mais?
www.sandvik.coromant.com/
gc4325.
Atingir esse nível de
capacidade representa
metalworking world 9
tecnologia
textO: christer richt
imageM: borgs
desafio: Como aumentar ainda
mais o rendimento e a segurança no
torneamento de aços com uma classe
de pastilhas intercambiáveis em uma
área em que os materiais, condições e
operações variam muito.
solução: A nova classe de metal duro com
cobertura desenvolvida para a grande e
variada área de aplicação ISO P25. Essa
inovação em materiais propicia um novo e
maior potencial em velocidades de corte e
uma vida útil mais longa e mais previsível da
ferramenta com alta confiabilidade em uma
ampla área.
O fim da
Uma aresta de corte que usina o metal com eficácia,
deixando um acabamento satisfatório, atua dessa forma
desde que a linha da aresta esteja intacta. Quando a linha é
quebrada, às vezes prematuramente, é geralmente por causa
do desenvolvimento do tipo errado de desgaste. Isso resulta
em quebra rápida, produzindo peças inaceitáveis e comprometendo a segurança. Isso significa o fim da aresta de corte.
Previsibilidade tem se tornado muito importante na
usinagem moderna, especialmente quando há supervisão
limitada, e há uma série de ameaças à permanência intacta da
linha da aresta por tempo suficiente no torneamento de aços.
Um dos desafios é a grande área de aplicação ISO P25, que
inclui vários materiais muito diferentes, de aços dúcteis de
baixo carbono a aços duros alta liga, materiais em barra para
forjamento e forjamentos para peças pré-usinadas.
Por isso, no que se refere à velocidade de corte no
torneamento de aços, a média da indústria é de aproximadamente 70% dos valores recomendados. Fatores como
capacidade da máquina, diâmetros de peças, competência
do operador e aversão a risco entram em cena. As vantagens
da nova classe P25, GC4235, vão realmente ajudar os
usuários a resistirem a limitar os níveis de dados de corte. A
10 metalworking world
classe proporciona segurança de processo extremamente alta devido à sua capacidade de manter a
linha da aresta intacta.
Os avanços trazidos pela nova classe podem
ser percebidos no torneamento de um tipo
difícil de aço de alta liga usado principalmente para rolamentos e aplicações associadas.
Aqui, as melhorias têm excedido as
expectativas do que a classe pode
proporcionar. Esses aços desafiam a
aresta de corte, com carbonetos
duros abrasivos e inclusões no
aço, e tendem a gerar desgaste
rápido tipo cratera e, às vezes,
risco de desenvolvimento de
desgaste.
o substrato da pastilha e a
cobertura da GC4235 foram
desenvolvidas para suportar
temperaturas altas, reduzindo o
efeito que causa desgaste
Taxa de
remoção
de metal
Impulsionando a produtividade
Velocidade
de corte
Peças
usinadas
por hora
Na grande e variada área de torneamento de aços ISO P25, a produtividade
é até certo ponto uma medida individual, dependendo do tipo de produção.
Mas, em geral, é uma combinação de eficiência de usinagem, calculada
pela taxa de remoção de metal, e utilização das máquinas-ferramentas, em
peças usinadas por hora. Para a aresta de corte, isso se resume a níveis de
dados de corte e vida útil da ferramenta. Velocidades de corte de 400 m/
min são normais para a GC4235, dependendo da aplicação.
linha
Controlar o desgaste contínuo natural
e eliminar o desgaste descontínuo,
muitas vezes incontrolável, é a chave
do sucesso no torneamento de aços
na área de aplicação ISO P25. A
imagem acima mostra uma aresta de
corte típica das melhores classes de
pastilhas existentes. O desgaste
prematuro acabou com a vida útil da
ferramenta.
excessivo. Como bônus, a classe é altamente capaz
de manter a linha da aresta da pastilha em
temperaturas mais adequadas para uma zona
de fluxo de fluidos ideal ao gerar cavacos.
Isso traduz em capacidade de
velocidades de corte mais altas – com
a segurança da linha da aresta para
uma vida útil mais longa e
previsível da ferramenta – de
forma a atender as crescentes
exigências da usinagem
sem monitoramento na
área P25. n
A imagem abaixo mostra uma aresta
de corte GC4325 no mesmo estágio
da mesma operação. A linha da
aresta está boa e a ferramenta
continua viável.
resumo
Um aumento de produtividade médio de 30% com base nos níveis
existentes é possível com a GC4325, nova classe para torneamento de
aços P25. O aumento se deve à capacidade da classe para maiores
dados de corte, vida útil maior da ferramenta e alta segurança. Ela
representa um novo patamar de desempenho com pastilhas intercambiáveis de metal duro com cobertura e fornece um novo potencial a ser
explorado nesta grande e diversificada área de aplicação.
metalworking world 11
textO: Vincent Bevins Foto: Lalo de Almeida
Trabalho a
quatro mãos
São Paulo, Brasil. Na capital paulista, uma parceria
– ou “trabalho
a quatro mãos”, como se costuma dizer – resultou em melhorias de
processos e grande redução de custos para a Cummins,
fabricante de blocos de motor.
Fábrica de motores da Cummins em
Guarulhos (SP). As equipes da
Sandvik Coromant e da Cummins
trabalharam juntas no desenvolvimento de um processo otimizado.
[1]
[2]
14 metalworking world
[1] Marcos Morine,
especialista em Round
Tools da Sandvik
Coromant, na linha de
usinagem da Cummins.
[2] Luiz Adam Vavallo,
pre-setter de ferramentas
da Sandvik Coromant.
nnn Na fábrica da Cummins, em São Paulo, um problema
no processo de mandrilamento Operação 120, na linha de
Blocos C, estava cada vez pior. Avarias em uma máquina
antiga que mandrilava blocos de motores de caminhões a
diesel estavam custando até R$ 80 mil (mais de 30 mil
euros) por ano em inatividade e, em 2011, os reparos foram
estimados em cerca de R$ 30 mil (12 mil euros).
A operação da Cummins em São Paulo conta com uma
equipe de especialistas e fornecedores integrados na
planta. Ainda assim, a gerência da fábrica não achava que
tinha meios técnicos para lidar plenamente com o
problema. Eles apresentaram à Sandvik Coromant uma
solução paliativa: comprar uma peça de substituição para a
máquina antiga que continuava quebrando.
Mas a Sandvik Coromant teve uma ideia diferente, que
eliminaria completamente a Operação 120, aproveitando
novas ferramentas e algumas reorganizações logísticas
para transferir as outras operações da máquina antiga para
máquinas mais novas e flexíveis. Talvez o mais importante:
o novo layout proporcionaria aos operadores um ambiente
de trabalho muito mais seguro.
Colaboradores da Cummins ficaram convencidos
quando viram a apresentação de Antonio Granzoto,
vendedor técnico da Sandvik Coromant. "Outras
pessoas apresentaram algumas soluções antes, mas nada
funcionou", lembra Emerson Carlos dos Santos,
engenheiro de produção da Cummins. "Mas, quando
vimos a apresentação da Sandvik, pensamos, 'A gente
tem que tentar isso. Pode realmente funcionar.'"
O RESULTADO foi típico da parceria entre a Cummins e a
Sandvik Coromant, presente na fábrica desde 2005. Juntas,
as empresas formaram uma equipe de implementação com
11 pessoas, oito da Cummins e três da Sandvik, para
trabalhar na reorganização de toda a linha de usinagem.
"Tudo começou com uma equipe pequena que, em
seguida, foi estendida para incluir questões de programação", declara Thiago Vasques, engenheiro de produção da
Cummins. "Foi um grande projeto, com muitas pessoas
diferentes envolvidas. A ideia era reunir o maior número
de integrantes possível. Estávamos trabalhando com oito
máquinas flexíveis e precisávamos dos principais
operadores".
Repensar a linha envolveu dois grandes desafios. Em
primeiro lugar, uma nova tecnologia, Silent Tools, foi
necessária para substituir a Operação 120. Em segundo,
todas as outras operações da máquina antiga tinham que
ser movidas na linha, sem aumentar o tempo total
necessário. A velocidade máxima da linha é a da máquina
mais lenta.
O plano original desenvolvido por Granzoto especificava que nenhuma etapa levaria mais de 12 minutos. Por
isso, a implementação exigiu toda uma reorganização
física da linha. Mas, se bem sucedida, ela poderia criar
uma economia de R$ 700 mil (270 mil euros) ao ano,
muito acima do custo do projeto.
Funcionou. Mesmo em seus primeiros dias, o novo
sistema está economizando R$ 180 mil (70 mil euros) por
ano só em despesas operacionais.
NA PARCERIA Cummins-Sandvik Coromant, as soluções a
"quatro mãos" são desenvolvidas o tempo todo.
“Sem dúvida, o projeto Bloco C teve um grande
impacto, não só nos custos, mas em termos de ergonomia",
diz Geraldo Sumitomo, supervisor chefe de fabricação da
Cummins. "Estamos muito felizes com a parceria com a
Sandvik Coromant. Nós obtivemos tecnologia de ponta em
termos de ferramentas e processos. Temos oito novas ferramentas em fase de testes apenas este ano."
"Esse tipo de projeto é muito comum", acrescenta
Sumitomo. "Ele pode vir de um lado ou do outro, mas todas
as melhorias e desenvolvimentos são feitos a quatro mãos."
Emerson Carlos dos Santos conta que as melhores ideias
surgem em torno da máquina de café. "Sempre temos a
necessidade de reduzir custos", comenta. "Thiago
[Vasques] pensa sobre as ferramentas, e conversamos com
a equipe da Cummins todos os dias."
Eles também se reúnem toda sexta-feira para pensar em
A metalurgia para o
setor automotivo tem
lugar de destaque no
Brasil, um dos mercados
automotivos de maior
crescimento do mundo.
Mas, em ambiente
econômico desafiador, a
redução de custos é
fundamental.
A Cummins usina com
alta precisão blocos e
cabeças para produzir
motores a diesel para
caminhões de clientes
como Ford e MAN. A
fábrica tem turnover
anual de cerca de 12
milhões de euros.
A Cummins exporta de
15% a 20% de sua
produçao, principalmente para os Estados
Unidos. A empresa
planeja construir outra
planta no Brasil.
metalworking world 15
VISÃO TÉCNICA
CUMMINS: SÃO PAULO, BRASIL
A OperaÇÃO 120 era um processo
de mandrilamento de blocos de motores
realizado em 1.200 unidades por mês na
fábrica da Cummins. Paradas constantes eram um gargalo e havia problemas
de segurança. Em vez de fornecer uma
operação extra de mandrilamento para a
máquina dedicada, a Sandvik Coromant
criou uma nova solução por meio do seu
Programa de Incremento da Produtividade, ampliando-a, inclusive, para outras
máquinas.
A solução foi uma nova ferramenta,
Silent Tools, que é suficientemente
robusta para executar com precisão os
furos de Ø 120 mm em uma máquina
flexível ao invés de uma máquina
dedicada. A barra antivibratória Silent
Tools permite a usinagem de longos
comprimentos e que a ferramenta
trabalhe em uma máquina CNC com
troca de ferramentas automática, ao
invés de apoiada em mancais fixos
como era antes.
O tempo necessário para a operação
de desbaste dos mancais para o
eixo-comando foi reduzido de seis para
dois minutos.
Toda a linha de produção foi
remontada e outros sete processos
migrados para as máquinas Heller e
GROB. Os novos processo e ferramenta
reduziram custos e aumentaram a
eficiência e economia de tempo de
produção.
16 metalworking world
O Departamento de
Qualidade analisa
os detalhes finais do
bloco de motor
usinado antes de
enviá-lo para a
montagem.
[1] A fábrica da Cummins
está próxima à Via Dutra,
a principal rodovia que
liga São Paulo e
Rio de Janeiro.
[2] Leidson Nunes,
pre-setter de
ferramentas da
Sandvik Coromant,
prepara a barra
Silent Tools.
[3] Ferramentas rotativas
que foram reafiadas e
preparadas.
[1]
[2]
formas de melhorar o relacionamento, com o objetivo de
ter um novo grande projeto a cada seis meses.
"Sempre há oportunidades de melhorias", diz Granzoto.
NOS ÚLTIMOS ANOS, o foco tem sido mais na redução de
custos que na expansão ou reorganização da produção,
refletindo as tendências da metalurgia brasileira. O país
tem um enorme mercado interno, bem como mercados em
países vizinhos, como a Argentina, mas o sucesso da
economia do Brasil levou a uma perda relativa de
competitividade em grande parte da indústria de transformação, devido ao aumento do valor da moeda brasileira
desde a crise financeira que atingiu os Estados Unidos e a
Europa. A produção do Bloco C caiu 20% em 2013, em
relação ao ano anterior.
A redução de custos é essencial, assim como ter pessoas
que conhecem profundamente as especificidades dos
processos de usinagem.
"A Sandvik Coromant estará presente se precisarmos de
uma nova ferramenta ou estratégia", afirma Emerson. "Ela
nos conhece bem e, também, a nossa fábrica." n
[3]
metalworking world 17
18 metalworking world
textO: risto pakarinen
ESTILO: Anton Thorsson
Foto: Magnus Cramer
peça
por peça
Inspiração. Até coisas boas podem passar dos limites. Pergunte à empresa
de brinquedos LEGO, cuja sede por criatividade tornou-se grande demais
e quase a levou à falência em 2003. Mas a empresa encontrou uma
maneira de gerir a inovação e se reconstruir, peça por peça.
nnn "Acho a criatividade superestimada", afirma David
Robertson, professor de inovação e desenvolvimento de
produtos na prestigiada Wharton School, da Universidade
da Pensilvânia. Ele se refere ao recente sucesso da LEGO
depois de um período de turbulência empresarial.
Para uma empresa fundada em 1932 e que faz peças de
montar de plástico, a LEGO é muito presente na era digital.
Memes da marca aparecem diariamente na internet e, a cada
dia, crianças de todas as idades constroem seus próprios
mundos de LEGO em todos os tipos de pisos, ignorando o
perigo de vê-los sugados por aspiradores de pó.
"Ainda assim, em 2003 a LEGO esteve à beira da
falência", diz Robertson, autor de Brick by Brick: How
LEGO Rewrote the Rules of Innovation and Conquered the
Global Toy Industry (Peça por Peça: Como a LEGO
reescreveu as regras da inovação e conquistou o mercado
global de brinquedos).
a empresa registrou perda de 150 milhões de
euros e o gerente de desenvolvimento de negócios, Jørgen
Vig Knudstorp, desenhou um quadro sombrio para o
EM 2003,
futuro. A LEGO, então, contratou Jesper Ovesen, um
CFO experiente. Segundo ele, se nada fosse feito, o
quadro poderia ser ainda pior. A empresa demitiu mais de
mil pessoas, vendeu o edifício-sede, fez um empréstimo
de emergência e vendeu a maior parte dos parques
temáticos.
"Basicamente, eles tiveram que tentar gerar dinheiro
para permanecerem vivos", conta Robertson.
E isso era exatamente o que a empresa deveria ter feito.
No final dos anos 1990, eles perceberam que as crianças
estavam trocando o LEGO pelos videogames cada vez
mais cedo. Canais de distribuição mudavam e novas
empresas estavam mais agressivas, reduzindo as margens
da LEGO. Os brinquedos dos concorrentes eram
fabricados em países de baixo custo, enquanto a coroa
dinamarquesa se valorizava. Além disso, as patentes da
LEGO tinham expirado.
A empresa criou uma série de inovações, incluindo filmes,
brinquedos eletrônicos, videogames e centros de educação.
Eles contrataram pessoas criativas em todo o mundo e
assinaram acordos com franquias de Star Wars e Harry Potter.
Há mais de 915
milhões de maneiras de
combinar seis peças de
LEGO.
A cada ano, mais de
400 milhões de pessoas
passam cinco bilhões
de horas com LEGO.
O LEGO é vendido em
mais de 130 países.
Sete conjuntos de
LEGO são vendidos por
segundo, em média.
Existem 62 peças de
LEGO para cada pessoa
na Terra.
A tolerância das
máquinas durante a
fabricação de peças de
LEGO é de apenas 0,002
milímetros.
metalworking world 19
"Os LEGO Star Wars e Harry Potter foram um enorme
sucesso - mas apenas nos anos de lançamento de novos
filmes", explica Robertson. "Como não lançaram filmes
em 2003 e no primeiro semestre de 2004, eles entraram
em apuros. Quase todas as inovações entre 1999 e 2002
foram inúteis."
"Além disso”, acrescenta, "a LEGO é um negócio de
custo fixo. Quando eles vendem acima de certo nível, os
lucros se acumulam rapidamente. Se vendem abaixo
desse nível, as perdas também se acumulam."
Mas a razão principal que quase tirou a empresa dos
negócios foram as sucessivas tentativas de estimular a
criatividade, afirma Robertson. "Muitas coisas estavam
acontecendo em toda a empresa e as pessoas seguiam
sendo encorajadas a terem novas ideias. Não era lucrativo
e eles acabaram perdendo o controle. Agora eles têm um
novo sistema e, ainda que continuem sendo criativos, se
você é um designer de LEGO, seu trabalho não é apenas
bolar um brinquedo legal - é criar um bom Ninjago ou
delegacia de polícia."
"Eles estão muito mais focados agora", conta, "e,
portanto, rentáveis."
NO CAMINHO DE volta à rentabilidade, a LEGO também
voltou à sua essência: a peça. "A LEGO é boa em contar
histórias por meio das peças e permitir enredos interessantes nas construções que cada um faz", diz Robertson.
A crise ensinou à empresa um pouco de humildade. No
passado, ela teria grandes shows de novas ideias, e, em
seguida, a gestão decidiria pelo sim ou não. "Agora,
criam uma cena, como uma batalha de ninjas, e escutam
o que as crianças têm a dizer sobre ela", explica. "Se elas
contam muitas histórias, a LEGO sabe que o brinquedo
tem potencial. Como gostam de dizer na empresa, ‘há
apenas dois grupos de pessoas honestas: crianças e
bêbados’. O trabalho do gerente é perguntar o que as
crianças falam. O que dizem na Alemanha? O que
David Robertson,
professor da Wharton
School, Universidade da
Pensilvânia.
aprendemos? O processo é muito diferente."
O novo sistema de orientação à inovação mantém a
inovação focada. No passado, os gestores da LEGO
puxavam alavancas que não estavam conectadas a nada.
"O que você precisa é de controle", diz. "Isso pressiona
mais os designers, mas alguns são mais felizes com o
novo modo de fazer as coisas, porque em vez de criar
algo que nunca verá a luz do dia, agora 90% de seus
produtos vão para o mercado."
"Inovação não é o mesmo que criatividade", acrescenta.
"Há muitos papéis diferentes dentro de uma empresa em
que tudo gira em torno da inovação. Ok, talvez você não
seja do tipo criativo, mas pode ser realmente bom em
encontrar empresas que fazem coisas legais e trazer suas
ideias para a própria empresa, ou em gerir uma equipe
criativa, ou em trabalhar com parceiros externos. Colocar
várias ideias juntas e conectá-las de forma sistemática é
muito valioso e esse é o segredo para a inovação rentável."
"A criatividade é parte disso, mas não uma parte
especialmente grande", diz Robertson. "Acho a criatividade superestimada", conta. "Acredito que as ideias criativas
sejam um subproduto natural de um bom processo e elas
surgem com frequência se você fizer a coisa certa."
O novo sistema da LEGO está em vigor há quase uma
década e parece funcionar.
"Cinco anos com crescimento anual de vendas de 24%
e lucro de 40% é impressionante", afirma Robertson.
"Todos usamos a Apple como exemplo de grande
empresa orientada pela inovação, mas a LEGO também
faz parte desse tópico. Seus resultados recentes são ainda
melhores do que os da Apple." n
O que os fabricantes podem aprender com a história da LEGO?
[1] A inovação nem sempre é rentável. Entenda como equilibrar criatividade e eficiência. [2] Reveja sua abordagem e oferta regularmente e
mude tudo o que não estiver funcionando. [3] Adaptação é a chave para o sucesso a longo prazo. Esteja alerta para novas possibilidades de
diversificação. [4] Continue jogando e divirta-se!
20 metalworking world
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metalworking world 21
tecnologia
texto: Elaine Mcclarence
imagem: borgs
desafio: Como melhorar o
processo de corte?
solução: Adotar soluções
otimizadas que aumentam o uso de
material e a segurança do processo.
Concepções
aperfeiçoadas
para corte
para grandes volumes de peças com alimentação por
barra, os fabricantes estão sempre à procura de soluções
que ofereçam mais eficiência no uso de materiais, a fim de
controlar os custos totais e suportar o aumento da capacidade
de alimentação por barras. Garantir a segurança do processo
por meio de uma ferramenta com vida útil previsível e
consistente também é importante para assegurar a qualidade
das peças de reprodutibilidade, particularmente para corte.
A Sandvik Coromant introduziu uma gama de soluções
que abrangem lâminas de corte e SL, adaptadores, hastes e
ferramentas convencionais e uma nova geração de pastilhas
para corte que atendem a esses interesses. O CoroCut QD
baseia-se nas comprovadas séries Q-Cut e CoroCut, e assim
amplia as opções para esses processos com uma gama de
ferramentas flexível, de uso simples e fácil seleção.
O foco tem sido a melhoria em aspectos-chave, como um
novo material e um design de ferramenta calculado pela
FEM para mais estabilidade do processo. A fixação da
ferramenta é feita por meio de um mecanismo inteligente,
porém simples e fácil de usar. O tip seat da ferramenta é
inclinado 20 graus e incorpora uma back stop para resistir às
altas forças de corte. Para pastilhas com largura de 2
milímetros ou mais, a interface da pastilha tem um trilho para
aumentar a estabilidade.
No conceito CoroCut QD, foi dada atenção ao desenvolvimento de novas e atualizadas geometrias de corte. Ao usinar
uma peça, forças de corte minimizadas e remoção eficiente
de material são importantes. Uma pastilha deve ser o mais
22 metalworking world
estreita possível e ter uma geometria que
faça com que o cavaco seja mais estreito
que o canal, a fim de proporcionar uma
operação de corte com bom controle de
cavacos e acabamento superficial. No
interior do CoroCut QD há pastilhas com
cinco geometrias para operação de corte e uma
geometria para torneamento, bem como opções
para afiação do tipo “faça você mesmo” e opções
sob medida para uma ampla gama de materiais. A
cobertura de pastilha de PVD oferece melhor
adesão, melhor qualidade das arestas de corte e
melhor tolerância ER.
Como a refrigeração de alta pressão (HPC) está
comumente disponível nos tornos mais modernos,
o CoroCut QD foi projetado com uma completa
opção de refrigeração disponível em todas as
ferramentas com pastilhas de dois milimetros ou mais de
largura. Esta característica foi projetada para ser a mais fácil
possível de usar por meio de conexões plug-and-play, e as
pastilhas são projetadas para atender as exigências do HPC.
O CoroCut QD lida com essa questão dos altos custos
de materiais, oferecendo ferramentas com larguras de
corte reduzidas. O conceito segue a tendência do
crescimento na utilização de materiais de alta liga e
aumento da capacidade de alimentação por barras com o
uso de HPC.
estudo de caso:
a Endress & Hauser, um fabricante
líder em medição industrial e máquinas
de automação, produz componentes
para barras de até 60 milímetros de
diâmetro. Dependendo do componente,
o tempo de processamento demora de
dois a dez minutos, com o corte sendo
uma das últimas operações. Devido ao
elevado custo de cada componente, a
empresa solicitou à Sandvik Coromant
ajuda no desenvolvimento de um
processo mais seguro. Com materiais
que incluem Hastelloy e aço inoxidável,
o objetivo era usar apenas uma classe
de pastilha e de geometria em todas as
operações de corte.
A Endress & Hauser testou o CoroCut
QD, o que resultou não apenas em mais
segurança no processo com melhor
acabamento superficial, como também
em maior vida útil da ferramenta. Os
resultados típicos foram seis vezes
melhores no que se refere à vida útil da
ferramenta para aço inoxidável e de três
a cinco vezes melhores para Hastelloy.
Outro benefício da adoção da nova
solução foi a redução de custos. As
economias de material, por meio da
utilização de pastilhas com larguras
menores significou custos reduzidos, e a
seleção de uma única classe e
geometria resultou em menor estoque, o
que também contribui para reduzir
custos.
resumo
A fabricação de grandes volumes de
produtos a partir de barras requer
processos de corte que contribuem para
reduzir os custos e maximizar o uso do
material. O CoroCut QD é a mais recente
solução da Sandvik Coromant que se
baseia na longa experiência da empresa em
uma segura e produtiva usinagem de
alimentação por barras. O resultado é uma
série simples de usar e fácil de selecionar.
Ao cortar uma peça, forças de corte minimizadas e remoção
eficiente de materiais são importantes.
metalworking world 23
texto: Paul redstone
Fresamento de
engrenagens avança
Per Morten Abrahamsen
Novas tecnologias de usinagem estão prestes a transformar o
mundo do fresamento de engrenagens, possibilitando maior
precisão e redução do tempo de produção. Economia de tempo
de até 90% leva a competitividade a um novo patamar.
“Estamos fazendo
coisas consideradas
impossíveis há pouco
tempo”, diz
Lars Bursche,
vice-presidente da
Sandvik Coromant.
nnn A questão principal em fresamento de
engrenagens é a qualidade. Por isso, a indústria
é cautelosa em adotar novas tecnologias,
preferindo esperar até que estejam consolidadas. Mas inovações como as pastilhas
intercambiáveis, fresas tipo caracol e novos
conceitos de fresas de discos possibilitam
ganhos de produtividade grandes demais para
serem ignorados.
O avanço tecnológico é mais que uma
evolução, é uma revolução, diz Lars Bursche,
vice-presidente da Sandvik Coromant. Ele
acredita que a indústria está num importante
momento de definição e que a resposta dos
fabricantes à nova tecnologia definirá o
panorama da competitividade no futuro.
P: Trata-se realmente de uma revolução?
R: Com certeza! Quando você oferece
ferramentas e métodos que reduzem o tempo de
ciclo de 50% a 90% em comparação às soluções
existentes, realmente não pode ser chamado de
outra coisa. Esse tipo de mudança pode ser
assustador para alguns fabricantes. Mas eles
precisam se perguntar: Podemos arcar com as
consequências de não aceitar essa tecnologia?
24 metalworking world
P: Quais são os riscos?
R: Muito poucos. Essas ferramentas
mais tecnológicas são um investimento que dura de três a cinco anos. Em
geral, falamos de tempo de amortização de
menos de três meses. Fabricantes de engrenagens, hoje, não compram apenas uma fresa de
HSS (aço rápido). Normalmente eles compram
dez fresas do mesmo tamanho para lidar com a
logística de decapagem, reafiação e recobertura
de forma a manter o fluxo de produção.
P: Quais os avanços da Sandvik Coromant
em relação ao fresamento de engrenagens e
com caracol?
R: No fresamento de engrenagens estamos
avançando no limite do possível em termos de
tecnologia de ferramentas de usinagem.
Estamos fazendo coisas consideradas
impossíveis há pouco tempo, o que torna
nossa fresa de perfil completo, a CoroMill176,
única. Nossos novos conceitos de fresa de
disco têm aberto caminho para melhorias
significativas de produtividade e vida útil da
ferramenta.
Também temos evoluído bem com as fresas
P: Quais as aplicações para o uP-Gear e o
InvoMilling?
R: O InvoMilling é ideal em casos de alta
flexibilidade do componente – por exemplo,
para pequenos lotes e fabricação de protótipos.
Também é adequado para o crescente número de
fábricas que não têm máquina dedicada para
fresamento de engrenagens. O InvoMilling combina usinagem de canais com tornofresamento,
permitindo a usinagem de engrenagens involutas
e estrias com qualquer módulo e ângulo de
hélice em um único set up na máquina. Há
também um novo método de usinagem
multieixo para engrenagens retas e helicoidais,
onde as variações no formato da engrenagem
são geradas de acordo com o trajeto da
ferramenta em vez do seu formato.
A tecnologia uP-Gear aumenta produtividade
e flexibilidade da usinagem de engrenagens
cônicas. Também é usada em máquinas
multieixo, com software dedicado e de fácil uso
e um conjunto de fresas selecionadas para a
aplicação envolvida.
P: Como as ferramentas com pastilhas
intercambiáveis se comparam à HSS em
termos de precisão?
R: Quando você reafia um caracol de HSS, a
queda de qualidade é inevitável. Mas com os
modernos caracóis inteiriços de metal duro com
pastilhas intercambiáveis, você consegue um
“novo” caracol quando troca as pastilhas – com a
mesma qualidade do original. Com redução de
tempo de produção de 50% a 90%, a engrenagem
acabada se torna consideravelmente mais barata.
de acabamento, graças ao nosso trabalho de
desenvolvimento com design e software de
metrologia avançados. Agora podemos prever a
qualidade da fresa antes mesmo de produzi-la.
Para fresamento com caracol, podemos
fazer pastilhas sob medida, de acordo com a
demanda do processo e do resultado desejado
– com ou sem protuberância. Nossos novos
conceitos resultam geralmente em superfícies
e tolerâncias mais adequadas para retificação
comparadas às fresas de HSS. Em termos de
engrenagens pré-endurecidas, nossos
conceitos superam em muito a HSS.
Engrenagens com 52 HRC podem ser
usinadas, o que só é possível com soluções
inteiriças de metal duro.
P: O uso de novas ferramentas demanda
novas máquinas?
R: Não. Vemos bons resultados no fresamento
de engrenagens com nossos novos conceitos
sendo aplicados em máquinas de 50 anos –
com redução de tempo de mais de 50%. Mas
se você coloca novas ferramentas em uma
nova máquina para fresamento com caracol
– por exemplo, com o suporte Coromant
Capto integrado – você terá uma experiência
mágica!
P: Fabricantes grandes e pequenos podem se
beneficiar?
R: Sim! Os grandes fabricantes devem sempre
aderir aos novos conceitos de fresamento de
engrenagens, como a CoroMill 176 e 177. Os
de média escala também podem obter
vantagens usando os conceitos de fresa tipo
caracol se o volume de engrenagens estiver na
faixa de 1.000 a 1.500 por ano. Para fabricantes de pequena escala, o novo conceito de
fresa de disco, como a CoroMill 172, é a
melhor escolha. Pequenos fabricantes também
podem se beneficiar de nossos novos métodos
revolucionários para fresamento de engrenagens: uP-Gear e InvoMilling.
P: Quais ganhos podem ser obtidos com
relação ao tempo de vida útil combinado a
dados de corte mais baixos?
R: Prometemos aumento mínimo de duas a três
vezes na vida útil da ferramenta, mas na prática
vemos chegar a cinco vezes. Com relação aos
dados de corte, podemos diminuir a velocidade
até 80 m/min. Para impulsionar a produção, a
tecnologia oferece um potencial de 250 m/min,
sem precisar de óleo. O caracol com pastilhas
intercambiáveis CoroMill 176 também está
disponível como uma ferramenta integrada
Coromant Capto para máquinas de 4 a 5 eixos.
P: Que faixa de componentes de engrenagem
pode ser produzida com a nova tecnologia?
R: Hoje podem ser usinados módulos de M1,5
(InvoMilling) até M50, e a imaginação é o único
limite. Nossas soluções de pastilhas de perfil
completo estão atualmente limitadas ao módulo
M10, mas estamos procurando levá-las adiante.
O desenvolvimento nunca para! n
metalworking world 25
tecnologia
texto: turkka kulmala
imagem: borgs
desafio: Como efetuar com sucesso
um fresamento de topo em um bolsão
profundo de 125 milímetros em um
difícil componente aeroespacial com
raio de canto de 15 milímetros?
solução: Tente uma fresa com
cabeça intercambiável e com uma
pequena haste cilíndrica fabricada a
partir de metal pesado.
Compacta
e flexível
A filosofia da modularidade em ferramentas é, em linhas
gerais, a de conscientemente reduzir as opções para atingir
a flexibilidade operacional. Um acoplamento padronizado
simplifica o estoque de ferramentas e permite a multifuncionalidade sem sacrificar a rigidez. (como relatado na
MWW2/2010, página 7).
O Coromant Capto da Sandvik e as cabeças de corte
intercambiáveis (EH) representam duas camadas de
modularidade baseadas no mesmo princípio de um cone
pré-carregado e do contato da flange para alcançar
rigidez e força extremas. O sistema EH oferece uma
gama de fresas de topo inteiriças e intercambiáveis e
ferramentas de mandrilar para a mesma haste na faixa
de diâmetro intermediária de 10 a 32 milímetros, entre
os intervalos típicos das tradicionais ferramentas
inteiriças de metal duro e com pastilhas
intercambiáveis.
Duas aplicações distintas se beneficiam da estrutura
compacta das ferramentas EH: operações que requerem
longo alcance, como em grandes centros de usinagem
(MC) na faixa de diâmetro de 10-32 mm, e aquelas com
requisitos críticos de comprimentos de calibração, como
26 metalworking world
em MCs de pequeno e médio porte e portas-ferramentas
acionados (DTH - Driven Tool Holder) em centros de
torneamento. Típicas interfaces de ferramentas em torres
de centros de torneamento incluem o Coromant Capto de
tamanho C3 a C5, enquanto pequenos MCs normalmente
têm acoplamentos como o BT30 e o HSK40/50, onde a
produtividade é o requisito fundamental.
Longo alcance pressupõe, essencialmente, uma
ferramenta delgada, porém rígida. O sistema EH proporciona isso permitindo uma haste menor se comparada com
a cabeça de corte, o que dá a folga em torno da haste
requerida em bolsões profundos.
profundos para a indústria
aeroespacial é um bom exemplo de usinagem onde fresas
EH modulares, combinadas com hastes inteiriças de metal
duro ou de metal pesado, oferecem o alcance desejado sem
limitar a segurança do processo. Como uma alternativa para
o sistema EH, pode-se utilizar ferramentas especiais, mas
isto envolve custos adicionais e tempos de fabricação mais
longos, além de fazer com que as quebras de ferramentas se
tornem muito dispendiosas.
fresamento de bolsões
Uma redução no comprimento
de calibração é fundamental em
centros de usinagem pequenos
para ficar abaixo da 'linha crítica
de calibração', que tem enorme
impacto na produtividade.
outra característica do sistema EH é o fato de ser
compacto: toda a ferramenta, do fuso até a aresta de corte, é
constituída por apenas duas partes, a haste e a cabeça de
corte, o que elimina a necessidade de um suporte separado.
Isto é capitalizado em aplicações que requerem redução do
comprimento de calibração, como DTHs em centros de
torneamento, onde o comprimento das ferramentas é
limitado pelo diâmetro de volteio, isto é, a folga necessária
ao redor da torre rotativa.
O impacto das ferramentas EH curtas e rígidas na
produtividade pode ser bastante significativo nestas
aplicações: a profundidade de corte pode aumentar em até
dez vezes. n
resumo
A modularidade oferece flexibilidade operacional, segurança e
possibilidades de padronização. Ferramentas modulares com
cabeças de corte intercambiáveis proporcionam longo alcance
para bolsões profundos assim como redução dos comprimentos
de calibração para torres estreitas. Boa rigidez oferece
benefícios de produtividade em ambos os casos.
metalworking world 27
textO: johan rapp
ilustraÇÃO: khuan + Ktron
Começou com
einstein
Inovação. O ITER, novo reator experimental de energia de
fusão, está em fase de construção. O objetivo: gerar dez
vezes mais energia que a usada no processo. As expectativas
são grandes, mas os desafios não são poucos.
nnn Em Saint-Paul-lez-Durance, sul da França, está em andamento a
construção do maior reator experimental de energia de fusão do mundo,
o ITER. Pesquisadores dizem que ele pode ser a chave para resolver os
problemas energéticos da humanidade para as futuras gerações.
"O objetivo da fusão é tornar disponível na Terra a mesma energia
das estrelas", diz Francesco Romanelli, líder da Agência Europeia para
o Desenvolvimento da Fusão Nuclear (EFDA).
A energia de fissão, usada atualmente em reatores nucleares comerciais, é baseada na energia liberada na divisão de átomos. A fusão libera
energia quando átomos se fundem.
É virtualmente ilimitada, pois se baseia em matérias-primas abundantes
(deutério da água e lítio da terra). Fusão não produz gases de efeito estufa
ou resíduos radioativos e é considerada bem mais segura que a fissão, já
que não pode desencadear reações em cadeia. Um acidente teria consequencias muito limitadas e locais, de acordo com funcionários do ITER.
A enorme quantidade de energia necessária para executar o processo
de fusão é um desafio enorme. A matéria é transformada em plasma a
temperaturas extremas.
Em 1991, pela primeira vez, uma instalação de testes europeia (JET)
produziu quantidade significativa de energia (1,7 megawatt) a partir da
28 metalworking world
fusão nuclear controlada. Testes subsequentes forneceram mais
potência, mas até agora se gasta muito mais do que se produz. Espera-se
que o ITER mude isso. Ele será construído para atingir temperaturas de
até 150 milhões de graus Celsius sob alta pressão e ter a capacidade de
produzir 500 MW de potência para cada 50 MW usados no processo.
A construção do ITER começou em 2007. Uma centena de tratores
passou mais de um ano terraplanando o local em que os edifícios da
área técnica seriam construídos. Neste ano, foi inaugurado o prédio
futurista do escritório do ITER.
O ITER ainda não está pronto. Está sendo construído passo a passo.
Pesquisadores têm de resolver grandes problemas ao longo do caminho,
como a exaustão do calor. O plasma será contido por magnetismo em
uma enorme estrutura conhecida como tokamak. Um desviador feito de
aço inoxidável e tungstênio na base vai entrar em contato com o
exaustor a temperaturas muito elevadas. Isso funciona em um ambiente
de pesquisa, onde um reator é operado por apenas alguns minutos, mas
não em uma instalação que gera gigawatts de potência continuamente.
Outra incógnita é o material a ser usado no interior do tokamak e
outras peças de revestimento do plasma. A fusão produz nêutrons de
alta energia que bombardeiam e enfraquecem materiais sólidos. A
pesquisa precisa encontrar materiais que suportem este processo.
TOKAMAK ITER
O ITER é uma
criação conjunta
da União Europeia,
Índia, Japão, China,
Rússia, Coreia do
Sul e Estados
Unidos.
As temperaturas
no tokamak ITER
alcançarão 150
milhões de graus
Celsius – dez vezes
mais quente que o
núcleo do sol.
O tokamak ITER
vai pesar 23 mil
toneladas – três
vezes mais que
a Torre Eiffel.
Cerca de 80 mil km
de fios condutores
de nióbio-estanho
serão necessários
para o campo
magnético toroidal
do ITER.
O tokamak terá
60 metros de
altura acima do
solo e outros13
metros abaixo.
Hélio
Deutério
Per Forssell
gerente de negócios do
setor de energia,
Sandvik Coromant
InOVAÇÃO
é A RESPOSTA
Nêutron
A Sandvik Coromant investe
pesadamente em Pesquisa &
Desenvolvimento (P&D) para ajudar
empresas de geração de energia
com novas soluções. Perguntamos
para Per Forssell, gerente de
negócios do setor, sobre as
necessidades atuais e futuras.
P: A construção do ITER demanda
muitos materiais e tecnologia. Como
a Sandvik Coromant contribui?
Estamos na vanguarda da tecnologia de
usinagem para a indústria de geração
de energia. Oferecemos soluções e
aplicações para clientes que fornecem
peças para o ITER.
Trítio
P: Fale sobre seu trabalho atual com
Há muitas outras perguntas a responder. Alguns críticos dizem que o
uso comercial da energia de fusão é um sonho inatingível.
"Desafios são muitos, mas os benefícios são grandes demais para serem
inexplorados", diz Michel Claessens, chefe de comunicação do ITER.
"Estamos trabalhando duro para provar que os críticos estão errados."
O ano de 2020 é a meta para os primeiros testes com plasma. Experiências de fusão visando a amplificação em dez vezes da energia injetada
começarão sete anos mais tarde, de acordo com a previsão do ITER.
Os planos são substituir o ITER por um protótipo de reator comercial, DEMO, na década de 2030. Seria o primeiro a fornecer eletricidade de fusão à rede. De acordo com a EFDA, espera-se ter a fusão como
fonte de energia comercialmente viável em 2050.
Isso são quase 150 anos depois de Albert Einstein dar as primeiras
pistas sobre como as estrelas obtêm sua energia com a famosa equação
E = mc ², que prevê que uma pequena quantidade de massa (m) pode
produzir uma quantidade muito grande de energia (E). Depois disso, os
pesquisadores começaram a desvendar os segredos da fusão.
Se você está curioso sobre como um reator de fusão funciona,
observe o sol. Ele gera energia por fusão de núcleos de hidrogênio em
hélio. Em seu núcleo, o sol funde 620 milhões de toneladas de
hidrogênio por segundo. n
30 metalworking world
A fusão do deutério
com trítio cria o
hélio-4 e libera um
nêutron e 17,59 MeV
de energia.
os clientes de geração de energia.
Somos um integrante de destaque
neste setor e trabalhamos com
usinagem de peças utilizadas em usinas
de carvão, gás, água, eólica e nuclear.
As necessidades variam, dependendo
do sistema de geração de energia.
Quando os sistemas são complexos e
os desligamentos onerosos, peças de
alta qualidade são essenciais para
evitar problemas. Nós podemos
fornecê-las.
P: Qual é a sua opinião sobre o
futuro da geração de energia?
A questão climática é crucial. Levará
tempo até que possamos confiar em
soluções como o ITER. Ao menos pelos
próximos 20 anos dependeremos de
geração de energia a carvão. Como ela
polui, o foco está na redução das
emissões e melhoria da eficiência em
sistemas modernos. Isso envolve um
novo material que pode lidar com altas
pressões e temperaturas mais elevadas
em turbinas - um desenvolvimento com
alta exigência de tecnologias de
usinagem. Graças ao nosso foco em
P&D, somos capazes de atender
diferentes necessidades.
textO: Anna McQueen Foto: Audrey Bardou
Mais poder
para o cotovelo
A Manoir Industries fabrica peças de grandes
dimensões, como cotovelos e tubos para a indústria de energia
nuclear. Graças a uma parceria com a Sandvik Coromant, a
empresa pode agora fornecer soluções acabadas, em vez de
apenas peças desbastadas.
Pîtres, França.
metalworking world 31
Acabamento em
desbaste de peças
pequenas em
andamento. Com a
nova máquina, a
Manoir Industries
pode trabalhar
peças de até 16
toneladas.
Cotovelos assim podem
pesar oito toneladas ou
mais e são peças críticas
para a indústria nuclear.
nnn A imagem da Normandia como um lugar
de colinas, pomares de maçãs e vacas pastando
na grama verde exuberante para produzir o
cremoso queijo Camembert é rapidamente
esquecida quando se entra na planta da Manoir
Industries em Pîtres, perto de Rouen, no norte
da França. Chamas, aço derretido, indústria
pesada e usinagem de alta tecnologia de peças
críticas para a indústria nuclear o trazem para
um tipo diferente de realidade.
A Manoir Industries é líder mundial em
circuitos primários moldados para usinas
nucleares e especialista em peças feitas de
metais complexos que exigem qualidades
especiais para atender suas aplicações nas
indústrias petroquímica e nuclear. Com estas
peças, não há margem para erro.
32 metalworking world
Em 2011, a empresa investiu em um novo
centro de usinagem horizontal, equipando-se
com uma TOS Varnsdorf WRD130, no valor
de 2,3 milhões de euros, para usinar corpos
de válvulas e componentes de bombas de até
16 toneladas. O investimento ilustra a
determinação da Manoir Industries para se
tornar um parceiro fundamental na construção de usinas de energia em todo o mundo e
para cumprir seu acordo com o conglomerado
francês de energia Areva, assinado em 2012 e
que prevê a substituição dos circuitos
primários da primeira geração de usinas
nucleares do país.
"Podemos usinar o interior
de circuitos primários para
aplicações nucleares", diz
Gilles Beaujour, gerente de métodos industriais
da Manoir Industries. "Já fabricamos estes
grandes cotovelos e tubos na fundição em Pîtres,
mas só éramos capazes de fornecer peças
desbastadas aos nossos clientes. Agora podemos
oferecer uma solução completa para eles e abrir
portas para aqueles que procuram uma solução
final de usinagem para suas peças. Entre eles,
incluem-se empresas de tubulação, energia,
válvulas e bombas e defesa."
A máquina foi encomendada em outubro de
2011 ao distribuidor francês REPMO, do
fabricante tcheco TOS Varnsdorf, e entregue
em maio de 2012. Instalá-la foi
um desafio técnico complexo
que requereu 34 caminhões de
concreto, 1.400 blocos de cimen-
A máquina WRD130
usa unidades de fixação
Coromant Capto tamanhos
C10, C8 e C6. Ela oferece uma
solução de troca rápida sólida,
confiável e fácil de usar.
to, 11 toneladas de reforços de aço e 900
toneladas de material duro só para fazer a
base para o local.
Com a máquina encomendada, a Manoir
Industries precisava estabelecer quais ferramentas iria usar e, mais importante, quem iria
fornecê-las.
O PRIMEIRO PASSO de Beaujour foi chamar três
fornecedores regulares da Manoir Industries e,
ao mesmo tempo, iniciar um estudo com o
Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da École
Nationale Supérieure d'Arts et Métiers
(ENSAM), em Cluny. "Encomendei um projeto
para estabelecer o melhor corte e material de
usinagem", diz Beaujour, ele próprio um aluno
da ENSAM. "Tivemos que otimizar esses novos
meios de produção e validar as ferramentas de
usinagem e posições necessárias para obter a
melhor combinação entre velocidade, cavacos e
desgaste."
Com o sistema Coromant Capto da Sandvik
como favorito, Beaujour começou a trabalhar
com Damien Benoist, especialista em sistema
de ferramentas da Sandvik Coromant, que atua
em Orléans, para acertar os detalhes. "Um
cotovelo de 90 graus para circuito primário tem
diâmetro de 787,4 milímetros e pesa oito
toneladas", diz Benoist. "A usinagem dessas
peças envolve a remoção de cerca de 2,5
toneladas de cavacos de metal, mas o maior
desafio técnico foi projetar um sistema que
tivesse a capacidade de manobra necessária
dentro destas peças enormes para remover entre
Porta-ferramentas incluem
várias unidades de usinagem
Coromant Capto C10 feitas sob
medida: longas e curtas, com
combinações de versões
direita, esquerda e neutra.
A máquina também usa​
pastilhas de metal duro
intercambiáveis, que são
recicladas para a Manoir
Industries pela Sandvik
Coromant.
metalworking world 33
34 metalworking world
Sem margem para erros.
Gilles Beaujour e seus
colegas da Manoir
Industries são líderes
mundiais em circuitos
primários moldados para
usinas nucleares.
metalworking world 35
A máquina TOS em
ação. O primeiro
cotovelo usinado foi
entregue em outubro
de 2012.
36 metalworking world
Gilles Beaujour, da Manoir
Industries, vê um futuro
brilhante para sua empresa.
quatro e 20 milímetros em toda a peça acabada."
A solução usa a unidade de corte e fixação
Coromant Capto tamanho C10, projetada
especialmente para esta aplicação. "Damien foi
capaz de transformar minhas especificações em
uma projeção industrial", continua. "A Sandvik
Coromant não apenas me vendeu um produto,
mas também me ajudou a desenvolver um
processo mais eficiente."
Benoist surgiu com a ideia de usar ferramentas de duas pontas para reduzir os tempos de
troca delas. "Essas ferramentas de dupla cabeça,
ou turbo, são utilizadas principalmente em
aplicações automotivas, mas esta era a situação
ideal para aquela tecnologia", diz. "No ACES
(Centro Avançado de Soluções de Engenharia),
nossa tarefa é responder aos desafios técnicos
de um projeto no qual as soluções tradicionais
não são suficientes, além de surgir com
processos otimizados que são tecnologia de
ponta e economicamente viáveis."
a Manoir Industries também estava interessa-
da em uma solução de fixação e usinagem o
mais padronizada possível. "Mudanças rápidas,
modularidade e compatibilidade são muito
importantes para a nossa estratégia de longo
prazo para poupar dinheiro e precisamos ser
capazes de adicionar uma série de ferramentas
padronizadas ao sistema quando o negócio de
usinagem se expandir para outras peças",
declara Beaujour.
A máquina recém-instalada foi ligada pela
primeira vez em setembro de 2012.
No entanto, a Manoir Industries rapidamente
percebeu que tinha esquecido de considerar
n Sophie Maire (esq.) e Damien Benoist
(segundo à esq.) da Sandvik Coromant,
com Thierry Grille (segundo à dir.) e Gilles
Beaujour (dir.) da Manoir Industries.
"Trabalhamos juntos para encontrar uma
solução otimizada," diz Beaujour.
como as peças usinadas iriam vibrar.
Beaujour lembra: "Imaginamos que o
peso – nove toneladas – manteria o
cotovelo firme, mas a pressão do corte
é tanta que ele começou a vibrar com
força. Imediatamente comecei um
estudo com o ENSAM para desenvolver uma solução específica para fixar
as peças, mas tivemos que usinar a
primeira unidade com a ajuda de
correntes pesadas para mantê-la
firme."
A equipe também estava apreensiva
pela forma que os dois cortes se encontrariam no
meio. Dadas as dimensões das peças, elas são cortadas a partir de uma extremidade, antes de girar
180 graus e, em seguida, cortadas a partir da
outra. "Ficamos muito impressionados quando
descobrimos que havia menos de 0,1 milímetro
de diferença entre os cortes", diz Beaujour.
O primeiro cotovelo usinado foi entregue
em outubro. Cada peça requer cerca de 250
horas de usinagem e usa em torno de dois
quilos de pastilhas de metal duro, que são
posteriormente recolhidas e recicladas pela
Sandvik Coromant.
Os envolvidos concordam que uma das
razões para o sucesso da parceria foi uma
paixão compartilhada. "Tínhamos um desejo
em comum e trabalhamos para encontrar a
melhor solução", diz Beaujour. "Acredito
que, quando as coisas tocam no lado humano,
as parcerias funcionam."
ESTES SÃO tempos estimulantes para a Manoir
Industries. Um novo investidor chegou com um
sólido plano de crescimento de cinco anos e a
empresa está implementando uma nova
estratégia para substituir e atualizar seu
equipamento. "O futuro parece promissor", conta Beaujour. "Produzir peças acabadas com alto
valor agregado na máquina TOS é mais um
passo para criar a indústria do futuro." n
Fundada na Normandia em
1917, a Manoir Industries
agora tem presença global.
O grupo tem três mercados
principais: petroquímico e
nuclear; energia e indústria; e
ferroviário e construção. Ele
emprega 1.600 pessoas e tem
vendas anuais de cerca de 220
milhões de euros.
Em 2013, a Manoir Industries
foi adquirida pelo parceiro
histórico do grupo, a gigante
chinesa da metalurgia Yantai
Taihai.
A empresa foca em peças
únicas concebidas e
projetadas em parceria com os
clientes, por isso qualidade e
serviço ao cliente são
fundamentais.
A Manoir Industries orgulha-se
do conhecimento em
matérias-primas e trabalha
com clientes desde o princípio
para desenvolver soluções
personalizadas que levem a
parcerias de longo prazo.
metalworking world 37
tecnologia
textO: Elaine McClarence
ilustração: kjell thorsson
Propulsor da
engenharia
na indústria aeroespacial, a
seção de motores representa o
ápice da engenharia em termos
de complexidade e precisão de
fabricação. A indústria prevê
dobrar a produção nos
próximos 15 anos, aumentando,
simultaneamente, o uso de
materiais sofisticados de alta
dureza e resistência. Usinar em
38 metalworking world
tolerâncias precisas coloca
ainda mais pressão sobre um
ambiente de produção já
bastante exigente. A Sandvik
Coromant tem novas e
comprovadas soluções para
furação em superligas resistentes ao calor (HRSA), que
suportam as inflexíveis
exigências dessas operações
fundamentais na indústria
aeroespacial, bem como em
indústrias de petróleo e gás.
Superligas resistentes ao
calor são difíceis de usinar
porque geram elevadas forças
de corte durante a usinagem,
levando à alta pressão e calor, o
que por sua vez resulta em um
endurecimento por trabalho.
Além disso, devido à baixa
dissipação térmica, as brocas
são capazes de resistir a altas
temperaturas, o que significa
que o calor gerado durante o
processo de furação é retido
dentro da peça, e há um risco de
que ele seja transferido para a
broca, causando quebra
prematura da mesma. n
MÁXIMA PRECISÃO
CoroDrill 846
Peças de paredes finas
requerem furos de precisão. A
atualizada CoroDrill 846 oferece
um processo seguro por meio
do controle de desgaste da
aresta com reduzida força de
corte axial.
GEOMETRIAS DEDICADAS
CoroReamer 835
Peças complexas e sofisticadas sob
extrema pressão estabelecem
elevadas exigências quanto à
qualidade do furo. Alargadores
inteiriços de metal duro de alto
desempenho da familia CoroReamer
são a solução, com geometrias
dedicadas para várias aplicações e
materiais.
ROSQUEAMENTO
SEGURO
CoroTap S
Rosqueamento com macho de
materiais ISO-S e resistentes
ao calor é uma operação
extremamente abrasiva que
requer as mais baixas forças
de corte possíveis. As
ferramentas CoroTap contam
com um desenho de aresta e
classe de material melhores
para garantir forças axiais e
torques reduzidos.
EXCELENTE ACABAMENTO SUPERFICIAL
CoroBore 824XS
Concebidas para furos de pequeno diâmetro em
carcaças e hastes nas quais são necessárias
tolerâncias estreitas e excelente acabamento
superficial, estas ferramentas têm uma escala de
ajuste, tornando possível ajustar o diâmetro à
tolerâncias micrométricas.
DESEMPENHO SEGURO DE FERRAMENTAS
CoroChuck 970 e 930
Estes mandris de precisão hidráulica oferecem
desempenho seguro de ferramentas em operações
de rosqueamento com macho e furação. Eles
podem ser rapidamente apertados ou soltos com
um torquímetro dedicado, melhorando a eficiência por
meio de mudanças e set ups rápidos
e fáceis.
metalworking world 39
Print n:o C-5000:571 POR/01
© AB Sandvik Coromant 2013:3
Inveio™
Orientação da estrutura
cristalina unidirecional
Nova classe GC4325 para torneamento de aços
Desempenho
muito além do que
os olhos podem ver
A primeira classe de pastilhas com tecnologia Inveio™
Uma inovação no nível atômico que revolucionou a
usinagem. A estrutura precisamente controlada de sua
cobertura garante que a GC4325 tenha vida útil mais
longa e desgaste mais previsível na mais ampla gama
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Ela redefine as possibilidades de desempenho da área
ISO P25 e tem tudo que você precisa em uma única
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www.sandvik.coromant.com/gc4325