Com
o objetivo de otimizar as ferramentas de corte para que tenham um desempenho
adequado sem perderem propriedades, um grupo de investigadores da Faculdade de
Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) está a desenvolver um
sistema de refrigeração interna inovador, baseado no sistema de arrefecimento
dos catos.
A
inovação está a ser desenvolvida no âmbito de um projeto em copromoção da
Agência de Inovação designado “3DCompCer - Manufatura Aditiva de Compósitos de
base Cerâmica para componentes Mecânicos”, financiado com quase um milhão de
euros.
As operações de maquinação exigem a utilização de ferramentas com elevada dureza, em particular a temperaturas elevadas (existente no contacto da apara com a ferramenta), boa resistência ao desgaste, estabilidade química e resistência à oxidação. Os compósitos cerâmicos cumprem esses requisitos e, desta forma, são os materiais selecionados para estas aplicações.
No
entanto, começa por explicar Teresa Vieira, professora catedrática do
Departamento de Engenharia Mecânica da FCTUC, «com o passar dos tempos os
materiais a maquinar alteraram-se e as condições de corte tornaram-se cada vez
mais desafiantes, levando os sistemas de arrefecimento externo a ficarem
inoperacionais». Assim, prossegue, «obrigaram à necessidade de criar novos
sistemas de arrefecimento interno eficazes, mas tal só é possível através da
fabricação aditiva, em que as geometrias não têm “limite operacional”».
De
acordo com a também investigadora do Centro Engenharia Mecânica, Materiais e
Processos (CEMMPRE), «o desenvolvimento de novas ferramentas diferenciadas das
existentes apresenta a possibilidade de alargar o campo de aplicação das
ferramentas de maquinagem de base cerâmica, possibilitando condições de
trabalho mais exigentes e tempos de vida útil superiores. Paralelamente, a
otimização da geometria das ferramentas, através da introdução de novos
sistemas de canais internos de refrigeração, permitirá reduzir significativamente
o peso das ferramentas e concomitantemente diminuir o consumo de
matérias-primas normalmente de custo elevado, como o carboneto de tungsténio e
carbonitreto de titânio», considera.
A
aplicação de técnicas de fabrico aditivo, isto é, impressão 3D, pode permitir o
processamento de geometrias complexas, ferramentas de corte com canais internos
de refrigeração. Sendo que «a otimização deste processo em materiais de base
cerâmica para aplicação em ferramentas de maquinação é inovadora e disruptiva,
trazendo benefícios ao nível do desempenho das ferramentas, redução de material
e celeridade no processamento, tudo de grande importância para uma indústria
sustentável», observa Teresa Vieira.
«O
aumento de desempenho, a funcionalidade e o tempo de vida das ferramentas é de
extrema importância para toda a indústria metalomecânica onde o corte é
essencial para o fabrico de componentes/sistemas para todas as indústrias,
destacando-se as associadas à mobilidade e a bens comuns», conclui.
No
projeto 3DCompCer, liderado pela empresa Palbit, fornecedora mundial de
ferramentas de corte de alta qualidade, as instituições envolvidas são a
Universidade de Coimbra (UC) e a Universidade de Aveiro (UA). Universidade
de Coimbra - Portugal
