47 FERRAMENTAS • O elevado fator de abrasão dos materiais compostos ou compósitos intensifica o atrito na zona de corte da ferramenta. Além disso, existem outras características específicas dos materiais que afetam a maquinabilidade. Por exemplo, a elasticidade do titânio contribui para gerar vibrações que prejudicam a precisão e o acabamento superficial da peça. A estrutura interna dos compósitos está associada à laminação do material durante a maquinagem. Todos estes fatores aceleram o desgaste da ferramenta, reduzindo a sua vida útil. A tendência da indústria aeronáutica aponta claramente para uma maior utilização de materiais difíceis de maquinar. Isto manifesta-se na introdução de novas ligas mais resistentes e com maior resistência térmica, na ampla aplicação de compósitos e na utilização de materiais de estrutura híbrida (metal-compósito). Para enfrentar estes desafios, a indústria de maquinagem de metais concebeu novas estratégias de corte com base nas extraordinárias capacidades das máquinas CNC e dos sistemas CAM atuais. No entanto, o elo final de todo o processo de maquinagem, que está em contacto direto com o material e extrai camadas do mesmo, é a ferramenta de corte. Trata-se da parte mais 'conservadora' da cadeia, e o seu desenvolvimento é lento, o que muitas vezes impede a plena utilização das capacidades das máquinas avançadas. Para superar estas dificuldades, é necessário reduzir as condições de corte, o que implica uma baixa produtividade e um aumento dos custos de produção. É preciso compreender que cada passo em frente, por mais pequeno que seja, no campo das ferramentas, representa melhorias significativas na maquinagem de materiais ‘difíceis’. Por isso, a indústria espera que os últimos avanços em ferramentas de corte possam mudar radicalmente esta situação. Quais são os principais requisitos para as ferramentas destinadas a maquinar estes materiais aeronáuticos de baixa maquinabilidade? Em geral, devem ser duras, duradouras e precisas para permitir uma maquinagem produtiva, garantindo uma estabilidade e precisão excecionais. No entanto, o cumprimento destes requisitos exige esforços significativos e qualquer progresso neste sentido, por menor que seja, enfrenta grandes desafios. Cada novo avanço implica um grande trabalho de I&D, bem como a realização de testes exaustivos. Portanto, o desenvolvimento de uma ferramenta centra-se nas seguintes áreas: • Qualidade do material de corte. • Desenho da ferramenta. • Componente digital da ferramenta. No que diz respeito aos materiais de corte, trata-se de aumentar a dureza e a resistência ao desgaste e às altas temperaturas. Isto é conseguido através da implementação de novos revestimentos, especialmente os baseados em nanotecnologia, e da ampliação da utilização de materiais extra-duros, como o nitreto de boro cúbico (CBN) e os materiais cerâmicos. As melhorias no design das ferramentas têm como objetivo a otimização das micro e macro geometrias, como o design da cunha ou a preparação do gume de corte, para melhorar as capacidades de maquinagem. A modelagem por computador, juntamente com a dinâmica computacional e as impressionantes capacidades da manufatura aditiva, oferecem novos métodos para dar forma aos gumes,
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