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A expertise em aplicação inteligente proporciona quatro vezes mais vida útil da ferramenta
Revestimento ta-C em estampagem progressiva para proteção de desgaste otimizada em aço inoxidável de alta resistência
Quando chapas de aço inoxidável de alta resistência são usinadas, ferramentas de estampagem e conformação sem revestimento rapidamente chegam ao seu limite. No entanto, qualquer solução de proteção contra desgaste também precisa ser economicamente viável, um requisito compartilhado pelos especialistas em estampagem e conformação da SAXONIA FRANKE e seus clientes. Como um fator surpreendentemente poderoso para maiores volumes de produção e economia de custos mensurável, o revestimento à base de carbono BALINIT® MAYURA, da Oerlikon Balzers, superou todas as outras abordagens ao alcançar uma significativa extensão da vida útil das ferramentas.
A usinagem de peças estampadas e conformadas de alta precisão é uma competência central da SAXONIA FRANKE. Com sede em Göppingen, Alemanha, a empresa familiar também demonstra profundo conhecimento em conformação de metais e moldagem por injeção, atendendo clientes internacionais principalmente nos setores automotivo, de construção e elétrico. Desde a consulta inicial até a produção em série, os especialistas focam consistentemente na qualidade do componente, bem como em processos de fabricação eficientes e confiáveis.
Cargas máximas sobre as ferramentas na conformação de chapas de aço inoxidável de alta resistência
Na direção certa (da esquerda para a direita): Lucas Höer e Andreas Ziller (SAXONIA FRANKE), Alexander Sulz (Oerlikon Balzers). Eles selecionaram o BALINIT® MAYURA para a estampagem progressiva de chapas de aço inoxidável de alta resistência. / Foto: Oerlikon Balzers
Para fabricar componentes altamente duráveis, chapas de aço inoxidável ligado de alta resistência foram estampadas e conformadas em uma única operação (estampagem progressiva), utilizando punções e matrizes em um processo de estampagem e dobra. Durante a operação, as ferramentas são expostas a desgaste abrasivo e adesivo extremos, pois precisam suportar uma resistência à tração de 1.000 MPa.
“Ferramentas sem revestimento sofrem falhas prematuras em muito pouco tempo”, explica Lucas Höer, da SAXONIA FRANKE. Como Assistente do Conselho de Administração, ele esteve envolvido na busca por soluções liderada por Andreas Ziller, ex-chefe de ferramentaria, agora aposentado. Após testes iniciais de implementação, Ziller também discutiu o desafio com Alexander Sulz, Consultor de Clientes do parceiro de revestimentos Oerlikon Balzers. Isso resultou no desenvolvimento de uma ferramenta fabricada em aço rápido, com um revestimento protetor AlCrN. O resultado do teste inicial em produção: aproximadamente 140.000 peças fabricadas. Uma performance economicamente aceitável, mas ainda insuficiente considerando os grandes volumes de produção e a alta utilização das máquinas. “Precisávamos de uma solução melhor”, recorda Höer. O objetivo era claro: manter o tempo de inatividade e o refugo causado por manutenção das ferramentas e fases de readaptação no mínimo absoluto.
BALINIT® MAYURA faz a diferença
Essas condições exigentes levaram Alexander Sulz a recomendar uma solução de revestimento de desempenho particularmente elevado: BALINIT® MAYURA. Esse revestimento de carbono ta-C, livre de hidrogênio, oferece uma dureza extremamente alta (> 65 GPa), tornando-o ideal para a estampagem progressiva e abrasiva de chapas de aço inoxidável de alta resistência. Além disso, esse material tende a causar adesão e engripamento, desafios que esse revestimento de proteção contra desgaste consegue combater de forma eficaz, graças às suas excelentes propriedades antiaderentes e à sua suavidade excepcional. Ao mesmo tempo, a espessura extremamente baixa do revestimento, apenas 0,8 μm neste caso, garante que arestas afiadas de corte sejam mantidas ao longo de longos ciclos de produção.
BALINIT® MAYURA: revestimento ta-C aplicado a este punção de corte triplica a vida útil da ferramenta na produção em série de peças estampadas e conformadas em aço inoxidável de alta resistência. / Foto: Oerlikon Balzers
Quadruplicação da vida útil da ferramenta garante estabilidade de processo e reduz custos
A recomendação mostrou-se totalmente acertada. A nova ferramenta, agora fabricada em metal duro (carbeto cementado), foi tratada superficialmente com um processo especial na Oerlikon Balzers e revestida com BALINIT® MAYURA. O resultado: 600.000 peças produzidas, mais de quatro vezes a vida útil obtida com a solução anterior. Para aumentar ainda mais a confiabilidade do processo, a SAXONIA FRANKE substitui as ferramentas após 400.000 golpes. Essa melhoria de desempenho reduziu significativamente os tempos de manutenção e setup, além do tempo de parada das máquinas. Para os dois punções instalados em um único módulo de ferramenta, agora é necessário apenas um terço da quantidade anterior de peças de reposição.
Considerando todas as aplicações e períodos de operação, Lucas Höer estima que as economias anuais em comparação com a solução anterior sejam de aproximadamente € 13.000. Isso demonstra claramente como a solução de revestimento adequada, combinada com expertise direcionada em aplicação e engenharia de superfícies, pode aumentar a vida útil da ferramenta e melhorar significativamente a eficiência econômica dos processos de conformação.
Comparação das ferramentas: a nova ferramenta em metal duro com BALINIT® MAYURA aumentou a vida útil em quatro vezes (crescimento de 430%) em comparação com o aço rápido revestido com AlCrN, atingindo 600.000 peças. / Foto: Oerlikon Balzers
Sobre a SAXONIA FRANKE GmbH & Co. KG
Fundada em 1981 por Jörg Franke em Göppingen, a SAXONIA FRANKE se desenvolveu até se tornar um grupo corporativo com quatro unidades de produção na Alemanha, Suíça, Eslovênia e Estados Unidos. Com cerca de 170 funcionários em sua sede na Alemanha, a empresa fabrica produtos de alta precisão utilizando tecnologia de estampagem e conformação, além de moldagem por injeção de plástico, atendendo clientes internacionais principalmente dos setores automotivo, de construção e elétrico. Uma ferramentaria interna, juntamente com um parque de máquinas moderno, forma a base técnica para soluções completas, desde o codesenvolvimento de componentes complexos até a montagem de módulos sofisticados.
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Artigo técnico: A expertise em aplicação inteligente proporciona quatro vezes mais
BALINIT MAYURA
The next generation of carbon-based coatings for processing non-ferrous materials
Conformação de metais
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