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O futuro é livre de chumbo

O futuro é livre de chumbo

Usinagem com poder de carbono

O futuro é livre de chumbo — pelo menos no que diz respeito aos materiais de latão e cobre. Isso está levando a propriedades de materiais e comportamentos completamente diferentes durante a usinagem. A indústria automotiva, entre outras, está percebendo os efeitos. Em sua busca por novas soluções, os fabricantes contam com o apoio de empresas inovadoras como a Werkö, fabricante alemã de ferramentas de corte de precisão, e a Oerlikon Balzers.

Tudo começou em 2013, quando um novo regulamento de água potável da UE limitou o teor de chumbo na água potável a 10 microgramas por litro. Os fabricantes tiveram que usar latão sem chumbo na produção de produtos de saneamento para cumprir a regra ecológica. Como resultado, um desses fabricantes, um cliente da Werkö, viu um aumento dramático no consumo de ferramentas ao produzir peças torneadas.

Usinagem completamente alterada

“A mudança para latão sem chumbo resultou em custos de ferramentas quatro vezes mais altos, longos tempos de ciclo, quebra de ferramentas e muito refugo para o nosso cliente”, explica Vicente Madrid, gerente de produto e líder de equipe de vendas diretas da Werkö. O chumbo eliminado anteriormente tornava a usinagem e a quebra de cavacos muito mais fáceis. Além disso, alguns substitutos de materiais sem chumbo aumentam o desgaste da ferramenta por meio do espalhamento do material e produzem cavacos longos e enrolados, o que prejudica a confiabilidade do processo. “Isso muda completamente o processo de usinagem”, diz Vicente Madrid.

Challenges for the automotive industry

Para resultados perfeitos: Combinação engenhosa de ferramenta e revestimento.

Os fabricantes da indústria automotiva também enfrentam o mesmo problema, embora por motivos diferentes. Em muitos países, RoHS1 ou diretivas semelhantes restringem o uso de chumbo em equipamentos ou componentes eletrônicos. E a diretiva ELV Directive2 2000/53/EC em veículos em fim de vida permite uma isenção para ligas de cobre contendo um máximo de 4% de chumbo apenas até julho de 2021. Isso significa que as indústrias enfrentam cada vez mais o desafio de usinar cobre sem chumbo ou com baixo teor de chumbo. Ao mesmo tempo, a demanda crescerá rapidamente devido à mobilidade elétrica (e-mobility) - de 185.000 toneladas em 2017 para 1,74 milhão de toneladas em 2027, de acordo com um estudo. O motivo: os veículos eletrônicos, incluindo os híbridos, exigem até 3,5 vezes mais cobre do que os carros com motores de combustão, e as estações de carregamento eletrônico também precisam de cobre para contatos e conexões.

1 RoHS = Restriction of Hazardous Substances Directive (European Union)
2 ELV = End of Life Vehicles Directive (European Union)

A parceria fornece uma solução

Após testes intensivos em seu próprio centro de aplicação, a Werkö desenvolveu uma solução de sucesso para seu cliente de produtos de saneamento. A solução é baseada em uma ferramenta especial com geometria sofisticada e espiral. O revestimento também foi alterado, porque os revestimentos de PVD clássicos não foram capazes de melhorar os resultados. Mas o uso de BALINIT HARD CARBON da Oerlikon Balzers, um parceiro de longa data da Werkö, levou ao sucesso na segunda tentativa. A combinação da ferramenta especial desenvolvida pela Werkö com o revestimento BALINIT HARD CARBON resolveu o problema do cliente - e os custos da ferramenta e os tempos de ciclo estavam novamente dentro de limites razoáveis, como antes.

Este sucesso é uma confirmação para Rico Fritzsche, Gerente de Segmento de Ferramentas de Corte da Oerlikon Balzers: “Temos reunido um conhecimento valioso sobre a usinagem de materiais sem chumbo desde 2014 em parceria com empresas e dentro do grupo de pesquisa.” Edda Enders, diretor comercial da Werkö, também está satisfeito, embora enfatize: “Não existe uma solução única para casos como este. Cada necessidade é diferente e, em última análise, são os pequenos detalhes que determinarão o desempenho.”

Werkö GmbH

  • Ilmenau, Alemanha
  • 74 colaboradores

A Werkö é um fornecedor líder de ferramentas de corte de precisão para metalurgia e no ano passado mudou-se para um novo local com quase o dobro do espaço de produção. A empresa faz parte do Grupo TDC global, que possui unidades na China, EUA, México e Brasil.
www.werkoe.de

BALINIT HARD CARBON

This carbon coating is chemically inert and prevents built-up edge formation and sticking. Moreover, it restores chip flow and is also suitable for dry machining thanks to its high hardness (5,000 HV) and low friction coefficient. Three options are available, with different coating thicknesses depending on the application, as well as customer-specific pre- and post-treatment, which further optimize chip flow and cutting pressures.

www.oerlikon.com/balzers/balinit-hard-carbon
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