Na vanguarda dos projetos de veículos elétricos, as empresas Tesla e Porsche têm apostado no uso de múltiplas engrenagens em seus novos modelos, o que pode influenciar os demais fabricantes. Mas, se por um lado, esta é uma boa notícia para quem faz esse tipo de usinagem, surge um importante desafio: como tornar produtiva a fabricação desse tipo de componente?

Gerente global de transmissão automotiva na Sandvik Coromant, Mats Wennmo propõe, em artigo divulgado pela empresa, o emprego de um método bastante tradicional, conhecido como power skiving em substituição ao shaping, processo de produção de engrenagens feito em máquina dedicada. Para comprovar a eficiência, o especialista cita o caso de um cliente que obteve uma redução de 90% no tempo de usinagem ao fazer essa transição.

Na aplicação citada, a fabricante testou o power skiving na produção de peças da engrenagem principal feitas em aço de baixa liga 16MnCr5. Elas foram submetidas a desbaste e acabamento com a fresa inteiriça CoroMill 178H PM-HSS em máquina multitarefa e permitiram alcançar velocidades de 250-300 m/min tanto para o desbaste quanto para o acabamento. Anteriormente, pelo processo de shaping, a velocidade era de 40 m/min no desbaste e 50 m/min no acabamento.

Um dos fatores importantes para esses bons resultados, segundo a empresa, foi a possibilidade de executar toda a produção em um único set-up: três a cinco etapas de desbaste e duas para acabamento. Essa mudança também refletiu positivamente na qualidade final da peça, uma vez que foram eliminadas mudanças na fixação e, com isso, ocorreram menos desvios centrais e radiais.

Power skiving X shaping

Especialista de Produto na Sandvik Coromant do Brasil, Francisco Cavichiolli explica que o processo de power skiving demanda o uso de máquinas com cinco eixos, “característica presente nas modernas máquinas multitarefas e que as tornam máquinas ideais para processos de produção onde se busca usinar as peças em poucos set-ups ou set-up único, quando possível”. Também atendem a esses requisitos, centros de usinagem de cinco eixos com possibilidade de programação de trabalho simultâneo entre os eixos.

Segundo Cavichiolli, assim como o shaping, o power skiving também é um método de fabricação de engrenagens no qual o perfil dos dentes é formado pelo giro sincronizado entre ferramenta e peça de trabalho. “No entanto, os movimentos são diferentes. Além disso, o power skiving trabalha com altas rotações tanto da ferramenta quanto da peça, tornando o processo mais rápido e produtivo em sua execução”, diferencia.

O especialista acrescenta que, no caso de engrenagens externas, o power skiving concorre principalmente como o processo hobbing ou caracol. “Já no caso de engrenagens internas, o power skiving substitui o shaping com enorme vantagem em termos de reduções de tempo de processo e economias”. Com relação à ferramenta, as fresas usadas no processo são muito parecidas com uma tradicional, com apenas uma cama de dentes em sua face e esta pode ser usada tanto para a usinagem de dentes de engrenagens internas ou externas. 

Em seu catálogo, a Sandvik Coromant oferece série de fresas para power skiving, como as inteiriças CoroMill 178S e CoroMill 178H (PM-HSS), disponíveis para o módulo 0,5–6 (DP 50–5). Com pastilhas intercambiáveis, a CoroMill 180 é adequada para módulos de 2,5–8 (DP 10–3).

Legenda: A fresa CoroMill 180 é uma das opções de ferramentas que podem ser usadas no processo power skiving

 

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