Projeto da UC aposta no desenvolvimento de ferramentas de corte com refrigeração interna inovadora

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).