BUCHER Emhart Glass elimina o gargalo das operações de corte

Embora as opções de ferramentas ligeiramente mais rápidas estivessem disponíveis, David Turk e a BUCHER Emhart Glass estavam relutantes em trocar sua ferramenta de corte já testada e comprovada. Porém, um novo produto que triplicou sua produtividade finalmente motivou a troca.

Recipientes e garrafas de vidro são tão presentes no dia a dia que a maioria das pessoas provavelmente já deve ter usado alguns moldados e inspecionados em uma máquina BUCHER Emhart Glass. Fornecedor de recipientes de vidros de alta qualidade há mais de um século, a BUCHER Emhart Glass desenvolveu a máquina de seção individual (IS) padrão na indústria e, recentemente, o dispositivo para formação de recipientes de vidro mais usado e preferido pelos fabricantes de vidro em todo o mundo. Essa máquina tem um banco de 5 a 20 seções idênticas e cada uma contém um conjunto completo de recipientes de vidro de diferentes tamanhos – a maioria destinado aos setores médico, científico ou de alimentos e bebidas.

Na fabricação de vidro, a inspeção e a análise de defeitos são etapas críticas. Para garantir que a BUCHER Emhart Glass continuasse a fornecer recipientes de vidro de alta qualidade, a empresa comprou a Powers Manufacturing em Elmira, N.Y em 1982. A empresa Powers Manufacturing construiu uma reputação internacional ao fornecer equipamentos de inspeção a frio de alta qualidade.

Até hoje, a instalação da BUCHER Emhart Glass em Elmira N.Y. ainda projeta, fabrica, monta e entrega complexas máquinas de inspeção. A planta em Elmira emprega cerca de 140 pessoas, com chão-de-fábrica e montagem em um só lugar. A parte do chão-de-fábrica ocupa quase 12.000 pés quadrados da instalação com 25 funcionários distribuídos em dois turnos.

A fábrica é equipada com sete tornos verticais, dois horizontais, três tornos com três eixos e um torno com sete eixos. O mix de marcas inclui uma fresadora e um torno Mazak, três tornos Hardinge, duas máquinas Haas, uma Komo e um Bridgeport vertical. Os materiais mais comuns incluem leadloy 12L14, que tende a ser mais macio e fácil de usinar, bronze-alumínio e aços inoxidáveis, que tendem a ser mais difíceis.

O fluxo de trabalho da fábrica da Emhart é caracterizado por diversas tarefas rápidas. Para limitar o tempo de máquinas paradas, esse programa requer flexibilidade do operador, pois trocas frequentes exigem mais das máquinas e ferramentas para que executem as tarefas o mais rápido possível. Esses trabalhos rápidos de usinagem requerem velocidade de corte otimizada e vida útil longa da ferramenta a fim de manter a fábrica produtiva.

“Usamos as ferramentas da Sandvik Coromant desde meados da década de 90 principalmente para fresamento e torneamento,” conta David Turk, engenheiro de MFG/CNC na Emhart Glass. “A Sandvik Coromant é nosso principal fornecedor de pastilhas e suportes de ferramentas. Temos alguns outros, mas eles fornecem provavelmente de 80 a 85% de nossas ferramentas de metal duro intercambiável. Temos um bom relacionamento com nosso fornecedor local de ferramentas, One Time Tool, e eles sugeriram experimentarmos a Sandvik Coromant – seguimos o conselho e usamos as ferramentas deles desde então.”

Embora Turk já usasse as ferramentas da Sandvik Coromant para outras operações, ele não estava convencido de mudar a atual operação de cortar para um torno. Preso a um processo e a um produto usado há muitos anos, ele esteve sempre atento para produtos que oferecessem uma melhoria significativa, porém nada do que foi testado era muito melhor se comparado ao que já vinha sendo usado.O corte não é uma operação raramente usada pela Emhart. Na verdade, essa operação é necessária para diversas peças.

“Como geralmente o corte é o estágio final do processo de usinagem, ele é uma etapa crucial.”

Como geralmente o corte é o estágio final do processo de usinagem, ele é uma etapa crucial.” Considerando os set-ups da máquina, a programação e o tempo já gasto para gerar cavacos, máquinas e operadores investiram muito para usinagem da peça antes de a operação de corte ser realizada.As peças já foram torneadas, rosqueadas com macho, furadas, os canais foram usinados e passaram pelo acabamento antes do corte. O sucateamento de uma peça após tal investimento de tempo e da capacidade da máquina não é apenas uma opção nesse momento. Assim, ficar preso ao processo que Turk e outras pessoas na Emhart acreditavam ser o mais seguro era o que fariam se algo não mudasse radicalmente seus níveis de produção.

Garantindo um troca

“Testamos diferentes pastilhas, diferentes fornecedores e mesmo algumas pastilhas da Sandvik Coromant, e não observamos resultados que garantissem a troca,” diz Turk. “Como fazemos muitas tarefas rápidas e já dedicamos muito tempo alterando o set-up e a programação, queríamos algo que realmente surpreendesse para fazer a troca. A longo dos anos, vimos algum aumento da velocidade e da eficiência com outras pastilhas e ferramentas, mas ainda não era o suficiente para motivar a troca.”

Porém, embora Turk estivesse suficientemente impressionado por outra ferramenta de corte disponível no mercado, o operador Tom Waite pediu novamente a ele para testar novas ferramentas para a operação de cortes no terceiro trimestre de 2013. Enquanto isso, Jim Pappas, gerente de vendas na Sandvik Coromant, concluiu o treinamento sobre a nova ferramenta para cortes e canais CoroCut QD. O momento era perfeito para Pappas conversar com Turk.

“Conversando sobre o lançamento de novos produtos, falamos sobre ferramentas para cortes e canais e mencionei a solicitação de Tom para esses tipos de ferramentas e foi quando tivemos uma ideia,” conta Turk. “Jim veio à fábrica com o CoroCut QD, forneceu os parâmetros, trouxe uma grande peça do estoque e começamos o teste. De imediato, ficamos impressionados com a maneira como os cavacos foram formados - foi surpreendente.”

Melhorias imediatas

De um dia para o outro, Turk atingiu os resultados que estava procurando para as aplicações de cortes. Com CoroCut QD, ele triplicou os cavacos por rotação e a velocidade de corte (Surface Feet per Minute - Sistema Imperial). O material era removido tão rápido que eles realmente tiveram que reduzir um pouco a velocidade do fuso para otimizar a vida útil da ferramenta, o que também era notável segundo Turk.

“Usávamos cerca de cinco pastilhas por semana anteriormente; agora esse número caiu para uma por semana,” diz Turk. “Com relação à velocidade, originalmente usávamos cerca de 220 SFM, 0,002 pol. por rotação, agora, chegamos a 600 SFM e 0,007 pol. por rotação, o que significa um drástico aumento.”

A remoção de mais material se traduz diretamente em mais peças prontas. O tempo depende sempre do diâmetro da peça torneada, mas para uma peça com 3 pol. de sobremetal, Waite e Turk reduziram o tempo de corte de 20 segundos para 6 a 8 segundos. Ao considerar uma margem conservadora de 10 segundos por peça (devido às mudanças no diâmetro), a matemática rápida de Turk constata que o CoroCut QD economiza, provavelmente, 15 minutos por turno o que equivale a uma hora por dia. Extrapolando os números para um ano, são 125 horas economizadas.

Porém, toda a velocidade do mundo seria inútil sem precisão. Assegurar cortes retos repetitíveis é também muito importante.

"A qualidade do corte é visível: ele está bom e reto."

"A qualidade do corte é visível: ele está bom e reto." Em cortes, você pode ter um cone côncavo ou convexo; para fora ou para dentro,” diz Turk. “Usamos um indicador, um instrumento de medição desenvolvido para verificar o cone, e para certificar de que a lâmina está perpendicular à superfície da peça. Uma vez concluída a calibração, tudo fica certo.”

Com todos os principais testes mostrando uma melhoria significativa na produtividade e mantendo o mais alto grau de precisão, Turk ficou impressionado. Porém, como operador da máquina, também queria algo convincente. O fator crítico aqui era em uma operação na qual a configuração da torre do torno exigia que o CoroCut QD fosse instalado em posição contrária, de cabeça para cima e não de cabeça para baixo.

"O protocolo comum em máquinas de torneamento é virar a superfície de corte de cabeça para baixo para que a gravidade auxilie na remoção de cavacos. Sem a ajuda da gravidade, os cavacos ficam presos em aplicações de cortes e canais estreitos, o que pode significar 3/16 pol. (ou 5 mm); é por esse canal estreito que os cavacos escoam,” informa Turk. "Tom mencionou rapidamente como ficou impressionado com a maneira como a refrigeração força os cavacos para fora do canal — mesmo quando o corte é para cima."

Segundo Turk, a refrigeração interna que flui através da ferramenta fornecendo um fluxo constante na aresta de corte contribui para melhorar a vida útil da ferramenta e para o escoamento dos cavacos. A fresa anterior contou com refrigeração externa que não forneceu a mesma precisão da refrigeração.

O instinto de manter um sistema que funciona geralmente é bom, especialmente se nada melhor aparecer. Todavia, manter um processo testado e comprovado algumas vezes impede que a fábrica descubra novas soluções que podem dar um salto tecnológico gigantesco. Turk e Waite são excelentes exemplos de engenheiros e operadores que tiveram paciência para esperar o produto certo na hora certa e realizaram testes suficientes para mudar, depois de descobrirem um novo produto incrível para aplicações de corte.