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Revestimentos diamantados BALDIA para usinagem de materiais abrasivos

Quando os trabalhos mais complicados exigem soluções difíceis: os revestimentos de diamante fazem a diferença!

A crescente procura por materiais mais leves e robustos está a impulsionar a necessidade crescente de ferramentas que possam maquinar esses materiais de forma eficaz. A maquinagem eficiente de materiais como CFRP, cerâmica, grafite e compostos de alumínio requer uma elevada vida útil da ferramenta e uma confiabilidade do processo – os revestimentos de diamante oferecem uma solução ideal para esses materiais. Embora sejam complexos e demorados de produzir, os revestimentos diamantados reduzem significativamente o desgaste abrasivo e aumentam significativamente a produtividade. Revestimentos de diamante extremamente duros e resistentes ao desgaste são indispensáveis, particularmente nas indústrias automóvel, aeroespacial, de fabricação de ferramentas e moldes e para tecnologia médica.

Em comparação com os revestimentos PVD (aproximadamente 40 GPa), os revestimentos de diamante PACVD/CVD destacam-se com a sua dureza incomparável de aproximadamente 80-100 GPa. Eles não só são mais resistentes ao desgaste, mas também possuem alta condutividade térmica e são quase quimicamente inertes. Os revestimentos diamantados permitem maquinar materiais desafiadores, como os usados em próteses dentárias e construção de aeronaves, e podem reduzir significativamente os custos de produção, como demonstram dois exemplos impressionantes.

Os plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP) são leves e robustos, mas maquiná-los de forma eficiente representa um desafio significativo. Os revestimentos diamantados oferecem uma solução ideal, embora para algumas aplicações eles devam atender a tolerâncias de perfuração muito apertadas, que são cuidadosamente examinadas em laboratório.

Foco no óxido de zircônio: o diamante dá à tecnologia odontológica o acabamento perfeito

A maquinagem de óxido de zircônio em tecnologia odontológica é uma tarefa desafiadora, especialmente ao usar ferramentas de microfresagem com diâmetros que variam de 0,1 a 1 milímetro e trabalhando com tolerâncias mínimas de fabricação. Com revestimentos diamantados avançados do portfólio BALDIA da Oerlikon Balzers, os laboratórios odontológicos podem reduzir significativamente o desgaste das ferramentas e os custos de produção associados. Esses revestimentos permitem tolerâncias de fabricação precisas no diâmetro da ferramenta e na espessura do revestimento, que são essenciais para a maquinagem de materiais altamente abrasivos, como o óxido de zircônio. A extrema dureza dos revestimentos BALDIA prolonga significativamente a vida útil da ferramenta e, ao mesmo tempo, reduz o atrito e a carga térmica excessivamente alta. Estas propriedades permitiram ao laboratório dentário Ziacom Medical, em Espanha, obter uma excelente qualidade de superfície, mesmo a velocidades de corte mais elevadas, garantindo os melhores cuidados dentários possíveis para os seus pacientes.

Muitos dentistas e laboratórios dentários dependem de revestimentos diamantados para a produção de implantes dentários. Neste caso, o revestimento diamantado BALDIA® provou ser a solução preferida para a fresagem de óxido de zircónio, aumentando a vida útil das ferramentas de um laboratório dentário espanhol em 30 por cento.

CFRP torna as aeronaves mais leves, mas coloca desafios na maquinagem

Compósitos reforçados com fibras, como o CFRP, estão a revolucionar a construção de aeronaves com suas propriedades de baixo peso, mas a sua maquinagem representa desafios significativos. Dois modelos de fabricantes de aeronaves mais conhecidos já usam CFRP para 30 a 50 por cento da sua estrutura, tornando a maquinagem económica de plásticos reforçados com fibra de carbono um grande problema. Para a perfuração de precisão em CFRP, que deve penetrar em materiais de 11 a 25 milímetros de espessura com tolerâncias apertadas de apenas algumas dezenas de micra, ferramentas especializadas são essenciais.

A C6 Composite Tooling, com sede no estado alemão de Baden-Württemberg, oferece soluções personalizadas para atender a essas solicitações na indústria aeroespacial. O fabricante trabalhou com a Oerlikon Balzers para otimizar o processo de maquinagem, e o uso de um revestimento diamantado BALDIA melhorou significativamente a vida útil da broca one-shot de 80 para mais de 250 furos. Esta solução reduziu os custos das ferramentas em mais de metade e aumentou consideravelmente a relação custo-eficácia da perfuração.

Andreas Mayer, Engenheiro de Tecnologia de Automação da FACC, confirma o sucesso: "A ferramenta e o revestimento têm um bom desempenho em todas as aplicações, seja em unidades de alimentação de broca semiautomáticas ou em máquinas CNC. Estamos particularmente satisfeitos com a alta relação custo-benefício da perfuração, bem como com a redução da troca de ferramentas e dos tempos de inatividade, que são nossos principais objetivos."

De 80 a 250 furos: Um revestimento diamantado BALDIA melhorou significativamente a vida útil de uma broca one-shot usada para maquinar CFRP na construção de aeronaves, reduzindo os custos da ferramenta em mais da metade. Foto: FACC

Tão preciso como um relógio suíço

No exigente mundo da relojoaria, a maquinação de ligas de platina representa um desafio único que exige a máxima precisão. A Oerlikon Balzers fornece revestimentos de diamante sob medida para esta finalidade. Esses revestimentos não só permitem uma maquinação precisa com tolerâncias apertadas, mas também garantem uma vida útil longa da ferramenta e ótima confiabilidade do processo.

O processo de revestimento de diamante: complexo e demorado

O processo de produção de revestimentos de diamante é complexo e demorado, exigindo precisão em vários estágios para alcançar os melhores resultados possíveis. O primeiro passo é limpar e analisar cuidadosamente as superfícies da ferramenta (substratos) antes do pré-tratamento químico. A etapa seguinte, desenvolvida pela Oerlikon Balzers, é crucial e estabelece as bases para o crescimento bem-sucedido dos cristais de diamante.

"Ao controlar com precisão as interrupções no processo de crescimento, podemos ajustar o tamanho dos cristais para criar estruturas micro ou nanocristalinas, adaptadas aos requisitos específicos de cada aplicação", explica Matthieu Guillon, Gerente de Produto de Revestimentos de Diamante da Oerlikon. Ele também destaca o desenvolvimento contínuo de revestimentos de carbono personalizados: "A estreita colaboração entre a Oerlikon Balzers e a D-Coat e nossa ampla experiência nos permitiram desenvolver consistentemente soluções inovadoras de revestimento especificamente projetadas para aplicações de maquinagens exigentes. Eles garantem o processamento económico de materiais especiais altamente abrasivos e aumentam significativamente a vida útil das ferramentas de maquinagem dos nossos clientes. Embora as etapas de produção dos nossos revestimentos de diamante sejam complexas e levem tempo, a qualidade é nossa prioridade número um."

Um revestimento de diamante BALDIA sob o microscópio eletrónico de varrimento (MEV): A aresta de corte da ferramenta de maquinação mostra a distribuição uniforme da espessura do revestimento. Isto é crucial quando são necessárias tolerâncias mínimas e um desempenho ótimo.

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    Artigo técnico - Revestimentos diamantados BALDIA para usinagem de materiais abrasivos

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Petra Ammann

Petra Ammann

Head of Communications Oerlikon Balzers
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