Fresamento –
Um esporte em equipe

Juntas, HAIMER e OPEN MIND demonstraram como operações complexas de fresamento podem ser realizadas de forma dinâmica e avançada

A HAIMER é uma parceira e apoiadora importante da equipe de hóquei Augsburger Panther na Liga Alemã de Hóquei. O prestigioso fornecedor do sistema de ferramentas de máquina aproveitou essa oportunidade para demonstrar as capacidades de desempenho das suas ferramentas e suportes de ferramenta, criando um modelo de pantera. Os especialistas em CAM da OPEN MIND assumiram a desafiadora tarefa de programação usando seu software hyperMILL^®.

Os jogadores do “Augsburger Panther”, membro da LAH (Liga Alemã de Hóquei), são as “panteras” mais renomadas. A Haimer GmbH, sediada em Igenhausen, localizada a apenas 30 minutos de Augsburg, é uma orgulhosa torcedora e patrocinadora da equipe profissional de hóquei. A empresa familiar, líder de mercado que desenvolve, fabrica e vende produtos de alta precisão, teve a engenhosa ideia de fresar uma pantera em alumínio no centro de aplicação da HAIMER. A pantera é uma peça magistral que mostra que o fresamento 5 eixos com os suportes de ferramenta da HAIMER e as fresas esféricas de metal duro podem competir com o hóquei em termos de velocidade, força e dinâmica.

O chefe do centro de aplicações da HAIMER, Konstantin Brodowski, observa paralelos ainda mais significativos: “O hóquei não diz respeito apenas a velocidade e força bruta. Cada jogador precisa de habilidades técnicas excelentes e contribuir uns com os outros em uma equipe perfeita. A HAIMER trabalha da mesma forma incorporando a perfeita sinergia dos seus produtos de alta tecnologia com as ferramentas de máquina mais modernas e o melhor software CAD/CAM do setor”. 

Tabelinha entre especialistas em usinagem e programação

Em sua busca por “colegas de equipe” para o projeto da pantera, a HAIMER procurou a OPEN MIND, uma parceira e fabricante CAD/CAM de longa data baseada em Wessling, Alemanha. Seu sistema hyperMILL^® CAM é o líder em usinagem 5 eixos de acordo com muitos atores da indústria de usinagem, tornando a OPEN MIND a combinação perfeita quando se trata de programação totalmente livre. Eles não mostraram qualquer hesitação em responder ‘sim’ quando perguntados se um engenheiro de aplicação estava pronto para a tarefa de programar uma peça incomum e se juntar a nós no projeto de fresamento. O Gerente Global de Serviços de Engenharia, Christian Neuner, explica: “Um modelo como esse é uma grande oportunidade de colocar à prova a versatilidade e flexibilidade do nosso software. De muitas maneiras, a analogia da pantera se aplica perfeitamente a nós. O hyperMILL^® possui várias funções que permitem aos usuários CAM testarem definitivamente a força da máquina para atingir o objetivo desejado”.

Por isso que Jakob Nordmann, engenheiro de aplicação da OPEN MIND, mudou-se para Igenhausen, Alemanha, por algumas semanas, onde fez parceria com o engenheiro de aplicações da HAIMER, Daniel Swoboda, para configurar a infraestrutura perfeita de programação e usinagem. Assim como para a máquina de fresamento, eles escolheram o centro de usinagem 5 eixos DMG MORI HSC70 localizado no HAIMER Application Center, que é idealmente adequado para usinagem precisa de alumínio e acabamento excelente de superfície.

Soluções de ferramenta para qualquer desafio

A usinagem da cabeça da pantera provou-se especialmente desafiadora, em particular a boca e os dentes bastante detalhados. A forma longa e esguia da delicada cauda foi igualmente difícil de dominar, pois era extremamente sensível à vibração. Além disso, o acesso a várias partes foi extremamente difícil, por isso que os responsáveis decidiram fazer a estátua em dois blocos, para os quais foi utilizada uma fixação LANG macro grip 5-axis.

A acessibilidade limitada também impactou o tipo de ferramenta selecionado. Embora já estivesse utilizando as menores ferramentas possíveis, os especialistas em aplicação ainda precisaram de ferramentas de até 278 mm. Por isso que Daniel Swoboda optou por usar as ferramentas modulares HAIMER Duo-Lock™ para as aplicações de desbaste. O sistema consiste de cabeçotes de metal duro que são conectados a extensões diferentes através de uma interface extremamente estável. Ele escolheu especificamente um fresa de quatro lâminas com um raio de canto da série Duo-Lock™ HAIMER MILL Alu. Essas ferramentas totalmente ajustadas possuem repetibilidade de comprimento superior. Elas oferecem um grau de precisão com o equilíbrio perfeito em termos de abrasividade e resistência. “Nós fixamos as extensões revestidas e cilíndricas das ferramentas Duo Lock usando os HAIMER Power Shrink Chucks”, conta Daniel Swoboda. “Isso permitiu que conseguíssemos uma fixação significativamente mais rígida e menos vibração do que se tivéssemos usado os suportes de ferramenta padrão. Isso, por sua vez, nos permitiu atingir uma maior profundidade de corte e uma maior taxa de remoção de metal”.

Para o processo de acabamento, utilizamos a versão da fresa esférica de metal duro da série HAIMER MILL Alu, devido às suas propriedades microgeométricas, que foram criadas para uma superfície suave e de qualidade. Os que estão envolvidos nesse projeto levaram em consideração várias condições espaciais limitadas ao fixar os suportes extrafinos e de baixa vibração HAIMER Power Mini Shrink.

O colega da OPEN MIND Jakob Nordmann acrescenta: “O que achei mais útil ao trabalhar nesse projeto foi o fato de que todos os suportes e ferramentas da HAIMER também estavam disponíveis na forma de arquivos DXF e STP. Os modelos estão disponíveis para download na página da HAIMER. Bastam três cliques no mouse no hyperMILL^® Toolbuilder para inseri-los no banco de dados. Após isso, eles estão imediatamente prontos para programação e simulação”.

Dicas úteis: CAD para CAM e simulação

Criar um modelo visualmente atrativo exigiu uma programação cuidadosa e excelente. O primeiro problema central que encontramos: A pantera foi apresentada como um modelo STL, o especialista em hyperMILL^® Jakob Nordmann explica: “Como a conversão para um modelo de superfície teria demorado muito, decidimos fresar na rede STL, mas com um fresamento linha a linha de 1 mm para garantir que a estrutura facetada não ficasse visível”.
“Para áreas especialmente detalhadas, como a boca e a cauda, ou vincos e articulações, geramos superfícies adicionais que podem ser combinadas com o STL no hyperMILL^®”. Para isso, Nordmann usou o hyperCAD^®-S, o sistema “CAD para CAM” especialmente criado pela OPEN MIND para ajudar a atender a todas as necessidades dos programadores.

Como o espaço limitado exigiu diferentes inclinações da ferramenta, seu foco estava na manutenção do espaçamento exato da linha e uma transição perfeita sem qualquer lacuna visível. “Usei o comando ‘editar percurso da ferramenta’ para isso”, Nordmann revela. “Isso me permitiu determinar todo o percurso da ferramenta e dividi-lo em seções, o que possibilitou editar em várias inclinações usando diferentes ferramentas. Foi uma grande economia de tempo”.

Igualmente indispensável em relação ao fresamento da pantera foi o hyperMILL^® VIRTUAL Machining Center, uma solução de simulação NC com segurança do processo em que os movimentos da máquina virtual imitam fielmente os movimentos reais e garantem uma detecção de colisões confiável.

Foram necessárias aproximadamente três semanas intensivas para concluir a primeira pantera em pé. Os interessados podem admirar o modelo nos estandes da HAIMER e da OPEN MIND em exibições futuras. E, obviamente, o Augsburger Panther também receberá um modelo para a entrada do estádio, bem como para o túnel dos vestiários, de forma que os jogadores sempre tenham a motivação correta quando entrarem no gelo.
Você pode encontrar os estandes da HAIMER e da OPEN MIND na EMO Milano 2021. A HAIMER ficará no Corredor 4, estande C20; e a OPEN MIND pode ser encontrada no Corredor 7, estande G12.