Está a debater-se com tempos de produção lentos em peças torneadas complexas? A deslocação constante de peças de uma máquina para outra aumenta a mão de obra, introduz erros e reduz as suas margens de lucro.

Um torno CNC de duplo fuso é uma máquina com dois fusos opostos: um fuso principal e um sub-fuso. Esta configuração permite o fabrico "Done-in-One", maquinando ambas as extremidades de uma peça numa operação única e ininterrupta.

Quando vi pela primeira vez um torno de duplo fuso em ação, foi um divisor de águas. A capacidade de completar uma peça complexa sem que um operador lhe toque é a chave para um verdadeiro fabrico "lights-out". Esta tecnologia não é apenas uma atualização; é uma mudança completa na forma como se aborda o torneamento de produção. Trata-se de eliminar o desperdício e combinar vários processos num único fluxo contínuo.

Como é que um sub-eixo difere de um eixo principal em termos de função?

Vê dois fusos na máquina, mas serão apenas imagens espelhadas um do outro? Uma utilização incorrecta pode levar a um mau desempenho e até mesmo danificar a máquina.

O fuso principal é o motor com maior binário para cortes pesados. O sub-eixo é o finalizador versátil, utilizado para operações secundárias e até para fornecer apoio como um contra-ponto ativo.

Pense nisso como se tivesse dois especialistas. O eixo principal¹ é o principal motor de trabalho, enquanto o sub-eixo² é o ajudante especializado que completa o trabalho, mas as suas capacidades têm vindo a aumentar ao longo dos anos.

A casa de força: Fuso principal

O fuso principal efectua sempre a primeira operação (OP10). Foi concebido para obter a máxima rigidez e potência para efetuar os cortes mais pesados a partir de barras em bruto. A sua função é estabelecer as caraterísticas primárias e os pontos de referência da peça com extrema precisão.

O finalizador e apoiante: Sub-fuso

A função mais básica do sub-eixo é retirar a peça e maquinar a parte de trás (OP20). No entanto, em máquinas mais avançadas, por vezes designadas por tornos "twin spindle", o sub-spindle é tão potente como o principal, permitindo uma maquinação pesada e agressiva em ambos os lados. Uma função frequentemente negligenciada é a sua capacidade de atuar como um "contra-ponto vivo" totalmente sincronizado. Para veios longos e finos, podemos programar o sub-spindle para agarrar a extremidade livre da peça, fornecendo um suporte rígido que amortece a vibração, melhora o acabamento da superfície e permite um corte muito mais rápido.

Quais são as vantagens de produtividade de um torno de eixo duplo em relação aos tornos CNC padrão?

Um torno CNC normal é um cavalo de batalha, mas tem uma grande fraqueza: cria inventário de trabalho em processo (WIP) que obstrui o seu chão de fábrica e imobiliza capital.

Um torno de duplo fuso elimina o WIP ao completar a peça num só ciclo. Executa OP10 e OP20 em simultâneo, transformando um processo de vários passos numa operação automatizada e sem falhas.

O salto de produtividade é enorme porque ataca todo o tempo "sem valor acrescentado" no seu processo. Num torno normal, executa-se a OP10, depois um operador descarrega as peças. Essas peças ficam então num contentor, à espera. São transferidas para outra máquina, re-fixadas e re-qualificadas antes da OP20 poder sequer começar. Todo esse tempo de manuseamento, transporte e armazenamento é um desperdício.

A torno de duplo fuso³ erradica este desperdício. Melhor ainda, permite maquinagem sobreposta⁴. Enquanto o sub-fuso está ocupado a executar a OP20 na primeira peça, o fuso principal já começou a maquinar a OP10 na peça seguinte a partir do stock de barras. O tempo de ciclo total já não é OP10 + OP20; é simplesmente o tempo da operação que for mais longa. Este processamento paralelo é um multiplicador de força fundamental que as máquinas de fuso único nunca poderão igualar, transformando duas operações numa só.

Como é que um torno de duplo fuso pode reduzir o tempo de ciclo e o custo por peça na produção?

A sua cotação é competitiva, mas os longos tempos de ciclo e os elevados custos de mão de obra estão a consumir os seus lucros. Precisa de fazer peças mais rápidas e mais baratas sem sacrificar a qualidade.

Um torno de duplo fuso ataca os custos de todos os ângulos: reduz os tempos de ciclo através da maquinagem paralela, elimina o trabalho manual para o manuseamento de peças e melhora a qualidade através da eliminação de erros de fixação.

A justificação financeira para uma máquina de duplo fuso é esmagadora quando se olha para o custo total por peça. Em alguns casos do mundo real, a mudança de uma peça complexa de um processo de várias máquinas para uma única configuração de duplo fuso resultou num Redução de 10 vezes no tempo de ciclo⁵.

Isto é conseguido atacando todas as fontes de desperdício. O processo "Done-in-One", especialmente quando combinado com um alimentador de barras e um coletor de peças, permite um verdadeiro fabrico "lights-out". Podemos carregá-lo com material, carregar no ciclo de arranque e deixá-lo funcionar sem supervisão durante a noite, produzindo centenas de peças acabadas. Isto reduz drasticamente os custos de mão de obra direta e maximiza o retorno do nosso investimento. Além disso, ao maquinar todas as caraterísticas numa única fixação, a concentricidade e o alinhamento entre as caraterísticas da frente e de trás são quase perfeitos. Isto aumenta o rendimento das peças boas de 80% para mais de 95% nalguns casos, reduzindo os custos de desperdício e de retrabalho.

Que sectores e aplicações beneficiam mais das capacidades de um torno CNC de duplo fuso?

A sua oficina produz uma grande variedade de peças. Como é que sabe se uma máquina de duplo fuso é o investimento certo para o seu tipo específico de trabalho?

Os sectores que necessitam de peças complexas com caraterísticas em ambas as extremidades são os mais beneficiados. Isto inclui o sector automóvel para componentes de transmissão, o sector médico para implantes cirúrgicos e o sector aeroespacial para acessórios de alta resistência.

Embora muitas lojas possam beneficiar, esta tecnologia é uma verdadeira mudança de paradigma para aplicações específicas onde as vantagens são mais pronunciadas.

Alto volume, alta precisão⁶

• Automóvel: A procura incessante de milhões de peças idênticas para motores, transmissões e sistemas de transmissão a baixo custo torna esta tecnologia essencial.
• Médico: Perfeita para a produção de implantes ortopédicos complexos, como parafusos para ossos e instrumentos cirúrgicos, a partir de materiais resistentes como o titânio, em que o processo "Done-in-One" garante a precisão necessária.
• Aeroespacial e Defesa: Ideal para fixadores de alta resistência, acessórios hidráulicos e componentes de sistemas de orientação em que o alinhamento de caraterísticas e a fiabilidade não são negociáveis.

Geometrias ideais de peças⁷

Pense em qualquer peça que exija trabalho de ambos os lados:

• Veios e eixos: Estas peças têm quase sempre caraterísticas como roscas, ranhuras ou orifícios cruzados em ambas as extremidades.
• Válvulas e acessórios: Candidatos perfeitos que requerem torneamento, roscagem e abertura interna em várias faces, onde a relação entre as caraterísticas é crítica.

Conclusão

Um torno CNC de duplo fuso é uma estratégia de produção. Ao adotar o fabrico "Done-in-One", elimina o desperdício, aumenta a produtividade e proporciona um menor custo por peça, proporcionando uma vantagem competitiva decisiva para qualquer oficina moderna.

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