O que é uma máquina de perfuração de furos profundos invertida?

Está a tentar fazer um furo profundo. As aparas de metal obstruem o furo e partem a sua ferramenta dispendiosa. Perde tempo e dinheiro. Precisa de uma máquina melhor.

Uma máquina de perfuração profunda invertida coloca a ferramenta de corte rotativa na parte inferior e a peça de trabalho estacionária na parte superior. A peça de trabalho move-se para baixo em direção à ferramenta. Este design vertical invertido permite que as aparas de metal caiam naturalmente através da gravidade, evitando entupimentos e a quebra da ferramenta.

Os meus clientes debatem-se constantemente com problemas de perfuração de furos profundos. Mostrei-lhes este desenho único de máquina para resolver os seus piores pesadelos de entupimento de aparas. Deixem-me mostrar-vos como esta tecnologia invertida muda completamente o processo de perfuração.

Quais são as diferenças entre a perfuração de furos profundos horizontal e invertida?

Compra-se um berbequim horizontal normal. Ocupa um espaço enorme no chão e tem dificuldades com peças pequenas. Desperdiça espaço valioso na fábrica e atrasa a sua produção diária.

As brocas horizontais seguram peças longas e pesadas lateralmente e forçam as aparas para fora utilizando líquido de refrigeração de alta pressão. As brocas invertidas seguram peças curtas verticalmente na parte superior. A ferramenta corta para cima a partir de baixo. Isto permite que as aparas caiam naturalmente, poupa espaço na fábrica e reduz significativamente os tempos de ciclo.

Máquinas horizontais de perfuração profunda¹ funcionam perfeitamente para peças extra-longas, como cilindros hidráulicos maciços. Mas ocupam uma enorme área de chão. Também requerem sistemas complexos de remoção forçada de aparas. O tempo de preparação das máquinas horizontais é de trinta a sessenta minutos. Também necessitam de ferramentas de corte extremamente longas. Estas ferramentas longas abanam e vibram constantemente. Máquinas de perfuração profunda invertidas² resolvem exatamente estes problemas. Utilizam um design vertical inteligente. A máquina segura peças cilíndricas curtas acima da ferramenta. As peças medem normalmente menos de 350 milímetros de comprimento. A ferramenta de corte fica na parte inferior e aponta para cima. Este design torna a ferramenta de corte muito mais curta. Uma ferramenta mais curta significa trinta por cento mais rigidez. Não são necessárias caixas de remoção de aparas complexas. A instalação demora apenas cinco a quinze minutos. Também é possível automatizar facilmente estas máquinas com braços robotizados para acelerar a produção em massa.

Comparação da conceção do sistema

Caraterística da máquina	Sistema de perfuração horizontal	Sistema de perfuração invertido
Orientação da peça	Deitado de lado	Pendurado na vertical
Melhor tamanho de peça	Extra longo e pesado	Curto e cilíndrico
Remoção de aparas	Forçado a sair pela pressão da água	Cai naturalmente por gravidade
Tempo de configuração	Demora trinta a sessenta minutos	Demora cinco a quinze minutos

Porque é que a retidão do furo é melhor mantida numa configuração invertida em comparação com a perfuração horizontal?

O teu furo profundo está fora do centro. O furo curva-se dentro do bloco de metal. Tem de deitar fora a peça cara e começar tudo de novo. Perde grandes lucros.

As configurações invertidas mantêm a retidão perfeita do furo porque a gravidade puxa as limalhas de metal para baixo. Isto evita a acumulação de limalha. O fuso vertical alinha-se perfeitamente com a gravidade. Impede a inclinação lateral. A estrutura rígida e a ferramenta de corte curta impedem que a ferramenta se dobre durante cortes pesados.

A retidão é mais importante do que tudo na perfuração de furos profundos. Se o furo se dobrar meio milímetro, toda a peça falha na inspeção de qualidade. Falo diariamente com engenheiros sobre este assunto. Eles detestam a perfuração horizontal para trabalhos de precisão. As máquinas horizontais empurram o líquido de refrigeração para dentro do furo para expulsar as aparas. Por vezes, as limalhas ficam presas no espaço horizontal apertado. Estas limalhas presas empurram a longa ferramenta de corte. Chamamos a isto empurrar a ferramenta. Além disso, as ferramentas horizontais longas inclinam-se para o lado devido ao seu próprio peso. Esta deflexão gravitacional causa desvio do eixo³. O seu buraco fica torto instantaneamente. Máquinas invertidas⁴ parar completamente esta curvatura. A ferramenta aponta diretamente para cima. As aparas caem diretamente para baixo. Nunca ficam dentro da zona de corte. A configuração vertical alinha-se perfeitamente com a gravidade. Obtém-se uma força axial pura com zero descaimento lateral. A máquina também utiliza um corpo rígido do tipo quadro pesado. O fuso funciona com extrema precisão. A excentricidade radial mantém-se abaixo dos 0,002 milímetros. Obtém-se sempre furos incrivelmente rectos sem necessidade de sistemas de compensação complexos.

Factores que controlam a qualidade do furo reto

Fator de qualidade	Problema de máquina horizontal	Solução de máquina invertida
Localização do chip	As fichas acumulam-se no interior do buraco	As fichas caem instantaneamente
Efeito de gravidade	A ferramenta afunda-se lateralmente	Força axial pura para baixo
Empurrar ferramentas	Fichas presas dobram o berbequim	O furo vazio mantém a broca direita
Corpo do fuso	Configuração horizontal padrão	Estrutura rígida e pesada

Como é que o TSC de alta pressão funciona melhor na máquina de perfuração de furos profundos invertida?

A sua ferramenta de corte sobreaquece e parte-se no interior do metal. Não é possível remover a peça partida. Toda a peça de trabalho dispendiosa torna-se imediatamente numa sucata inútil.

A refrigeração através do fuso fornece fluido de alta pressão diretamente através do centro da ferramenta de corte. Numa máquina invertida, este fluido de alta pressão atinge a área de corte superior e empurra as aparas diretamente para baixo. Arrefece perfeitamente a ponta da ferramenta e evita danos térmicos.

A gravidade ajuda a remover as aparas, mas só a gravidade não é suficiente para furos muito profundos. Quando a profundidade do furo é vinte vezes maior do que o diâmetro do furo, é necessária uma grande potência de fluido. A máquina bombeia líquido de refrigeração a três a oito megapascal de pressão. O fluido viaja diretamente para cima através de pequenos orifícios no interior da máquina. broca de pistola de ponta única⁵ ou ferramenta BTA. Ele explode da ponta da ferramenta exatamente onde o corte ocorre. Numa máquina horizontal, este fluido tem de lutar contra a gravidade para empurrar as limalhas para fora lateralmente. Numa máquina invertida, o fluido TSC empurra as limalhas exatamente na mesma direção que a gravidade. Trabalham em conjunto na perfeição. Este fluxo maciço de fluido de refrigeração impede a fusão da ponta da ferramenta. Evita a deformação térmica da sua peça metálica. Obtém-se um acabamento de superfície suave e bonito perto de Ra 1,6 microns⁶. Esta lavagem de aparas fiável permite-lhe operar a máquina durante toda a noite em segurança sem um operador humano.

Vantagens de desempenho do TSC

Função TSC	Ação no interior do buraco	Resultado final da maquinagem
Arrefecimento direto da ponta	Pára o calor na aresta de corte	Aumenta consideravelmente a vida útil da ferramenta
Pressão do fluido	Empurra com força as aparas para baixo	Evita completamente as obstruções
Controlo térmico	Mantém a peça metálica fria	Melhora a rugosidade da superfície
Estabilidade do fluxo	Lava o buraco continuamente	Permite uma operação não tripulada segura

Que indústrias necessitam da tecnologia de furo profundo invertido?

Está a tentar produzir em massa pequenas peças de precisão. As suas máquinas actuais trabalham demasiado devagar. Os seus concorrentes entregam as peças mais rapidamente e roubam facilmente os seus melhores contratos comerciais.

As indústrias automóvel, aeroespacial e de moldes requerem tecnologia de furo profundo invertido. Estes sectores produzem peças curtas em massa com limites de precisão muito rigorosos. As máquinas invertidas perfuram peças de motores, componentes aeroespaciais de titânio e pequenos insertos de moldes com extrema precisão e velocidade surpreendente.

Fábricas diferentes necessitam de ferramentas diferentes. Algumas indústrias têm absolutamente de utilizar tecnologia de perfuração invertida⁷ para sobreviver. A indústria automóvel é o maior utilizador. As fábricas de automóveis produzem milhões de pequenas bielas e veios de transmissão de veículos eléctricos. Necessitam de furos de óleo de pequeno diâmetro perfurados de forma perfeita e rápida. As máquinas invertidas podem processar várias peças exatamente ao mesmo tempo. Algumas máquinas têm configurações de estação dupla ou de quatro estações. Esta velocidade de produção em massa permite às empresas automóveis poupar milhões de dólares. A indústria aeroespacial utiliza estas máquinas por razões completamente diferentes. Os fabricantes de aviões fazem furos minúsculos em peças e actuadores do trem de aterragem em titânio muito resistente. Preocupam-se com precisão ao nível dos microns⁸, e não apenas a velocidade. O fuso invertido rígido dá-lhes peças aeroespaciais perfeitas. Os fabricantes de moldes também adoram estas máquinas. Utilizam-nas para perfurar canais de refrigeração de precisão e furos de pinos ejectores em pequenos moldes. As lojas de máquinas em geral compram-nas para perfurar facilmente hastes curtas de aço inoxidável.

Aplicações da indústria principal

Domínio da produção	Peça perfurada típica	Benefício da máquina
Automóvel	Veios de transmissão EV	Produção por lotes a alta velocidade
Aeroespacial	Trem de aterragem em titânio	Precisão extrema ao nível do mícron
Fabrico de moldes	Canais de arrefecimento do molde	Retidão perfeita do furo
Maquinação geral	Hastes curtas de aço inoxidável	Carregamento automático fácil

Conclusão

Deve escolher uma máquina de perfuração profunda invertida para peças curtas. O design vertical invertido utiliza a gravidade e o líquido de refrigeração de alta pressão para obter furos perfeitamente rectos e uma produção rápida.

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