Máquinas-ferramentas para fabricantes de ferramentas

A dependência dos EUA de fornecedores estrangeiros parece estar diminuindo. Muito disto deve-se à topada que tivemos durante a COVID-19 e à subsequente catástrofe da cadeia de abastecimento, uma situação ainda mais exacerbada pela guerra comercial em curso com a China.

“Do final de 2020 até 2021, a indústria de semicondutores comprou máquinas CNC em um ritmo sem precedentes”, diz Don Langley, gerente de vendas da região oeste da DN Solutions America Co., Pine Brook, NJ (anteriormente Doosan Machine Tools). “Esses não eram os tradicionais tornos de dois eixos e fresadoras de três eixos como você poderia esperar – eram todos centros de usinagem avançados de cinco eixos, tornos multitarefa e horizontais equipados com conjuntos de paletes. Outras indústrias estão começando a seguir o exemplo e, pelo que vejo e ouço, muito disso se deve à relocalização.”

Uma dessas indústrias é a de ferramentas e matrizes, a base para todas as formas de fabricação. Tal como acontece com semicondutores, aeroespaciais e médicos, os materiais aqui são normalmente resistentes e as tolerâncias são restritas. Esses desafios ajudam a explicar a necessidade de máquinas-ferramentas mais capazes e inerentemente mais complexas.

Dave Ward, gerente de marketing de produto da Makino Inc., Mason, Ohio, observou esse fato no livro Soup to Nuts of Dies and Molds da Manufacturing Engineering do início deste ano, sugerindo que os centros de usinagem de cinco eixos são mais produtivos e precisos do que seus centros de usinagem de três eixos. análogos e são ideais para este tipo de trabalho de usinagem. “Visitamos muitas lojas e existem três tendências principais no momento: cinco eixos, cinco eixos e automação”, disse ele.

Infelizmente, continua a ser mais fácil construir e comprar máquinas-ferramentas do que encontrar pessoas para operá-las. Por causa disto, a gestão da oficina de ferramentas e matrizes fica numa posição incómoda – demasiado trabalho e falta de trabalhadores – impedindo o crescimento. Contudo, tal como acontece com a cadeia de abastecimento nacional, estão a ser feitos esforços para melhorar esta situação.

Existe o já mencionado Plano de Emprego da Casa Branca, que aloca US$ 100 bilhões para o desenvolvimento da força de trabalho, mas não é segredo que escolas públicas, faculdades comunitárias e universidades em todos os Estados Unidos - juntamente com inúmeras empresas de máquinas-ferramenta - fizeram investimentos significativos no treinamento da próxima geração de trabalhadores da manufatura.

Aqueles que optarem por carreiras em ofícios especializados descobrirão que a manufatura é muito diferente do que seus pais vivenciaram há algumas décadas, e a indústria de ferramentas e matrizes não é exceção. Como apontam Ward, da Makino, e Langley, da DN Solutions, o mundo de hoje é cada vez mais um mundo de automação e máquinas-ferramentas CNC que eram apenas uma fantasia quando a maior parte dos maquinistas veteranos nasceu.

“O problema trabalhista faz parte disso, mas alguns são motivados pelo espaço limitado e pelo alto custo dos imóveis, especialmente aqui na Costa Oeste, onde trabalho”, diz Langley. “Ter máquinas que ajudam a completar peças em uma ou duas operações significa menos configurações e acessórios, menos trabalho em processo, maior flexibilidade e uma área ocupada muito menor.”

As oficinas de ferramentas e matrizes também estão solicitando máquinas que suportem taxas de remoção de metal mais rápidas, acrescenta Brock Herbert, engenheiro sênior de aplicações da região Centro-Norte da Mazak Corp., sediada em Florence, Ky. “Obviamente, há requisitos de extrema precisão a serem considerados neste ambiente”, diz ele. “Mas dependendo da peça de trabalho, muitas vezes há necessidade de altas velocidades de fuso, com controles e sistemas servo capazes de processar grandes quantidades de código muito rapidamente.”

Novamente, muito disso se aplica a componentes aeroespaciais e médicos, onde superfícies esculpidas complexas e metais resistentes são comuns. Ferramentas e matrizes elevam esse padrão ainda mais com o uso extensivo de aços para ferramentas, geralmente usinados no estado endurecido.

Por outro lado, porém, existem também os eletrodos de grafite necessários para moldar cavidades por EDM e outras características das peças, um material que apresenta seus próprios desafios e oportunidades únicos. Isto inclui a relativa suavidade do material, sua fragilidade e tendência a lascar, e a necessidade de um controle robusto de poeira durante a usinagem do eletrodo.