Um pedido de laser com potencial

Desafios

A toolcraft trabalha em estreita cooperação com o Instituto de Tecnologia Laser (ILT) em Aachen. O motivo: assim que uma tecnologia promissora chega aos laboratórios de pesquisa, o diretor de vendas e tecnologia da toolcraft AG, Christoph Hauck, está pronto para integrá-la na rotina de produção. Foi assim em 2011 com a impressão 3D em metal e muito semelhante em 2019 com a deposição de metal a laser (LMD). Mas, neste caso, foram os pesquisadores do ILT que chamaram a atenção de um conhecido fabricante internacional de bens de consumo para a competência da toolcraft. "Ali as pessoas são cheias de visões", foi a recomendação. A aplicação do cliente era exatamente do tipo que Christoph Hauck esperava quando se tratava de deposição de metal a laser. Uma ferramenta com uma camada funcional que, até então, era aplicada por fresagem, deveria ser fabricada de maneira mais barata e sustentável usando deposição de metal a laser. A ideia é a seguinte: o corpo de base é fabricado com um material econômico e as estruturas aplicadas usando deposição de metal a laser. Ao mesmo tempo, isso oferece a vantagem de que a ferramenta pode ser reparada facilmente no caso de desgaste das estruturas. Embora o sr. Hauck não tenha recebido um pedido vinculativo para isso, ele assumiu todo o risco e contratou a TRUMPF para projetar uma máquina especial. A máquina deveria não apenas fabricar a ferramenta, mas também permitir tudo relacionado ao tema da deposição de metal a laser, desde o desenvolvimento dos parâmetros do processo e testes de materiais até medições de qualidade e desgaste.

Soluções

O elemento central da máquina especial da toolcraft é a TruLaser Cell 3000. A máquina laser de 5 eixos foi desenvolvida pela TRUMPF como máquina compacta para soldagem e corte bidimensional e tridimensional, assim como para a deposição de metal a laser. Para permitir o processamento de rotação simétrica de componentes maiores e mais pesados, a máquina especial é equipada com uma unidade de giro e avanço com uma bancada da máquina de seis metros de comprimento. Ela alcança através de toda a máquina e serve para carregar e descarregar com facilidade. O eixo NC posiciona componentes com segurança na área de trabalho. Mas é um eixo rotativo adicional que proporciona a velocidade e a dinâmica necessárias para o processamento de peças pesadas. Ambos os eixos rotativos são equipados com acionamentos sincronizados. Além disso, eles podem ser aproximados ou afastados, a fim de permitir o processamento de peças de diferentes comprimentos. 

Em um lado da TruLaser Cell 3000, a equipe de desenvolvedores acoplou um chamado módulo opcional. Na área de trabalho se encontra um suporte de corte 2D, assim como uma interface de dispositivo flexível, o que permite equipar o módulo opcional de forma modular. Um eixo rotativo vertical serve para processar componentes que não sejam de rotação simétrica. Com um scanner com interface para o ambiente NX da Siemens na toolcraft é possível verificar a qualidade da soldagem por deposição de metal a laser e também registrar opticamente o desgaste da aplicação, no caso de componentes mais antigos. A tecnologia integrada "Highspeed Laser Metal Deposition (HS-LMD)" (deposição de metal a laser de alta velocidade) oferece à toolcraft a possibilidade de revestir componentes de rotação simétrica de maneira muito rápida e com espessuras pequenas de camada.

Implementação

A toolcraft e a TRUMPF já têm uma forte parceria há muitos anos. Por isso, Christoph Hauck e Florian Schlund não se espantaram quando os desenvolvedores de Ditzingen interpretaram os abrangentes requisitos das especificações como um desafio e uma oportunidade de criar algo totalmente fora do comum. "Nossa pessoa de contato na TRUMPF foi a nossa chave para o sucesso. Ele se apaixonou pelo tema, assim como nós, e executou todos os nossos desejos de maneira brilhante", conta Christoph Hauck entusiasmado.

Perspectiva

A toolcraft já recebeu o pedido do fabricante de bens de consumo. Mas isso não foi suficiente: para a toolcraft, é apenas o começo. "Com o processamento híbrido, agora também podemos produzir peças grandes", explica o sr. Hauck. "Construímos peças menores no leito de pó e as juntamos usando deposição de metal a laser. Até então, fazíamos isso manualmente durante um processo que durava dez horas. Com a TruLaser Cell 3000, conseguimos realizar o processo de forma automatizada em seis horas." Não faltam ideias – como dizem os pesquisadores do ILT: na toolcraft, eles estão cheios de visões. Assim, não é de se admirar que Christoph Hauck já esteja pensando sobre as possibilidades que um laser de pulsos ultracurtos adicional poderia oferecer. "Existem boas chances de que a máquina ainda passe por mais um desenvolvimento adicional", ele diz com um sorriso.