Oficina de máquinas utiliza prensa de forjamento para reduzir custos de peças de titânio

Oficinas mecânicas experientes estão adicionando equipamentos avançados de forjamento para criar componentes de titânio de precisão a um custo menor, em volume.

Para produzir peças complexas de titânio de forma mais econômica, as oficinas mecânicas estão incorporando cada vez mais equipamentos avançados de forjamento para complementar seus recursos CNC existentes para criar peças quase em formato líquido que requerem apenas usinagem mínima. Em alguns casos, o processo de forjamento é tão preciso que nenhuma usinagem adicional é necessária.

Há vantagens significativas em incluir o forjamento no repertório de uma oficina mecânica. Com os recentes avanços nos controles e automação das prensas hidráulicas de forjamento, as peças de titânio de precisão podem ser forjadas com tolerâncias extremamente rígidas e em volumes relativamente altos. O forjamento também reduz significativamente os custos de entrada de titânio em até 50%.

Para forjar titânio com especificações precisas, no entanto, as oficinas mecânicas exigem o equipamento certo com controle extremamente rígido dos parâmetros de produção. Felizmente, os avanços no projeto, nos controles e na automação das prensas hidráulicas estão ajudando a otimizar a qualidade, a produção e o preço dos componentes.

Para produzir peças de titânio grandes e complexas de forma econômica, a FPD Company, com sede na Pensilvânia, uma oficina mecânica que produz componentes aeroespaciais e médicos, decidiu investir em uma nova prensa personalizada exclusiva capaz de maior controle com maior tonelagem.

"Queríamos aumentar nosso envelope de peças forjadas, e isso exigia uma prensa maior com controles mais sofisticados para as peças de titânio. Já tínhamos uma prensa de 2.500 toneladas, que é relativamente pequena para titânio. Ao mesmo tempo, precisávamos melhorar controle, qualidade e tempos de ciclo", disse Jeff Speicher, gerente geral da FPD.

Para atingir suas metas de produção, a FPD fez parceria com a Erie Press Systems, fabricante de prensas mecânicas de forja e prensas hidráulicas projetadas individualmente desde 1895 que agora faz parte do maior fornecedor de equipamentos de forjamento da América do Norte: Ajax-CECO-Erie Press.

Uma prensa de 3.000 toneladas como a da Ajax-CECO-Erie Press apresenta projeto de prensa hidráulica, controles e automação que ajudam a otimizar a qualidade, produção e preço dos componentes. Ajax-CECO-Erie Press

Embora a Erie Press tenha projetado, projetado e construído o sistema, o FPD forneceu informações significativas sobre os requisitos do projeto. O resultado foi uma prensa hidráulica customizada de alta velocidade capaz de produzir 3.000 toneladas em uma velocidade totalmente controlada e programável e perfil de carga durante todo o percurso.

"A prensa personalizada, junto com nossa engenharia e ferramentas, nos permite manter tolerâncias extremamente rígidas de forma consistente ao criar peças de titânio para as indústrias aeroespacial e de dispositivos médicos", disse Speicher. "Com o equipamento certo, os forjados são extremamente consistentes e podemos produzir formatos quase perfeitos que requerem usinagem mínima ou nenhuma. Se uma peça precisar de usinagem adicional para furos, furos e outros recursos secundários, também podemos fazer isso. "

Com os recentes avanços nos controles e automação de prensas hidráulicas de forjamento, peças de titânio de precisão podem ser forjadas com tolerâncias extremamente apertadas, em volume relativamente alto. Ajax-CECO-Erie Press

De acordo com Speicher, o equipamento de forjamento Erie Press é projetado com um sistema servo-hidráulico exclusivo que permite maior controle do curso de forjamento e da força aplicada.

O controle da prensa modula as válvulas de descarga do servo-acumulador proporcional para manter a velocidade programada independentemente da carga, garantindo um desempenho de forjamento consistente. Esse arranjo fornece flexibilidade para forjar peças em uma ampla faixa de velocidade, o que não é possível com uma configuração de taxa de descarga do acumulador ajustada mecanicamente.

Para algumas geometrias de peças, a taxa de deformação do titânio pode exigir perfis de velocidade variável ao longo do processo de conformação. A alteração da taxa de deformação permite que o FPD alcance uma vida útil da matriz aprimorada enquanto cria mais detalhes ao preencher as teias da cavidade da matriz e os cantos posteriormente no curso.