Ferramentas para a próxima geração do setor aeroespacial
Novos materiais e manufatura digital permitem aeronaves mais leves, seguras e eficientes em termos de combustível, e a Sandvik é um dos principais colaboradores.
Soluções avançadas de ferramentas são fundamentais para o sucesso na indústria aeroespacial e a Sandvik fornece ferramentas e processos para a fabricação de componentes para peças estruturais e motores de aeronaves. "Trabalhando lado a lado com empresas aeroespaciais em nossos centros de competência de engenharia aeroespacial dedicados, a Sandvik é pioneira em ferramentas de corte avançadas, soluções de ferramentas modulares e software que economizam tempo e reduzem o estoque", diz Nicklas Bylund, Diretor de Projetos de Engenharia da Sandvik Coromant em Durham, EUA.
"A qualidade e a segurança são os principais objetivos na fabricação de aeronaves", acrescenta Jérôme Cavin, gerente global de projetos de engenharia aeroespacial da Sandvik Coromant, com sede em Chongqing, China. "Os projetistas nunca comprometem esses aspectos em nome da eficiência ou da economia de custos. Eles podem criar projetos muito complexos e experimentar novos materiais, desde que sejam seguros e possam economizar peso e/ou melhorar a eficiência do combustível."
Inovações abrem caminho para naves espaciais
Os componentes aeroespaciais geralmente são feitos de materiais resistentes ao calor que são difíceis de usinar, como titânio, superligas e compósitos, com velocidades de corte mais baixas e menor vida útil da ferramenta. Os compostos avançados, como os plásticos reforçados com fibra de carbono (CFRP), estão se tornando mais predominantes no setor aeroespacial devido à sua alta relação resistência-peso, e cerca de 50% das estruturas de aeronaves modernas, como o Airbus A350 e o Boeing 787 Dreamliner, são feitas de CFRPs.
Dada a complexidade do projeto dos componentes e as especificações exigentes, é fundamental escolher as ferramentas e o método de usinagem mais adequados. De acordo com Bylund, é nesse ponto que as ferramentas CAM da Sandvik podem fazer uma grande diferença. "Nosso conjunto CAM otimiza os rendimentos de fabricação e reduz os prazos de entrega, enquanto nossas ferramentas são adaptadas aos requisitos extremamente rigorosos dos componentes usados na fabricação de aeronaves."
Cavin diz: "A experiência em CAM da Sandvik, que apoia nossos processos otimizados, é o nosso principal diferencial."
Programas para desenvolvimento de processos
Além disso, a Sandvik oferece programas para o desenvolvimento de processos e treinamento para incorporar as rotinas de fabricação segura e econômica para fornecer resultados de qualidade para cada componente. Padrões de segurança rigorosos, materiais caros e níveis de tolerância apertados exigem ferramentas que façam seu trabalho.
A Sandvik Silent Tools™, por exemplo, é uma família de porta-ferramentas para torneamento, fresamento, mandrilamento e furação que é preferida pelos fabricantes de aeronaves. Os porta-ferramentas são projetados para minimizar as vibrações por meio de um amortecedor dentro do corpo da ferramenta, o que é ideal para peças sensíveis de aeronaves em que a menor vibração pode comprometer a qualidade do componente. "A maioria dos clientes usa essas ferramentas para balanços longos; no entanto, mesmo com balanços mais curtos, é possível obter grandes aumentos de produtividade e melhorias na qualidade da superfície", diz Bylund.
"Os clientes planejam com antecedência e desenvolvem os componentes de que precisam para obter eficiência e segurança gerais, e cabe a nós encontrar uma maneira de fabricá-los. Isso torna nosso trabalho muito interessante, desafiador e divertido", diz Cavin.
Os resultados são máquinas-ferramenta mais eficientes, que consomem menos energia e são capazes de usinar componentes mais complexos, usando torneamento ou fresamento dinâmico.
Se a fabricação de aeronaves é uma aplicação com demandas extremamente rigorosas de materiais e ferramentas, isso é ainda mais verdadeiro no caso de naves espaciais, onde as inovações da Sandvik também lideram o caminho.
A Sandvik desenvolveu pós metálicos exclusivamente adaptados para atender às necessidades extremas do espaço. O material usado para câmaras de combustão em motores de foguetes, por exemplo, deve ser capaz de suportar gás de combustão a 3.000 K (2.727°C/ 4.941°F). Portanto, ele é equipado com centenas de canais de resfriamento de nitrogênio líquido com a liga de cobre Osprey® C18150 (CuCrZr) anatomizada a gás.
Cadeias de suprimentos globais
O setor aeroespacial depende de cadeias de suprimentos globais com uma rede de subcontratados e instalações de produção. Por ser uma empresa global com presença em todos os principais mercados, a Sandvik tem uma posição forte em tempos em que as tarifas e outros impedimentos ao comércio favorecem cada vez mais o fornecimento doméstico. "A Sandvik é capaz de coordenar entregas e projetos em diferentes regiões e temos uma vantagem competitiva quando os clientes transferem a produção para outros países. Nossa rede global, com habilidades de engenharia e hardware em diferentes locais, dá suporte aos clientes", observa Bylund.
Ser um fornecedor do setor aeroespacial requer soluções de primeira linha, mas aqueles que conseguem fornecer essas soluções estão no caminho certo. A carteira de pedidos dos fabricantes de aeronaves atualmente equivale a mais de dez anos de produção. "Anos de subprodução, uma frota global de aeronaves envelhecida e o crescimento constante das viagens globais estão gerando uma forte demanda em todos os segmentos de serviços de aviação", de acordo com o banco de investimentos Harris Williams.
Tanto a Boeing quanto a Airbus fizeram os maiores pedidos de todos os tempos em 2023; quase 500 jatos no total. O duopólio tradicional, no entanto, está sendo desafiado por novos participantes: "Vemos pedidos atrasados realmente importantes de cerca de 1.200 aeronaves do novo participante chinês COMAC", diz Cavin.
"É ótimo ser um passageiro em um avião que ajudamos a fabricar!"