A introdução do HELIMILL da ISCAR nos anos 1990 foi um marco significativo em ferramentas de fresagem. Revolucionou o design de ferramentas de fresagem com pastilhas intercambiáveis, estabelecendo uma nova abordagem que moldaria a indústria por anos. Esse avanço foi alcançado usando uma pastilha de carboneto em forma de paralelogramo, apresentando uma aresta de corte helicoidal formada pela intersecção das superfícies laterais helicoidais e superiores moldadas da pastilha.
Em primeiro lugar, a consistência dos ângulos de saída e alívio ao longo da aresta de corte da pastilha, quando montada em uma ferramenta, reduz variações de força de corte e garante uma ação de corte suave. Em segundo lugar, a uniformidade da cunha de corte da pastilha melhora sua resistência. Por fim, a proximidade da aresta de corte helicoidal ao cilindro imaginário gerado por uma ferramenta rotativa melhora a precisão em comparação com a aresta reta encontrada em pastilhas de fresagem da geração anterior. Esses avanços elevaram o desempenho da fresagem a novos patamares.
Ao longo dos anos, a melhoria contínua levou a mudanças significativas nas pastilhas HELIMILL clássicas. A hélice da aresta de corte tornou-se mais agressiva, e a topologia da superfície superior tornou-se mais intrincada. Combinados com graus de carboneto avançados, esses novos designs inauguraram um novo nível de desempenho. No entanto, a forma de pastilha em paralelogramo limita o número de arestas de corte intercambiáveis a dois.
Para maximizar a eficiência dos carbonetos cimentados, uma nova rodada de desenvolvimento de pastilhas foi iniciada. A adaptação bem-sucedida da aresta de corte helicoidal para pastilhas triangulares abordou essa limitação. O conceito de pastilha triangular não apenas fornece três arestas de corte, mas também oferece benefícios adicionais. Quando comparado com outras formas com comprimento de aresta de corte igual, a forma triangular fornece uma área central mais ampla. Isso permite um aumento no tamanho do furo central, permitindo o uso de um parafuso de fixação com uma rosca maior. Como resultado, a fixação da pastilha é fortalecida, contribuindo para a durabilidade geral do conjunto de ferramentas de fresagem. Além disso, a forma triangular melhora a capacidade de corte de rampa descendente.
No geral, a introdução do HELIMILL da ISCAR e seus avanços subsequentes revolucionaram a indústria de ferramentas de fresagem. O uso de arestas de corte helicoidais e pastilhas triangulares melhorou significativamente o desempenho, a precisão e a durabilidade, levando as capacidades de fresagem a novos níveis.
Um sucessor aproximado do HELIMILL é o HELI-3-MILL, uma família de ferramentas de fresagem introduzida pela ISCAR na última década, apresentando pastilhas intercambiáveis triangulares (Fig. 2). As vantagens do "triângulo helicoidal" destacam por que essa família ganhou popularidade no mercado. No entanto, é importante notar que isso não significa que a forma triangular substituirá completamente o contorno paralelogramo tradicional com arestas de corte helicoidais em breve. A forma paralelogramo ainda possui sua própria vantagem competitiva. Paradoxalmente, a largura estreita da inserção em forma de paralelogramo, que é considerada uma desvantagem quando comparada à forma triangular, também oferece certas vantagens. Em primeiro lugar, uma pastilha mais estreita permite um design indexável adequado para diâmetros de ferramentas menores. Em segundo lugar, essa geometria de pastilha reduz a profundidade do canal de cavaco, fortalecendo a seção transversal do corpo da ferramenta. Esse recurso é particularmente importante para designs de cortadores de canal estendido, onde maior resistência e rigidez do corpo são cruciais. A estrutura de pastilha em paralelogramo também permite aumentar os raios de canto. Além disso, a forma clássica é bem adequada para fresamento de alta alimentação (HFM) inserções, que podem ser montadas em bolsos existentes, transformando efetivamente uma ferramenta de 90 graus em um cortador HFM eficiente. Além disso, o "paralelogramo helicoidal" tem um comprimento geral menor em comparação com o "triângulo helicoidal" para o mesmo comprimento de corte. Portanto, seria prematuro e incorreto descartar as pastilhas clássicas em paralelogramo.
Como resultado, o desenvolvimento de cortadores de fresamento indexáveis de 90 graus combina harmoniosamente ambas as abordagens, utilizando pastilhas em forma triangular e paralelogramo. Enquanto o conceito de pastilha triangular domina os designs modernos, o princípio da pastilha em paralelogramo permanece relevante. A plataforma HELIMILL continua sendo atualizada com novos produtos vantajosos. Os produtos recentemente desenvolvidos pela ISCAR relacionados a cortadores de fresamento com pastilha s em forma de paralelogramo demonstram que a abordagem de design tradicional permanece eficaz e capaz de atender às demandas da manufatura moderna. Fresar superligas refratárias de alta temperatura e titânio (grupo ISO S de aplicações), bem como aço inoxidável austenítico e duplex difícil de cortar (grupo ISO M), são práticas que apresentam desafios. O fornecimento eficaz de arrefecimento, particularmente o arrefecimento de alta pressão direcionado (HPC), pode reduzir significativamente a carga térmica na aresta de corte, melhorando a lubrificação e a remoção de cavacos.
Isso, por sua vez, leva a dados de corte mais altos e permite engajamentos radiais maiores, resultando em uma taxa de remoção de metal mais alta (MRR). Além disso, HPC facilita a produção de cavacos mais apertados e enrolados, permitindo designs de ferramentas com canais de cavaco menores e maior densidade de dentes. Levando esses fatores em consideração, ISCAR expandiu sua família HELI2000 (a versão mais recente do HELIMILL) introduzindo novas ferramentas que incorporam a opção de arrefecimento de alta pressão (HPC) dentro do corpo da ferramenta. O design dessas ferramentas foi otimizado usando dinâmica de fluidos computacional (CFD). Elas estão disponíveis tanto em configuração de corpo integral quanto como cabeças intercambiáveis de tamanho relativamente pequeno com pastilhas indexáveis, que são compatíveis com os sistemas modulares MULTI-MASTER e FLEXFIT da ISCAR (Fig. 3).
HELI2000 integra as famílias HELIMILL e HELIPLUS, combinando seus últimos desenvolvimentos em um único portfólio. Isso inclui a introdução de dois novos graus de carboneto altamente eficientes: IC5600, projetado para usinagem de aço (grupo ISO P), e IC716, especificamente adaptado para corte de titânio. Além disso, a gama de pastilhas foi expandida com novas geometrias de corte. Isso inclui pastilhas com um formador de cavaco altamente positivo para fresamento de titânio, arestas de corte divisoras de cavaco para desbaste produtivo e outros designs. Além disso, a gama agora inclui pastilhas com arestas de corte reforçadas para fresamento de alta alimentação de materiais duros até dureza HRC 60 (grupo ISO H, Fig. 4). Esses novos produtos também fazem parte da família HELIALU da ISCAR, que consiste em ferramentas de fresamento com pastilhas em forma de paralelogramo para usinagem de ligas de alumínio (grupo ISO N). A expansão dessa família inclui cabeças de fresa indexáveis com adaptações roscadas para os sistemas MULTI-MASTER e FLEXFIT, fornecendo a opção de resfriamento de alta pressão (HPC). A configuração de design de parafuso das cabeças melhora significativamente as capacidades de personalização das ferramentas HELIALU, permitindo que uma ampla gama de hastes MULTI-MASTER e FLEXFIT, adaptadores, extensões e redutores sejam utilizados. Portanto, o desenvolvimento do "paralelogramo helicoidal" não cessou, e o HELIMILL tradicional continua ganhando impulso. Esse desenvolvimento segue uma hélice gradualmente ascendente, revisitando voltas passadas, mas em um estágio mais avançado, muito como na dialética.
