Ferramentas feitas de materiais duros e cerâmicos são extremamente resistentes ao desgaste, e isso faz com que as ferramentas de corte utilizadas em sua fabricação também se desgastem mais rapidamente, a menos que elas atuem a laser. A evolução das ferramentas de corte avançadas para usinagem de materiais duros – como brocas, cabeçotes de fresagem, rolos e insertos de metal duro – depende da capacidade das ferramentas para processar geometrias complexas mantendo alta resistência ao desgaste.

 

Essa constatação levou pesquisadores do Instituto Fraunhofer ILT (Alemanha), especializado em tecnologias a laser, a desenvolver uma cadeia de processo que emprega o mesmo sistema a laser em múltiplas etapas sucessivas na fabricação ferramentas como brocas, cabeçotes de fresamento e pastilhas. De acordo com comunicado de imprensa da instituição, o segredo é a flexibilidade do controle das configurações do laser: a ablação utiliza pulsos de alta energia e baixa reprodução; já o trabalho com o laser de pulso ultracurto (USP, de ultrashort pulse) emprega alta frequência de repetição (até 50 MHz) e menor energia de pulso, promovendo a remoção superficial controlada de micrômetros da superfície. Esta, ao ser solidificada, cria uma camada que é uniformizada por tensão superficial, suavizando microdefeitos e mantendo a geometria complexa com ajustes seletivos em zonas críticas.

Uma ferramenta feita de carbeto de tungstênio-cobalto foi inicialmente
estruturada por laser de pulso ultracurto e depois polida com o mesmo laser.

 

Os lasers comerciais de USP, com potência entre 20 e 40 W, podem remover materiais ultraduros por vaporização localizada: pulsos de alta energia (com duração de poucos picossegundos) incidentes na superfície, promovem a ablação precisa sem efeito térmico significativo – característica crítica para evitar trincas ou danos na peça. O processo pode atingir taxas de remoção de até 100 cm²/min, permitindo a fabricação eficiente e sem geração de desgaste em ferramentas.

 

O método integrado levou a índices de produtividade equivalentes tanto na formação (ablação) quanto na cobertura (10 a 100 cm²/min) das ferramentas. O seu uso é sugerido para empresas que querem ampliar sua oferta tecnológica e acelerar o retorno sobre investimento em sistemas a laser de pulso ultracurto. Os ganhos incluem redução de custos, eliminação do desgaste de ferramentas secundárias, maior eficiência energética e de recursos materiais.

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Imagem: Fraunhofer ILT

 

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