SOBRE NÓS

A base de pesquisa que apoia a indústria aeronáutica através do desenvolvimento de materiais e revestimentos

Instituto de Pesquisas Central Departamento de Filmes Finos e Revestimentos

O Departamento de Filmes Finos e Revestimentos do Instituto de Pesquisas Central da Mitsubishi Materials Corporation realiza pesquisa e desenvolvimento de materiais e coberturas para obter um desempenho superior das ferramentas de corte. Neste artigo, apresentamos este departamento de pesquisas e desenvolvimentos avançados.

Pioneiros na pesquisa e desenvolvimento com tecnologia de análise e avaliação de última geração

O Instituto de Pesquisa em Mineração da Mitsubishi Materials Corporation foi estabelecido em Shinagawa em 1917 como o primeiro instituto de pesquisa privado do Japão. Após a mudança para a cidade de Omiya (atual cidade de Saitama) na Província de Saitama, seguiu um novo caminho como o Instituto de Pesquisas Central. Em 2007, eles se expandiram, criando uma nova base na cidade de Naka, na Província de Ibaraki, além de outras três filiais, localizadas em Omiya, Onahama e Kitamoto. O instituto comemora seu 100º aniversário este ano.

Dentro do instituto, o Departamento de Filmes Finos e Revestimentos têm o maior número de pesquisadores. O departamento desenvolve novos materiais com funções completamente novas através do controle em escala nanométrica da composição, textura e interface de materiais duros sinterizados e coberturas funcionais. Takatoshi Oshika, gerente do departamento, revela os pontos fortes do instituto: “A nossa vantagem é que temos um grande número de pesquisadores altamente capacitados com habilidade para explorar plenamente as funções dos dispositivos de última geração e dos equipamentos de análise especiais, raros até mesmo no Japão. O instituto possui nove departamentos de pesquisa, com foco em diferentes áreas como análise de materiais e materiais eletrônicos. Esses departamentos trabalham em colaboração, compartilhando suas tecnologias. Podemos dizer que esta sinergia é a grande força da Mitsubishi Materials como um fabricante de materiais diversificados. De fato, lançamos um produto novo após o outro, através da integração de tecnologias desenvolvidas nos diferentes segmentos de negócios. Um exemplo é o 'termístor flexível', o sensor de temperatura mais fino do mundo."

O Departamento de Filmes Finos e Revestimentos tem desenvolvido tecnologias elementares, aplicadas em produtos inovadores como as classes UC5105/UC5115 com cobertura CVD para torneamento de ferro fundido. A incorporação de tecnologias de ponta, inclusive a tecnologia de cobertura de Al2O3, aumentam significativamente a resistência ao desgaste, prolongando a vida útil. “Atualmente estamos pesquisando tecnologias elementares para brocas de PCD usadas na usinagem de PRFC, sendo que o projeto básico do material já foi concluído. Simultaneamente estamos desenvolvendo uma cobertura CVD de diamante para usinagem de PRFC com o intuito de aplicação efetiva em produtos num futuro próximo. Também estamos trabalhando no desenvolvimento de tecnologias inovadoras. Por exemplo, suponha que um revestimento pudesse ter o dobro da resistência se reduzíssemos o tamanho das partículas, mas o equipamento não fosse capaz de produzir partículas menores. Então, precisaríamos fazer melhorias significativas neste equipamento. Depois de implementar estas melhorias, teríamos um equipamento exclusivo no mundo. Acredito que quando criamos dispositivos de alto valor agregado como neste exemplo e usamos plenamente todas as suas funcionalidades, conseguimos criar materiais inovadores. Desenvolver produtos inovadores é a nossa missão.”

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Desenvolvimento de cobertura CVD de diamante para usinagem de PRFC

Kazutaka Fujiwara ingressou na Mitsubishi Materials há 20 anos e integra a equipe do Instituto de Pesquisas Central há 10 anos. Nos últimos cinco anos, ele tem se dedicado à pesquisa e desenvolvimento de cobertura CVD de diamante para ferramentas de corte. Segundo Fujiwara, “o instituto é mais distante dos nossos clientes em comparação aos departamentos de desenvolvimento das fábricas. Por isso, tento sempre manter a proximidade com as equipes de desenvolvimento das fábricas, já que elas têm mais contato com os clientes e entendem melhor as suas necessidades. Depois de compreender as necessidades do cliente, buscamos os princípios fundamentais que levam a novas hipóteses. A partir deste estudo, conseguimos enfim obter a melhoria significativa do desempenho do produto. É muito gratificante quando produtos fabricados com tecnologias que nós desenvolvemos são reconhecidos pelo mercado.”

Fujiwara está atualmente envolvido na pesquisa e desenvolvimento de cobertura CVD de diamante para ferramentas de corte para PRFC usado em peças aeroespaciais como a fuselagem. “A Mitsubishi Materials já lançou brocas e fresas de topo revestidas com materiais que nós desenvolvemos. Estamos agora trabalhando em novos revestimentos com desempenho ainda melhor.”

Dedicação para desenvolver uma tecnologia exclusiva a ser aplicada na fabricação de novos produtos

Além do PRFC puro, os materiais compósitos como laminados de PRFC e alumínio ou de PRFC e titânio também são usados em peças aeroespaciais. Para que uma única ferramenta seja capaz de usinar diferentes materiais, seu desempenho precisa ser significativamente melhor. Portanto, a cobertura CVD de diamante precisa de uma qualidade ainda superior.

Fujiwara diz que: “Na usinagem do PRFC puro, quanto maior a proporção de diamante na cobertura, ou seja, quanto maior a dureza, melhor é o seu desempenho. Por outro lado, na usinagem de metais como alumínio e titânio, quanto maior a proporção de diamante, os componentes da cobertura tendem a reagir com o material usinado. Isto causa a soldagem de material, prejudicando a precisão de usinagem e deteriorando a vida útil da ferramenta. A cobertura CVD de diamante que estamos desenvolvendo atualmente tem o objetivo de solucionar simultaneamente esses problemas conflitantes, além de oferecer um desempenho superior e maior vida útil da ferramenta na usinagem de diferentes materiais". Fujiwara está desenvolvendo um revestimento CVD de diamante capaz de alcançar o triplo da vida útil em comparação aos produtos existentes. Toda a equipe está trabalhando duro na pesquisa e desenvolvimento com o intuito de lançar os produtos em 2018. “A missão do Instituto de Pesquisas Central é criar as tecnologias mais avançadas e inéditas. Queremos surpreender os clientes no mundo todo com produtos que incorporam exclusivas tecnologias de ponta que somente a Mitsubishi Materials pode desenvolver.”


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