Desenvolvimento e aplicação de tecnologia para processamento de metais

Aco rápido: Desenvolvido por Taylor e apresentado publicamente em 1900 na Exposição Mundial de Paris.

Principais elementos constituintes (W, Mo, Co, V), elementos que conferem alta tenacidade às ferramentas. temperatura limite de 520 a 600°C; •Dureza de 60 a 67 HRC •maior resistência à abrasão em relação ao aço-ferramenta; •tratamento térmico complexo. Maior produtividade destes materiais; Aumento na resistência ao desgaste; Aumento na vida das ferramenta; Porém torna-se mais difícil a fabricação deste material; Maiores custos de produção; Áreas de aplicação dos aços-rápidos: Ferramentas para todas as operações de usinagem; Ferramentas para desbaste e acabamento; Machos e cossinetes de roscas; Brocas helicoidais; Alargadores; Alargadores Fresas de todos os tipos;

Ferramentas de plainar Escareadores; Ferramentas para trabalho a frio; Ferramentas para trabalho em madeira; LIGAS FUNDIDAS: Dureza mantém-se constante até 700-800°C Velocidades de corte superiores às utilizadas com os aços rápidos; Maior tenacidade, menor dureza a quente e resistência ao desgaste do que os carbonetos sintetizados.

Áreas de aplicação das Ligas Fundidas ; Raro em ferramentas para usinagem de geometria definida; Material para abrasivos; Isoladores térmicos, isoladores elétricos; Fundição de materiais cerâmicos; METAL DURO WIDIA:

O metal duro é composto de carbonetos e cobalto responsáveis pela dureza e tenacidade, respectivamente (Elevada dureza; Elevada resistência à compressão; Elevada resistência ao desgaste; Possibilidade de obter propriedades distintas nos metais duros pela mudança específica dos carbonetos e das proporções do ligante; Controle sobre a distribuição da estrutura) METAL DURO REVESTIDO WIDIA:

Funções dos revestimentos •Proteção do material de base da ferramenta •Redução de atrito na interface cavaco/ferramenta •Aumento da dureza na interface cavaco/ferramenta •Condução rápida de calor para longe da região de corte •Isolamento térmico do material de base da fermenta.

Materiais com dureza superior a 3000 HV são denominados ultraduros: Diamantes naturais mono e policristalinos; Diamantes sintéticos monocristalinos Diamantes sintéticos policristalinos (PCD) Nitreto cubico de boro monocristalino (Cbn,) Nitreto cubico de boro policristalino (PcBN). DIAMANTES MONOCRISTALINOS:

Caracterísiticas: Material de maior dureza encontrado na natureza Pode ser natural ou sintético; Monocristalino (anisotrópico) ou policristalino (isotrópico); Diamante policristalino; Primeira síntese em 1954 (GE) Síntese sob 60 a 70 kbar, 1400 a 2000 graus C; Cobalto é usado como ligante; Substitui metal-duro e diamante monocristalino, em alguns casos; Campo de aplicação •Usinagem de metais não ferrosos, plásticos, madeira, pedra, borracha, etc.

•Usinagem de precisão e ultraprecisão. •Pequenas ap e f, tolerâncias estreitas (baixa resistência a flexão das ferramentas; NITRETO DE BORO CUBICO: •Segundo material de maior dureza conhecido •Obtido sinteticamente (primeira síntese em 1957), com transformação de estrutura hexagonal para cúbica (pressão + temperatura) •Quimicamente mais estável que o diamante (até 2000 graus); Aplicações: Torneamento de aço endurecido (HRC60) e ferro fundido cinzento. Acabamento em fresamento de ferro fundido cinzento;Ligas duras (Ni, Co, ...); Emprego em operações severas (corte interrompido), tanto quanto em operações de desbaste e acabamento; DESGASTE: Desgaste, de uma maneira geral, pode ser definido como uma perda progressiva ou deslocamento de material de uma superfície devido ao movimento relativo desta com uma outra superfície. Ex DE DESGASTE- FERRAMENTA EM CONTATO COM A PEÇA USINADA; AVARIA DA FERRAMENTA Avaria é um processo de destruição da ferramenta de corte que ocorre de maneira repentina e inesperada, causado pela quebra, lasca ou trinca da ferramenta de corte. A quebra e a lasca levam à perda de uma quantidade considerável de material da ferramenta de corte instantaneamente, enquanto a trinca promove a abertura de uma fenda no corpo da ferramenta de corte. A quebra é mais comum em ferramentas com baixa tenacidade, como as cerâmicas e os ultraduros. Tipos de desgaste •Abrasivo •Adesão. •Oxidação •Difusão

DESGASTE ABRASIVO •Desgaste por abrasão corresponde à remoção do material de uma superfície por um material mais duro, que se choca ou arrasta sobre essa superfície. •Tal processo pode ocorrer entre dois ou três corpos. Abrasão de dois corpos ocorre quando a partícula abrasiva se encontra presa, ou faz parte de uma das superfícies em contato.

•No caso de três corpos, as partículas abrasivas atuam entre as superfícies em movimento relativo. Tais partículas podem ser impurezas no sistema, ou ter sido removidas das superfícies como resultado de desgaste ou corrosão.

DESGASTE POR ADESÃO Resulta a adesão entre ferramenta e a peça; DESGASTE POR DIFUSÃO Resulta na difusão, por exemplo, de material da ferramenta PARA A PEÇA , que ocorre com a ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA;DESGASTE POR OXIDAÇÃO Resulta da oxidação, por exemplo, de material da ferramenta, que ocorre com a ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA;DESGASTE DE CRATERA O Desgaste de Cratera ocorre na superfície de saída da ferramenta onde ocorre solicitação mecânica de alta intensidade e simultaneamente alta temperatura, durante o corte . Os mecanismos responsáveis por este modo de desgaste dependem principalmente do par material da ferramenta e material de trabalho, assim como também da velocidade de corte e do avanço, dentre outros. Um mecanismo de deformação plástica superficial por cisalhamento foi identificado como sendo o mecanismo principal responsável pela formação da cratera em ferramentas de corte de aço rápido na usinagem de aços carbono [TRENT, 1984]. O modelo proposto para este mecanismo se baseia na diminuição da resistência à deformação plástica da ferramenta devido a altas temperaturas associadas nesta região.

DESGASTE DE FLANCO O Desgaste de flanco resulta da perda do material na superfície perto da quina da ferramenta;

Conceito de vida da ferramenta: Período no qual uma ferramenta pode ser mantida usinando de forma econômica.

A vida é relacionada a um certo critério de fim de vida sob certas condições de usinagem. O critério econômico pode ser relacionado principalmente com: ● tolerâncias dimensionais ● tolerâncias geométricas ● qualidade superficial da peça

● nível de vibrações no processo ● nível de esforços no processo ● possibilidade de reafiação da ferramenta ● outros

CRITERIOS