Como não existem padrões internacionais que definam classes ou aplicações de metal duro, os usuários devem confiar em seu próprio julgamento e conhecimento básico para obter sucesso.#base
Embora o termo metalúrgico “classe de metal duro” se refira especificamente ao carboneto de tungstênio (WC) sinterizado com cobalto, o mesmo termo tem um significado mais amplo na usinagem: carboneto de tungstênio cimentado em combinação com revestimentos e outros tratamentos.Por exemplo, duas pastilhas de torneamento feitas do mesmo material de metal duro, mas com diferentes revestimentos ou pós-tratamento, são consideradas classes diferentes.No entanto, não há padronização na classificação de combinações de metal duro e revestimento, portanto diferentes fornecedores de ferramentas utilizam diferentes designações e métodos de classificação em suas tabelas de classes.Isso pode dificultar a comparação de classes pelo usuário final, o que é um problema particularmente difícil, visto que a adequação de uma classe de metal duro para uma determinada aplicação pode afetar significativamente as prováveis condições de corte e a vida útil da ferramenta.
Para navegar neste labirinto, os usuários devem primeiro entender do que é feito o metal duro e como cada elemento afeta diferentes aspectos da usinagem.
O suporte é o material puro da pastilha de corte ou ferramenta sólida sob revestimento e pós-tratamento.Geralmente consiste em 80-95% de WC.Para dar ao material base as propriedades desejadas, os fabricantes de materiais adicionam vários elementos de liga a ele.O principal elemento de liga é o cobalto (Co).Níveis mais elevados de cobalto proporcionam maior tenacidade e níveis mais baixos de cobalto aumentam a dureza.Substratos muito duros podem atingir 1800 HV e proporcionar excelente resistência ao desgaste, mas são muito frágeis e adequados apenas para condições muito estáveis.O substrato muito forte tem uma dureza de cerca de 1300 HV.Esses substratos só podem ser usinados em velocidades de corte mais baixas, desgastam-se mais rapidamente, mas são mais resistentes a cortes interrompidos e condições adversas.
O equilíbrio certo entre dureza e tenacidade é o fator mais importante na escolha de uma liga para uma aplicação específica.A escolha de uma classe muito dura pode resultar em microfissuras ao longo da aresta de corte ou até mesmo em falhas catastróficas.Ao mesmo tempo, classes muito duras desgastam-se rapidamente ou exigem uma redução na velocidade de corte, o que reduz a produtividade.A Tabela 1 fornece algumas diretrizes básicas para escolher o durômetro correto:
A maioria das pastilhas e ferramentas de metal duro modernas são revestidas com uma película fina (3 a 20 mícrons ou 0,0001 a 0,0007 polegadas).O revestimento geralmente consiste em camadas de carbono de nitreto de titânio, óxido de alumínio e nitreto de titânio.Este revestimento aumenta a dureza e cria uma barreira térmica entre o recorte e o substrato.
Embora só tenha ganhado popularidade há cerca de uma década, adicionar um tratamento pós-revestimento extra tornou-se o padrão da indústria.Esses tratamentos geralmente são jato de areia ou outros métodos de polimento que suavizam a camada superior e reduzem o atrito, o que reduz a geração de calor.A diferença de preço costuma ser muito pequena e na maioria dos casos recomenda-se dar preferência à variedade tratada.
Para selecionar a classe de metal duro correta para uma aplicação específica, consulte o catálogo ou site do fornecedor para obter instruções.Embora não exista um padrão internacional formal, a maioria dos fornecedores usa tabelas para descrever faixas operacionais recomendadas para classes com base em uma “faixa de uso” expressa como uma combinação alfanumérica de três caracteres, como P05-P20.
A primeira letra indica o grupo de materiais ISO.Cada grupo de materiais recebe uma letra e uma cor correspondente.
Os próximos dois números representam a dureza relativa das classes 05 a 45 em incrementos de 5. 05 aplicações requerem uma classe muito dura para condições favoráveis e estáveis.45 Aplicações que exigem ligas muito tenazes para condições severas e instáveis.
Novamente, não existe um padrão para esses valores, portanto eles devem ser interpretados como valores relativos na tabela de notas específica em que aparecem.Por exemplo, classes marcadas como P10-P20 em dois catálogos de fornecedores diferentes podem ter durezas diferentes.
Uma classe marcada P10-P20 em uma mesa de classe de torneamento pode ter uma dureza diferente de uma classe marcada P10-P20 em uma mesa de classe de fresamento, mesmo no mesmo catálogo.Esta diferença resume-se ao facto de as condições favoráveis variarem de aplicação para aplicação.As operações de torneamento são melhor executadas com classes muito duras, mas no fresamento, as condições favoráveis exigem alguma resistência devido à natureza intermitente.
A Tabela 3 fornece uma tabela hipotética de ligas e sua utilização em operações de torneamento de complexidade variada, que pode ser listada no catálogo de um fornecedor de ferramentas de corte.Neste exemplo, a classe A é recomendada para todas as condições de torneamento, mas não para corte interrompido pesado, enquanto a classe D é recomendada para torneamento interrompido pesado e outras condições muito desfavoráveis.Ferramentas como o Grades Finder do MachiningDoctor.com podem pesquisar notas usando esta notação.
Assim como não existe um padrão oficial para o escopo dos selos, não existe um padrão oficial para marcas.No entanto, a maioria dos principais fornecedores de pastilhas de metal duro segue as diretrizes gerais para suas designações de classe.Os nomes “clássicos” estão no formato de seis caracteres BBSSNN, onde:
A explicação acima está correta em muitos casos.Mas como este não é um padrão ISO/ANSI, alguns fornecedores fizeram seus próprios ajustes no sistema e seria sensato estar ciente dessas mudanças.
Mais do que qualquer outra aplicação, as ligas desempenham um papel vital nas operações de torneamento.Por isso, um perfil torneado terá a maior seleção de classes na consulta do catálogo de qualquer fornecedor.
A ampla gama de classes de torneamento é o resultado de uma ampla gama de operações de torneamento.Tudo se enquadra nesta categoria, desde o corte contínuo (onde a aresta de corte está em constante contato com a peça e não sofre choques, mas gera muito calor) até o corte interrompido (que gera fortes choques).
A ampla gama de classes de torneamento também abrange um grande número de diâmetros em produção, desde 1/8″ (3 mm) para máquinas do tipo Swiss até 100″ para uso industrial pesado.Como a velocidade de corte também depende do diâmetro, são necessárias diferentes classes otimizadas para velocidades de corte baixas ou altas.
Grandes fornecedores geralmente oferecem séries separadas de classes para cada grupo de materiais.Em cada série, as classes variam desde materiais duros adequados para usinagem interrompida até aqueles adequados para usinagem contínua.
No fresamento, a gama de classes oferecidas é menor.Devido à natureza predominantemente intermitente da aplicação, as fresas exigem classes tenazes com alta tenacidade.Pelo mesmo motivo, o revestimento deve ser fino, caso contrário não resistirá ao impacto.
A maioria dos fornecedores fresará diferentes grupos de materiais com suportes rígidos e diferentes revestimentos.
Ao fazer cortes ou canais, a seleção da classe é limitada devido aos fatores de velocidade de corte.Ou seja, o diâmetro diminui à medida que o corte se aproxima do centro.Assim, a velocidade de corte é reduzida gradativamente.Ao cortar em direção ao centro, a velocidade eventualmente chega a zero no final do corte e a operação se torna um cisalhamento em vez de um corte.
Portanto, as classes utilizadas para corte devem ser compatíveis com uma ampla faixa de velocidades de corte e o substrato deve ser forte o suficiente para resistir ao cisalhamento no final da operação.
Sulcos rasos são uma exceção a outros tipos.Devido às semelhanças com o torneamento, os fornecedores com uma grande seleção de pastilhas para canal geralmente oferecem uma maior variedade de classes para determinados grupos e condições de materiais.
Na furação, a velocidade de corte no centro da broca é sempre zero, e a velocidade de corte na periferia depende do diâmetro da broca e da velocidade de rotação do fuso.Classes otimizadas para altas velocidades de corte não são adequadas e não devem ser utilizadas.A maioria dos fornecedores oferece apenas algumas variedades.
Pós, peças e produtos são diferentes maneiras pelas quais as empresas estão promovendo a fabricação aditiva.Metal duro e ferramentas são áreas diferentes de sucesso.
Os avanços nos materiais tornaram possível criar uma fresa de topo de cerâmica que funciona bem em velocidades de corte mais baixas e compete com as fresas de topo de metal duro em uma ampla gama de aplicações.Sua loja pode começar a usar ferramentas de cerâmica.
Muitas lojas cometem o erro de pensar que ferramentas avançadas são plug-and-play.Essas ferramentas podem caber em porta-ferramentas existentes ou até mesmo nos mesmos alojamentos de fresamento ou torneamento das pastilhas de metal duro, mas é aí que as semelhanças terminam.
Horário da postagem: 22 de março de 2023