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 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 de corte utilizam diferentes designações e métodos de classificação em suas tabelas de classes.Isso pode dificultar a comparação de classes pelo usuário final, uma questão particularmente complicada, uma vez 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, o usuário deve primeiro entender do que é feita uma classe de 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 substrato as propriedades desejadas, os fabricantes de materiais adicionam vários elementos de liga a ele.O principal elemento de liga é o cobalto (Co) – maior teor de cobalto resulta em maior tenacidade, enquanto menor teor de cobalto aumenta 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.Selecionar uma classe muito dura pode resultar em microquebra da aresta de corte ou até mesmo em falha catastrófica.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 nitreto de titânio, óxido de alumínio e carbonitreto 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 são geralmente jato de areia ou outras técnicas de polimento que suavizam a camada superior e reduzem o atrito, reduzindo assim a geração de calor.A diferença de preço costuma ser pequena e na maioria dos casos o pós-processamento é recomendado para seleção da variedade.
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 gráficos para descrever a faixa operacional recomendada de classes com base no “escopo” expresso como uma combinação de três letras/números, como P05-P20.
A primeira letra indica o grupo de materiais de acordo com a norma ISO.Cada grupo de materiais recebe uma letra e uma cor correspondente.
Os próximos dois números representam o nível de dureza relativo da classe, variando de 05 a 45 em incrementos de 5. 05 aplicações requerem uma classe muito dura, adequada para condições favoráveis e estáveis.45 Uma aplicação que exige uma classe muito tenaz, adequada 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, uma classe marcada como P10-P20 em dois catálogos de fornecedores diferentes pode ter durezas diferentes.
Mesmo no mesmo catálogo, uma classe marcada P10-P20 na tabela de classes de torneamento pode ter uma dureza diferente de uma classe marcada P10-P20 na tabela de classes de fresamento.Esta diferença se resume a diferentes condições favoráveis para diferentes aplicações.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 seus usos em diversas operações complexas de torneamento que podem estar listadas 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 de uma classe, não existe um padrão oficial para designação de classe.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 fazem seus próprios ajustes no sistema e é aconselhável estar ciente dessas alterações.
As classes desempenham um papel vital na transformação de aplicações mais do que qualquer outra aplicação.Portanto, ao navegar no catálogo de qualquer fornecedor, a peça giratória terá a maior seleção de classes.
Esta ampla gama de classes de torneamento é o resultado de uma ampla gama de operações de torneamento.Esta categoria abrange desde o corte contínuo (onde a aresta de corte está constantemente em contato com a peça e não sofre impacto, mas gera muito calor) até o corte interrompido (onde ocorrem fortes impactos).
Uma ampla gama de classes de torneamento também está associada a diferentes diâmetros na produção, de 1/8″ (3mm) para máquinas do tipo suíço a 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.
Os principais fornecedores geralmente oferecem séries separadas para cada grupo de materiais.As classes de cada série variam de materiais duros para corte interrompido a materiais duros para corte contínuo.
No fresamento, a gama de classes oferecidas é menor.Devido à natureza intermitente da aplicação, as ferramentas de fresamento exigem classes tenazes com alta resistência ao impacto.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.Portanto, a velocidade de corte é reduzida gradualmente.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.
Assim, a qualidade da corte deve ser compatível com uma ampla faixa de velocidades de corte, e o substrato deve ser forte o suficiente para suportar o cisalhamento no final da operação.
Sulcos rasos são uma exceção a outros tipos.Devido à semelhança com o torneamento, os fornecedores com uma ampla seleção de pastilhas para canal geralmente oferecem uma gama mais ampla de classes para determinados grupos de materiais e condições.
Na furação, a velocidade de corte no centro da broca é sempre zero, enquanto 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.
Muitas lojas cometem o erro de pensar que ferramentas avançadas são plug-and-play.Essas ferramentas podem caber em porta-ferramentas existentes e até mesmo caber na mesma fresa ou em compartimentos de torneamento que as pastilhas de metal duro, mas é aí que as semelhanças terminam.
Pós, peças e produtos são diferentes maneiras pelas quais as empresas estão promovendo a fabricação aditiva.Ferramentas de metal duro e de corte são diferentes áreas de sucesso.
A série de brocas Ceratizit WTX-HFDS economizou 3,5 minutos de OWSI por peça em trabalhos complexos e eliminou completamente operações não essenciais, aumentando a lucratividade.
Horário da postagem: 21 de agosto de 2023