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Características, classificação e aplicação (material de ferramenta). Ferramenta de corte: *Material da ferramenta: • aço carbono 250ºC; • aço rápido 600ºC; • MD – Metal duro 1200ºC; Dúcteis • Nitrato cúbico do Boro; • Cerâmico; • Diamante. *Geometria: • Definida (Torno, Fresa, Broca); • Indefinida (Abrasivo).
Para a escolha do material da ferramenta algumas condições e propriedades são consideradas: •Dureza a Quente; • Tenacidade; • Resistência ao encruamento e a microsoldagem; • Alta resistência ao desgaste; • Alta resistência a compressão; • Alta resistência ao cisalhamento; • Alta resistência ao choque térmico; • e outros.
Normalmente os materiais das ferramentas de corte são aço carbono, aço rápido, metal duro, nitrato cúbico de boro, cerâmico e diamante.
Descrição dos materiais para Ferramentas: • Aço Carbono; • Características; • Carbono (07 e 1,5%); • Baixo custo; • Resistente a Temperatura até aproximadamente 250° C; • Facilidade de afiação;
Aplicação do Aço Carbono:
Características
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Composição (W, Co, Cr, Va, Mo e B) Dureza a quente (520° C e 600°C) Dureza (60 a 67 HRC) Material Tenaz Velocidade de corte
Frederick Taylor
Aplicação:
Informações Adicionais:
Metal duro ou carboneto metálico, conhecido popularmente como carboneto metálico, compõe as ferramentas de corte mais utilizadas na usinagem dos materiais na mecânica. O metal duro difere totalmente dos materiais fundidos, como o aço; apresenta-se em forma de pó metálico de tungstênio (W), tântalo (Ta), cobalto (Co) e titânio (Ti), misturados e compactados na forma desejada, recebendo o nome de briquete.
Comparado às cerâmicas, o PCBN (ou CBN) tem maior dureza e resistência ao desgaste. Mas sua resistência química é um fator limitador. por essa razão, quando esse material é usado em operações de corte em que a estabilidade química é um critério primordial, recomenda-se uma classe de CBN contendo um pouco de cerâmica. O problema de elevada afinidade química ocorre principalmente na usinagem de aços de baixa dureza e, nesse caso, o desgaste da ferramenta é pronunciado, promovido por mecanismos de desgaste, principalmente a difusão. A sua dureza é a segunda maior, perdendo apenas para o diamante, e pelo menos duas vezes maior que a dos outros materiais de corte. A adição de elementos metálicos ou cerâmicos à sua microestrutura melhorou a estabilidade química para a maioria das aplicações industriais.
Nitrato cúbico de boro:
A alta performance das classes de Nitrato Cúbico de Boro é a chave para aumento dos níveis de produtividade no torneamento de peças endurecidas.
Inicialmente cerâmica era o nome atribuído a ferramentas de óxido de alumínio. Na tentativa de diminuir a fragilidade destas ferramentas, os insertos passaram por considerável desenvolvimento, diferindo atualmente dos iniciais. Hoje encontramos dois tipos básicos de cerâmica: • base de óxido de alumínio; • base de nitreto de silício.
Característica: • Alta dureza à quente (1600oC) • Não reage quimicamente com o aço; • Longa vida da ferramenta; • Usado com alta velocidade de corte; • Não forma gume postiço. Aplicação: • Ferro Fundido; • Aço endurecido; (hard steels) • Ligas resistentes ao calor. (Heat resistant alloys
Fabricação: Pó finíssimo de Al2O3 (partículas compreendidas entre 1 e 10 mícrons) mais ZrO2 (confere tenacidade a ferramenta de corte) é prensado, porém apresenta-se muito poroso. Para eliminar os poros, o material é sinterizado a uma tempertura de 1700o C ou mais. Durante a sinterização as peças experimentam uma contração progressiva, fechando os canais e diminuindo a porosidade.
Tipos: • Carbonos, ballos e Borts. • Característica marcante: são os materiais que apresentam maior dureza. • Materiais que podem ser empregados: usinagem de ligas de metais, latão, bronze, borracha, vidro, plástico, etc. Limitação • Ferramentas de diamante não podem ser usadas na usinagem de materiais ferrosos devido a afinidade do C com o ferro; • Não pode ser usado em processos com temperaturas acima de 900oC devido a grafitização do diamante.
Aplicação • Usinagem fina, pois é o único material para ferramenta de corte que permite graus de afiação do gume até quase o nível de um raio atômico de carbono. • Usinagem onde é exigido ferramentas com alta dureza, por exemplo, furação de poços de petróleo.
