usinagem_material da ferramenta
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Características, classificação e aplicação (materialde 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).
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Para a escolha do material da ferramenta algumascondições 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.
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Normalmente os materiais das ferramentas de cortesão 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;
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Aplicação do Aço Carbono:
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Características• 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
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Aplicação:
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Informações Adicionais:
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Metal duro ou carboneto metálico, conhecidopopularmente 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 pómetálico de tungstênio (W), tântalo (Ta), cobalto (Co)
e titânio (Ti), misturados e compactados na forma
desejada, recebendo o nome de briquete.
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Comparado às cerâmicas, o PCBN (ou CBN) tem maior dureza
e resistência ao desgaste. Mas sua resistência química éum 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 ocorreprincipalmente 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 dosoutros materiais de corte. A adição de elementos
metálicos ou cerâmicos à sua microestrutura melhorou a
estabilidade química para a maioria das aplicações
industriais.
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Nitrato cúbico de boro:
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A alta performance das classes de Nitrato Cúbico de
Boro é a chave para aumento dos níveis de
produtividade no torneamento de peças endurecidas.
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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 tiposbásicos de cerâmica:
• base de óxido de alumínio;
• base de nitreto de silício.
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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
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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 ésinterizado a uma tempertura de 1700o C ou mais.
Durante a sinterização as peças experimentam uma
contração progressiva, fechando os canais e
diminuindo a porosidade.
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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 nausinagem 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.
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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 altadureza, por exemplo, furação de poços de petróleo.
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