ARESTA DE CORTE

Calor para reduzir a dureza das ligas resistentes ao calor

Excelente desempenho na usinagem de ligas resistentes ao calor

As fresas de cerâmica que estão em desenvolvimento têm a capacidade de usinar em velocidades extremamente altas, muito além da velocidade alcançada pelas fresas de metal duro existentes atualmente. As fresas com substrato de cerâmica apresentam excelente desempenho na usinagem de ligas resistentes ao calor, como INCONEL®. Na usinagem de ligas resistentes ao calor com fresas de metal duro, é necessário controlar o calor gerado para manter a vida útil da ferramenta. Por isso, é comum limitar a velocidade de corte em torno de 70m/min. No entanto, as fresas de cerâmica atingem velocidades de corte superiores a 500m/min e usinam os materiais através do calor gerado na usinagem, tornando-os mais moles. Embora pareça contraditório, em temperaturas próximas a 1.000ºC, as ligas resistentes ao calor sofrem deterioração da resistência à deformação plástica e da resistência à tração, facilitando a usinagem. Nestas temperaturas, é praticamente impossível usinar com as fresas de metal duro, ao contrário das fresas de cerâmica que suportam temperaturas extremamente elevadas. A nova fresa de cerâmica oferece desempenho excepcional em usinagem sob o calor extremo, produzindo cavacos em chamas (Foto 1).

INCONEL® é uma marca registrada da Huntington Alloys Canada, Ltd.,

Foto 1: Usinagem com fresa de cerâmica

Excelente eficiência e vida útil da ferramenta

A fresa de cerâmica usina as ligas resistentes ao calor de uma forma completamente diferente da fresa de metal duro. A fresa de cerâmica, na realidade, ao invés de “cortar”, realiza um processo de “remoção térmica” do material. Apesar disso, sua aresta de corte não sofre danos significativos, apenas uma leve soldagem. Devido ao substrato de cerâmica com excelente resistência ao calor, a fresa de cerâmica sofre danos mínimos mesmo quando exposta a temperaturas de corte elevadas, sendo esta a sua principal característica. Portanto, a vida útil da fresa de cerâmica é significativamente maior em comparação à fresa de metal duro. Enquanto a fresa de metal duro sofre quebra já no início da usinagem, a fresa de cerâmica pode usinar até 35m (veja Fig. 1). Uma das razões é que a fresa de cerâmica tem a capacidade de usinar em profundidades de corte e avanço muito mais elevados do que a fresa de metal duro, o que resulta em vantagens significativas em termos de eficiência (veja Fig. 2). Apesar de todas estas vantagens, há um desafio na usinagem com a fresa de cerâmica: para atingir altas temperaturas de corte, é preciso aumentar a velocidade de corte, o que exige máquinas-ferramentas com alta capacidade de rotação do eixo-árvore. Quando o calor não é suficiente, não ocorre o amolecimento do material usinado. Nestas condições, a fresa de cerâmica pode sofrer danos como desgaste excessivo e quebra. A fresa de cerâmica apresenta excelente desempenho na usinagem de ligas resistentes ao calor, mas para explorar todo este potencial, é necessário uma máquina-ferramenta de alto desempenho.

Hiroshi Watanabe Centro de P&D de Ferramenta Inteiriças
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Mais utilizações das fresas de cerâmica

Eu estou envolvido no processo de desenvolvimento do produto e logo nas fases iniciais do desenvolvimento percebi que seria um grande desafio identificar as condições de usinagem ideais. Danos como quebra e desgaste excessivo eram recorrentes e impediam a avaliação adequada do produto. Mas depois de realizar testes continuamente, finalmente começamos a ver a luz no fim do túnel. Eu continuarei empenhado na P&D para extrair o máximo desempenho do potencial da fresa de cerâmica.

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