{"id":3939,"date":"2019-12-06T05:33:54","date_gmt":"2019-12-06T05:33:54","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/?p=3939"},"modified":"2020-05-06T01:59:02","modified_gmt":"2020-05-06T01:59:02","slug":"to-prolong-a-tool-life-at-high-cutting-speed-what-signs-of-wear-should-we-stay-alert-to","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/para-prolongar-a-vida-da-ferramenta-em-alta-velocidade-de-corte-para-que-sinais-de-desgaste-devemos-ficar-alertas\/","title":{"rendered":"Para prolongar a vida \u00fatil da ferramenta em alta velocidade de corte, para que sinais de desgaste devemos ficar alertas?"},"content":{"rendered":"
\n

O consumo de energia no processo de corte de metal \u00e9 expresso na forma de calor de corte e fric\u00e7\u00e3o. Esses fatores tornam a ferramenta em m\u00e1s condi\u00e7\u00f5es de usinagem, com alta carga superficial e alta temperatura de corte. A raz\u00e3o para a alta temperatura \u00e9 que o cavaco desliza ao longo da face frontal da ferramenta em alta velocidade, produzindo alta press\u00e3o e forte atrito na aresta de corte.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Colapso<\/h2>\n\n\n\n

No processo de usinagem, a fresa encontra o ponto duro na microestrutura da pe\u00e7a, ou corta de forma intermitente, o que pode fazer com que a for\u00e7a de corte flutue. Portanto, a ferramenta de corte tem as caracter\u00edsticas de resist\u00eancia a altas temperaturas, alta tenacidade, alta resist\u00eancia ao desgaste e alta dureza.<\/p>\n\n\n\n

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Desgaste da ranhura<\/h2>\n\n\n\n

No \u00faltimo meio s\u00e9culo, a fim de melhorar continuamente o desempenho das ferramentas de corte, muito trabalho de pesquisa foi realizado. Um dos principais fatores que afetam a taxa de desgaste de quase todos os materiais de ferramenta \u00e9 a temperatura de corte alcan\u00e7ada no processo de usinagem. Infelizmente, \u00e9 dif\u00edcil definir os par\u00e2metros de c\u00e1lculo da temperatura de corte, mas a medi\u00e7\u00e3o experimental pode fornecer a base para a f\u00f3rmula emp\u00edrica.<\/p>\n\n\n\n

Geralmente, assume-se que toda a energia gerada no processo de corte \u00e9 convertida em calor de corte, e 80% do calor de corte ser\u00e1 retirado pelos cavacos<\/p>\n\n\n\n

O valor num\u00e9rico mudar\u00e1 com alguns fatores, e a velocidade de corte \u00e9 o fator principal. Isso faz com que cerca de 20% do calor entre na ferramenta. Mesmo que o a\u00e7o de baixo carbono seja cortado, a temperatura da ferramenta pode exceder 550 \u2103, que \u00e9 a temperatura mais alta que o HSS pode suportar. Ao cortar a\u00e7o temperado com ferramenta CBN, a temperatura da ferramenta e do cavaco pode exceder 1000 \u2103.<\/p>\n\n\n\n

Rela\u00e7\u00e3o entre o desgaste da ferramenta e a vida \u00fatil da ferramenta<\/h2>\n\n\n\n

Os padr\u00f5es de desgaste da ferramenta podem ser divididos nas seguintes categorias:<\/p>\n\n\n\n

Desgaste da face do cortador traseiro<\/p>\n\n\n\n

Desgaste da ranhura<\/p>\n\n\n\n

desgaste da cratera<\/p>\n\n\n\n

Colapso de ponta<\/p>\n\n\n\n

Rachadura quente<\/p>\n\n\n\n

Falha de explos\u00e3o<\/p>\n\n\n\n

Atualmente, n\u00e3o existe uma defini\u00e7\u00e3o unificada universalmente aceita da vida \u00fatil da ferramenta na ind\u00fastria. \u00c9 necess\u00e1rio especificar a vida \u00fatil da ferramenta para o material da pe\u00e7a e a tecnologia de corte. Um m\u00e9todo para quantificar a vida \u00fatil da ferramenta \u00e9 definir um valor de desgaste m\u00e1ximo aceit\u00e1vel da face traseira, ou seja, VB ou VBmax.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Desgaste da face do cortador traseiro<\/h2>\n\n\n\n

Do ponto de vista matem\u00e1tico, a vida \u00fatil da ferramenta pode ser expressa pela seguinte f\u00f3rmula. A f\u00f3rmula de Taylor fornece um bom m\u00e9todo de c\u00e1lculo aproximado para a previs\u00e3o da vida \u00fatil da ferramenta.<\/p>\n\n\n\n

Vctn = C, que \u00e9 a forma geral da f\u00f3rmula de Taylor. Os par\u00e2metros relevantes s\u00e3o os seguintes:<\/p>\n\n\n\n

VC = velocidade de corte<\/p>\n\n\n\n

T = vida \u00fatil da ferramenta<\/p>\n\n\n\n

D = profundidade de corte<\/p>\n\n\n\n

F = taxa de alimenta\u00e7\u00e3o<\/p>\n\n\n\n

X e y s\u00e3o determinados por experimentos. N e C s\u00e3o constantes determinadas por experimentos ou valores emp\u00edricos. Eles s\u00e3o diferentes devido aos diferentes materiais da ferramenta, materiais da pe\u00e7a e taxas de avan\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n

Do ponto de vista pr\u00e1tico, para conter o desgaste excessivo da ferramenta e superar a alta temperatura, tr\u00eas elementos principais devem ser observados: substrato, revestimento e tratamento da aresta de corte. Cada elemento est\u00e1 relacionado ao sucesso ou fracasso do corte de metal. Esses tr\u00eas elementos, combinados com a forma da ranhura de curvatura do cavaco e o raio do filete da ponta da ferramenta, determinam os materiais aplic\u00e1veis e as ocasi\u00f5es de aplica\u00e7\u00e3o de cada ferramenta. Todos os par\u00e2metros acima trabalham juntos para garantir a longa vida \u00fatil da ferramenta de corte e, finalmente, refletem a economia e a confiabilidade do processamento.<\/p>\n\n\n\n

matriz<\/h2>\n\n\n\n

As ferramentas de metal duro com resist\u00eancia ao desgaste e tenacidade t\u00eam uma ampla gama de aplica\u00e7\u00f5es de usinagem. Os fornecedores de ferramentas geralmente controlam a faixa de tamanho de gr\u00e3o do WC de 0,3 \u03bcm a 5 \u03bcm para entender o desempenho da matriz. O tamanho de gr\u00e3o WC tem uma grande influ\u00eancia no desempenho do corte da ferramenta. Quanto menor o tamanho do gr\u00e3o do WC, mais resistente ao desgaste \u00e9 a ferramenta; pelo contr\u00e1rio, quanto maior o tamanho do gr\u00e3o do WC, melhor \u00e9 a tenacidade da ferramenta. As l\u00e2minas feitas de matriz de gr\u00e3o ultrafino s\u00e3o usadas principalmente para processar os materiais processados na ind\u00fastria aeroespacial, como liga de tit\u00e2nio, liga Inconel, liga de alta temperatura, etc.<\/p>\n\n\n\n

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Tumor de acumula\u00e7\u00e3o<\/h2>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, a tenacidade da matriz pode ser significativamente melhorada ajustando o teor de cobalto de 6% para 12%. Portanto, \u00e9 necess\u00e1rio apenas ajustar a composi\u00e7\u00e3o do material da matriz para atender aos requisitos da ferramenta de tenacidade e resist\u00eancia ao desgaste na aplica\u00e7\u00e3o do processamento do metal.<\/p>\n\n\n\n

As propriedades da matriz podem ser aprimoradas n\u00e3o apenas pela camada rica em cobalto adjacente \u00e0 camada superficial, mas tamb\u00e9m pela adi\u00e7\u00e3o seletiva de outros tipos de elementos de liga ao carboneto cimentado, como carboneto de tit\u00e2nio (TIC), carboneto de t\u00e2ntalo (TAC), carboneto de van\u00e1dio (VC) e carboneto de ni\u00f3bio (NBC). A camada rica em cobalto melhora significativamente a resist\u00eancia da aresta de corte, o que faz com que a ferramenta tenha excelente desempenho em usinagem de desbaste e aplica\u00e7\u00f5es de usinagem intermitente.<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Rachadura quente<\/h2>\n\n\n\n

Al\u00e9m disso, para combinar o material da pe\u00e7a e atender aos requisitos de processamento espec\u00edficos, as cinco propriedades f\u00edsicas a seguir devem ser consideradas ao selecionar a matriz apropriada: tenacidade ao impacto, resist\u00eancia \u00e0 fratura transversal, resist\u00eancia \u00e0 compress\u00e3o, dureza e resist\u00eancia ao impacto t\u00e9rmico.<\/p>\n\n\n\n

Revestimento<\/h2>\n\n\n\n

Atualmente, os principais materiais de revestimento no mercado incluem:<\/p>\n\n\n\n

Titanium nitride (TIN) – usually PVD coating, has the characteristics of high hardness and high oxidation resistance temperature.<\/p>\n\n\n\n

Titanium nitride carbide (TiCN) – the addition of carbon can improve the hardness and self-lubricating property of the coating.<\/p>\n\n\n\n

Titanium aluminum nitride (TiAlN or AlTiN) – consisting of a layer of alumina, extends tool life in applications with high cutting temperatures, especially for quasi dry \/ dry cutting. Compared with TiAlN coating, the surface hardness of the coating is higher due to the different ratio of aluminum to titanium. This coating scheme is very suitable for high speed machining applications.<\/p>\n\n\n\n

Chromium nitride (CRN) – with the advantages of high hardness and high wear resistance, is the first choice solution to resist chip accretion.<\/p>\n\n\n\n

Diamond (PCD) – has the best processing performance of non-ferrous alloy materials, especially for processing graphite, metal matrix composite, high silicon aluminum alloy and other grinding materials. It is not suitable to process steel at all, because the chemical reaction will destroy the combination of coating and substrate.<\/p>\n\n\n\n

desgaste da cratera<\/h2>\n\n\n\n

Atrav\u00e9s da an\u00e1lise do desenvolvimento de materiais de revestimento e do crescimento da demanda do mercado nos \u00faltimos anos, podemos ver que as ferramentas revestidas PVD s\u00e3o mais populares do que as ferramentas revestidas CVD. A espessura do revestimento CVD geralmente varia entre 5-15 m\u00edcrons<\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

A espessura do revestimento PVD \u00e9 geralmente entre 2-6 \u03bc M. Quando o revestimento CVD \u00e9 aplicado na superf\u00edcie superior do substrato, a tens\u00e3o de tra\u00e7\u00e3o ser\u00e1 produzida no revestimento CVD, enquanto a tens\u00e3o de compress\u00e3o ser\u00e1 produzida no revestimento PVD. Esses dois fatores t\u00eam um impacto significativo na aresta de corte, principalmente no desempenho da ferramenta em corte intermitente ou usinagem cont\u00ednua. A adi\u00e7\u00e3o de novos elementos de liga no processo de revestimento n\u00e3o \u00e9 apenas ben\u00e9fica para melhorar a ades\u00e3o do revestimento, mas tamb\u00e9m para melhorar as propriedades do revestimento.<\/p>\n\n\n\n

Tratamento de ponta da l\u00e2mina<\/h2>\n\n\n\n

Em muitos casos, o tratamento da aresta de corte (passiva\u00e7\u00e3o) determina o sucesso ou fracasso da usinagem. Os par\u00e2metros de passiva\u00e7\u00e3o s\u00e3o determinados pela aplica\u00e7\u00e3o predefinida. Por exemplo, o tratamento da aresta de corte necess\u00e1rio para o acabamento r\u00e1pido do a\u00e7o \u00e9 totalmente diferente daquele utilizado para a usinagem de desbaste.<\/p>\n\n\n\n

Em geral, o torneamento cont\u00ednuo requer passiva\u00e7\u00e3o da aresta de corte, assim como a maioria dos fresamentos de a\u00e7o e ferro fundido. Para usinagem intermitente severa, \u00e9 necess\u00e1rio aumentar os par\u00e2metros de passiva\u00e7\u00e3o ou chanframento negativo t-land da aresta de corte.<\/p>\n\n\n\n

Por outro lado, na usinagem de a\u00e7o inoxid\u00e1vel ou superliga, \u00e9 necess\u00e1rio passivar a l\u00e2mina para obter um pequeno raio de passiva\u00e7\u00e3o e adotar uma aresta de corte afiada, pois na usinagem desses materiais \u00e9 f\u00e1cil produzir acre\u00e7\u00e3o de cavacos. Da mesma forma, ao processar alum\u00ednio, tamb\u00e9m \u00e9 necess\u00e1ria uma aresta de corte afiada.<\/p>\n\n\n\n

Em geometria, a iska oferece uma ampla gama de l\u00e2minas com aresta de corte helicoidal, cujo perfil se distribui progressivamente em torno de uma superf\u00edcie cil\u00edndrica ao longo do eixo. A dire\u00e7\u00e3o da l\u00e2mina espiral \u00e9 semelhante a uma h\u00e9lice. Uma das vantagens do desenho da aresta em espiral \u00e9 tornar o processo de corte suave e excessivo, reduzir a vibra\u00e7\u00e3o e obter um acabamento superficial superior. Al\u00e9m disso, a aresta de corte espiral pode suportar mais carga de corte, o que pode reduzir a for\u00e7a de corte e remover mais metal ao mesmo tempo. Outra vantagem das ferramentas de corte helicoidal \u00e9 que elas t\u00eam uma vida \u00fatil mais longa, pois possuem menor for\u00e7a de corte e calor. <\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

The power consumption in the process of metal cutting is expressed in the form of cutting heat and friction. These factors make the tool in bad machining conditions, with high surface load and high cutting temperature. The reason for high temperature is that the chip slides along the front face of the tool at high…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":19284,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[92],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/\u56fe\u72471-5.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3939"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3939"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3939\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/19284"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3939"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3939"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3939"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}