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Pastilhas de metal duro

São insertos fabricados em metal duro, que têm a finalidade de cortar o material bruto, em processos de usinagem feitos por torneamento, fresamento ou rosqueamento. Essas pastilhas têm elevada dureza e resistência ao desgaste e podem trabalhar com altas velocidades, proporcionando grande remoção de cavaco. Atualmente as mais utilizadas são as intercambiáveis, por serem mais práticas, porém as pastilhas possíveis para serem brasadas (soldadas) aos suportes ainda são comumente utilizadas.

Existem codificações para padronizar essas pastilhas, tanto quanto à forma geométrica, tolerâncias, espessura, ângulos, tipo do quebra-cavaco, etc... Também são codificados os suportes de fixação, dessa forma garantindo a intercambiabilidade entre pastilhas de diversos fabricantes.

Com o avanço das tecnologias e a busca por melhores rendimentos, foram desenvolvidos revestimentos que protegem a aresta de corte da pastilha. Existem revestimentos adequados aos diversos materiais a ser usinado.

Também foram aperfeiçoados os perfis das arestas de corte e do quebra-cavaco, na busca de maior velocidade e profundidade de corte. Para cada tipo de material existe um perfil mais adequado.

Revestimentos (Coberturas)

PVD - Phisical Vaporization Deposition

É um processo físico de deposição por vaporização.erick coco Pode ser usado em insertos positivos e negativos, tem aspecto fosco, e a camada varia de 8 a 16 μm.

PCD - Chemical Vaporization Deposition

É um processo químico de deposição por vaporização. É usado em insertos positivos,cocococo tem aspecto brilhante e a camada varia de 2 a 5 μm.

As coberturas mais comuns atualmente são:

TiC - Carboneto de Titânio, evita a craterização. Normalmente usada como base;

Al2O3 - Óxido de Alumínio (cor preta), evita reação química entre o material e metal duro;

TiN - Nitreto de Titânio (cor amarela), lubrificante sólido. Diminui o atrito com o cavaco.

CBN e PCD

CBN - Cubic Boro Nitreto

O nitreto cúbico de boro, é um material de extrema dureza, silvano porém ainda inferior à do diamante. É aplicado em substrato (base) de metal duro e muito utilizado em insertos de usinagem.

PCD - Poly-crystalline Diamond

O diamante policristalino pode ser obtido por sinterização a altas pressões (cerca de 600 à 700 MPa) e temperaturas (cerca de 1400 à 2000ºC), de uma mistura de diamante sintético com cobalto. Uma camada de aproximadamente 0,5 mm é aplicada num substrato de metal duro pré-sinterizado.

É muito utilizado na indústria, para usinagem de materiais metálicos não ferrosos.

Codificação padrão (torneamento)

A codificação auxilia muito aos usuários e fabricantes devido à possibilidade de combinações. Entretanto, existem muitos causos onde são necessários insertos especiais, sendo que quase sempre os fabricantes adequam o código acrescentando caracteres ou campos.

O sistema de codificação é composto basicamente por 10 caracteres, onde os 4 primeiros são letras e os 6 últimos são números, sendo que esses são agrupados dois a dois, formando então sete campos.

Do primeiro ao quarto campo, é definido a geometria, tolerância, ângulo de corte e quebra cavaco, respectivamente. Os três últimos campos, definem o tamanho da aresta, espessura e valor do raio, respectivamente.

Código NBR 6450-ISO

História

A descoberta do aço rápido na virada do século XX, já causou uma grande revolução na indústria. Porém, as pesquisas por melhores condições de usinagem continuam sendo realizadas atualmente e a evolução continua. Com a descoberta do metal duro, no final da década de 20, não poderia ser diferente, visto que é um material altamente resistente à abrasão e de elevada dureza, logo se adequou às ferramentas de usinagem. Inicialmente as pastilhas tinham geometria basicamente retangular. Eram brasadas (soldadas) ao suporte e após esse processo, eram afiadas com os ângulos desejados. O processo de brasagem gera muitas tensões internas na pastilha devido à grande diferença do coeficiente de dilatação térmica do aço e do metal duro, o que causa problemas de trinca ou quebra. A vantagem dessas pastilhas é que sempre que necessário podiam ser reafiadas, até que não restasse mais metal duro, em contra partida, a cada reafiação a máquina deveria ser regulada (novo set up) para manter a precisão. Com todos esses inconvenientes e mais o aumento do custo da mão-de-obra, pois com a brasagem e afiação se tornavam especializada, passou-se a usar inicialmente nos EUA e em seguida na Europa e outros lugares, os insertos intercambiáveis (indexáveis). Com baixo custo e rápida fabricação, seus tamanhos e formas precisas, são utilizadas até os dias atuais, fixadas através de parafusos, grampos, pinos, etc., e nas mais variadas geometrias. Entretanto, utilizável apenas até cada aresta de corte ou canto perder as suas características de corte iniciais, mesmo assim, como o aumento da vida útil foi possível adicionando mais arestas de corte, em apenas um dos lados ou nos dois lados, eles passaram a ser conhecidos como intercambiáveis ao invés de descartáveis.

Referências

Catálogos de fabricantes

www.oerlikonbalzerscoating.com/

http://www.teandm.pt/

http://www.durit.com/pt/tecnologia/revestimentos.html

Bibliografia

BROOKES, Kenneth J. A. - World Directory and Handbook of HARDMETALS and HARDMATERIALS; Six edition; INTERNATIONAL CARBIDE DATA; United Kingdom; 1996; ISBN 0 9508995 4 2.

CASILLAS A. L., MÁQUINAS FORMULÁRIO TÉCNICO; Editora Mestre Jou; 3ª edição em português; Tradução Raimundo Nonato Corrêa 19ª edição espanhola; 1981; ISBN 85-87068-03-2

Normas

NBR6450, NBR9439, NBR10045.

Ligações externas

Sites de fabricantes: