Corte de metal duro com ferramentas pcd

O carboneto, caracterizado pela sua dureza e fragilidade significativas, é normalmente utilizado em materiais de ferramentas, moldes e vários peças resistentes ao desgaste. Tradicionalmente, o metal duro era moldado e refinado principalmente através da retificação devido à sua dureza. No entanto, com o avanço das ferramentas superduras, particularmente as ferramentas de diamante policristalino (PCD), o corte de metal duro tornou-se uma alternativa eficiente. Aqui está uma exploração detalhada do processo e dos benefícios da utilização de ferramentas PCD para cortar metal duro.

Caraterísticas do material de carboneto

1. Elevada dureza e fragilidade: O metal duro tem uma classificação de dureza de HRA87-95 (HRC67~82), o que o torna consideravelmente mais duro do que a maioria dos aços endurecidos. Esta dureza extrema contribui para a sua fragilidade e falta de plasticidade, colocando desafios na maquinagem devido à potencial lascagem de arestas sob tensões mecânicas.
2. Formação de aparas em pó: A fragilidade do carboneto leva à formação de aparas em forma de pó, facilitando uma superfície acabada mais lisa.
3. Elevada condutividade térmica e temperaturas de corte mais baixas: A condutividade térmica do metal duro varia entre 17W/(m-k) e 88W/(m-k), excedendo largamente a do aço endurecido e resultando assim em temperaturas mais baixas durante o processo de corte.
4. Forças de corte concentradas: As forças de corte na maquinação de metal duro estão concentradas perto da aresta de corte, o que acelera o desgaste da ferramenta, particularmente sob a forma de desgaste de flanco.

Maquinação de metal duro com ferramentas PCD

A utilização de ferramentas PCD para maquinar carboneto envolve várias considerações para mitigar a fragilidade inerente do material:

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• Ajustes estratégicos da taxa de alimentação: Nos pontos de entrada e saída de um corte, a redução da velocidade de avanço ou a introdução de um chanfro pode ajudar a minimizar a quebra de arestas.
• Manter um fio de corte afiado: Uma aresta afiada é crucial para reduzir as concentrações de tensão que podem levar à degradação da ferramenta.
• Utilização de fluidos de corte: A utilização de querosene como fluido de corte pode facilitar o processo de corte, ajudando a gerir o calor e a reduzir o desgaste da ferramenta.

Vantagens das ferramentas PCD na maquinagem de metal duro

1. Desempenho melhorado do molde: O corte com ferramentas PCD gera tensões de compressão residuais na superfície dos moldes de carboneto de tungsténio-cobalto, melhorando a sua resistência e desempenho. Isto contrasta com as elevadas temperaturas e os potenciais danos causados pelos métodos de retificação tradicionais.
2. Aumento da eficiência: As ferramentas PCD podem aumentar significativamente a eficiência de corte, oferecendo uma taxa de produção mais rápida em comparação com outros métodos de maquinagem.
3. Maior longevidade da ferramenta: As ferramentas PCD apresentam uma durabilidade superior, prolongando a vida operacional e reduzindo a frequência de substituição de ferramentas.

Conclusão

Para as indústrias que dependem da precisão e durabilidade, como a automóvel ou a aeroespacial, a utilização de ferramentas PCD para maquinação de carboneto oferece uma melhoria substancial na produtividade e na qualidade. Os avanços tecnológicos nas ferramentas PCD não só proporcionam uma alternativa viável à retificação tradicional, como também aumentam as capacidades de maquinação de materiais de elevada dureza, como o metal duro. Ao adotar as ferramentas PCD, os fabricantes podem obter processos de produção mais eficientes, económicos e de alta qualidade, essenciais para manter a vantagem competitiva em mercados de alto risco.

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