De que são feitas as ferramentas de metal duro?

As ferramentas de metal duro são fundamentais na produção moderna devido à sua excecional dureza e durabilidade nas operações de corte, fresagem e maquinagem. Estas ferramentas são feitas de vários tipos de carboneto, cada um adaptado a aplicações específicas com base na sua composição química e propriedades físicas. A compreensão destas variações ajuda a selecionar a ferramenta certa para o trabalho, garantindo eficiência e longevidade.

Tipos de materiais de metal duro utilizados em ferramentas

1. Carboneto de tungsténio à base de cobalto

• Composição: Principalmente carboneto de tungsténio (WC) e cobalto (Co).
• Vantagens: Económica e adequada para maquinar materiais comuns como o ferro fundido.
• Desvantagens: Dureza inferior, o que o torna menos eficaz na maquinagem de materiais de elevada dureza.
• Aplicações: Ideal para ferramentas de corte e lâminas de serra utilizadas em ferro fundido e metais não ferrosos.

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2. Tungsténio Titânio Carboneto à base de cobalto

• Composição: Uma mistura de carboneto de tungsténiocarboneto de titânio (TiC) e cobalto.
• Vantagens: Altas velocidades de corte e vida útil prolongada da ferramenta, particularmente eficaz no corte de aço-carbono e aço-liga.
• Desvantagens: Custo mais elevado do que os carbonetos à base de tungsténio e cobalto.
• Aplicações: Utilizado habitualmente em serras circulares e brocas para o processamento de aço.

3. Carboneto à base de tungsténio, titânio e tântalo (nióbio)

• Composição: Combina carbonetos de tungsténio, titânio, tântalo (ou nióbio) com cobalto.
• Vantagens: Versátil e adequado para cortar uma variedade de materiais difíceis de maquinar, incluindo aço inoxidável.
• Desvantagens: Custo mais elevado, mas justificado pela aplicação universal.
• Aplicações: Utilizado em ferramentas de torno, maquinagem fora do eixo e ferramentas de fabrico de precisão.

4. Metal duro à base de carboneto de titânio

• Composição: Carboneto de titânio com ligantes como o níquel e o molibdénio.
• Vantagens: Dureza excecional a altas temperaturas e resistência aos campos magnéticos; ideal para aplicações aeroespaciais e nucleares.
• Desvantagens: Mais caro e menos eficaz para materiais com elevada solubilidade.
• Aplicações: Adequado para a maquinagem de materiais que são influenciados por altas temperaturas ou campos magnéticos.

5. Carbureto de grão ultrafino

• Composição: Utiliza pó ultrafino de carboneto de tungsténio.
• Vantagens: Dureza e resistência ao desgaste superiores.
• Desvantagens: Difícil de fabricar, o que conduz a custos mais elevados.
• Aplicações: Ideal para máquinas de exploração mineira e outras aplicações que exijam uma resistência extrema ao desgaste.

6. Metal duro com revestimento de superfície

• Composição: Ferramentas de metal duro revestidas com materiais como nitreto de titânio ou carbono tipo diamante através de processos CVD ou PVD.
• Vantagens: Aumenta a dureza e a resistência ao desgaste, mantendo a tenacidade.
• Desvantagens: Os revestimentos podem desgastar-se, necessitando de um novo revestimento.
• Aplicações: Frequentemente utilizado em ambientes de elevado desgaste, tais como aplicações de corte onde a substituição de ferramentas é comum.

7. Metal duro ligado a aço

• Composição: Uma mistura de WC ou TiC com aço rápido para ferramentas.
• Vantagens: Oferece um equilíbrio entre tenacidade e dureza; resiste bem a temperaturas elevadas.
• Desvantagens: Dureza ligeiramente inferior à de outras formas de carboneto.
• Aplicações: Eficaz para operações de corte em condições extremas ou a altas temperaturas.

Conclusão

A escolha do tipo de metal duro no fabrico de ferramentas afecta significativamente o desempenho, o custo e a adequação da ferramenta a aplicações específicas. Ao compreender as propriedades únicas de cada tipo de metal duro, os fabricantes e engenheiros podem selecionar as ferramentas mais adequadas para as suas necessidades específicas, optimizando o desempenho e a relação custo-eficácia. Para aqueles que procuram soluções personalizadas em ferramentas de metal duro, é aconselhável consultar um especialista que possa fornecer recomendações e produtos personalizados. Para peças de metal duro personalizadas e processamento de carboneto, não hesite em contactar-nos.