Para transpor os gargalos de baixa produtividade e desgaste prematuro na usinagem de desbaste em superligas e de ferro fundido, a engenharia de aplicação da NTK Cutting Tools (Japão), integrante do Grupo IMC, desenvolveu uma abordagem técnica fundamentada no amolecimento térmico do material usinado. Considerando o uso de ferramentas cerâmicas.

 

A orientação contrapõe a cultura convencional vigente na usinagem com ferramentas de metal duro, que considera a elevação da temperatura um problema no processo. O objetivo é demonstrar que a operação com ferramentas cerâmicas exige altas velocidades de corte, com a possível elevação da temperatura, para atingir a zona de plastificação da peça. Porém, mantendo a rigidez da ferramenta.

 

O fundamento está na divergência de comportamento térmico entre a peça e a ferramenta de corte sob condições severas. Em ligas à base de níquel, como o Inconel 718, a resistência mecânica à deformação sofre uma queda acentuada ao alcançar patamares na faixa de 800°C. Enquanto o metal duro perde estabilidade sob tais temperaturas, o substrato cerâmico preserva sua dureza e resistência ao desgaste, possibilitando até mesmo a redução da força de usinagem.

 

No entanto, o hábito de reduzir preventivamente a velocidade de corte durante os primeiros testes industriais compromete o rendimento da ferramenta cerâmica. Ao operar abaixo da janela térmica recomendada, a temperatura não atinge o limiar de 800°C, mantendo o material rígido e submetendo a aresta a forças de corte excessivas que resultam em lascamentos ou falhas precoces. Em ensaios práticos de fresamento de desbaste da liga Inconel 718, o aumento da velocidade de corte de 400 m/min para mais de 1.000 m/min resultou na redução do tempo de ciclo acompanhada de menor taxa de desgaste em relação às velocidades mais baixas.

 

Já a aplicação de fluidos de corte requer estratégias diferenciadas conforme a operação de usinagem. No fresamento com ferramentas cerâmicas, prioriza-se a usinagem a seco, que ajuda a prevenir choques térmicos. No torneamento, tendo em vista que o contato da aresta com o material é contínuo, a refrigeração líquida pode ser adotada com segurança. Em ambos os casos, garantir a rigidez do conjunto peça-ferramenta, manter balanços mínimos e assegurar trajetórias suaves são requisitos primordiais para a estabilidade do processo.

 

Fonte: NTK

Imagens: NTK

 

 

 

 

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