Como fazer o torneamento em materiais diferentes
Torneamento de aços
Os aços podem ser classificados em aços sem liga, baixa-liga e alta-liga, e todos eles podem influenciar as recomendações de usinagem para torneamento.
Torneamento de aços sem liga
Classificação dos materiais: P1.1
Os aços sem liga têm um teor de carbono de até 0,55%. Os aços com baixo teor de carbono (teor de carbono <0,25%) precisam de atenção especial devido à difícil quebra de cavacos e à tendência de abrasão (aresta postiça).
Para quebrar e direcionar os cavacos, tenha como objetivo o avanço mais alto possível. Uma pastilha Wiper é altamente recomendada.
Use altas velocidades de corte para evitar arestas postiças na pastilha, o que pode afetar negativamente a superfície. Geometrias e arestas vivas de corte leve diminuirão a tendência à abrasão e evitam a deterioração da aresta.
Torneamento de aços baixa-liga
Classificação dos materiais: P2.x
A usinabilidade de aços baixa-liga varia de acordo com o teor de liga e o tratamento térmico (dureza). Para todos os materiais nesse grupo, os mecanismos de desgaste mais comuns são a craterização e o desgaste de flanco. Para materiais endurecidos, a deformação plástica também é um mecanismo de desgaste comum devido a muito calor na zona de corte.
Para aços baixa-liga em condições não endurecidas, a primeira escolha é a série de classes e geometrias para aços. Em materiais endurecidos, é melhor usar uma classe mais dura (classes de ferro fundido, cerâmica e CBN).
Torneamento de aço alta-liga
Classificação dos materiais: P3.x
Os aços alta-liga incluem aços com teor de carbono acima de 5%. O grupo inclui materiais macios e endurecidos. A usinabilidade diminui com dureza e teor de liga mais alto.
Quanto aos aços baixa liga, a primeira escolha são as classes e geometrias de aço.
Aços com mais de 5% de elementos da liga e com dureza acima de 450 HB, têm exigências extras quanto à resistência à deformação plástica e resistência da aresta. Considere o uso de uma classe mais dura (classes de ferro fundido, cerâmicas e CBN).
Torneamento de aço inoxidável
Os aços inoxidáveis podem ser categorizados como ferríticos/martensíticos, austenísticos e duplex (austenísticos/ferríticos), cada um com suas próprias recomendações de usinagem para torneamento.
Torneamento de aços inoxidáveis ferríticos e martensíticos
Classificação dos materiais: P5.1
Esse aço inoxidável é classificado como material de aço, portanto, com classificação de material P5.x. As recomendações gerais de usinagem para este tipo de aço são nossas classes e geometrias de aço inoxidável.
Os aços martensíticos podem ser usinados em condições endurecidas, com exigências extras em relação à resistência à deformação plástica da pastilha. Considere o uso de classes CBN, HRC = 55 e mais altas.
Torneamento de aço inoxidável austenítico
Classificação dos materiais: M1.x e M2.x
O aço inoxidável austenístico é o tipo mais comum de aço inoxidável. Este grupo também inclui os aços inoxidáveis superaustenísticos, definidos como aços inoxidáveis com teor de Ni acima de 20%.
As classes e geometrias recomendadas são nossa oferta em aço inoxidável de classes CVD e PVD.
Para cortes intermitentes ou quando o martelamento ou entupimento de cavacos for o principal mecanismo de desgaste, considere o uso das classes PVD.
Outras considerações:
- Use sempre a refrigeração para diminuir a craterização e a deformação plástica e selecione o maior raio de ponta possível. Leia mais sobre refrigeração
- Use pastilhas redondas ou ângulos de posição pequenos a fim de melhorar o desgaste tipo entalhe
- Tendências à abrasão e arestas postiças são comuns. Ambas têm influência negativa no acabamento superficial e na vida útil da ferramenta. Use arestas vivas e/ou geometrias com uma face de ataque positiva
Torneamento de aços inoxidáveis duplex (austenísticos/ferríticos)
Classificação dos materiais: M3.4
Para aços inoxidáveis duplex com maior teor de elemento de liga, são usadas as denominações aços inoxidáveis superduplex, ou até mesmo hiperduplex. A maior resistência mecânica torna os materiais mais difíceis de usinar, em especial quando se trata de geração de calor, forças de corte e controle de cavacos.
As classes e geometrias recomendadas são nossa oferta em aço inoxidável de classes CVD e PVD.
Outras considerações:
- Use refrigeração para melhorar o controle de cavacos e evitar deformação plástica. Use ferramentas com fornecimento de refrigeração interna, preferencialmente refrigeração de precisão. Leia mais sobre refrigeração
- Use ângulos de posição pequenos para evitar o desgaste tipo entalhe e a formação de rebarbas
Torneamento de ferros fundidos
Há cinco tipos principais de ferro fundido:
- ferros fundidos cinzentos (GCI - Grey Cast iron)
- ferros fundidos nodulares (NCI - Nodular Cast Iron)
- ferros fundidos maleáveis (MCI - Malleable Cast Iron)
- Ferros fundidos vermiculares (CGI)
- ferros dúcteis austemperados (ADI - Austempered Ductile Iron)
Ferro fundido é uma composição Fe-C com teor de Si (1-3%) e teor de C acima de 2%. Trata-se de uma material com lascamento curto e bom controle de cavacos na maioria das condições.
Para a maioria dos materiais de ferro fundido, recomenda-se usar nossas classes e geometrias de ferro fundido. Recomenda-se o uso de classes cerâmica e CBN para ferro fundido cinzento com velocidades de corte mais altas.
Torneamento de superligas resistentes ao calor (HRSA)
Uma superliga apresenta excelente resistência mecânica e resistência à deformação (tendência de sólidos a se moverem lentamente ou se deformarem sob esforço) com altas temperaturas. Ela também oferece boa resistência à corrosão/oxidação. HRSA podem ser divididas em quatro grupos de material:
- À base de níquel (por exemplo Inconel)
- À base de ferro
- À base de cobalto
- Ligas à base de titânio (o titânio pode ser puro ou com estruturas alfa e beta)
A usinabilidade do HRSA e do titânio são ruins, especialmente em condições envelhecidas, o que exige muito das ferramentas de corte. É importante usar as arestas vivas para evitar a formação das chamadas camadas brancas, com dureza diferente e tensão residual.
Material HRSA: Classes PVD e cerâmicas são as mais comumente usadas no torneamento de materiais HRSA. Recomenda-se o uso de geometrias otimizadas para HRSA.
Ligas à base de titânio: Use principalmente classes sem cobertura e PVD. Recomenda-se o uso de geometrias otimizadas para HRSA.
Um critério de desgaste comum em titânio e em HRSA é o desgaste tipo entalhe. Siga estas orientações para o desempenho ideal:
- Recomenda-se o uso de um ângulo de posição inferior a 45°
- Use a relação correta entre o diâmetro da pastilha/raio de ponta e a profundidade de corte
- Ao usar usinagem em rampa ou passes múltiplos, recomenda-se usar uma profundidade do corte superior a 0,25 mm (0,0098 pol.)
- A refrigeração deve ser usada no torneamento de HRSA e ligas de titânio quando pastilhas de metal duro ou cerâmica forem usadas. O volume de refrigeração deve ser alto e bem direcionado. Leia mais sobre refrigeração
- Ao usar cerâmica, recomenda-se o pré-chanfro para minimizar o risco de rebarba quando a pastilha entra e sai do corte para obter o desempenho ideal
Torneamento de materiais não ferrosos (alumínio)
Este grupo contém metais macios não ferrosos, por exemplo, alumínio, cobre, bronze, latão, metais com matriz de compósitos (MMC) e magnésio. A usinabilidade varia de acordo com os elementos de liga, os tratamentos térmicos e os processos de fabricação (forjado, fundido etc.).
Torneamento de ligas de alumínio
Classificação dos materiais: N1.2
Pastilhas positivas com formato básico e arestas vivas devem ser sempre usadas. Classes sem cobertura e PCD são as primeiras escolhas.
Para ligas de alumínio com um teor de Si superior a 13%, deve-se usar PCD pois a vida útil da ferramenta das classes de metal duro é reduzida drasticamente.
A refrigeração na usinagem do alumínio é usada principalmente para escoamento de cavacos.
Torneamento de aços endurecidos
O torneamento de aços com dureza típica de 55-65 HRC é definido como torneamento de peças duras e é uma alternativa para as operações de afiação com boa relação custo/benefício. O torneamento de peças duras oferece melhor flexibilidade, melhores prazos de fabricação e maior qualidade.
As classes de nitreto cúbico de boro (CBN) são o melhor material de ferramenta de corte para torneamento de peças duras como as de aços endurecidos por indução e cementados.Para aços mais macios que aproximadamente 55 HRC, use pastilhas de cerâmica ou de metal duro.
Use classes CBN otimizadas para torneamento de peças duras.
- Garanta boa estabilidade da máquina e fixação
- Use as menores profundidades de corte possíveis para obter um ângulo de posição baixo e a preparação de aresta correta para melhorar a vida útil da ferramenta
- Use Wiper para obter o melhor acabamento superficial
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