Corte de metal duro com ferramentas pcd

O metal duro, caracterizado por sua dureza e fragilidade significativas, é comumente empregado em materiais de ferramentas, moldes e vários peças resistentes ao desgaste. Tradicionalmente, o metal duro era moldado e refinado principalmente por meio de retificação devido à sua dureza. Entretanto, com o avanço das ferramentas superduras, especialmente as ferramentas de diamante policristalino (PCD), o corte de metal duro se tornou uma alternativa eficiente. Aqui está uma exploração detalhada do processo e dos benefícios do uso de ferramentas PCD para o corte de metal duro.

Características do material de metal duro

1. Alta 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. Essa dureza extrema contribui para sua fragilidade e falta de plasticidade, o que representa desafios na usinagem devido à possibilidade de lascamento da borda sob tensões mecânicas.
2. Formação de cavacos em pó: A fragilidade do metal duro leva à formação de cavacos em forma de pó, facilitando uma superfície de acabamento mais lisa.
3. Alta condutividade térmica e temperaturas de corte mais baixas: A condutividade térmica do metal duro varia de 17W/(m-k) a 88W/(m-k), superando em muito a do aço endurecido e, portanto, resultando em temperaturas mais baixas durante o processo de corte.
4. Forças de corte concentradas: As forças de corte na usinagem de metal duro estão concentradas perto da aresta de corte, o que acelera o desgaste da ferramenta, principalmente na forma de desgaste de flanco.

Usinagem de metal duro com ferramentas PCD

O uso de ferramentas de PCD para usinar metal duro envolve várias considerações para atenuar 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 taxa de avanço ou a introdução de um chanfro pode ajudar a minimizar o lascamento da borda.
• Manutenção de uma borda de corte afiada: Uma borda afiada é fundamental para reduzir as concentrações de tensão que podem levar à degradação da ferramenta.
• Uso de fluidos de corte: A implementação do querosene como fluido de corte pode facilitar o processo de corte, ajudando a gerenciar o calor e a reduzir o desgaste da ferramenta.

Vantagens das ferramentas PCD na usinagem de metal duro

1. Desempenho aprimorado do molde: O corte com ferramentas PCD gera tensões compressivas residuais na superfície dos moldes de carboneto de tungstênio e cobalto, melhorando sua resistência e desempenho. Isso contrasta com as altas temperaturas e os possíveis danos causados pelos métodos tradicionais de retificação.
2. Aumento da eficiência: As ferramentas de PCD podem aumentar significativamente a eficiência do corte, oferecendo uma taxa de produção mais rápida em comparação com outros métodos de usinagem.
3. Maior longevidade da ferramenta: As ferramentas de PCD apresentam durabilidade superior, ampliando a vida operacional e reduzindo a frequência de substituição de ferramentas.

Conclusão

Para os setores que dependem de precisão e durabilidade, como o automotivo ou aeroespacial, o uso de ferramentas PCD para usinagem de metal duro oferece uma melhoria substancial na produtividade e na qualidade. Os avanços tecnológicos nas ferramentas de PCD não só oferecem uma alternativa viável à retificação tradicional, mas também aumentam os recursos de usinagem de materiais de alta dureza, como o metal duro. Ao adotar as ferramentas de PCD, os fabricantes podem obter processos de produção mais eficientes, econômicos e de alta qualidade, essenciais para manter a vantagem competitiva em mercados de alto risco.

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