Usinabilidade de Materiais
Propriedades dos materiais a serem usinados
O termo “usinabilidade“ indica tanto a facilidade ou a dificuldade de usinar o material. O critério que determina a “usinabilidade“ de um material inclui a vida da ferramenta, dificuldade de controle do cavaco, a conservação da precisão de usinagem e acabamento superficial.
Vários fatores determinam se o critério pode ou não ser alcançado tais como, método de usinagem, máquina utilizada, condições da ferramenta e do corte a serem utilizados.
Dureza e desgaste da ferramenta:
Ao usinar um material duro, a aresta de corte se desgasta rapidamente. O oposto também é verdade: ao usinar um material tenaz a aresta de corte está menos exposta ao desgaste, mas está mais exposta ao problema conhecido como soldagem ou "adesão“. Este é um problema em que o material da peça adere na aresta de corte. Portanto, se a dureza for muito alta ou muito baixa, problemas durante a usinagem podem surgir. Geralmente, a dureza entre 180HB ~ 280HB é considerado uma região de dureza mais favorável a usinagem.
Resistência do material e resistência ao corte:
Usinagem é um processo em que o formato de um material é alterado pela utilização de uma aresta de corte que remove o material necessário. “Resistência ao corte“ é o termo dado a dificuldade ou facilidade em que o processo pode ser conduzido.
O termo “alta resistência do material“ significa basicamente, que o material é “difícil de mudar“. E, portanto, possui alta resistência ao corte.
Usinar o material que possui alta resistência ao corte, expõe a aresta à deformação plástica, ao desgaste e micro-lascamento.
Encruamento do material:
Geralmente, ao aplicar uma força externa em um metal, ocorre deformação e a superfície se torna mais dura. Este fenômeno é chamado de "encruamento do material“. Quando o material tende a encruar e a profundidade de corte é muito rasa, é provável que ocorra desgaste por abrasão. Entretanto, se a profundidade de corte for muito grande, provavelmente ocorrerão entalhes.
Temperaturas de usinagem e condutividade térmica:
Se um material possui baixa condutividade térmica será difícil o calor sair da aresta de corte e, portanto, a temperatura da aresta subirá rapidamente, gerando problemas com o deformação plástica e desgaste da aresta de corte.
Já ao usina o material de alta condutividade térmica, o calor da aresta de corte será removido pelos cavacos ou difundido ao material e, portanto, a aresta de corte não sofrerá com o calor.
Ductibilidade e maleabilidade:
Metal com maleabilidade pode ser laminado na forma de chapas finas. Metal com ductibilidade pode ser esticado na forma de fios. Materiais com essas duas propriedades são materiais flexíveis como o alumínio e o cobre.
É preciso cuidado ao usinar esses materiais com alta maleabilidade e ductibilidade pois a aresta de corte tende a sofrer e os cavacos gerados tendem a ficar comprimidos.
Afinidade:
Afinidade é um termo utilizado para descrever a facilidade com que alguns materiais tendem a se unir, ou a compatibilidade de um com outro. Se o material tiver alta afinidade, então a aresta de corte estará sujeita a altas temperaturas e os materiais da peça e da ferramenta reagirão. Isto resultará em adesão e grande desgaste da face de saída (craterização).
Seleção da melhor ferramenta (símbolos de classificação das ferramentas)
Ao selecionar uma ferramenta de corte para um processo de usinagem, é necessário, inicialmente, determinar a qual grupo o material a ser usinado pertence.
Em 1958 o comitê da ISO estabeleceu uma normalização relecionada à seleção de material duro para usinagem. Depois de estabelecida esta norma, a JIS (Japanese Industrial Standards - Normas Industriais Japonesas) também montou um padrão (JIS-B5043) baseado nas normas ISO.
Na normalização inicial, os materiais eram classificados em grupos: P, M e K, conforme o tipo de cavaco gerado durante a usinagem. Cada um destes grupos foi subdividido em grupos com dois dígitos, baseados no método de usinagem e condições de corte.
Entretanto, devido aos recentes desenvolvimentos e a diversificação de materiais, tornou-se difícil classificar todos os materiais. Para tornar possível a classificação da crescente quantidade materiais, a ISO lançou uma nova normalização baseado em seis grupos principais de materiais. Os grupoS são P, M, K, N, S, e L, baseados na usabilidade dos materiais. Esta nova normalização foi efetivada em 2003.
PARA NÃO ESQUECER:
- O grupo P é utilizado, principalmente, para usinagem de aços e aços fundidos. Materiais que geram cavacos contínuos.
- O grupo M é utilizado, principalmente, para usinagem de aço, ferro fundido, aço inoxdável e aço com alto teor de manganês. Materiais que geram cavacos serrilhados.
- O grupo K é utilizado, principalmente, para usinagem de ferro fundido e não-metais. Materiais que geram pó como cavacos.
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Autor: Blog da Usinagem
Data de Publica��o: 18/07/2019
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