O que são pastilhas de metal duro?
Pastilhas de metal durosão ferramentas de corte de alto-desempenho indispensáveis na metalurgia moderna e na fabricação de máquinas. Eles são normalmente feitos de uma combinação de carboneto de tungstênio (WC) e cobalto (Co), possuindo dureza e resistência ao desgaste extremamente altas. Eles podem manter a estabilidade da ponta da ferramenta sob condições de corte de alta-velocidade e carga pesada-e não são facilmente deformados ou lascados.
Em comparação com as ferramentas de corte tradicionais de aço rápido-(HSS), as pastilhas de metal duro não apenas oferecem maior eficiência de corte, mas também têm uma vida útil mais longa, reduzindo significativamente os custos de produção e a frequência de substituição de ferramentas.
Eles são amplamente utilizados em aplicações industriais, como torneamento CNC, fresamento, furação e processamento de moldes, e são adequados para uma variedade de materiais, incluindo aço, aço inoxidável, ferro fundido, metais não{0}}ferrosos e ligas-de alta temperatura.
Compreender o formato, a classe e o revestimento das ferramentas de corte de metal duro é fundamental para que engenheiros, técnicos e pessoal de compras façam seleções científicas e obtenham um processamento eficiente.
Tipos de pastilhas de metal duro
Por forma
O formato das pastilhas de metal duro afeta diretamente as forças de corte, evacuação de cavacos, estabilidade de usinagem e acabamento superficial. A escolha do formato correto da pastilha pode reduzir as forças de corte, diminuir a vibração e prolongar a vida útil da pastilha. Diferentes formatos são adequados para diferentes cenários de usinagem:
Inserção triangular
Adequado para operações gerais de torneamento e faceamento. Essas pastilhas oferecem ângulos flexíveis, permitindo corte multi-direcional. Para peças de trabalho de alta-dureza, um ângulo de inclinação menor deve ser selecionado para aumentar a resistência da ponta da ferramenta. Para profundidades de corte maiores, são recomendadas pastilhas reforçadas para evitar lascas.
Inserção romboide
Geralmente usado para corte médio-pesado e usinagem de contornos complexos, ele garante uma remoção suave de cavacos e ajuda a reduzir a vibração. Quando usado com classes de tenacidade-média, pode equilibrar o risco de desgaste e lascamento. Ao usinar peças de alta{4}}dureza, a taxa de avanço deve ser reduzida adequadamente.
Inserção retangular/quadrada
É usado principalmente para acabamento e contorno e apresenta uma grande área de contato da ponta da ferramenta e força de corte equilibrada. É adequado para usinagem de alto-avanço ou corte contínuo-de longo prazo e pode melhorar o acabamento superficial.
Inserção circular
Adequado para usinagem-de alta velocidade, corte leve e acabamento. O corte de cantos arredondados reduz a vibração e melhora a qualidade da superfície, tornando-o especialmente adequado para usinagem de ligas de alumínio e cobre e reduzindo o risco de formação-de arestas postiças.
De acordo com o método de corte
As pastilhas de corte de metal duro podem ser categorizadas em pastilhas de desbaste, pastilhas de acabamento, pastilhas para canal, pastilhas para mandrilamento e pastilhas para rosqueamento, dependendo do método de corte. A escolha do método de corte apropriado ajuda a melhorar a eficiência da usinagem e o acabamento superficial, além de prolongar a vida útil da ferramenta.
- Pastilhas de desbaste: Adequado para grandes profundidades de corte e altas taxas de avanço, permitindo a rápida remoção de grandes quantidades de material. Essas pastilhas normalmente apresentam uma estrutura reforçada e um grande raio de ponta para evitar lascas.
- Inserções de acabamento: Utilizado para melhorar o acabamento superficial de peças, com pequena profundidade de corte e desenho geométrico fino, adequado para processos de semi-acabamento ou acabamento.
- Insertos para canal: especialmente desenvolvido para corte de canais ou aberturas, exigindo alta estabilidade e resistência ao lascamento durante a usinagem.
- Inserções chatas: usado para usinagem de furos. O ângulo da pastilha e o design de rigidez garantem a precisão do diâmetro do furo e a rugosidade da superfície interna.
- Inserções de rosqueamento: Usados para rosqueamento, eles normalmente têm um ângulo de ponta especialmente projetado para garantir precisão e estabilidade da rosca.
Por série
A classe das pastilhas de metal duro determina a dureza, tenacidade, resistência ao desgaste e estabilidade térmica da ferramenta, tornando-a um fator essencial na seleção da pastilha. Diferentes classes de pastilhas são adequadas para diferentes materiais e processos de usinagem.
- Grau P (usinagem de aço): Alta resistência ao desgaste, adequada para corte em alta-velocidade de aço carbono e ligas de aço. A usinagem com alta taxa de avanço pode prolongar a vida útil da ferramenta e garantir o acabamento superficial da peça.
- Grau M (aço inoxidável): combina tenacidade e resistência ao desgaste, evitando efetivamente lascas. Adequado para usinagem de aço inoxidável austenítico e aço-resistente à corrosão.
- Classe K (ferro fundido): Alta resistência ao desgaste, cavacos anti-adesivos, adequados para usinagem de ferro fundido cinzento e ferro fundido dúctil, com forte estabilidade.
- Grau N (metais não{0}}ferrosos): alta tenacidade, baixo atrito, evita arestas postiças, adequado para acabamento de alumínio, cobre e suas ligas.
- Grau S (liga de alta temperatura): Possui alta dureza e resistência ao calor e é adequado para processar ligas de titânio, ligas de alta temperatura à base de níquel-e aço de alta resistência.
- Classe H (aço endurecido): dureza e resistência ao desgaste extremamente altas, adequado para peças de aço endurecido e de alta{0}}dureza. A velocidade de corte precisa ser controlada durante usinagem com-carga alta.
- Aconselhamento profissional: A seleção da classe da ferramenta requer consideração abrangente do material da peça, profundidade de usinagem, velocidade de corte e geometria da ferramenta. A seleção incorreta da classe pode causar lascamento ou desgaste prematuro, afetando a eficiência da produção e a qualidade da peça.
De acordo com o revestimento
A tecnologia de revestimento de pastilhas pode melhorar significativamente a resistência ao desgaste, a resistência ao calor, a resistência a lascas e a eficiência de remoção de lascas. A escolha do revestimento certo pode melhorar a eficiência da usinagem e prolongar a vida útil da ferramenta.
- TiN (nitreto de titânio): Aumenta a dureza da ferramenta de corte, reduz o atrito de corte, é adequado para usinagem de aço em geral e pode prolongar a vida útil da ferramenta em cerca de 30%.
- TiAlN (nitreto de alumínio e titânio): Alta resistência ao calor, adequada para corte em alta-velocidade e usinagem de aço inoxidável, e pode manter a estabilidade da ferramenta sob condições de corte a seco.
- AlTiN (nitreto de alumínio e titânio): resistente ao-desgaste e a altas-temperaturas, adequado para peças de trabalho de alta-dureza ou condições de corte a seco e pode reduzir a quebra da ponta da ferramenta.
- Revestimento CVD/PVD multi-camadas: protege a ferramenta de corte com múltiplas camadas de material, prolongando sua vida útil e é adequada para usinagem-pesada ou usinagem contínua-de longo prazo.
Guia de seleção de ferramentas de corte de metal duro
Ao selecionar ferramentas de corte, o material da peça, o processo de usinagem, o equipamento de usinagem e os parâmetros da ferramenta de corte devem ser considerados de forma abrangente.
- Material da peça: Diferentes materiais têm diferentes requisitos de dureza, tenacidade e resistência ao desgaste.
- Processos de usinagem: torneamento, fresamento, furação, canal ou acabamento. Diferentes processos têm requisitos quanto ao formato da ferramenta de corte e ao método de corte (como ferramentas de corte de desbaste ou acabamento).
- Equipamento de usinagem: A velocidade do fuso e a taxa de avanço de um torno CNC ou manual afetarão a escolha das ferramentas de corte.
- Combinações de parâmetros de lâmina: a forma, a classe e o revestimento devem corresponder aos materiais e processos para garantir a eficiência e a qualidade da superfície.
Casos de aplicação comuns
- Torneamento de aço-em alta velocidade: Classe P + revestimento TiAlN + CNMG + pastilhas de desbaste, seguido de acabamento para melhorar o acabamento superficial.
- Usinagem de aço inoxidável-com velocidade média: Classe M + TiAlN/AlTiN + DNMG + pastilhas de acabamento.
- Acabamento em liga de alumínio: Classe N + TiN + RCMT + pastilhas de acabamento para reduzir aresta postiça-.
- Usinagem de ligas de titânio ou ligas de alta-temperatura: Classe S + revestimento multi{1}}alTiN + TNMG + desbaste + pastilhas combinadas de acabamento.
Seja em torneamento, fresamento, furação ou usinagem de precisão de alta-dificuldade, combinar corretamente os parâmetros da pastilha pode reduzir significativamente a resistência ao corte, prolongar a vida útil da ferramenta, reduzir o tempo de inatividade e diminuir os custos de produção.
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