Processo de Fabricação

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ENGENHARIA DE PRODUÇÃO – PROCESSOS INDUSTRIAIS

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Guarulhos

2017

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Livro: Tecnologia da usinagem dos materiais 9º edição.

Capítulos 6 e 7.

Temos vários  tipos de desgastes e avarias que acontecem em uma ferramenta de usinagem. Sabemos que desgaste é a perda contínua e microscópica de partículas da ferramenta devido ao uso, e as demais são avarias.

        Abaixo observamos alguns tipos de desgastes e avarias:

• Desgaste frontal, onde ocorre devido a velocidade muito alta ou muito baixa causa a aresta postiça de  corte, resistência ao desgaste insuficiente da ferramenta e a abrasão;
• Desgaste de entalhe, onde ocorre devido a oxidação;
• Desgaste de cratera, onde ocorre devido a difusão;
• Derformação plástica; onde ocorre devido a a altas temperaturas combinadas com alta pressão na região de corte;
• Trincas de origem mecânica, onde ocorre devido a variação excessiva  de esforço na aresta de corte;
• Trincas de origem térmica, onde ocorre devido a excessiva variação de temperatura;
• Lascamento, onde divos a classe da ferramenta muito frágil, geometria da ferramenat muito fraca e choques da ferramenta com a peça.
• Quebra, ocorre quando os desgastes e as avarias crescem até quebrar a ferramenta.

Com o tempo começou se a medir o desgaste da ferramenta. Assim distinguem-se os desgastes na superfície de saída e na de folga da ferramenta.

Assim vimos que na superfície de saídatêm os desgastes: de profundidade da cratera, largura da cratera e ditância do centro da cratera à aresta de corte. Na superfície de folga mede-se a largura do desgaste do flanco e a lagura do desgaste máxima do desgaste do flanco, também se mede  o valor dos desgastes gerado na superfície de folga pelos entalhes.

Existem alguns mecanismos causadores do desgastes da ferramenta, essses são os príncipais:

• Aresta postiça de corte, durante a usinagem, pode se formar na superfície de contato entre o cavaco e a superfície de saída da ferramenta, uma camada de cavaco que, permanecendo aderente a aresta de corte, modifica seu comportamentocom relação relação à força de corte, acabamento superficial da peça e desgaste da ferramenta. Em baixas velocidades de corte, a parte inferior do cavaco em contato com a ferramena, sob pressão de corte na zona de aderência, mantém esse contato sem movimento relativo por um espaço de tempo suficiente para soldar a ferramenta, separando-se de outras porções de cavaco e permanecendo presa a superfície de saída, assim essa camada presa a ferramenta ele se deforma e encrua, formando a arsta de corte postiça, onde tende a crescer gradualmente, até que se rompe bruscamente, causando pertubação dinâmica.
• Abrasão Mecânica, é uma das pricípais causas do desgaste da ferramenta, ocorre quando a superfície de folga atrita com um elemento rígido, que é a peça, enquanto que a superfície de saída atrita com um elemento mais flexível, que é o cavaco. Odesgaste de abrasãoé incentivado pela presença de partículas duras no material da peça e pela temperatura de corte, que reduz a dureza da ferramenta.
• Aderência, Onde se duas supefícies metálicas são postasem contatos sob carga moderadas, baixa temperatura e baixas velocidades de corte forma-se entre elas um extrato metálico que prvoca aderência. A resitência desse extrato é elevada a tal ponto que, na tentativa de separar as superfícies, ocorre ruptura em um dos metais e não na superfície de contato. Assim, partículas das superfície de um metal  migram para a superfície do outro.
• Difusão entre ferramenta e cavaco é um fenômeno microscópico ativado pela temperatura na zona de corte. A difusão no estado sólido consiste na trasferência de átomos de um metal a outro. Depende da temperatura da duração do contato, da afinidade físico-química e da intensidade do contato entre os metais envolvidos.
• Oxidação é causada pelas altas temperaturas e presença de água e ar, isso ocorre na maioria dos metais. A maioria dos fluídos de corte contém elementos anti-oxidantes e, por isso, o fluído propriament não causa oxidação.

Toda ferramenta  tem vida útil, eese tempo é quando a ferramenta trabalha de forma efetiva , até perder a capacidade de corte, dentro de  um critério previamente estabelecido. Atigindo esse tempo, a ferramenta deve ser reafiada ou substituída.

Algunsfatores determinam quando a ferramenta tem um desgaste que dita o fim da vida da mesma, assim solicitar a troca, são elas:

• Os desgastes atingirem prporções tão elevadas que se receia a quebra da aresta de corte. Isto é crítico em operações de debaste em que, por nãoser necessária a obtenção de tolerância apertedas e bom acabamentos supefíciais, permite-se que os desgastes chegam a valores altos;
• Devido ao desgaste da superfície de folga da ferramenta, não é mais possível a obtenção de tolerâncias apertadas e de bons acabamentos superficiais da peça. Isso é crítico em operações de acabameneto;
• Os desgastes crescem muito, fazendo com que a emperatura da aresta cortante ultrapasse a temperatura na qual a ferramenta perde o fio de corte. Isso é crítico em ferramentas de  aço-rápido, que suportam temperaturas menores que outros materiais para ferramentas;
• O aumento da força de usinagem, proveniente dos desgastes elevados da ferramenta, interfere no fncionamento da máquina.

Nas ferramentas de metal duro, o desgaste frontal é geralmente maior que o desgaste de cratera. Os desgastes aumentam progressivamente até a quebra da cunha cortante, que deve ser evitada devido às suas consequências danosas. Em operações de acabamento, a ferramenta deve ser retirada muito antes de o desgaste atingir valores que ponham em risco a aresta de corte, a fim de não comprometer a precisão da peça e seu acabamento suprficial.

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