Atps Fabricação Mecanica

Introdução

O primeiro metal surgiu quando pedras de minério de ferro foram usadas em fogueiras para aquecer as cavernas. Pelo efeito combinado do calor e da adição de carbono pela madeira carbonizada, o minério transformou-se em metal. A evolução ao longo dos séculos levou a sofisticação dos métodos de fabricação e combinações de elementos, resultando nos materiais de alto desempenho hoje disponíveis.

Tratam-se neste módulo os materiais usados para ferramentas de corte, suas características e indicações

Aço Ferramenta

Denomina-se de aço ferramenta o material descrito abaixo (aço não ligado). Há diferenças de nomenclatura na bibliografia, que pode também denominar aço ferramenta toda a gama de aços usados para fabricação de ferramentas.

• Foi o único material (aço) empregado na confecção de ferramentas de corte até 1900.

Característica

Composição: 0.8 a 1.5% de carbono.

Aplicação

Após o surgimento do aço rápido seu uso reduziu-se a aplicações secundárias, tais como:

• Reparos, uso doméstico e de lazer.

• Ferramentas usadas uma única vez ou para fabricação de poucas peças.

• Ferramenta de forma.

São ainda atualmente usados pelas seguintes características:

• São os materiais mais baratos.

• Facilidade de obtenção de gumes vivos.

• Tratamento térmico simples.

• Quando bem temperado obtem-se elevada dureza e resistência ao desgaste.

Limitação

• Temperatura de trabalho: até 250oC, acima desta temperatura a ferramenta perde sua dureza.

Aço Rápido

Desenvolvido por Taylor e apresentado publicamente em 1900 na Exposição Mundial de Paris.

Composição

• Elementos de Liga: tungstênio, cromo e vanádio como elementos básicos de liga e pequena quantidade de manganês para evitar fragilidade.

• Em 1942 devido a escassez de tungstênio provocada pela guerra, este foi substituído pelo molibdênio.

Características

• temperatura limite de 520 a 600oC;

• maior resistência à abrasão em relação ao aço-ferrameta;

• preço elevado;

• tratamento térmico complexo.

Aço Rápido com Cobalto

O aço rápido ao cobalto, denominado de aço super-rápido, apareceram pela primeira vez em 1921.

Característica

• maior dureza a quente;

• maior resistência ao desgaste;

• menor tenacidade.

Aço Rápido com Revestimento TiN

O revestimento de TiN é aplicado pelo processo PVD conferindo uma aparência dourada a ferramenta.

Característica

• Redução do desgaste na face e no flanco da ferramenta;

• Proteção do metal de base contra altas temperaturas pelo baixo coeficiente de transmissão de calor do TiN.

• baixo atrito;

• não há formação de gume postiço.

Metal duro

O Metal Duro (Carbonetos Sinterizados) surgiram em 1927 com o nome de widia (wie diamant - como diamante), com uma composição de 81% de tungstênio, 6% de carbono e 13% de cobalto.

caracteristicas

• Elevada dureza;

• Elevada resistência à compressão;

• Elevada resistência ao desgaste;

• Possibilidade de obter propriedades distintas nos metais duros pela mudança específica dos carbonetos e das proporções do ligante.

• Controle sobre a distribuição da estrutura.

Materiais cerâmicos

Inicialmente cerâmica era o nome atribuido a ferramentas de óxido de alumínio. Na tentativa de diminuir a fragilidade destas ferramentas, os insertos passaram por considerável desenvolvimento, diferindo atualmente dos iniciais.

Hoje encontramos dois tipos básicos de cerâmica:

• base de óxido de alumínio.

• base de nitreto de silício.

Característica

• Alta dureza à quente (1600oC)

• Não reage quimicamente com o aço;

• Longa vida da ferramenta;

• Usado