AT411 Processos de co r te P ro f . Car los Eduardo Camargo de A lbuquerque

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MATERIAL EMPREGADO NA CONFECÇÃO DE FERRAMENTAS DE CORTE

GRUPOS DE FERRAMENTAS 1. MACIÇAS OU CALÇADAS, EM AÇO 2. A PARTIR DO ESTELITE 3. CALÇADAS OU COM FIXAÇÃO POR PARAFUSO DE SUJEIÇÃO,

FEITAS COM METAL DURO (CARBONETO DE TUNGSTÊNIO) 4. CALÇADAS OU COM FIXAÇÃO POR PARAFUSO DE SUJEIÇÃO,

FEITAS COM DIAMANTE ARTIFICIAL (PASTILHADAS COM POLYCRYSTALINE DIAMOND)

1. FERRAMENTAS A PARTIR DO AÇO

a. AÇO WS

Pouca liga, 0,45 a 1,1% de carbono + carbono → > dureza e + quebradiço Usado como corpo suporte de ferramentas calçadas com solda (pastilhas de aço rápido ou metal duro); para lâminas de serras de fita de baixa qualidade e ferramentas manuais (formões, ferros para plainas, puas, formões para tornos comuns) Obs: este tipo de aço recebe tratamento de têmpera e depois recebe revestimento (dureza: 38 a 48 HRc – dureza Rockwell)

b. AÇO SP Liga abaixo de 5% Mais resistente ao desgaste que o WS Usado para corpos suporte de fresas e serras circulares calçadas com pastilhas de aço rápido ou metal duro; ferramentas manuais de boa qualidade... Com cromo (Cr) – gume de corte com maior resistência ao desgaste; com vanádio – maior resistência ao calor; com níquel – maior tenacidade. Melhor qualidade obtida – adição de tungstênio, molibdênio, manganês e cobalto (dureza: 46 a 54 HRc – dureza Rockwell)

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c. AÇO HL OU HLS (VC ou VND, conforme a liga)

Aço de alta liga (acima de 5%); material relativamente caro Para ferramentas maciças tipo fresas, facas para plainas moldureiras, brocas ... Difícil manutenção, trincam e destemperam quando acima de 320ºC (afiação sob refrigeração com óleo solúvel) Para usinagem de madeira maciça de massa específica entre 0,42 a 0,72kg/cm³ na confecção de lambris, soalhos, paredes, parquet, cantoneiras (não usar em aglomerados, compensados, chapas duras, MDF, laminados plásticos, materiais sintéticos em geral. Uso em cabeçotes para plainas moldureiras com facas retas ou perfiladas com altas velocidades de avanço. Dureza entre 59 e 60,5 HRc (Rockwell) São ferramentas que estão sendo absorvidas por outras mais versáteis com menor custo de produção.

d. AÇO SS Aço rápido, com 12% de ligas (tungstênio, molibdênio, vanádio, cobalto e cromo) que o torna mais duro. A perda da dureza, da resistência ao desgaste e do gume só com temperaturas superioras a 500ºC. Dureza entre 62 e 63 HRc Usado em pequenas ferramentas com brocas helicoidais, paralelas...

e. AÇO HSS Aço rápido com liga acima de 12% (até 24%) Maior parte da liga é tungstênio (8 a 18%) Resistência até 600ºC sem perder dureza e têmpera Para aumentar resistência ao desgaste do gume – adiciona-se à liga 1,4% de carbono e cerca de 4% de cromo. Para usinagem de metais e madeiras maciças (brocas helicoidais e paralelas, fresas de perfil, para tupias superiores, fresas para finger-joint... Evita-se o uso em madeiras tropicais devido a sílica. Dureza de 63 a 67 HRc.

2. ESTELITE (ST) É uma liga não ferrosa, feita por processo de fusão, com alto teor de cobalto(35 a 55%) e cromo (25 a 33%), além do tungstênio (10 a 25%), carbono (2 a 4%) e do ferro (0 a 10%). Possuem excelente resistência à corrosão, oxidação, engripamento, erosão e abrasão, mantendo tais propriedades mesmo sob elevadas temperaturas. São aplicadas sobre aços comuns de construção mecânica. Altamente resistente ao desgaste e corrosão. Indicado para madeiras fibrosas, ácidas e úmidas. Dureza relativamente baixa (48 a 56 HRc).

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3. METAL DURO (WIDIA OU CARBONETO DE TUNGSTÊNIO)

Dureza próxima ao diamante. Elaborado em processos de moagem em micropós (1 a 2 µ) de seus componentes (carboneto de tungstênio, titânio, tântalo, nióbio). Usado em ferramentas de corte para metais, madeiras e seus derivados, mineração... É altamente quebradiço, sem tenacidade. Durabilidade do gume em relação ao aço é de 10 a 60 vezes superior.

4. DIAMANTE POLISCRISTALIZADO Diamante sintético, elaborado sob 1300 a 1400ºC de temperatura e alta pressão. Usado como ferramenta para usinagem de madeiras e seus derivados.

METAL DURO - MICROESTRUTURA

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MATERIAIS EMPREGADOS ATUALMENTE (em ordem de dureza) 1) HL (HIGH ALLOYED TOOL STEEL)

Aço de alta liga, indicado para madeiras leves (coníferas)

2) HS (SUPER SPEED STEEL) Aço super rápido. Material tradicional empregado no corte de madeira maciça dura (folhosas).

3) ST (STELLITE) Indicado para madeiras úmidas.

4) HW (TUNGSTEN CARBIDE) CARBONETO DE TUNGSTÊNIO Metal duro (widia), constitui-se de material sinterizado, feito de pó prensado sob alta pressão e temperatura. Indicado para corte de coníferas, folhosas, LVL e painéis.

5) PKD (POLYCRISTALLINE DIAMOND) Grãos de diamante com diâmetro de vários micra unidos em parte por grãos de desenvolvimento intermediário e por uma matriz de liga metálica, sinterizados num substrato ou camada de carboneto de tungstênio (metal duro). Indicado para o corte de painéis, plásticos reforçados, metais não ferrosos e madeiras duras (folhosas).

6) CVD DIAMOND (CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION DIAMOND) Reveste ferramenta de corte de carboneto de tungstênio (metal duro) com uma camada de alguns micra de CVD diamond, resultado de um processo de deposição por vapor químico. Não emprega material ligante. Seu uso pela indústria madeireira encontra-se em estágio primário.

7) MKD (MONOCRYSTALLINE DIAMOND) Monocristal de dimensões muito reduzidas. É o material mais duro e resistente à abrasão entre todos os materiais cortantes empregados. Indicado para corte de materiais altamente abrasivos como laminados para pisos, e para acabamentos com polimento sobre plásticos e metais não ferrosos.

Desde os primeiros desenvolvimentos dos painéis na década de 50, as ferramentas de corte aumentaram a vida útil em mais de mil vezes (do HL até o MKD)

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CVD DIAMOND (CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION DIAMOND) - SEÇÃO TRANSVERSAL DE UM GUME DE CORTE -

QUADRO COMPARATIVO DE DUREZA E TENACIDADE ENTRE OS MATERIAIS ATUALMENTE EMPREGADOS

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