Guia completo: Ferramentas revestidas com diamante CVD para usinagem de ligas de alumínio
1. Principais desafios da usinagem de alumínio
As ligas de alumínio são amplamente aplicadas em carcaças de veículos de nova energia, estruturas aeroespaciais e dissipadores de calor 3C, dividindo-se em alumínio com baixo teor de silício (Si < 8%) e alumínio fundido com alto teor de silício (Si 10% a 30%). As fresas de metal duro sem revestimento e as revestidas com TiAlN apresentam três defeitos principais:
- O alumínio apresenta alta ductilidade, porém a formação de rebarbas (BUE) ocorre facilmente sob o calor do corte, causando rebarbas, arranhões e um acabamento espelhado de baixa qualidade;
- Partículas de silício livres dentro do alumínio com alto teor de silício atingem dureza de 1000 HV, o desgaste abrasivo severo desgasta as arestas de carboneto regulares em um curto período de processamento;
- A má dissipação de calor das ferramentas de corte padrão leva à deformação térmica de peças de alumínio de paredes finas, resultando em tolerâncias dimensionais instáveis na produção em massa.
2. Principais vantagens do revestimento de diamante CVD para alumínio
- Antiaderência com fricção ultrabaixa: O coeficiente de fricção entre a película de diamante e o alumínio é de apenas 0,04 a 0,1, eliminando eficazmente a formação de arestas postiças, com rugosidade da superfície espelhada Ra de 0,2 a 0,8 μm no corte a seco;
- Resistência superior à abrasão contra grãos de silício: A dureza do diamante atinge 9000~10000 HV, 5 vezes mais dura que o carboneto de tungstênio, a vida útil da ferramenta se estende de 8 a 12 vezes para alumínio com alto teor de silício;
- Excelente condutividade térmica: A condutividade térmica de 1200–2000 W/(m·K) dissipa rapidamente o calor de corte, minimizando a deformação térmica de componentes de precisão de paredes finas;
- Compatível com usinagem a seco de alta velocidade: Não requer fluido de corte, ecológico para oficinas de energia limpa, evacuação suave de cavacos sem entupimento das ranhuras.
3. Seleção de ferramentas recomendadas
- Alumínio aeroespacial 6061/7075 com baixo teor de silício: fresas de topo com revestimento de nanodiamante de 2 canais para acabamento espelhado;
- Alumínio fundido sob pressão ADC12 / A380 com alto teor de silício: Fresas diamantadas CVD de alta espessura para usinagem combinada de desbaste e acabamento;
- Peças de alumínio com cavidades profundas: Fresas de topo diamantadas com canal alongado e melhor adesão do revestimento para corte com grande projeção.
4. Parâmetros de usinagem sugeridos
Velocidade de corte Vc: 200~800 m/min; Avanço por dente fz: 0,1~0,3 mm/z; Corte a seco preferencial, microlubrificação MQL opcional. Fresamento concordante recomendado para reduzir rebarbas nas arestas.
5. Principais setores de aplicação
Peças fundidas para veículos elétricos, componentes estruturais de alumínio para o setor aeroespacial, estruturas de alumínio para eletrônicos de consumo, dissipadores de calor para refrigeração líquida, cubos de roda de alumínio.
6. Restrições
Não utilize aço, titânio ou liga de níquel em máquinas. Materiais ferrosos e de titânio reagem com o carbono do diamante em altas temperaturas e dissolvem rapidamente o revestimento de diamante.
