Como escolher insertos revestidos de diamante para usinagem de alumínio com alto teor de silício

Materiais de alumínio que contêm silício são mais fáceis de cortar do que o aço, mas de forma alguma fáceis de usinar como materiais para ferramentas. O silício nesses materiais atua como um abrasivo duro, enquanto o alumínio forma uma matriz aderente à aresta de corte, o que pode rapidamente gerar uma aresta postiça. Antes disso, porém, ocorre uma degradação muito rápida no acabamento superficial e nas dimensões.

A solução para alumínio com insertos diamantados por CVD começa com a liga, a tarefa de usinagem e o acabamento superficial desejado. Embora o revestimento diamantado por CVD seja capaz de suportar o estresse abrasivo e reduzir o atrito, a escolha ideal do inserto de corte, sua preparação e os ajustes da máquina são fundamentais para o sucesso da produção. TSHZ Fornece ferramentas de corte revestidas com diamante CVD e perfis personalizados para ligas não ferrosas e outros materiais abrasivos.

Por que o alumínio rico em silício precisa de um inserto diferente

Ligas com alto teor de silício podem fazer com que o silício desgaste a aresta da ferramenta a cada passada. A matriz de alumínio também pode soldar-se à aresta quente. O resultado é uma combinação de desgaste na lateral da ferramenta, desgaste em forma de cratera, aresta postiça e um acabamento superficial fosco.

À primeira vista, a peça de trabalho macia não apresenta problemas. O desgaste da ferramenta pode começar lentamente, mas logo se acelera assim que a aresta de corte começa a arredondar. Monitorar o acabamento, as rebarbas e as dimensões das peças produzidas, e não apenas a quantidade produzida, é crucial para estabelecer um processo estável.

Qual a função do diamante CVD no corte de alumínio?

As informações do produto TSHZ especificam diamante CVD com dureza de 9.000 a 10.000 HV, coeficiente de atrito de 0,05 a 0,1 e condutividade térmica de aproximadamente 2.000 W/(m·K). Essas informações são relevantes para as fases de alumínio com alto teor de silício, visto que a superfície dura entra em contato com as fases de silício e o baixo atrito evita o desgaste excessivo e a formação de arestas vivas.

Os materiais TSHZ são depositados como um revestimento no substrato da ferramenta por meio do processo CVD. A espessura do revestimento pode ser facilmente controlada dentro de uma faixa de 1 μm a 30 μm em arestas de corte complexas. A geometria da pastilha deve permanecer suficiente para garantir folgas adequadas, controle de cavacos apropriado e nitidez de aresta suficiente após o revestimento.

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Virando-se e encarando

Para torneamento, considere começar com a superfície já usinada e corte na direção da força de corte principal. Uma aresta de corte afiada ajuda a reduzir a força de corte e evita que o alumínio grude na pastilha. Certifique-se também de que a pastilha esteja firmemente presa no porta-ferramentas – a vibração se manifestará como arranhões repetidos na superfície.

O Pastilhas de corte revestidas com diamante CVD A página mostra o produto TSHZ para usinagem direta de metais não ferrosos. Verifique o formato da pastilha, o raio da ponta, o substrato e as especificações do revestimento no desenho em comparação com o produto mostrado.

Fresagem de cavidades e faces

Ao fresar, você gera cortes interrompidos com espessuras de cavacos variáveis. Mantenha suas ferramentas o mais curtas possível e certifique-se de que a fixação da peça seja sólida. Verifique se os cavacos passam pela cavidade sem precisar ser usinados novamente. Caso contrário, uma pastilha mais dura apenas aumentará o calor e o atrito causados ​​pela má evacuação dos cavacos gerados anteriormente.

Um perfil personalizado é útil para ombros especiais, formatos específicos ou raios de curvatura pequenos. TSHZ's serviço personalizado de ferramentas diamantadas CVD Suporta geometrias não padronizadas quando um inserto padrão não possui o perfil necessário.

Componentes de alto acabamento

As superfícies de alumínio de alto brilho possuem bordas muito sensíveis e exigem um raio de ponta consistente. Finalize com uma superfície leve e mantenha as mesmas configurações para a passada de acabamento. Não utilize misturas de ferramentas com diferentes preparações de borda na produção e meça a primeira peça produzida e a peça produzida próxima ao momento em que a ferramenta será substituída.

Verificações de geometria e preparação de arestas

Não selecione uma pastilha apenas pelo nome do material. Liste a classe da liga, a porcentagem de silício, a sobremedida, o porta-ferramentas, a rotação do fuso, o avanço por dente ou por revolução, a profundidade de corte radial e o fluido de corte (ar ou refrigerante), etc. Esses parâmetros definem se a aresta de corte é cortante ou abrasiva.

Um raio de ponta maior ajudará a proporcionar uma superfície mais lisa, mas pode aumentar a força de corte. Bordas muito afiadas cortam bem, mas não são tão eficientes quando há vibração ou o corte é intermitente. O raio de ponta e o acabamento da borda devem ser escolhidos de acordo com a peça a ser usinada e a máquina utilizada.

O revestimento CVD deve ser uniforme. A espessura do revestimento, bem como o raio da borda, devem ser inspecionados. Para pedidos repetidos, a mesma referência de inspeção deve ser usada tanto para o primeiro quanto para o último lote, a fim de garantir o mesmo comportamento em ambas as partes do pedido.

Controle do acúmulo de calor nas bordas

A formação de aresta postiça geralmente indica atrito, calor ou uma aresta de corte que perdeu o fio. Comece verificando o fluxo de cavacos e limpando o porta-ferramentas. Use ar comprimido ou fluido de corte adequado, de acordo com a máquina e o processo de usinagem. Mantenha a aresta de corte em contato constante; o atrito no fundo de um rebaixo pode gerar mais calor do que um corte mais pesado, porém estável.

Superfície turva? Verifique a aresta com uma lupa antes de alterar todos os parâmetros de corte. Um pequeno depósito pode ser removido melhorando a remoção de cavacos. Uma aresta arredondada ou danos no revestimento exigem uma nova pastilha.

O custo por peça é a medida útil.

Pastilhas revestidas de diamante custam mais do que pastilhas de metal duro padrão. A comparação deve incluir o preço da pastilha, o número de peças utilizáveis ​​por aresta, o tempo de troca, o retrabalho da superfície, o refugo e a disponibilidade da máquina.

O ideal é um teste controlado. Utilize a mesma liga, os mesmos percursos de ferramenta, os mesmos métodos de inspeção e meça aspectos como a porcentagem de peças boas, o acabamento superficial médio, a variação dimensional e o tempo gasto na troca ou modificação de insertos. Dessa forma, os departamentos de compras e produção terão uma base sólida para suas decisões, que ambos poderão compreender.

Um plano de teste simples para um novo inserto.

Comece os testes com uma seção de peça significativa, não com um pequeno cupom de teste que não reproduza as condições reais do processo em termos de calor e carga de cavacos. Anote a têmpera da liga, o teor de silício, a sobremedida, etc., bem como o porta-ferramentas usado para o teste. Certifique-se de que o porta-ferramentas esteja limpo e verifique a excentricidade do fuso antes do primeiro corte para descartar quaisquer problemas de configuração que possam ser interpretados erroneamente como desgaste da pastilha.

A primeira parte deve ser inspecionada quanto à qualidade da superfície, rebarbas e dimensões. As mesmas verificações devem ser repetidas após a produção de um determinado número de peças. Posteriormente, a verificação deve ser repetida quando a superfície começar a apresentar alterações. Os dados de corte devem permanecer inalterados para a comparação. Somente com a documentação do fornecedor comprovando a alteração dos dados de corte, os resultados poderão ser utilizados pelas áreas de produção e compras.

Fotografe a borda antes de remover qualquer resíduo adesivo, se houver. Um depósito macio, semelhante ao alumínio, com borda arredondada e danos no revestimento provavelmente tem uma das várias causas. Portanto, corrigir o problema de acordo com a causa tem maior probabilidade de economizar tempo do que reduzir a velocidade e trocar as inserções prematuramente.

Quando os insertos TSHZ personalizados fazem sentido

Solicite um inserto personalizado quando a peça precisar de um raio de ponta incomum, uma forma especial, um detalhe pequeno ou uma espessura de revestimento com tolerância rigorosa. Forneça a composição química da liga, o desenho técnico, a máquina, o suporte, os dados de corte e o modo de falha atual.

TSHZ página do produto com inserto revestido de diamante e serviço de perfil personalizado Forneça os pontos de partida corretos para uma revisão técnica. Para obter uma amostra ou recomendação de aplicação, envie o desenho através do Página de contato da TSHZ.

Perguntas frequentes

As pastilhas de diamante CVD são adequadas para todas as ligas de alumínio?

São projetadas para materiais abrasivos não ferrosos, mas a composição química da liga, o teor de silício, o corte interrompido e a rigidez da máquina ainda são importantes. Confirme a classe da pastilha e o preparo da aresta de corte na liga específica.

Como posso reduzir o acúmulo de material nas bordas do alumínio com alto teor de silício?

Mantenha a aresta de corte afiada, controle o calor, melhore a evacuação de cavacos e evite o atrito em baixas velocidades de contato. Inspecione a pastilha antes de fazer grandes alterações na velocidade ou no avanço.

Com que frequência as pastilhas diamantadas devem ser substituídas?

Utilize o acabamento superficial, rebarbas e desvio dimensional como critérios de substituição. Uma quantidade fixa de peças é apenas um ponto de partida, pois a liga metálica, o tipo de contato e as condições da máquina influenciam a vida útil da ferramenta.