A cerâmica gosta do calor

Desafio: O que fazer se os metais duros cementados não forem entregues na usinagem de HRSA?

Solução: As classes de pastilhas cerâmicas corretamente aplicadas oferecem uma alternativa poderosa.

As cerâmicas Sialon e Whisker são alternativas viáveis tanto para torneamento quanto para fresamento de superligas resistentes ao calor (HRSA). Um subgrupo importante são as ligas Inconel, normalmente usadas para aplicações de alta temperatura em motores de aeronaves e produção de energia. Outra aplicação crescente consiste em materiais duros soldados no setor de petróleo e gás.

Fresamento cerâmico de disco de turbina

As cerâmicas são fortes em dureza a quente e têm baixa reatividade com materiais de peças, enquanto sua desvantagem é a tenacidade menor em comparação com os metais duros cementados. Isso requer um processo rígido com o mínimo de vibração. O balanço das ferramentas deve ser curto, as entradas e saídas devem ser suaves e, no fresamento, deve-se evitar os canais em cheio.
As operações de torneamento e fresamento cerâmicos mostram algumas grandes diferenças. No torneamento, as velocidades de corte atingem cerca de 300 m/min, enquanto as fresas podem alcançar até 1000 m/min. O torneamento cerâmico requer um fluxo ininterrupto e abundante de refrigeração, enquanto o fresamento não tolera nenhuma refrigeração para evitar estresse térmico.
As pastilhas redondas são ideais tanto para torneamento como para fresamento. Recomendam-se baixas profundidades de corte para obter um ângulo de entrada baixo e assim evitar o desgaste do entalhe.
A principal diretriz para fresamento cerâmico é usar taxas de avanço relativamente baixas (0,05 a 0,08 mm/dente) em comparação com os metais duros para alcançar velocidades de corte muito altas. A alta temperatura resultante ao redor da zona de corte aumenta a ação de corte e facilita a remoção eficiente de cavacos pequenos e incandescentes. O faceamento é preferível em relação ao fresamento de arestas e linhas d'água.

O fresamento com cerâmica é uma solução produtiva para aplicações de motores aeroespaciais em material ISO S.

As pastilhas positivas são ótimas para o método recomendado de fresamento concordante. Geometrias negativas prevalecem se for necessário realizar fresamento discordante, o que gera cavacos grossos na saída.

Resumo

Com métodos ideais, a extrema capacidade de velocidade das ferramentas cerâmicas pode oferecer taxas de remoção de metal substancialmente mais altas em aplicações exigentes de HRSA.

Caso do cliente

Peça: Peça em Inconel

Resultado:
Foi economizado um total de 42 horas de tempo de corte por ano e a produtividade aumentou em 469%.