Usinabilidade

Usinabilidade dos materiais no processo de usinagem

A usinabilidade pode ser definida como a facilidade com que um metal pode ser submetido a diferentes operações ou técnicas de usinagem. Entretanto, não existe uma definição única e não ambígua a este termo. Uma vez que devido às complexas relações existente nestes processos, não é possível avaliar as operações em termos de um único critério padronizado (BOOTHROYD, apud Silva (2015)).

De acordo com DINIZ et al. (2014), a usinabilidade pode ser definida como o grau de dificuldade em se usinar um determinado material, sendo esta relativa quando se fala de uma ou de outra característica tomada como parâmetro para o material a ser trabalhado. Sendo assim um material pode ter um valor de usinabilidade baixo em certas condições de usinagem e um valor maior em outras condições de usinagem.

Usinabilidade dos aços

Usinabilidade Aço

A usinabilidade dos aços é um assunto difícil de ser tratado de forma generalizada, devido à grande variedade desse grupo de materiais, que contem desde os aços de livre corte, de fácil usinabilidade, até os aços ferramenta, de difícil usinagem.

As características de usinabilidade estão muito relacionadas ao processo de fabricação dos aços, o que implica na possibilidade de ocorrer variações de desempenho na usinagem de lotes diferentes de um mesmo material (SANTOS; S. C. e SALES, 2007).

Toda a complexidade relacionada à usinabilidade dos aços não impede que sejam feitas considerações sobre os principais fatores que influenciam a sua usinabilidade. As principais propriedades que afetam a usinabilidade dos aços são:

  • Dureza;
  • Limite de resistência;
  • Ductilidade;

Essas propriedades são controladas pela:

  • Composição química;
  • Microestrutura;

Via de regra, segundo SANTOS; S. C. e SALES (2007), a vida das ferramentas de corte na usinagem dos aços liga são inferiores quando comparadas à usinagem de aços-carbono com porcentagem de carbono equivalentes. O aumento da porcentagem dos elementos de liga promove o aumento da diferença de usinabilidade em relação aos aços carbono com o mesmo teor de carbono.

Essa influência pode ser explicada pelo fato de a maioria dos elementos de liga formar carbonetos e promover o aumento da dureza e da resistência mecânica. Mesmo os elementos que permanecem dissolvidos na ferrita, promovem o aumento da temperabilidade dos aços.

Usinabilidade do alumínio

Segundo DINIZ et al. (2014), as ligas de alumínio, de forma geral, apresentam boa usinabilidade.

Entretanto, de acordo com DIOGENES (2011), com relação aos critérios de usinabilidade baseados na rugosidade da peça e na característica do cavaco, não se pode dizer que o alumínio tenha usinabilidade alta. Pois em condições normais de usinagem o acabamento superficial não é satisfatório e o cavaco possui formato alongado. Para se obter bom acabamento superficial, deve-se atentar tanto à velocidade de corte, que deve ser suficientemente alta, bem como à geometria da ferramenta.

De acordo com DIOGENES (2011), outros fatores podem influenciar positiva ou negativamente na usinabilidade das ligas de alumínio. Como por exemplo: variação de impurezas, processos de fundição e tratamentos aplicados ao metal.

Usinabilidade do ferro fundido

Usinabilidade Ferro Fundido

De acordo com SANTOS; S. C. e SALES (2007) a usinabilidade dos ferros fundidos é relacionada à sua microestrutura e aos elementos de liga. Assim a dureza somente é um indicador de usinabilidade quando se trata de materiais com a mesma estrutura. A presença de carbonetos duros na matriz prejudica a usinabilidade devido à sua ação abrasiva sobre a ferramenta de corte.

Os ferros fundidos podem apresentar inclusões de óxidos de elevada dureza como o MgO e Al2O3, que além de acelerar o desgaste das ferramentas, causam ainda o aumento das forças de usinagem de acordo com (SANTOS; S. C. e SALES, 2007).

Ligas de cobre

Usinabilidade Liga de Cobre

As ligas de cobre de alta condutividade térmica e elétrica (acima de 99% de cobre) são consideradas como uma as famílias de ligas mais difíceis de usinar. Em operações de furação, por exemplo, as forças são suficientemente altas para ocorrer quebra da broca, principalmente em baixas velocidades. É possível melhorar este desempenho utilizando maiores velocidades de corte, mas os cavacos gerados são contínuos e se emaranham facilmente (SILVA, 2015).

REFERÊNCIAS

DINIZ, A. E; MARCONDES, F. C.; COPPINI. N. L. “Tecnologia da Usinagem dos Metais”. 9ª ed. – São Paulo: Editora Artliber, 2014.

DIOGENES, ANDERSON CARMO; “Estudo da Usinagem por torneamento de ligas de alumínio”. Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2011.

SANTOS; S. C. e SALES, W. F., “Aspectos Tribológicos da Usinagem dos Materiais”, São Paulo: Editora Artliber, 2007.

SILVA, MÁRCIO RODRIGUES DA; “Estudo do efeito da fase beta na usinabilidade de ligas de latão livres de chumbo”, Universidade de São Paulo, São Paulo, 2015

TÚLIO MARTINS
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