O desenvolvimento das facas ocupa uma posição importante na história do progresso humano. Já entre os séculos 28 e 20 aC, cones de latão e cones de cobre, brocas, facas e outras facas de cobre apareceram na China. No final do período dos Reinos Combatentes (século III aC), facas de cobre foram feitas devido ao domínio da tecnologia de cementação. Naquela época, as brocas e serras tinham algumas semelhanças com as modernas brocas e serras planas.
O rápido desenvolvimento das facas veio com o desenvolvimento de máquinas como as máquinas a vapor no final do século XVIII.
Em 1783, René da França produziu pela primeira vez fresas. Em 1923, o alemão Schrotter inventou o metal duro. Quando o metal duro é usado, a eficiência é mais que o dobro da do aço rápido, e a qualidade da superfície e a precisão dimensional da peça processada por corte também são bastante melhoradas.
Devido ao alto preço do aço rápido e do metal duro, em 1938, a empresa alemã Degusa obteve a patente de facas de cerâmica. Em 1972, a General Electric Company dos Estados Unidos produziu lâminas de diamante sintético policristalino e nitreto cúbico de boro policristalino. Esses materiais não metálicos da ferramenta permitem que a ferramenta corte em velocidades mais altas.
Em 1969, a Sandvik Steel Works sueca obteve uma patente para a produção de pastilhas de metal duro revestidas com carboneto de titânio por deposição química de vapor. Em 1972, Bangsha e Lagolan nos Estados Unidos desenvolveram um método físico de deposição de vapor para revestir uma camada dura de carboneto de titânio ou nitreto de titânio na superfície de ferramentas de metal duro ou de aço rápido. O método de revestimento de superfície combina a alta resistência e tenacidade do material de base com a alta dureza e resistência ao desgaste da camada superficial, de modo que o material compósito tenha melhor desempenho de corte.
Devido à alta temperatura, alta pressão, alta velocidade e peças que trabalham em meios fluidos corrosivos, são usados cada vez mais materiais difíceis de usinar, e o nível de automação do processamento de corte e os requisitos de precisão de processamento estão ficando cada vez mais altos . Ao selecionar o ângulo da ferramenta, é necessário considerar a influência de vários fatores, como material da peça, material da ferramenta, propriedades de processamento (desbaste, acabamento), etc., e devem ser selecionados razoavelmente de acordo com a situação específica.
Materiais de ferramentas comuns: aço rápido, metal duro (incluindo cermet), cerâmica, CBN (nitreto cúbico de boro), PCD (diamante policristalino), porque sua dureza é mais dura que um, então, de modo geral, a velocidade de corte também é Um é mais alto que o outro.
Análise de desempenho do material da ferramenta
Aço rápido:
Ele pode ser dividido em aço rápido comum e aço rápido de alto desempenho.
O aço rápido comum, como o W18Cr4V, é amplamente utilizado na fabricação de várias facas complexas. Sua velocidade de corte geralmente não é muito alta e é de 40-60m/min ao cortar materiais de aço comuns.
O aço rápido de alto desempenho, como W12Cr4V4Mo, é fundido adicionando algum teor de carbono, teor de vanádio, cobalto, alumínio e outros elementos ao aço rápido comum. Sua durabilidade é 1,5-3 vezes maior que a do aço rápido comum.
Carboneto:
De acordo com GB2075-87 (com referência ao padrão 190), ele pode ser dividido em três categorias: P, M e K. O metal duro tipo P é usado principalmente para processar metais ferrosos com cavacos longos, e o azul é usado como uma marca; O tipo M é usado principalmente para processamento de metais ferrosos. E metais não ferrosos, marcados em amarelo, também conhecidos como ligas duras de uso geral, o tipo K é usado principalmente para processamento de metais ferrosos, metais não ferrosos e materiais não metálicos com cavacos curtos, marcados em vermelho.
Os algarismos arábicos atrás de P, M e K indicam seu desempenho e carga de processamento ou condições de processamento. Quanto menor o número, maior será a dureza e pior será a tenacidade.
cerâmica:
Os materiais cerâmicos têm boa resistência ao desgaste e podem processar materiais de alta dureza que são difíceis ou impossíveis de processar com ferramentas tradicionais. Além disso, as ferramentas de corte de cerâmica podem eliminar o consumo de energia do processamento de recozimento e, portanto, também podem aumentar a dureza da peça e prolongar a vida útil do equipamento da máquina.
O atrito entre a lâmina de cerâmica e o metal é pequeno durante o corte, o corte não é fácil de aderir à lâmina e não é fácil de produzir arestas postiças e pode realizar cortes em alta velocidade. Portanto, nas mesmas condições, a rugosidade superficial da peça é relativamente baixa. A durabilidade da ferramenta é várias vezes ou até dezenas de vezes superior à das ferramentas tradicionais, o que reduz o número de trocas de ferramentas durante o processamento; resistência a altas temperaturas, boa dureza vermelha. Pode cortar continuamente a 1200°C. Portanto, a velocidade de corte das pastilhas cerâmicas pode ser muito maior que a do metal duro. Ele pode realizar cortes em alta velocidade ou realizar “substituição de retificação por torneamento e fresamento”. A eficiência de corte é 3 a 10 vezes maior do que a das ferramentas de corte tradicionais, conseguindo o efeito de economizar horas de trabalho, eletricidade e número de máquinas-ferramentas em 30 a 70% ou mais.
CBN:
Este é o segundo material de maior dureza conhecido atualmente. A dureza da folha composta de CBN é geralmente HV3000 ~ 5000, que possui alta estabilidade térmica e dureza em altas temperaturas, além de alta resistência à oxidação. Ocorre oxidação e nenhuma reação química ocorre com materiais à base de ferro a 1200-1300 ° C. Possui boa condutividade térmica e baixo coeficiente de atrito
Diamante policristalino PCD:
As facas de diamante têm características de alta dureza, alta resistência à compressão, boa condutividade térmica e resistência ao desgaste, e podem obter alta precisão de processamento e eficiência de processamento em corte de alta velocidade. Como a estrutura do PCD é um corpo sinterizado de diamante de granulação fina com diferentes orientações, sua dureza e resistência ao desgaste ainda são inferiores às do diamante de cristal único, apesar da adição de um ligante. A afinidade entre metais não ferrosos e materiais não metálicos é muito pequena e os cavacos não são fáceis de aderir à ponta da ferramenta para formar arestas postiças durante o processamento
Os respectivos campos de aplicação dos materiais:
Aço rápido: utilizado principalmente em ocasiões que exigem alta tenacidade, como ferramentas de conformação e formatos complexos;
Metal duro: a mais ampla gama de aplicações, basicamente capaz;
Cerâmica: Utilizada principalmente em usinagem de desbaste e usinagem em alta velocidade de torneamento de peças duras e peças de ferro fundido;
CBN: Utilizado principalmente no torneamento de peças duras e usinagem em alta velocidade de peças de ferro fundido (em geral, é mais eficiente que a cerâmica em termos de resistência ao desgaste, tenacidade ao impacto e resistência à fratura);
PCD: Usado principalmente para corte de alta eficiência de metais não ferrosos e materiais não metálicos.
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Horário da postagem: 02/06/2023
