Os insertos, ou pastilhas como também são chamados, são ferramentas de corte para usinagem, elas se mostram muito práticas pois, diferente das ferramentas convencionais, uma vez que a aresta de corte esteja desgastada, não é necessário trocar toda a ferramenta, mas somente o inserto em si, além de que a troca do inserto é mais rápido, e como ele é separado do suporte que vai preso ao porta-ferramentas da máquina o inserto pode ser feito de materiais com propriedades melhores e consequente mais caros.
Porém, mesmo com esse benefício da intercambialidade isso não significa que os motivos que levam ao desgaste devem deixar de serem considerados. Durante a usinagem de uma peça, vários parâmetros podem implicar no desgaste da peça, a temperatura de corte, velocidade de corte, afinidade química do material da peça e da ferramenta, entre outros. Vejamos os tipos de desgaste em insertos que podem ocorrer, suas causas e como minimizar seus efeitos.
Aresta postiça de corte
É a adesão do cavaco na superfície de saída do inserto como podemos ver nas Figuras 1 e 2. Ocorre devido a pressão exercida no inserto pelo cavaco que acaba soldando as duas juntas. Geralmente ocorre na usinagem de materiais mais pastosos como alumínios, aços com baixos teores de carbono e aços inoxidáveis. Velocidades de corte mais baixas também podem causar a formação de arestas postiças portanto aumentar a velocidade de corte assim como o avanço podem evitar sua aparição, além disso não usar refrigeração e selecionar insertos com quebra-cavacos mais positivos.
Figuras 1 e 2: Representação real e esquemática da aresta postiça de corte
Desgaste de flanco
É o desgaste da superfície do flanco da ferramenta devido a ação abrasiva de elementos duros da peça provenientes da usinagem, as Figura 3 e 4 ilustram esse desgaste. É o tipo mais comum de desgaste e também o mais preferível por trazer resultados de degradação da ferramenta mais previsíveis e estáveis. Reduzir a velocidade de corte e selecionar uma classe de ferramenta mais resistente ao desgaste são algumas providências para minimizar seus efeitos.
Figuras 3 e 4: Representação real e esquemática do desgaste de flanco
Desgaste de cratera
É o desgaste da superfície de saída do inserto devido a difusão como mostram as Figuras 5 e 6. A difusão é um processo químico em que ocorre a transferência de átomos de um material para o outro, no caso o cavaco proveniente da usinagem recebendo átomos da ferramenta. Quanto maior a temperatura e afinidade química entre os materiais do inserto e da peça, mais provável é de ocorrer o desgaste por cratera, sendo que em excesso ele pode levar a quebra, sendo assim, o uso de fluido de corte para refrigeração é aconselhado, como também a redução da velocidade de corte e do avanço e o uso de ferramentas mais resistentes ao desgaste.
Figuras 5 e 6: Representação real e esquemática do desgaste de cratera
Entalhes
É o desgaste na aresta de corte devido ao excesso de danos localizados na superfície de ataque do inserto quanto no seu flanco que possui uma morfologia bem definida como nas Figuras 7 e 8. O entalhe ocorre principalmente na usinagem de peças feitas de materiais resistentes a altas temperaturas como ligas de níquel e de titânio devido a ação da abrasão e da difusão. Para minimizar os efeitos de desgaste em insertos por entalhe pode-se reduzir a velocidade de corte e taxa de avanço e selecionar uma ferramenta que possua um ângulo de posição menor.
Figura 7 e 8: Representação real e esquemática de entalhes
Quebras
É a ruptura da ponta do inserto devido a grandes esforços durante a usinagem como exemplificado nas Figuras 9 e 10. A quebra pode ser causada pela parada repentina da máquina ou pela parada da máquina sem a remoção da ferramenta da peça. O inserto pode ser de um material muito quebradiço ou duro como também pode ter outros tipos de desgaste em excesso. Para evitar a quebra de um inserto sugere-se reduzir a taxa de avanço e a profundidade de corte, seguir os procedimentos corretos de parada da máquina, selecionar uma classe mais tenaz assim como um inserto mais espesso.
Figuras 9 e 10: Representação real e esquemática de quebras
Lascamento
É o desprendimento de pequenas lascas da aresta de corte do inserto como mostrado nas Figuras 11 e 12. Diferente dos desgastes de cratera e de flanco em que ocorre a remoção de partículas de material do inserto de forma contínua, no lascamento ocorre a retirada de partículas maiores de uma só vez, podendo levar até a quebra. O lascamento é mais comum em insertos de materiais mais frágeis/duros ou que possuem recobrimento de metais duros ou cerâmicas. Para evita-lo é recomendável usar velocidades de corte maiores com avanço reduzido, insertos de classes mais tenazes com quebra-cavacos mais resistentes e minimizar a vibração da máquina.
Figura 11 e 12: Representação real e esquemática de lascamentos
Fonte: SlidePlayer
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Deformação plástica
É o desgaste em insertos proveniente da ação de temperaturas e pressões bem elevadas causando uma deformação do inserto bem típico como mostram as Figuras 13 e 14. Geralmente ocorrem em insertos com materiais mais macios e quando a usinagem possui uma taxa de avanço bem elevada, fazendo com que os esforços somados a temperatura e pressão deformem a peça. Como consequência, utilizar refrigeração, insertos com coberturas mais espessas e menor velocidade de corte e taxa de avanço contribuem para minimizar a deformação plástica.
Figuras 13 e 14: Representação real e esquemática de deformação plástica
Trincas térmicas
É a aparição de trincas tanto transversais como perpendiculares no inserto devido a inconstância térmica na operação de usinagem, as trincas podem ser vistas nas Figuras 15 e 16. A variação de temperatura pode ser causada pelo acesso irregular do fluido de corte no local da usinagem, variação da espessura de corte ou interrupção da usinagem, portanto para evitar o aparecimento de trincas é necessário o uso abundante do fluido de corte quando ele for necessário e redução da velocidade de corte e do avanço além de deixa-los constantes durante a usinagem.
Figuras 15 e 16: Representação real e esquemática de trincas térmicas
Vimos que é importante saber os possíveis tipos de desgaste em insertos, afinal, conhecer o que desgasta as ferramentas implica em novos métodos de fazer com que as ferramentas durem mais e sejam mais eficientes! Gostou? Então venha conhecer outros artigos relacionados a usinagem no blog da Engrenar Jr.
