Influência da camada de cobertura de ferramentas de metal duro no fresamento de topo de um aço patinável
Autor: Bruno Soares Laner (Currículo Lattes)
Resumo
A usinagem é um setor fundamental da manufatura no Brasil e no mundo. Dada sua relevância, a otimização do uso de máquinas, equipamentos, ferramentas e insumos é essencial para melhorar o desempenho e reduzir custos nos processos produtivos. Com o desenvolvimento contínuo de novas tecnologias, máquinas e ferramentas, novos materiais também surgem, demandando estudos para avaliar sua usinabilidade. Este trabalho tem como objetivo contribuir para a usinagem de um novo material em fase de pré-lançamento comercial, auxiliando na seleção da ferramenta mais adequada. Para isso, foram realizados ensaios em uma fresadora universal com parâmetros fixos de usinagem: rotação de 1120 RPM, avanço de 100 mm/min, largura de corte de 50 mm e profundidade de corte de 1,0 mm. Foram testadas duas ferramentas de metal duro com camadas de cobertura distintas: uma delas com revestimento por deposição química a vapor (CVD) TiCN+AlO+TiN, e outra com revestimento por deposição física a vapor (PVD) TiAlSiN. Durante os ensaios, monitoraram-se a formação do cavaco, o consumo de potência e a rugosidade média superficial, permitindo a comparação entre as ferramentas. Além disso, os desgastes foram avaliados a cada 10 minutos de usinagem, com análises complementares em Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectroscopia por Dispersão de Energia (EDS). Do ponto de vista da rugosidade superficial, o menor valor apresentado pela ferramenta CVD foi de 0,19 µm, enquanto menor valor apresentado pela ferramenta PVD foi de 0,21 µm. As amostras de cavaco não apresentaram variações significativas ao longo dos testes. A meia vida útil (VB_(Bmáx=) 300µm) da ferramenta CVD foi atingida aos 100 minutos de usinagem. Os resultados obtidos em MEV apresentaram fenômenos de desgaste do tipo abrasivo e adesivo e oxidativo, para ambos os revestimentos. Os resultados indicaram que aos 80 minutos de usinagem, a ferramenta PVD sofreu 39,6% menos desgaste e consumiu 21,28% menos de potência.