Desgastes e Avarias nas Ferramentas de Corte

Por menor que seja os custos relacionados com as ferramentas de corte, eles contribuem de maneira direta para a produtividade de peças e setup em uma eventual troca. Nas ferramentas de corte possuem três fenômenos distintos onde a ferramenta pode perder sua eficácia no corte. Sendo conhecidas como avaria, deformação plástica e degaste. Estes fenômenos causam mudança na geometria de corte, provocando assim problemas no processamento, prejudicando o acabamento da peça (MACHADO E SILVA, 2011).

O defeito como avaria ou lascamento pode ter origens térmicas ou mecânicas, ocasionado por solicitações mecânicas no processo, como impactos, principalmente em corte interrompidos, inclusões duras no material da peça, vibrações, e solicitações térmicas como

fissuramento da aresta cortante, gerando um resfriamento brusco dos insertos, entre outros causadores (STEMMER, 2007).

Indiferente do tipo de material a ser usinado, por menor que seja a dificuldade da aresta cortante no ato do processamento, a aresta tende a se desgastar com o tempo, sofrendo um desgaste ou avaria, ocasionando a necessidade de troca da ferramenta. (JESUS, 2013).

O fenômeno de Avaria é conhecido por ocorrer de forma inesperada podendo ser uma trinca, quebra ou lascamento na aresta cortante, muito comum em ferramentas com baixa tenacidade e em processos de corte interrompido como o fresamento. O fenômeno de deformação plástica ocorre quando se trabalha com altas tensões atuantes na ferramenta de corte, gerando assim uma mudança da geometria do material. Já no desgaste a perda de corte não ocorre de forma repentina e sim de forma gradual, a Norma 3685 ISO define o desgaste como a mudança de forma da ferramenta durante o corte, gerando a perda do corte gradualmente. (MACHADO E SILVA, 2011)

Quando o assunto é sobre desgastes, pode-se classificar em três tipos mais comuns, sendo: desgaste de entalhe, desgaste de flanco e desgaste de cratera, outras formas podem ser tratadas como avarias. A figura 2.18 ilustra os tipos na superfície da ferramenta de corte (JESUS, 2013).

Figura 2.18 - Principais áreas de desgaste de uma ferramenta de corte (JESUS, 2013).

2.10.1 Desgaste de Flanco

O desgaste de flanco é ocasionado na aresta cortante que está em contato direto com a peça, gerando um desgaste que impossibilita a ferramenta de realizar sua função de forma eficiente, sendo que de todos os desgastes é considerado o mais comum e todas as ferramentas

de usinagem em algum momento iram gerar este tipo de desgaste, de acordo com a figura 2.19 (SANTOS E SALES, 2007).

Figura 2.19 - Desgaste de Flanco (SANDVIK, 2011).

Segundo Sales e Santos (2007) um outro parâmetro que pode gerar um desgaste de flanco é o ângulo de folga da ferramenta, quanto menor o ângulo de folga, vai gerar um aumento na área de contato entre região de folga da ferramenta e a peça, tornando o atrito maior nesta região, sendo motivado pelo aumento da velocidade de corte.

2.10.2 Desgaste de Cratera

Para Diniz (2010) o desgaste de cratera é causado pelo atrito atribuído entre o cavaco e a ferramenta de corte, e ocorre na superfície de saída da ferramenta, porem dependendo do tipo de material da ferramenta de corte, não ocorrerá este tipo de desgaste como por exemplo em ferramentas frágeis como cerâmica. Conforme figura 2.20:

Figura 2.20 - Desgaste de cratera (SANDVIK, 2011).

2.10.3 Desgaste por aderência e arrastamento

Este tipo de desgaste é muito comum na usinagem de materiais com aços de baixo teor de carbono, alumínio, e aços inoxidáveis, este desgaste é gerado por solda por pressão do

cavaco na pastilha de corte, conforme figura 2.21. Com tudo baixa velocidade de corte aumenta a formação de aresta postiça (SANDVIK, 2011).

Figura 2.21 - Desgaste por aderência (SANDVIK, 2011).

2.10.4 Desgaste tipo entalhe

O desgaste no entalhe é ocasionado entre a superfície de folga e a peça, este desgaste muda a forma da ponta da ferramenta com isso ocorre uma dificuldade em gerar acabamento e precisões, um dos grandes culpados por este tipo de desgaste é o trabalhos em altas temperaturas (MACHADO E SILVA, 2011). A Figura 2.22 representa este tipo de desgaste.

Figura 2.22 - Desgaste de entalhe (SANDVIK, 2011).

2.10.5 Avarias Mecânicas

Um dos grandes responsáveis pelas avarias mecânicas são os choques mecânicos, ocasionados durante a entrada ou saída do processo de corte (MACHADO E SILVA, 2011).

É muito comum a ocorrência de avarias em cortes interrompidos, por causa dos choques mecânicos ocasionados na entrada ou saída do corte e também por origem térmica, devido a flutuação da temperatura no processo, como em certos momentos a pastilha está atuando no corte e hora não (SANTOS E SALES, 2011).

Segundo Diniz e Coppini (2010), no processo de fresamento ocorre um esforço gigantesco na pastilha de corte no momento em que a planetária da fresadora tende a se deslocar e cada pastilha gira em sentido a peça, gerando um impacto extremamente forte na entrada de corte, este impacto é causado por causa da mudança de carga repentina para a obtenção do corte.

Para Machado e Silva (2011), uma característica física do desgaste causado na pastilha é a direção das trincas, sendo elas em paralelo a aresta cortante, quando se trata de uma avaria mecânica e trincas perpendiculares a aresta cortante quando se trata de avarias térmicas, conforme figura 2.23.

Figura 2.23 - Avaria por lascamento e ou martelamento de cavacos (SANDVIK, 2011).

2.10.6 Avarias de origem Térmica

Este tipo de avaria ocorre justamente por causa da oscilação de temperatura no corte interrompidos. Segundo Diniz e Coppini (2010), esta oscilação da temperatura é destinado ao momento que a peça se encontra em contato com a ferramenta de corte e no momento em que ela não está em contato. As trincas de origem térmicas são originadas na posição perpendiculares a aresta cortante no sentido dos ângulos de folga, conforme representação da figura 2.24.

Esta distribuição de temperatura no processo depende de diversos fatores, como a velocidade de corte, avanço e do tempo de contato direto e indireto da ferramenta de corte no processo (MACHADO E SILVA, 2011).

2.10.7 Desgaste por deformação plástica

Segundo Machado e Silva (2011), o desgaste por deformação plástica é causado por combinações de altas temperaturas e de altas tensões de compressão na superfície de saída da ferramenta, principalmente quando se envolve metal duro e aço rápido nas arestas cortantes. Conforme figura 2.25.

Figura 2.25 - Avaria causada por deformação plástica (SANDVIK, 2011).

Segundo Diniz e Coppini (2010), o desgaste por abrasão é muito comum nas ferramentas, podendo acontecer na parte superior da ferramenta ou na parte frontal da ferramenta, também conhecida como superfície de folga.

Neste capitulo foram abordados os principais tópicos de suporte teórico no desenvolvimento da pesquisa. No próximo capitulo será abordado os equipamentos utilizados, os insumos e a metodologia experimental para a realização do procedimento experimental da pesquisa.