Ferramentas de metal duro: sólidas como uma rocha

Os maquinistas aposentados que estão lendo isto podem relembrar os pedaços de metal duro Carboloy 883 afiados à mão, empoeirados e grudados no fundo de suas caixas de ferramentas. Em comparação com as brocas de aço de alta velocidade que esses antigos operadores de Cincinnati Milacron e Davenport começaram a trabalhar, a ampla adoção do carboneto de tungstênio naquela época significou avanços e velocidades mais rápidos, maior vida útil da ferramenta, maior qualidade das peças e uma pilha maior de peças no banco no final de cada turno.

Os tempos mudaram, assim como o metal duro, mais conhecido como carboneto de tungstênio ou, às vezes, metal duro. Não exploraremos sua longa história aqui, exceto para dizer que o 100º aniversário deste mais importante de todos os materiais para ferramentas de corte está se aproximando e, como acontece com todos os centenários, cabe a nós avaliar se é hora de entregar este veterano da oficina mecânica ao pasto. .

Au contraire, disseram vários fabricantes de ferramentas de corte; cada um dos fornecedores entrevistados para este artigo concorda plenamente que o metal duro tem uma vida longa e produtiva pela frente.

“O uso de metal duro está crescendo, e crescendo tremendamente”, disse Thomas Raun, diretor técnico da Iscar USA, Arlington, Texas. “Sistemas intercambiáveis ​​e intercambiáveis ​​ocupam uma grande fatia do bolo, mas ainda há um grande número de aplicações onde não é possível substituir uma fresa ou broca de topo de metal duro.”

A tecnologia de substrato e revestimento continua avançando, possibilitando ferramentas cada vez mais capazes que melhorarão significativamente a eficiência e a lucratividade da indústria de usinagem. Isso é de acordo com Sarang Garud, gerente de produto da Walter USA LLC, Waukesha, Wisconsin. “Dito isto, esperamos ver mais alumínio usado na indústria automotiva e em outras indústrias, então o diamante policristalino (PCD) também crescerá bastante, embora o metal duro continue sendo o número um.”

E Steve Lind, vice-presidente de ferramentas redondas sólidas para as Américas da Sandvik Coromant, Mebane, Carolina do Norte, disse que sua empresa espera ver um crescimento contínuo no mercado de metal duro no futuro próximo. “Atribuo muito disso às maiores capacidades de design dos fabricantes de ferramentas de corte, juntamente com equipamentos de retificação mais avançados. O resultado é uma ampla seleção de produtos que permitem à indústria aproveitar ao máximo a sofisticada tecnologia de usinagem atual.”

Isso é apenas uma amostra do entusiasmo geral pelas ferramentas de corte de metal duro e dos ganhos de produtividade que elas trazem para a mesa. Apesar da concorrência, os especialistas da Kennametal, Ingersoll Cutting Tools, Horn USA, Ceratizit e Scientific Cutting Tools concordaram que o uso de metal duro continuará a prosperar durante a próxima década e além.

Mas, como Garud de Walter aludiu, e as ferramentas de corte avançadas feitas de PCD e nitreto cúbico de boro (CBN)? E o que aconteceu com toda a agitação em torno das fresas de topo de cerâmica sólida, com fotografias de revistas mostrando chamas jorrando de peças de Inconel parecendo significar a ruína certa para o metal duro, pelo menos quando se tratava de fresamento de superligas? Certamente o metal duro não pode competir com esses materiais de ferramentas de corte ultraduros e resistentes à abrasão?

“A cerâmica sólida pode ser usada no lugar do metal duro em algumas aplicações, especialmente para desbaste”, disse Danny Davis, engenheiro sênior da Kennametal Inc., com sede em Pittsburgh. . Além disso, a cerâmica requer velocidades superficiais muito altas para plastificar o material adequadamente e fazer com que as ferramentas funcionem como deveriam. Nem todo centro de usinagem possui a rotação necessária do fuso, nem a rigidez. Essa equação mudará à medida que nós e outros fornecedores introduzimos fresas de topo de cerâmica em diâmetros maiores e desenvolvemos cerâmicas capazes de lidar com parâmetros operacionais menos rigorosos. Mesmo assim, nem sempre é a solução perfeita.”

Ceratizit USA Inc., Warren, Michigan, é outro fabricante de ferramentas de corte ativo na área de fresamento de cerâmica. E embora o Dr. Uwe Schleinkofer, chefe de pesquisa e desenvolvimento do Grupo Ceratizit, concorde que o desenvolvimento da cerâmica está em andamento, ele não vê isso desafiando as ferramentas de corte de metal duro tão cedo. “A cerâmica tem um lugar e é muitas vezes a melhor solução em condições secas e velocidades aceleradas do fuso, mas a sua utilização no futuro continuará a ser nestes nichos de aplicações.”