Usinagem baixa

Os aços de baixo e médio carbono formam a espinha dorsal das operações de praticamente todas as oficinas em suas aplicações gerais de engenharia e peças fabricadas.

O que os define é o percentual de carbono do aço; 0,15 a 0,30 por cento para aço “suave” de baixo carbono e 0,30 a 0,60 por cento para aço de médio carbono. De acordo com cnccookbook.com, os aços-carbonos são comuns e têm ampla utilização devido à sua boa usinabilidade e soldabilidade combinadas com baixo custo. A maioria das classes está disponível formada a frio ou laminada a quente. O aço macio é usado para peças que podem ser endurecidas, mas cuja resistência do núcleo não é crítica. Dado o custo favorável do material, os fabricantes costumam usá-lo para peças de alto volume, como peças de máquinas de parafuso, eixos, engrenagens levemente tensionadas e superfícies, pinos e correntes resistentes. Outras aplicações incluem soldagens, caixas de engrenagens, transmissões e peças de engenharia em geral.

Contudo, os aços macios apresentam problemas para torneamento, furação e fresamento. São materiais macios e pegajosos, formando frequentemente lascas longas e problemáticas. Não é nenhuma surpresa que a pergunta mais frequente sobre o processamento desses aços seja como quebrar o cavaco. As respostas são encontradas no controle de cavacos através da taxa de avanço, profundidade de corte e seleção da geometria da pastilha.

O aço de médio carbono possui ductilidade e resistência equilibradas, bem como boa resistência ao desgaste para peças grandes, forjadas e componentes automotivos. Os aços de médio carbono são mais fortes e mais duros que os aços de baixo carbono, mas são mais difíceis de formar, soldar e cortar.

Em uma discussão, Dave Zunis, diretor de engenharia de serviços e aplicações, Absolute Machine Tools, Lorain, Ohio; Craig Adorni, engenheiro de aplicações, Absolute Machine Tools; e Rich Ford, engenheiro sênior de vendas/MTI da Kennametal Inc., Pittsburgh, delinearam abordagens para selecionar a ferramenta de corte e os dados de corte corretos para enfrentar os desafios da usinagem de aço com baixo teor de carbono. Informações sobre a ferramenta de corte correta, geometria da pastilha, velocidades de usinagem e avanços para a aplicação estão on-line na Calculadora de Engenharia da Kennametal ou em seu banco de dados de ferramentas de corte proprietário NOVO.

Adorni apontou problemas óbvios com furação e quebra de cavacos. “Quando você está perfurando um furo e os cavacos começam a aparecer na ferramenta e no porta-ferramenta, você não pode ter aquela bola de cavacos no caminho, então você precisa ter certeza de quebrar o cavaco.”

Há um impacto definitivo na automação se os chips não forem quebrados, segundo Zunis. “Se a furadeira ou o macho deixarem um monte de cavacos, eles podem atrapalhar, digamos, um robô que agarra a peça”, disse ele. “As melhores aplicações de fresagem produzirão um chip que é como pipoca, como um pequeno seis ou um pequeno nove que você pode segurar na mão. Serão como pequenas lascas como pipoca voando por todo lado; eles não estão conectados entre si e não agem como uma longa corda.

“Mas no caso dos aços com baixo teor de carbono você pode acabar com um cavaco que parece um ninho de águia, enrolado na broca e jogado para todo lado”, continuou ele. Ele observou que, normalmente, uma explosão de ar não consegue tirar os cavacos do caminho – é necessário quebrá-los. Isso pode ser feito aumentando as taxas de avanço ou alterando a geometria da pastilha para que o cavaco saia em um pequeno pedaço “basicamente explodindo os cavacos”, disse ele.

Correr com uma taxa de avanço mais alta parece atraente. “Mas os clientes muitas vezes têm medo de operar as máquinas mais novas com a taxa de alimentação adequada porque elas são da 'velha escola' e estão acostumadas a operar as máquinas muito lentamente, e isso normalmente cria cavacos longos”, disse Adorni. “Mas se você puder aumentar essa taxa de avanço... você terá uma tendência a quebrar o cavaco. Alguns maquinistas não levam em consideração a tecnologia mais recente de CNCs, pastilhas e ferramentas, que são feitas de forma que, ao atingir uma determinada taxa de avanço para a qual a ferramenta foi projetada ou desenvolvida, você possa quebrar ou quebrar o cavaco. Mas se você não conseguir chegar lá e não usar a geometria da ferramenta como deveria, você obterá um cavaco grande e longo, causando problemas no trocador de ferramentas.”