Guia de seleção e uso de inserção de metal duro

O que é um inserto de metal duro e quando usá-lo

Uma pastilha de metal duro (comumente chamada de pastilha de metal duro) é um elemento de corte substituível feito de metal duro usado em ferramentas de torneamento, fresamento, mandrilamento e rosqueamento. As pastilhas são intercambiáveis ​​- o que significa que você pode girá-las ou invertê-las para apresentar uma aresta de corte nova - e oferecem geometria consistente, formação controlada de cavacos e troca rápida em comparação com ferramentas soldadas ou de metal duro. Use pastilhas de metal duro quando precisar de controle dimensional repetível, maiores taxas de remoção de material ou menor custo de ferramentas por peça na usinagem de produção.

Tipos de núcleo e geometria: escolhendo o formato de inserção correto

A geometria da pastilha determina o comportamento de corte, a resistência e a adequação para operações específicas. As formas comuns (códigos ISO) incluem redondo (R), quadrado (S), triângulo (T), rômbico (C/D) e diamante (V). Cada formato fornece diferentes comprimentos de aresta, resistência de canto e acessibilidade aos recursos da peça de trabalho.

Formas e usos típicos

• Redondo (R): ideal para cortes interrompidos e perfis difíceis de indexar devido às muitas arestas utilizáveis e alta tenacidade.
• Quadrado (S): torneamento de uso geral com quatro cantos fortes; bom para desbaste e alguns acabamentos.
• Triângulo (T): seis arestas utilizáveis, úteis onde são necessários cortes profundos e inclinação positiva.
• Rômbico/diamante (C/D/V): atinge raios e ombros estreitos; comum em threading e perfil.

Classes e revestimentos de metal duro: combine material e operação

As classes de metal duro combinam partículas de carboneto de tungstênio com um aglutinante de cobalto. Os fabricantes designam classes de dureza, tenacidade e resistência à temperatura. Os revestimentos (TiN, TiCN, TiAlN, AlTiN, diamante CVD, etc.) alteram a dureza da superfície, a resistência à oxidação e o atrito. Selecionar a classe e o revestimento corretos é fundamental para a vida útil da ferramenta e a qualidade da peça.

Regras de seleção rápida

• Não revestido/de baixa qualidade: use para cortes interrompidos, materiais macios ou pegajosos onde a resistência vence.
• TiAlN/AlTiN: bom para estabilidade em altas temperaturas - use para substituição de aço rápido e usinagem a seco.
• Diamante CVD: melhor para compósitos não ferrosos e abrasivos; evite em aços porque o diamante reage com o ferro nas temperaturas de corte.

Lista de verificação prática de seleção

Antes de solicitar inserções, execute uma lista de verificação rápida para reduzir tentativas e erros no chão de fábrica. Esta lista de verificação converte o conhecimento da aplicação em escolhas mensuráveis.

• Material da peça (grupo ISO: P/M/K/N/S): escolha a classe/revestimento para o grupo.
• Operação: desbaste, acabamento, rosqueamento, canal ou corte – escolha a geometria e o quebra-cavacos de acordo.
• Potência e rigidez da máquina: pastilhas finas com inclinação positiva para alta velocidade, pastilhas robustas com inclinação negativa para cortes pesados.
• Estilo de fixação e tipo de assento da pastilha: garanta que o porta-ferramenta e o alojamento da pastilha correspondam (por exemplo, fixação por parafuso, trava de alavanca ou cunha).
• Preparação de bordas: bordas afiadas/chanfradas para cortes interrompidos ou sujeitos a choques; bordas afiadas para acabamento fino.

Montagem, assentamento e controle de desvio

A fixação adequada e o contato da sede evitam vibrações, lascas nas bordas e erros dimensionais. Uma pastilha solta ou inclinada causa acabamento ruim e vida útil curta. Siga as especificações de torque para parafusos de fixação e inspecione a sede quanto a detritos ou desgaste antes de cada troca da pastilha.

Procedimento de montagem passo a passo

• Limpe o bolso e insira a área de assento com um pano sem fiapos; remova cavacos e resíduos de líquido refrigerante.
• Inspecione a pastilha quanto a trincas, fraturas e orientação correta (direção do quebra-cavacos, ângulo de folga).
• Assente a inserção no alojamento, aperte a braçadeira ou parafuso com o torque recomendado e, em seguida, verifique novamente se ela está nivelada e sem folgas.
• Verifique a excentricidade do porta-ferramentas/cabeçote com um indicador para torneamento ou inspecione a concentricidade do suporte para fresamento - corrija se a excentricidade exceder as especificações.

Velocidade, avanço e profundidade de corte: parâmetros práticos

Os parâmetros de corte ideais variam de acordo com a classe da pastilha, geometria, rigidez da máquina e material da peça. Use as planilhas de dados do fabricante como ponto de partida e depois modifique de acordo com sua configuração. A tabela abaixo fornece pontos de partida aproximados para grupos de materiais ISO comuns e um guia geral para ajustes.

Controle de cavacos e disjuntores: por que são importantes

O controle adequado de cavacos evita o novo corte, melhora o acabamento superficial e protege a peça e o operador. Os quebra-cavacos são padrões de ranhuras na pastilha que enrolam e quebram os cavacos em peças seguras. Selecione um quebra-cavacos para a profundidade de corte e avanço: quebra-cavacos pesados ​​para desbaste com alto DOC e quebra-cavacos de perfil raso para acabamento.

Problemas comuns e solução de problemas

Quando o desempenho da pastilha for ruim, diagnostique sistematicamente: inspecione a aresta, verifique a montagem, confirme os parâmetros e revise as inconsistências do material. Abaixo estão os problemas frequentes e as ações corretivas.

• Lascamento da borda imediatamente após o início: verifique a limpeza da sede, reduza o avanço ou use uma classe mais tenaz; considere a borda afiada.
• Mau acabamento ou trepidação: aumenta a rigidez, reduz o balanço, diminui o DOC ou reduz a velocidade; verifique o desgaste do suporte.
• Desgaste rápido do flanco: reduza a velocidade de corte, escolha uma classe com revestimento resistente ao desgaste, melhore o resfriamento ou a lubrificação.
• Borda postiça (BUE) em metais dúcteis: aumente a velocidade, ajuste o avanço, aplique refrigerante adequado ou use um revestimento TiN/TiCN.

Estratégias de estoque e custos para produção

Equilibre o estoque entre classes comuns de uso geral e pastilhas especializadas. Mantenha um estoque básico de geometrias populares e uma ou duas classes de revestimento para cada grupo de material. Acompanhe a vida útil da pastilha por operação e mude para um ponto de reabastecimento baseado na vida útil (por exemplo, reordene quando restarem dois turnos) para evitar tempo de inatividade.

Níveis de inventário sugeridos

• Nível A (diário): geometrias comuns de torneamento e fresamento – pastilhas quadradas, triangulares, estilo CNMG e redondas.
• Nível B (semanal): revestimentos especiais e quebra-cavacos de nicho para materiais como ligas inoxidáveis ​​e aeroespaciais.
• Nível C (mensal): tamanhos incomuns e classes especiais usadas para trabalhos específicos de clientes.

Lista de verificação final antes de iniciar a produção

Use esta pequena lista de verificação pré-execução para evitar erros dispendiosos ao ajustar e programar ferramentas baseadas em insertos.

• Confirme se a geometria e a orientação da inserção correspondem às definições da ferramenta CAM.
• Aperte o hardware de fixação para especificar e verificar o assentamento.
• Execute uma passagem seca curta ou um corte de teste de baixa potência e meça o desvio e o acabamento.
• Lote de inserção de log, ID do porta-ferramenta e parâmetros iniciais para otimização futura.