Uma ferramenta de corte para a usinagem de peças ferroviárias
Imagem: usinagem de rodas ferroviárias. Fonte
Na usinagem de peças ferroviárias ocorre um elevado aumento da temperatura na região de corte, podendo atingir entre 800 e 1000°C em configurações extremas do processo, a exemplo do torneamento de rodas e eixos. Essas temperaturas resultam em concentração de tensão térmica nas pastilhas de corte que, desta forma, fragilizam-se e acabam se deformando. Sendo assim, é necessário parar o processo de fabricação e trocar a pastilha de corte, com isso há uma diminuição na produtividade das peças.
O método tradicional para reduzir os efeitos da temperatura na ferramenta de corte é utilizar fluidos de corte, porém em condições extremas de usinagem a eficiência desses fluidos diminui significativamente. Desta forma, no processo de fabricação de peças ferroviárias não é utilizado fluidos de corte. Portanto, há a necessidade de pensar em outras formas de contornar este problema e foi com base nisso que os pesquisadores da Universidade Estadual Tecnológica de Moscou (STANKIN), Rússia, desenvolveram um novo sistema de ferramenta para melhorar a usinagem de peças ferroviárias.
O novo sistema de ferramenta de corte é composto por pastilhas de corte (insertos) com revestimentos de compósito multicamadas nano-estruturados (Ti-TiN-TiCrAlN) que garantem as propriedades mecânicas necessárias para este processo de usinagem. Além disso, um esquema especial foi desenvolvido para a montagem destes insertos no porta ferramenta com o uso de um suporte polímero-cerâmico de alta condutividade térmica. Desta maneira, conseguiram aumentar a área de contato entre os insertos e o suporte da ferramenta e,assim, aumentar a troca de calor entre as superfícies.
Testes com a nova ferramenta foram realizados e os dados obtidos foram comparados com dados de uma ferramenta comum de usinagem. A nova ferramenta se mostrou de 80 a 100% mais eficiente no processo de usinagem, isto porque aumentou dissipação de calor nos insertos devido ao suporte polímero-cerâmico, o que, assim, garantiu um aumento da vida útil da ferramenta em até 4 vezes.
Para mais informações, acesse:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212827116301408