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May 31, 2023

Ferramentas de Metal Duro: Sólidas como uma Rocha

Os mecânicos aposentados que estão lendo isso podem relembrar os pedaços de madeira afiados à mão.

Os maquinistas aposentados que estão lendo isso podem relembrar os pedaços de carboneto Carboloy 883 afiados à mão que estão empoeirados e sujos no fundo de suas caixas de ferramentas. Em comparação com as brocas de aço de alta velocidade que os antigos operadores de Cincinnati Milacron e Davenport aprenderam, a ampla adoção do carboneto de tungstênio na época significava avanços e velocidades mais rápidas, maior vida útil da ferramenta, maior qualidade da peça e uma pilha maior de peças no banco ao final de cada turno.

Os tempos mudaram, assim como o carboneto, mais propriamente conhecido como carboneto de tungstênio ou, às vezes, carboneto cimentado. Não exploraremos sua longa história aqui, exceto para dizer que o 100º aniversário do mais importante de todos os materiais de ferramentas de corte está se aproximando e, como acontece com todos os centenários, cabe a nós avaliar se é hora de transformar este veterano da oficina mecânica no pasto. .

Au contraire, disse uma série de 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 concedidos, intercambiáveis ​​e intercambiáveis ​​desfrutam de uma grande fatia do bolo, mas ainda há um grande número de aplicações em que você não pode substituir uma broca ou fresa de topo inteiriça de metal duro."

A tecnologia de substratos e revestimentos continua avançando, permitindo 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, Wis. "Dito isso, esperamos ver mais alumínio usado na indústria automotiva e em outras indústrias, então o diamante policristalino (PCD) também crescerá bastante, embora o carboneto continue sendo o número um."

E Steve Lind, vice-presidente de ferramentas redondas sólidas para as Américas da Sandvik Coromant, Mebane, NC, disse que sua empresa espera ver um crescimento contínuo no mercado de metal duro no futuro próximo. "Eu atribuo muito disso aos maiores recursos 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 que a indústria aproveite ao máximo a sofisticada tecnologia de usinagem de hoje."

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

Mas, como aludiu Walter's Garud, e as ferramentas de corte avançadas feitas de PCD e nitreto cúbico de boro (CBN)? E o que aconteceu com todo o alvoroço sobre fresas de topo de cerâmica sólida, com fotografias de revistas brilhantes mostrando chamas jorrando de peças de trabalho Inconel parecendo significar certa desgraça para o metal duro, pelo menos quando se trata do fresamento de superligas? Certamente o carboneto 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. . Além disso, a cerâmica requer velocidades de superfície muito altas para plastificar o material adequadamente e fazer com que as ferramentas funcionem como deveriam. Nem todo centro de usinagem tem as rotações de fuso necessárias, nem a rigidez. Essa equação mudará à medida que nós e outros fornecedores introduzirmos extremidades de cerâmica moinhos em diâmetros maiores e desenvolver cerâmicas capazes de lidar com parâmetros operacionais menos rigorosos. Mesmo assim, nem sempre é a solução perfeita."

Ceratizit USA Inc., Warren, Mich., é outro fabricante de ferramentas de corte ativo na área de fresamento de cerâmica. E enquanto o Dr. Uwe Schleinkofer, chefe de pesquisa e desenvolvimento do Grupo Ceratizit, concorda 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 geralmente é a melhor solução em condições secas e velocidades de fuso aceleradas, mas seu uso no futuro continuará sendo nessas aplicações de nicho."