Inconel 690 é uma liga de níquel - cromo altamente resistente à corrosão com excelentes propriedades mecânicas em temperaturas elevadas, tornando-a uma escolha popular em vários setores, como energia nuclear, processamento químico e aeroespacial. Como fornecedor confiável de Inconel 690, entendo os desafios significativos enfrentados durante seu processo de usinagem, especialmente quando se trata de obter superfícies de alta qualidade. Neste blog, compartilharei algumas estratégias e técnicas eficazes para melhorar a qualidade da superfície durante a usinagem do Inconel 690.
Compreendendo os desafios de usinagem do Inconel 690
Antes de nos aprofundarmos nas soluções, é crucial compreender as causas básicas da má qualidade da superfície durante a usinagem do Inconel 690. O Inconel 690 possui uma alta taxa de endurecimento por trabalho, o que significa que durante o corte, o material pode rapidamente se tornar mais duro e mais difícil de usinar. Esse fenômeno geralmente leva ao desgaste excessivo da ferramenta, formação de arestas postiças e forças de corte irregulares, os quais podem degradar gravemente o acabamento superficial.
Além disso, o Inconel 690 possui baixa condutividade térmica. Durante a usinagem, uma grande quantidade de calor é gerada na zona de corte e, como o calor não pode ser dissipado rapidamente, ele se acumula na peça e na ferramenta de corte. Altas temperaturas podem causar danos térmicos à superfície da peça, como microfissuras, oxidação e alterações na microestrutura do material, resultando em má qualidade da superfície.
Selecionando as ferramentas de corte corretas
Um dos fatores mais críticos para melhorar a qualidade da superfície do Inconel 690 é a seleção de ferramentas de corte adequadas. Ferramentas de metal duro são comumente usadas para usinagem de Inconel 690, mas nem todas as classes de metal duro são adequadas. Para obter uma superfície de alta qualidade, é recomendado o uso de ferramentas de metal duro revestidas. Os revestimentos de nitreto de alumínio e titânio (TiAlN), por exemplo, oferecem alta dureza, boa estabilidade térmica e baixos coeficientes de atrito. O revestimento duro pode proteger o substrato da ferramenta contra desgaste, enquanto o baixo atrito reduz as forças de corte e a probabilidade de formação de arestas postiças.
A geometria da ferramenta também desempenha um papel crucial. Uma aresta de corte afiada com ângulo de saída e ângulo de folga apropriados pode reduzir as forças de corte e melhorar o fluxo de cavacos. Para o Inconel 690, um ângulo de inclinação positivo é geralmente preferido para reduzir as forças de corte, e um ângulo de folga suficiente pode evitar que a ferramenta esfregue contra a superfície da peça. Por exemplo, um ângulo de inclinação de 5 a 10 graus e um ângulo de folga de 8 a 12 graus podem ser eficazes para melhorar a qualidade da superfície.
Otimizando Parâmetros de Usinagem
Os parâmetros de usinagem, incluindo velocidade de corte, avanço e profundidade de corte, têm impacto direto na qualidade da superfície do Inconel 690.
Velocidade de corte
A velocidade de corte deve ser cuidadosamente selecionada para equilibrar a vida útil da ferramenta e a qualidade da superfície. Uma velocidade de corte muito alta pode gerar calor excessivo, causando danos térmicos à peça e rápido desgaste da ferramenta. Por outro lado, uma velocidade de corte muito baixa pode resultar no endurecimento do material e na má formação de cavacos. Para o Inconel 690, uma velocidade de corte na faixa de 20 a 60 m/min é frequentemente recomendada para operações de desbaste, enquanto para operações de acabamento, uma velocidade menor de 10 a 30 m/min pode ajudar a obter um melhor acabamento superficial.
Taxa de alimentação
A taxa de avanço determina a quantidade de material removido por rotação da ferramenta de corte. Uma alta taxa de avanço pode aumentar a produtividade, mas também pode causar um acabamento superficial mais áspero. Para melhorar a qualidade da superfície, uma taxa de avanço relativamente baixa deve ser utilizada durante as operações de acabamento. Por exemplo, uma taxa de avanço de 0,05 - 0,15 mm/rev pode ser apropriada para obter um acabamento superficial fino na usinagem de Inconel 690.
Profundidade de corte
A profundidade de corte afeta as forças de corte e o calor gerado durante a usinagem. Uma grande profundidade de corte pode aumentar as forças de corte e o calor, o que pode levar a uma má qualidade da superfície. Para operações de desbaste, uma profundidade de corte moderada, como 1 - 3 mm, pode ser usada para remover material de forma eficiente. Para operações de acabamento, recomenda-se uma profundidade de corte muito pequena, normalmente inferior a 0,5 mm, para obter uma superfície lisa.
Implementando resfriamento e lubrificação eficazes
O resfriamento e a lubrificação desempenham um papel vital na melhoria da qualidade da superfície do Inconel 690 durante a usinagem. Como o Inconel 690 possui baixa condutividade térmica, o resfriamento eficaz pode ajudar a dissipar o calor gerado na zona de corte, reduzindo os danos térmicos à peça e o desgaste da ferramenta.
Os sistemas de refrigeração por inundação são comumente usados na usinagem de Inconel 690. São preferidos refrigerantes à base de água com aditivos, como agentes antiferrugem e lubrificantes. O refrigerante deve ser fornecido diretamente à zona de corte com uma vazão suficiente para garantir uma dissipação de calor eficaz. Os sistemas de refrigeração de alta pressão também podem ser benéficos, pois podem ajudar a quebrar os cavacos e afastá-los da área de corte, evitando o recorte dos cavacos e melhorando a qualidade da superfície.
Além do resfriamento, a lubrificação também é importante para reduzir o atrito entre a ferramenta de corte e a peça. Líquidos refrigerantes com boas propriedades lubrificantes podem reduzir as forças de corte, evitar a formação de arestas postiças e melhorar o acabamento superficial. Alguns refrigerantes sintéticos são projetados especificamente para materiais difíceis de usinar, como o Inconel 690, e oferecem excelente desempenho de lubrificação e refrigeração.
Controlando a configuração da peça
Uma configuração estável e precisa da peça é essencial para obter uma superfície de alta qualidade durante a usinagem do Inconel 690. Se a peça de trabalho não estiver fixada ou apoiada adequadamente, ela poderá vibrar durante a usinagem, resultando em um acabamento superficial irregular.
Certifique-se de que a peça de trabalho esteja firmemente fixada na mesa ou dispositivo da máquina. Use dispositivos de fixação adequados que possam fornecer força de retenção suficiente sem deformar a peça de trabalho. Além disso, deve ser fornecido suporte adequado para evitar que a peça de trabalho se desvie sob as forças de corte. Para peças de trabalho grandes ou de paredes finas, podem ser necessários suportes adicionais, como blocos em V ou apoios estáveis.
Processos Pós-usinagem
Após o processo de usinagem, processos de pós-usinagem podem ser usados para melhorar ainda mais a qualidade da superfície do Inconel 690. A retificação pode ser usada para remover quaisquer irregularidades superficiais remanescentes e obter um acabamento superficial muito liso. O polimento também pode ser aplicado para melhorar a aparência da superfície e reduzir a rugosidade da superfície.
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Referências
- Kalpakjian, S. e Schmid, SR (2009). Engenharia e Tecnologia de Manufatura. Salão Pearson Prentice.
- Astakhov, vice-presidente (2010). Fundamentos de corte de metal. Imprensa CRC.
- Shaw, MC (2005). Princípios de corte de metal. Imprensa da Universidade de Oxford.
