Os materiais modernos para ferramentas de corte experimentaram mais de 100 anos de história de desenvolvimento, desde aço para ferramentas de carbono até aço para ferramentas de alta velocidade,metal duro, ferramenta de cerâmicaemateriais de ferramentas superduros. Na segunda metade do século XVIII, o material original da ferramenta era principalmente aço carbono para ferramentas. Porque naquela época era usado como o material mais duro que podia ser usinado em ferramentas de corte. No entanto, devido à sua temperatura de resistência ao calor muito baixa (abaixo de 200°C), os aços para ferramentas de carbono têm a desvantagem de ficarem imediatamente e completamente cegos devido ao calor de corte ao cortar em altas velocidades, e a faixa de corte é limitada. Portanto, estamos ansiosos por materiais para ferramentas que possam ser cortados em altas velocidades. O material que surge para refletir essa expectativa é o aço rápido.
O aço rápido, também conhecido como aço frontal, foi desenvolvido por cientistas americanos em 1898. Não é tanto que contenha menos carbono do que o aço carbono para ferramentas, mas que seja adicionado tungstênio. Devido ao papel do carboneto de tungstênio duro, sua dureza não é reduzida sob condições de alta temperatura e, como pode ser cortado a uma velocidade muito superior à velocidade de corte do aço carbono para ferramentas, é denominado aço rápido. De 1900 a 1920, surgiu o aço rápido com vanádio e cobalto, e sua resistência ao calor foi aumentada para 500 a 600 °C. A velocidade de corte do aço atinge 30 ~ 40 m/min, que é aumentada em quase 6 vezes. Desde então, com a serialização de seus elementos constituintes, foram formados aços rápidos de tungstênio e molibdênio. Ainda é amplamente utilizado até agora. O surgimento do aço rápido causou um
revolução no processamento de corte, melhorando significativamente a produtividade do corte de metal e exigindo uma mudança completa na estrutura da máquina-ferramenta para se adaptar aos requisitos de desempenho de corte deste novo material de ferramenta. O surgimento e o desenvolvimento de novas máquinas-ferramentas, por sua vez, levaram ao desenvolvimento de melhores materiais para ferramentas, e as ferramentas foram estimuladas e desenvolvidas. Sob as novas condições de tecnologia de fabricação, as ferramentas de aço rápido também têm o problema de limitar a durabilidade da ferramenta devido ao calor de corte ao cortar em alta velocidade. Quando a velocidade de corte atinge 700 °C, o aço rápido
a ponta fica completamente cega e, em velocidades de corte acima desse valor, é completamente impossível cortar. Como resultado, surgiram materiais de ferramentas de metal duro que mantêm dureza suficiente sob condições de temperatura de corte mais altas do que as acima e podem ser cortados em temperaturas de corte mais altas.
Materiais macios podem ser cortados com materiais duros e, para cortar materiais duros, é necessário usar materiais mais duros que eles. A substância mais dura da Terra no momento é o diamante. Embora os diamantes naturais tenham sido descobertos na natureza há muito tempo e tenham uma longa história de uso como ferramentas de corte, os diamantes sintéticos também foram sintetizados com sucesso já no início dos anos 50 do século 20, mas o uso real dos diamantes para fazer amplamentemateriais para ferramentas de corte industrialainda é uma questão das últimas décadas.
Por um lado, com o desenvolvimento da tecnologia espacial moderna e da tecnologia aeroespacial, a utilização de materiais de engenharia modernos está a tornar-se cada vez mais abundante, embora o aço rápido melhorado, o metal duro e o metal duronovos materiais de ferramentas cerâmicasno corte de peças de processamento tradicional, a velocidade de corte e a produtividade de corte dobraram ou até dezenas de vezes aumentaram, mas ao usá-las para processar os materiais acima, a durabilidade da ferramenta e a eficiência de corte ainda são muito baixas, e a qualidade do corte é difícil para garantir, às vezes até impossibilitado de processar, a necessidade de utilização de materiais de ferramentas mais afiados e resistentes ao desgaste.
Por outro lado, com o rápido desenvolvimento da tecnologia modernafabricação de máquinase indústria de processamento, a ampla aplicação de máquinas-ferramentas automáticas, centros de usinagem de controle numérico computadorizado (CNC) e oficinas de usinagem não tripuladas, a fim de melhorar ainda mais a precisão do processamento, reduzir o tempo de troca de ferramentas e melhorar a eficiência do processamento, requisitos cada vez mais urgentes são feito para ter materiais de ferramentas mais duráveis e estáveis. Neste caso, as ferramentas diamantadas desenvolveram-se rapidamente e, ao mesmo tempo, o desenvolvimento demateriais para ferramentas diamantadastambém foi muito promovido.
Materiais para ferramentas diamantadaspossuem uma série de excelentes propriedades, com alta precisão de processamento, rápida velocidade de corte e longa vida útil. Por exemplo, o uso de ferramentas Compax (folha composta de diamante policristalino) pode garantir o processamento de dezenas de milhares de peças de anéis de pistão de liga de silício e alumínio e suas pontas de ferramentas permanecem basicamente inalteradas; A usinagem de longarinas de alumínio para aeronaves com fresas Compax de grande diâmetro pode atingir velocidades de corte de até 3.660 m/min; Estas são incomparáveis às ferramentas de metal duro.
Não só isso, o uso demateriais para ferramentas diamantadastambém pode expandir o campo de processamento e mudar a tecnologia de processamento tradicional. No passado, o processamento de espelho só podia usar o processo de retificação e polimento, mas agora não apenas ferramentas de diamante de cristal único natural, mas também em alguns casos também podem ser usadas ferramentas compostas superduras PDC para corte próximo de superprecisão, para obter torneamento em vez de moer. Com a aplicação deferramentas superduras, alguns novos conceitos surgiram na área de usinagem, como o uso de ferramentas PDC, a velocidade limite de torneamento não é mais a ferramenta, mas a máquina-ferramenta, e quando a velocidade de torneamento ultrapassa uma determinada velocidade, a peça e a ferramenta fazem não calor. As implicações destes conceitos inovadores são profundas e oferecem perspectivas ilimitadas para a moderna indústria de usinagem.
Horário da postagem: 02 de novembro de 2022
