Matando aço inoxidável:guia de usinagem

O aço inoxidável pode ser tão comum quanto o alumínio em muitas oficinas, especialmente na fabricação de peças para as indústrias aeroespacial e automotiva. É um material bastante versátil com muitas ligas e graus diferentes que podem acomodar uma ampla variedade de aplicações. No entanto, fresar aço também pode ser imensamente difícil. Os aços inoxidáveis ​​são notórios assassinos de fresas de topo, portanto, ajustar suas velocidades e avanços e selecionar a ferramenta adequada é essencial para o sucesso da usinagem.

Propriedades do material

Os aços inoxidáveis ​​são aços de alta liga com resistência à corrosão superior aos aços carbono e de baixa liga. Isso se deve em grande parte ao seu alto teor de cromo, com a maioria dos tipos de ligas de aço inoxidável contendo pelo menos 10% do elemento.

O aço inoxidável pode ser dividido em uma das cinco categorias:Austenítico, Ferrítico, Martensítico, Temperado por Precipitação (PH) e Duplex. Em cada categoria, há uma liga básica de uso geral. A partir daí, são feitas pequenas alterações na composição da base a fim de criar propriedades específicas para diversas aplicações.

Para referência, aqui estão as propriedades de cada um desses agrupamentos, bem como alguns exemplos das classes populares e seus usos comuns.

Categoria	Propriedades	Notas populares	Usos comuns
Austenítico	Não magnético, excelente resistência à corrosão e ao calor.	304, 316	Equipamentos de processamento de alimentos, calhas, parafusos, porcas e outros fixadores.
Ferrítico	Magnético, menor resistência à corrosão e ao calor do que austenítico.	430, 446	Peças automotivas e utensílios de cozinha.
Martensítico	Magnética, resistência à corrosão moderada – não para corrosão severa.	416, 420, 440	Facas, armas de fogo, instrumentos cirúrgicos e ferramentas manuais.
Precipitação endurecida (PH)	Grau mais forte, tratável termicamente, resistência à corrosão severa.	17-4 PH, 15-5 PH	Componentes aeroespaciais.
Dúplex	Mistura mais forte de austenítico e ferrítico.	244, 2304, 2507	Estações de tratamento de água, vasos de pressão.

Seleção de ferramentas

Escolher o ferramental correto para sua aplicação é crucial na usinagem de aço inoxidável. Percursos de ferramenta de desbaste, acabamento, rasgo e fresamento de alta eficiência podem ser otimizados para aço inoxidável escolhendo o estilo correto de fresa de topo.

Desbaste tradicional

Para desbaste tradicional, uma fresa de topo de 4 ou 5 canais é recomendada. Fresas de topo de 5 canais permitirão taxas de avanço mais altas do que suas contrapartes de 4 canais, mas qualquer um dos estilos funcionaria bem para aplicações de desbaste. Abaixo está um excelente exemplo de desbaste tradicional em aço inoxidável 17-4.

Alojamento

Para ranhuras em aço inoxidável, a evacuação de cavacos será fundamental. Por esta razão, as ferramentas de 4 canais são a melhor escolha porque a menor contagem de canais permite um escoamento de cavacos mais eficiente. Ferramentas com geometria quebra-cavacos também proporcionam um rasgo eficaz em aço inoxidável, pois os cavacos menores são mais fáceis de evacuar do corte.

Finalizando

Ao terminar peças de aço inoxidável, uma alta contagem de canais e/ou alta hélice é necessária para obter os melhores resultados. As fresas de topo de acabamento para aço inoxidável terão um ângulo de hélice acima de 40 graus e uma contagem de canais de 5 ou mais. Para percursos de acabamento mais agressivos, a contagem de canais pode variar de 7 canais a até 14. Abaixo está um ótimo exemplo de uma execução de acabamento em aço inoxidável 17-4.

Fresagem de alta eficiência

O Fresamento de Alta Eficiência pode ser uma técnica de usinagem muito eficaz em aços inoxidáveis ​​se as ferramentas corretas forem selecionadas. Desbastes quebra-cavacos seriam uma excelente escolha, em estilos de 5 ou 7 canais, enquanto fresas de topo de passo variável padrão de 5-7 canais também podem ter um bom desempenho em caminhos de ferramenta HEM.

HEV-5

A Helical Solutions oferece a fresa de topo HEV-5, que é uma ferramenta extremamente versátil para diversas aplicações. O HEV-5 se destaca em acabamento e percursos HEM, e também tem um desempenho bem acima da média em canais e desbaste tradicional. Disponível nos estilos quadrado, raio de canto e longo alcance, esta ferramenta bem arredondada é uma excelente escolha para impulsionar sua ferramenta e otimizá-la para usinagem de aço inoxidável.

Parâmetros de execução

Embora a seleção da ferramenta seja uma etapa crítica para uma usinagem mais eficaz, a discagem dos parâmetros de execução adequados é igualmente importante. Existem muitos fatores que determinam os parâmetros de execução para usinagem de aço inoxidável, mas existem algumas diretrizes gerais a serem seguidas como ponto de partida.

De um modo geral, ao usinar aços inoxidáveis ​​é recomendado um SFM entre 100-350, com uma carga de cavacos variando entre 0,0005” para uma fresa de topo de 1/8” até 0,006” para uma fresa de topo de 1”. Um detalhamento completo dessas diretrizes gerais está disponível aqui.

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Em conclusão

A usinagem de aço inoxidável não precisa ser difícil. Ao identificar a classe de material adequada para cada peça, selecionar a ferramenta de corte perfeita e otimizar os parâmetros de execução, as dores de cabeça do fresamento de aço podem se tornar coisa do passado.