Compreendendo a usinabilidade:a chave para o processamento eficiente de materiais

A usinabilidade é uma qualidade que normalmente indica a dificuldade relativa envolvida no trabalho de um material. Um material com boa usinabilidade costuma ser fácil de cortar ou trabalhar, não causa desgaste excessivo às ferramentas que nele são utilizadas e aceita acabamento sem esforço excessivo. Quando um material possui todas essas qualidades, costuma ser chamado de usinagem livre. Uma desvantagem muitas vezes inerente aos materiais de usinagem livre é que eles podem sofrer em termos de desempenho e desgaste. Os avanços na engenharia podem melhorar o design de ferramentas para aumentar a usinabilidade de materiais que também oferecem alto desempenho.

O processo de determinação da usinabilidade de qualquer material pode ser bastante complexo. Muitos factores podem ser considerados, tais como as qualidades físicas do material e as condições e propriedades da maquinaria de corte. Fatores como resistência à tração e escoamento, dureza e microestrutura podem ser importantes. Normalmente, materiais com alta resistência à tração e ao escoamento oferecem alto desempenho, mas também são difíceis de usinar. Certas ferramentas de usinagem também podem oferecer benefícios que podem resultar na facilidade de usinagem de um determinado material.

Como esse número de variáveis pode afetar a usinabilidade de um material, normalmente são feitas avaliações individuais para cada trabalho. Diversas metodologias diferentes podem ser usadas para determinar se um material será usinado livremente, incluindo aquelas que estimam a vida útil da ferramenta, determinam quanta energia será consumida ou se relacionam ao acabamento superficial. As avaliações baseadas em ferramentas geralmente dependem do tipo de dispositivos de corte que precisarão ser usados ​​ou da rapidez com que eles tenderão a se desgastar. Os métodos de acabamento de superfície normalmente envolvem a determinação da facilidade com que um material aceitará um acabamento.

Para dar uma ideia geral de quão difícil pode ser a usinagem de determinados materiais, podem estar disponíveis classificações de usinabilidade. Um sistema pode atribuir um valor de 100% a um determinado tipo de aço, tornando-o efetivamente um padrão pelo qual outros podem ser julgados. Num sistema como este, materiais com uma classificação inferior a 100% seriam difíceis de trabalhar, enquanto aqueles com percentagens substancialmente mais elevadas poderiam ser considerados maquinação livre.

Diversas técnicas diferentes podem ser usadas para melhorar a usinabilidade, normalmente alterando o material ou o processo de corte. Alguns tipos de aços podem ser considerados de usinagem livre, enquanto outros aços de baixo carbono podem ser macios e difíceis de trabalhar. O alumínio é outro material que pode ser mais fácil de trabalhar dependendo de sua composição, já que certas ligas são intencionalmente mais frágeis para esse fim. Outros materiais, como os termoplásticos, podem ser mais fáceis de usinar com equipamentos que incluem refrigerante lubrificante, enquanto a borracha normalmente é trabalhada com dióxido de carbono líquido ou outros refrigerantes de baixa temperatura.

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