Desgaste de Ferramentas CNC: Tipos, Causas e Soluções Eficazes

A ampla utilização de equipamentos de fabricação e usinagem CNC impulsionou o desenvolvimento da tecnologia de corte. Testemunhamos a melhoria da eficiência, da qualidade dos produtos e a capacidade de produzir praticamente todos os produtos com precisão exata.

Com o surgimento de superligas resistentes ao calor e materiais compostos, os requisitos de qualidade para ferramentas de corte tornam-se cada vez mais rigorosos. O desgaste de ferramentas é o problema mais comum. Após longos períodos de trabalho, podem ocorrer falhas ou mau funcionamento. Na verdade, toda ferramenta de corte sofre desgaste durante sua vida produtiva.

Embora seja comum, o desgaste excessivo não é benéfico para nossos produtos ou máquinas. A inconsistência causada por esse desgaste pode afetar adversamente sua peça e danificar equipamentos principais. O desgaste de ferramentas também pode causar falhas, levando a danos graves, retrabalho e peças descartadas.

Portanto, é muito importante detectar tais anomalias e corrigi-las em tempo real para obter o melhor desempenho de fresas de topo. Com base em nossa experiência, apresentamos nossa visão sobre os diversos tipos de desgaste de ferramentas e como identificá-los e mitigá-los. Esperamos que isso ajude você a gerenciar melhor o desgaste de ferramentas!

Fatores de Desgaste de Ferramentas CNC

O que é desgaste de ferramenta? É a falha gradual da ferramenta devido à operação regular. Existem muitos fatores que causam desgaste rápido de ferramentas de corte.

1) Desgaste Mecânico

O processamento de materiais duros ou difíceis pode facilmente levar ao desgaste rápido de ferramentas de corte. A maioria dos materiais de difícil usinagem é caracterizada por baixa condutividade térmica, o que leva à diminuição da resistência da ligação do adesivo no material da ferramenta em altas temperaturas e acelera o desgaste da ferramenta.

2) Calor de Corte

Ao cortar materiais com alta dureza e tenacidade, a temperatura da aresta de corte é muito alta, e o desgaste da ferramenta é semelhante ao de materiais de difícil usinagem. Especialmente ao processar materiais que produzem cavacos curtos, o desgaste em cratera próximo à aresta de corte danifica a ferramenta em pouco tempo.

3) Desgaste Químico

Durante o corte, os componentes no material de difícil usinagem e alguns componentes no material da ferramenta reagem sob condições de alta temperatura. Esses componentes precipitam, caem ou geram outros compostos, acelerando o desgaste da ferramenta, como lascamento.

Tipos de Desgaste de Ferramentas e Como Evitá-los

Estes são alguns métodos comuns de desgaste de ferramentas no corte CNC.

1. Desgaste Abrasivo

A zona de desgaste é um modo de desgaste uniforme na aresta de corte da ferramenta, causado pelo desgaste mecânico da peça. Isso torna a aresta de corte da ferramenta cega e pode até alterar as dimensões. Se ocorrer estresse térmico severo em velocidade mais alta, isso pode até alterar o tamanho da aresta da faca, especialmente se o revestimento de ferramenta apropriado não for usado. A aresta de corte causa mais danos, por isso o revestimento de ferramenta é essencial para prolongar a vida útil da ferramenta.

Como Evitar

Se a zona de desgaste se tornar muito grande ou a ferramenta for danificada prematuramente, reduzir a velocidade de corte e otimizar a quantidade de refrigerante usada ajudará. Percursos de ferramenta de fresamento de alta eficiência (HEM) podem ajudar a reduzir o desgaste distribuindo o trabalho realizado pela ferramenta por todo o comprimento de corte. Isso previne desgaste localizado e estende a vida útil da ferramenta usando toda a aresta de corte disponível.

2. Lascamento

O lascamento é causado por muitas razões diferentes, como impacto excessivo, trincas térmicas ou desgaste durante a operação. Pense nele como uma série de lascas ou fragmentos em uma ferramenta de corte. Se não for corrigido a tempo, esse desgaste geralmente resulta em mau acabamento superficial e pode até levar a falha grave da ferramenta.

Como Evitar

O lascamento geralmente é causado por cargas excessivas e cargas de choque durante a operação, mas também pode ser causado por trincas térmicas (outro tipo de desgaste de ferramenta). Existem várias etapas para verificar se sua ferramenta de corte lascou. Primeiro, certifique-se de que a fresadora CNC não vibre ou trepide. Em seguida, ajuste a velocidade e a taxa de avanço adequadamente, aumente a velocidade e reduza o avanço.

3. Trinca Térmica

Trincas térmicas são causadas por flutuações de temperatura durante o fresamento. São identificadas como uma série de trincas na superfície da ferramenta perpendiculares à aresta de corte. A taxa de formação de trincas é lenta, mas pode levar a lascamento e falha prematura da ferramenta.

Como Evitar

Trincas térmicas geralmente são identificadas por trincas na ferramenta perpendiculares à aresta de corte. Uma das melhores maneiras de mitigar trincas térmicas é adicionar um revestimento resistente ao calor apropriado à fresa de topo. Semelhante ao desgaste, percursos HEM fornecem excelente proteção contra trincas térmicas porque esses percursos distribuem o calor por toda a aresta de corte da ferramenta, reduzindo a temperatura geral e prevenindo flutuações severas de calor.

4. Fratura

Como o nome sugere, fratura refere-se à quebra súbita da ferramenta durante a operação da máquina. A fratura é a perda completa do uso da ferramenta devido a quebra súbita, geralmente causada por velocidade e avanço inadequados, revestimento incorreto ou profundidade de corte imprópria. Problemas no porta-ferramenta ou afrouxamento da peça também podem causar fratura, assim como propriedades inconsistentes do material da peça.

Como Evitar

Ajustar a velocidade, avanço e profundidade de corte e verificar a rigidez da configuração ajudará a reduzir trincas. Otimizar o uso de refrigerante também ajuda a evitar pontos quentes no material, que podem embotar a aresta de corte e causar fratura. O percurso HEM previne fraturas fornecendo uma carga mais consistente na ferramenta. Reduz a carga de impacto, diminuindo a pressão na ferramenta, reduzindo assim a possibilidade de danos e prolongando a vida útil da ferramenta.

Conclusão

É importante monitorar as ferramentas e mantê-las em boas condições de funcionamento para evitar tempo de inatividade e economizar dinheiro. O desgaste é causado por forças térmicas e mecânicas. Pode ser controlado usando parâmetros operacionais apropriados e percursos HEM para distribuir o desgaste por todo o comprimento de corte, reduzindo-o assim. Embora toda ferramenta eventualmente sofra algum grau de desgaste, se você prestar atenção à velocidade, avanço e profundidade de corte, o efeito pode ser adiado. Ação preventiva deve ser tomada para corrigir o problema, de modo a não causar falha completa da ferramenta.