Desafio: Abordar questões como vida útil da ferramenta e lascamento relacionado à segurança da produção, lascas de revestimento e trincas térmicas em operações de faceamento.
Solução: A nova classe GC1130 usa um substrato de alto teor de cromo de granulação fina e revestimento PVD com tecnologia Zertivo™, que melhora muito a adesão do substrato/revestimento e a integridade da aresta de corte.
Lascamento do revestimento da pastilha e lascamento da aresta de corte são ocorrências comuns em operações difíceis de faceamento e levam à redução da vida útil da ferramenta. Esses problemas são frequentemente vistos em passes complexos, balanços longos, bolsões profundos e operações de corte úmido.
A Sandvik Coromant desenvolveu uma nova classe de pastilhas, a GC1130, que usa uma cobertura PVD produzida com a tecnologia Zertivo™ em um substrato de grão fino com alto teor de cromo. O GC1130 é usado principalmente para usinagem de aço (ISO-P), ao mesmo tempo, também pode ser usado também para usinagem de materiais mistos.
Os engenheiros de P&D da Sandvik Coromant aceitaram o desafio de melhorar mais uma vez a avançada classe de aço PVD GC1030. Com base na análise sistemática das necessidades do cliente, o pessoal de P&D concluiu essa melhoria realizando um grande número de testes de usinagem. Esses testes são todos realizados em oficinas de usinagem reais, e a equipe de P&D recebeu forte apoio dos clientes.
O pessoal de P&D analisou os resultados do teste e encontrou três problemas principais: lascas perto da linha da aresta, descamação do revestimento e rachaduras térmicas (veja a figura abaixo). Os materiais existentes já são adequadamente resistentes ao desgaste químico e abrasivo, portanto, nenhuma alteração é necessária nessas áreas. O que precisa ser feito é otimizar a interação entre o metal duro e o revestimento para maximizar a integridade da pastilha.
A matriz do GC1130 é muito dura e resistente ao desgaste, o que é determinado pelo alto teor de cromo e estrutura de grãos finos em sua composição. A estrutura do grão de carboneto de tungstênio aumenta a resistência da aresta e permite um desempenho melhor e mais equilibrado.
O revestimento GC1130 contém titânio, alumínio e cromo para resistir ao desgaste contínuo e ao ataque químico. Sua estrutura, especialmente o tamanho de partícula do revestimento e a estrutura de nanocamadas, podem minimizar a ocorrência de rachaduras térmicas e lascas.
Vários componentes do material da lâmina interagem, com um componente afetando as propriedades dos outros componentes. O processo de controle avançado usado pela tecnologia Zertivo pode otimizar a interação entre o revestimento e o substrato para melhor evitar o problema de descamação do revestimento e pequenos lascas perto da linha de corte, de modo a aproveitar todo o potencial do material.
A GC1130 é a primeira classe para fresamento Zertivo com uma aresta de corte muito tenaz. O substrato forte e o revestimento otimizado podem resistir efetivamente ao lascamento e rachaduras da linha da aresta sob condições difíceis de processamento, como mudanças de temperatura durante o corte úmido são condições difíceis comuns.
Os primeiros produtos GC1130 foram lançados em 1º de outubro de 2015 para pastilhas de 7 mm e 11 mm para a fresa CoroMill 390. A GC1130 é particularmente adequada para pastilhas CoroMill 390-07, que podem ser usadas em uma ampla variedade de aplicações exigentes de fresamento a canto repetitivo e fresamento a canto com balanço longo, bem como aplicações de torno-fresamento.
Operação: Faceamento de biela
Material: aço de baixa liga
Material da lâmina: GC1130
Parâmetros de corte
GC1130
para concluir
As lâminas existentes foram descartadas após 27 minutos de uso. A GC1130 oferece o dobro da vida útil da ferramenta e melhora significativamente a economia de produção.
Durante a fase de pré-pesquisa do projeto, os desenvolvedores realizaram operações de fresagem direcionadas e identificaram vários tipos principais de desgaste.
sentido horário da esquerda para a direita
Peeling de Revestimento - 25 por cento
Desgaste abrasivo/químico - 15 por cento
Rachaduras quentes - 25 por cento
Lascando - 35 por cento
CVD e PVD
Os revestimentos CVD (Chemical Vapor Deposition) consistem em várias combinações de Carbonitreto de Titânio (TiCN), Óxido de Alumínio (AL2O3) e Nitreto de Titânio. Este processo químico ocorre em altas temperaturas entre 700-1050 graus. Os principais benefícios dos revestimentos CVD são alta resistência ao desgaste e muito boa resistência ao calor.
Os revestimentos PVD (Physical Vapor Deposition) são produzidos por reações físicas em temperaturas relativamente baixas (400–600 graus). Os revestimentos comumente usados incluem nitretos, carbonitretos, óxidos e oxinitretos. O metal bruto, geralmente uma combinação de titânio e alumínio, evapora em nitrogênio e deixa uma fina camada de nitreto na ferramenta. As classes PVD são geralmente usadas para lâminas duras e afiadas. A tensão compressiva desse método de revestimento aumenta a dureza da lâmina e evita a geração de trincas térmicas.
Zertivo
Zertivo é uma tecnologia de produção proprietária desenvolvida pela Sandvik Coromant para materiais PVD. A Zertivo pode melhorar todo o processo de produção de revestimento, controlando com precisão os principais parâmetros do processo para obter um revestimento que corresponda perfeitamente ao material alvo.
Além da classe para fresamento GC1130, a tecnologia Zertivo agora também está disponível para a classe de furação CoroDrill 880 GC4344. A composição e estrutura deste material são diferentes do GC1130, que pode atender às necessidades especiais dos clientes.
