Villares Metals - Aços p moldes plásticos

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Apresentação de José Bacalhau, da Villares Metals, no Workshop mensal do MoldesABM em 06/abril/2011, na sede da ABM.

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Villares Metals - Aços p moldes plásticos

  1. 1. AÇOS FERRAMENTA PARA MOLDES PLÁSTICOS  Workshop do Moldes ABM 06/04/11 José Britti Bacalhau – Pesquisa e Desenvolvimento
  2. 2. Usinagem Tratamento Térmico Projeto Acabamento Uso Design Aço CADEIA DE MOLDES E MATRIZES Moldes Plásticos: Aços da série AISI P Desempenho depende da qualidade do material Portanto é fundamental utilizar aços de elevada qualidade
  3. 3. FABRICAÇÃO DE MOLDES E MATRIZES Custo de um molde: - Aço - Tratamento Térmico - Usinagem e Polimento Etapas mais importantes (~60 a 80 % do custo do molde)
  4. 4. Quais propriedades um aço deve apresentar para ser utilizado como ferramentas no segmento de moldes plásticos?
  5. 5. Aço – A importância do desempenho USINABILIDADE REQUISITOS DOS AÇOS PARA MATRIZES DE TRABALHO A FRIO TEMPERABILIDADE RESISTÊNCIA MECÂNICA TENACIDADE
  6. 6. Aço – A importância do desempenho USINABILIDADE RESPOSTA À TEXTURIZAÇÃO REQUISITOS DOS AÇOS PARA MOLDES PLÁSTICOS SOLDABILIDADE RESPOSTA À NITRETAÇÃO RESISTÊNCIA MECÂNICA POLIBILIDADE SIMPLICIDADE DE TRATAMENTO TÉRMICO CONDUTIBILIDADE TÉRMICA INOXIDABILIDADE
  7. 7. Um único aço pode apresentar todas essas propriedades?
  8. 8. A ciência e a tecnologia se deparam com inúmeros conflitos na obtenção de propriedades distintas em um mesmo material: Dureza x Tenacidade Usinabilidade x Polibilidade.... É necessário uma priorização das características desejadas!
  9. 9. Usinabilidade <ul><li>Facilidade em se usinar o molde; </li></ul><ul><li>Composição Química; </li></ul><ul><li>Dureza do aço; </li></ul><ul><li>Processamento do aço; </li></ul><ul><li>Microestrutura; </li></ul><ul><li>Microinclusões. </li></ul>
  10. 10. Polibilidade <ul><li>Avalia a facilidade em realizar o polimento do molde; </li></ul><ul><li>- Limpeza da microestrutura do aço; </li></ul><ul><li>- Dureza do aço; </li></ul>
  11. 11. Comparativo das Propriedades de Processamento Polibilidade x Usinabilidade VH13IM VP50IM VP20 ISO VP20ISO-FS 1045 N2711 VP20IM VP80 VP420IM 0 2 4 6 8 10 12 0 2 4 6 8 10 Usinabilidade (Unidades Arbitrárias) Polibilidade (Unidades Arbitrárias) . Melhor Melhor
  12. 12. Principais Aços Utilizados Em Moldes Plásticos
  13. 13. VP20IS0 Similares: AISI P20 WNr 1.2738 Aplicações: Moldes para injeção de plásticos não clorados – Grandes dimensões; Matrizes para extrusão de termoplásticos não clorados; Moldes para sopro. Fornecimento: TP e RV  30-34 HRC
  14. 14. <ul><li>Melhoria da Usinabilidade, sem perda de Polibilidade </li></ul><ul><li>Tratamento com Ca. </li></ul><ul><li>Aplicação em moldes de Grandes Dimensões (15t) </li></ul><ul><li>Bloco abaixo: 6.600 kg “viraram cavaco”! </li></ul>VP20 ISO, PRÉ-ESBOÇADO, MOLDE DURANTE A FABRICAÇÃO VP20IS0
  15. 15. Volume Usinado PARÂMETROS Vf=829mm/min n=1965rpm fz=0,14mm/dente Ap=1,7mm Vc=123,46m/min (Volume removido até desgaste de flanco Vb de 0,4 mm)  consumo de ferramenta  Tempo de Usinagem  Custo VP20IS0 2550 1450 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 VP20 VP20ISO Volume Aço Removido (cm3) + 75%
  16. 16. VP50IM Sem similares: Patente Villares – Aço endurecido por precipitação. Aplicações: Moldes para injeção de plásticos não clorados; Moldes para termoplásticos reforçados com carga e plásticos de engenharia; Linha branca. Fornecimento: Solubilizado  30-34 HRC Envelhecido  40-42 HRC
  17. 17. VP50IM Curva de envelhecimento - VP50IM Solubilização: 880-920 ºC Envelhecimento: por 6 h na temperatura indicada Pode ser realizado simultaneamente a nitretação!
  18. 18. VP50IM
  19. 19. VP50IM Resistência ao desgaste
  20. 20. VP100 Sem similares: Patente Villares – Aço bainítico. Aplicações: Porta Moldes; Moldes para injeção de plásticos não clorados; Moldes para sopro. Fornecimento: Beneficiado  30-32 HRC
  21. 21. Resultado – Bloco de Secção 400 x 750 mm Dureza Homogênea 300 HB (32 HRC) VP100
  22. 22. Maiores avanços na usinabilidade Menor Tempo de Usinagem VP100
  23. 23. Polibilidade e Resposta à Texturização Polimento: adequado para todos acabamentos, com exceção do brilho espelhado. Texturizado Polido VP100
  24. 24. VH13IM Similares: AISI H13 WNr 1.2344 Aplicações: Moldes para injeção de termoplásticos com alto grau de polibilidade e resistência mecânica; Moldes para fundição de ligas de Al e Mg; Matrizes de alto desempenho em forjamento Fornecimento: Recozido  Máximo 240 HB Conformidade com NADCA
  25. 25. VH13IM <ul><li>Otimização das propriedades mecânicas: </li></ul><ul><li>Após usinagem: </li></ul><ul><ul><li>Recomendável alívio de tensões antes da têmpera (500-600ºC); </li></ul></ul><ul><ul><li>Tratamento de têmpera a 1010 – 1030ºC; </li></ul></ul><ul><ul><li>Mínimo duplo revenimento para a dureza desejada. </li></ul></ul><ul><ul><li>Típica faixa de dureza dos moldes: 42 – 52 HRC </li></ul></ul>
  26. 26. VP420 Similares: AISI 420 WNr 1.2083 Aplicações: Moldes para injeção de plásticos clorados – PVC e acetato; Aplicações onde haja elevada umidade. Fornecimento: Recozido  Máximo 200 HB TP + RV  30–34 HRC
  27. 27. VP420 Temperatura de Revenimento x Resistência a Corrosão:
  28. 28. VIMCOR Sem Similares: Patente Villares – Aço Inoxidável de alta usinabilidade Aplicações: Ambientes onde há elevada umidade; Baixa demanda em polibilidade; Câmaras Quentes; Placas de Refrigeração; Porta Moldes. Fornecimento: Beneficiado  30–34 HRC 780 mm
  29. 29. Excelente Usinabilidade VIMCOR apresenta excelente desempenho nas principais operações de usinagem como: fresamento, torneamento, retífica e principalmente furação. Partícula de MnS auxiliam na lubrificação da ferramenta de corte e na quebra dos cavacos; Baixo nível de tensões residuais após o beneficiamento do aço; VIMCOR VP420T DESVIOS EM FURAÇÃO PROFUNDA VIMCOR
  30. 30. Excelente Usinabilidade Teste de vida da ferramenta em fresamento Desempenho superior em 36% VIMCOR
  31. 31. Excelente Soldabilidade <ul><li>VIMCOR possui menor teor de carbono do que os aços AISI 420F, o que lhe atribui melhor soldabilidade e menores durezas após a solda. </li></ul>VIMCOR
  32. 32. Resistência a Corrosão VIMCOR apresenta boa resistência a corrosão sob condições de umidade em operação e armazenamento. VP420T VIMCOR VP20ISO Condição Inicial Após 6 meses sem proteção superfícial VIMCOR
  33. 33. VIMCOR ESTUDO DE CASO.
  34. 34. OBRIGADO PELA ATENÇÃO!

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