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Usinagem Tratamento   Térmico Projeto Acabamento Uso Design Aço Outros: Sist. Educacional, Entidades de Classe, Governo, ....
Perguntas Críticas na Seleção do Aço <ul><li>Que características um aço para ferramenta necessita ter ?   Ex: característi...
- Conformação de polímeros termoplásticos. - Aplicações típicas:    Injeção, Extrusão e Sopro.  - Propriedades Importantes...
Priorização de Características A seleção do aço é feita  priorizando algumas destas características, sendo necessário acei...
PROPRIEDADES DE PROCESSAMENTO
Usinabilidade Ela depende de algumas condições de usinagem: - ferramenta; - velocidade de corte; - avanço da ferramenta; -...
Usinabilidade <ul><li>Facilidade em se Usinar o molde; </li></ul><ul><li>Composição Química e Dureza do aço;  </li></ul><u...
Polibilidade <ul><li>Avalia a facilidade em realizar o polimento do molde; </li></ul><ul><li>Importante: evitar problemas ...
Polibilidade Pode ser afetada por: - inclusões não metálicas (ex: óxidos e sulfetos); - dureza não uniforme ou baixa; - pr...
<ul><li>Existe um compromisso entre usinabilidade e polibilidade. </li></ul><ul><li>- Enxofre    formação de inclusões do...
Comparativo das Propriedades de Processamento
DESENVOLVIMENTO
<ul><li>Objetivo:  </li></ul><ul><li>melhoria da Usinabilidade, sem perda de Polibilidade. </li></ul><ul><li>Aplicação em ...
Usinabilidade: testes de vida P20 conv
Resultado PARÂMETROS Vf=829mm/min  n=1965rpm  fz=0,14mm/dente  Ap=1,7mm  Vc=123,46m/min (Volume removido até desgaste de f...
Adição de Cálcio <ul><li>O tratamento de cálcio e a engenharia de controle das inclusões são responsáveis pela melhoria da...
Efeito da Metalurgia Secundária <ul><li>Formação de inclusões ternárias do tipo Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO </li></ul><ul><li>For...
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Vantagens <ul><li>Minimiza o efeito deletério das inclusões abrasivas sobre as arestas de corte. </li></ul><ul><li>Essas i...
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Cristiane S. Gonçalves: e-mail: cristiane.gonçalves@villaresmetals.com.br Obrigado pela Atenção! Paulo Haddad: e-mail: pau...
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Villares Metals Usinabilidade Aço Moldes abm mar10

  1. 1. A importância da usinabilidade do aço na competitividade da ferramentaria Eng. Cristiane Sales Gonçalves Eng. Paulo Haddad Villares Metals Workshop: “ 8º ENCONTRO DA CADEIA DE FERRAMENTAS, MOLDES E MATRIZES - MOLDES 2010” 10.03.2010
  2. 2. Usinagem Tratamento Térmico Projeto Acabamento Uso Design Aço Outros: Sist. Educacional, Entidades de Classe, Governo, ... CADEIA DE MOLDES E MATRIZES Moldes Plásticos: Aços série AISI P Desempenho depende da qualidade do material Maior fração do custo total do molde Portanto é fundamental utilizar aços de elevada qualidade e desempenho
  3. 3. Perguntas Críticas na Seleção do Aço <ul><li>Que características um aço para ferramenta necessita ter ? Ex: características relacionadas à polibilidade, usinabilidade e ao tratamento térmico. </li></ul><ul><li>Para que elo da cadeia de ferramentas, moldes e matrizes cada uma destas características é importante ? Ex: Grau de polibilidade: Será que eu preciso de um molde perfeitamente polido como os utilizados em injeção de óculos? </li></ul><ul><li>Um único aço pode ter todas as características desejadas ? Ex: Boa usinabilidade sem comprometer a polibilidade. </li></ul>
  4. 4. - Conformação de polímeros termoplásticos. - Aplicações típicas: Injeção, Extrusão e Sopro. - Propriedades Importantes= Propriedades de Manufatura: * Usinabilidade * Polibilidade e Resp. Texturização * Resp. Trat. Térmico Outras: Resposta a Nitretação, Reparo por Solda, Resistência à Corrosão, Aços Ferramenta para Moldes de Plástico
  5. 5. Priorização de Características A seleção do aço é feita priorizando algumas destas características, sendo necessário aceitar um certo compromisso, uma vez que para melhorar as características de uso freqüentemente prejudicamos as características desejadas para confecção e vice-versa.
  6. 6. PROPRIEDADES DE PROCESSAMENTO
  7. 7. Usinabilidade Ela depende de algumas condições de usinagem: - ferramenta; - velocidade de corte; - avanço da ferramenta; - profundidade. E como ela é avaliada? - estado da superfície usinada; - taxa de remoção de material; - facilidade de remoção de cavaco; - vida útil da ferramenta - tempo de usinagem.
  8. 8. Usinabilidade <ul><li>Facilidade em se Usinar o molde; </li></ul><ul><li>Composição Química e Dureza do aço; </li></ul><ul><li>Também depende do modo de processamento do aço: </li></ul><ul><li>“ A usinabilidade depende da microestrutura do material. Esta, por sua vez, depende da composição química, mas tem forte influência do processamento aplicado na manufatura do aço e no seu tratamento térmico.” </li></ul>
  9. 9. Polibilidade <ul><li>Avalia a facilidade em realizar o polimento do molde; </li></ul><ul><li>Importante: evitar problemas de polimento, como por exemplo o overpolishing ou “casca de laranja”: combinação aço + processo de polimento </li></ul><ul><li>Também depende do modo de processamento do material: </li></ul><ul><li>“ Quanto maior o grau de limpeza da microestrutura e maior a Dureza melhor a polibilidade” </li></ul>
  10. 10. Polibilidade Pode ser afetada por: - inclusões não metálicas (ex: óxidos e sulfetos); - dureza não uniforme ou baixa; - presença de camada superficial microestruturalmente afetada (ex: carbonetação).
  11. 11. <ul><li>Existe um compromisso entre usinabilidade e polibilidade. </li></ul><ul><li>- Enxofre  formação de inclusões do tipo MnS </li></ul><ul><li>ponto de fusão alta deformabilidade </li></ul><ul><li>Teor de S Usinabilidade Polibilidade </li></ul><ul><li>- Dureza: </li></ul><ul><li> Dureza Usinabilidade Polibilidade </li></ul>Usinabilidade X Polibilidade
  12. 12. Comparativo das Propriedades de Processamento
  13. 13. DESENVOLVIMENTO
  14. 14. <ul><li>Objetivo: </li></ul><ul><li>melhoria da Usinabilidade, sem perda de Polibilidade. </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 VP20 ISO, em 1999, foi aplicado no maior molde já produzido com aço fabricado no Brasil. Desenvolvimento do Aço VP20 ISO
  15. 15. Usinabilidade: testes de vida P20 conv
  16. 16. Resultado 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
  17. 17. Adição de Cálcio <ul><li>O tratamento de cálcio e a engenharia de controle das inclusões são responsáveis pela melhoria da usinabilidade do aço VP20ISO em relação aos aços padrão para moldes de plástico (AISI P20 / DIN 1.2738 e 1.2311). Tais práticas asseguram ganhos em produtividade e redução nos custos de usinagem para as ferramentarias. </li></ul>
  18. 18. Efeito da Metalurgia Secundária <ul><li>Formação de inclusões ternárias do tipo Al 2 O 3 -SiO 2 -CaO </li></ul><ul><li>Formação de Sulfeto de Cálcio na superfície das inclusões </li></ul>
  19. 19. Inclusão de MnS em aço não tratado com cálcio. Aumento: 560x . a) imagem composicional; b) Raio X - elemento Mn; c) Raio X - elemento S. Inclusão complexa com camada protetora de CaS . Aumento: 1120x . a) imagem composicional; b) Raio X - elemento Ca; c) Raio X - elemento S. Efeito da Metalurgia Secundária a) b) c) a) b) c)
  20. 20. Vantagens <ul><li>Minimiza o efeito deletério das inclusões abrasivas sobre as arestas de corte. </li></ul><ul><li>Essas inclusões não possuem fração excessivamente elevada. </li></ul><ul><li>Não tornam-se alongadas durante a conformação. </li></ul>
  21. 21. <ul><ul><li>Moldes para Plásticos </li></ul></ul><ul><ul><li>As propriedades de manufatura  maior parcela do custo do molde. </li></ul></ul><ul><ul><li>A escolha do aço  todo o processo produtivo do molde, visando sempre o menor custo total. </li></ul></ul><ul><ul><li>O tratamento com cálcio promove expressivo aumento na usinabilidade sem afetar a polibilidade. </li></ul></ul><ul><ul><li>Um maior investimento no aço pode resultar em ganhos futuros significativos. </li></ul></ul>CONCLUSÕES
  22. 22. Cristiane S. Gonçalves: e-mail: cristiane.gonçalves@villaresmetals.com.br Obrigado pela Atenção! Paulo Haddad: e-mail: paulo.haddad@villaresmetals.com.br

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