Os insertos cerâmicos são excelentes ferramentas para obter acabamentos superficiais espelhados em operações de torneamento. Primeiro, vamos definir o que são os materiais cermet (compósitos cerâmica-metal).

Literalmente, o termo refere-se a uma combinação de materiais metálicos e cerâmicos. A ASTM o define como um material compósito heterogêneo constituído por um metal ou liga metálica e uma ou mais fases cerâmicas, sendo que a fase cerâmica representa aproximadamente 15% a 85% do volume total.

Eles são produzidos misturando pós de carbonetos metálicos (como WC, TiC, etc.) com aglutinantes (como Co, Ni, etc.), seguido de conformação sob pressão e sinterização.

I. Características dos cermetes

1. Alta dureza: Os cermets à base de carbonitreto de titânio (TiCN) possuem dureza superior aos carbonetos cementados à base de carboneto de tungstênio (WC). Consequentemente, são geralmente indicados para usinagem de materiais como ferro fundido, ferro fundido maleável, ferro fundido dúctil, aço carbono, aço-liga e ligas de titânio.

2. Excelente resistência ao desgaste e ao desgaste por cratera: Apresentam taxas de desgaste muito baixas durante operações de corte em altas velocidades com aço.

3. Alta resistência ao calor: Ferramentas de corte feitas desses materiais podem operar em temperaturas entre 1100°C e 1300°C. Permitem velocidades de corte comparáveis ou superiores às dos carbonetos à base de WC, alcançando 200–400 m/min.

4. Alta resistência à oxidação: O TiO2 formado pela oxidação do TiC atua como lubrificante; assim, o nível de oxidação dos cermets à base de Ti(C,N) é cerca de 10% inferior ao dos carbonetos cementados à base de WC.

5. Boa estabilidade química: Durante o corte, as ferramentas de cermet à base de TiCN formam finas camadas de Mo2O3, molibdato de níquel e TiO2 na interface entre a ferramenta e a peça. Mesmo a temperaturas de 700–900°C, a aderência é mínima e a formação de borda acumulada (BUE) é pouco provável. Isso ajuda a melhorar a qualidade da superfície da peça, permitindo obter um acabamento espelhado.

Essa característica torna-os altamente adequados para o corte a seco, o que contribui para reduzir os custos de produção.

2. Seleção das Pastilhas de Cermet Apropriadas

Materiais Cermet Típicos

Ao definir processos de usinagem, é essencial fazer a escolha correta entre insertos de carboneto cementado e insertos de cermet.

Diferentemente do carboneto cementado revestido, o cermet não é adequado para operações de desbaste. Quando ocorrem grandes cavacos, surgem flutuações significativas na ação de cisalhamento e na resistência ao corte; esse impacto contínuo pode causar imprecisões dimensionais e, em última instância, a quebra da ferramenta.

Além disso, durante operações que envolvem profundidades de corte elevadas, o impacto de grandes bobinas de cavacos contra a face lateral da ferramenta agrava o desgaste por entalhe, danificando assim a ferramenta de cermet. Esse tipo de desgaste severo por entalhe é particularmente provável de ocorrer ao usinar materiais de difícil usinagem (como ligas resistentes ao calor à base de níquel, ferro e cobalto).

Consequentemente, as ferramentas de cermet geralmente não são adequadas para usinar materiais de difícil usinagem. Por esse motivo, ferramentas de carboneto cimentado revestido constituem uma opção superior às ferramentas de cermet tanto para operações de desbaste quanto para o usinamento de materiais difíceis de usinar.

A figura acima compara a vida útil da ferramenta e o volume de remoção de material entre carboneto cimentado, carboneto cimentado revestido e cermet durante o torneamento do aço carbono. É evidente que o corte em alta velocidade apresenta maior eficiência econômica devido ao maior volume de material removido. Assim como as ferramentas de carboneto cimentado revestido por CVD, as ferramentas de cermet também são opções altamente rentáveis para o corte em alta velocidade.

Exemplos de Graus de Ferramentas

Exemplos comuns incluem TP1020 e TP1030 da Seco; CT5015 e GC1525 da Sandvik Coromant; KT5020 da Kennametal; e IC20N e IC520N da Iscar.

Você consegue lembrar a qual marca pertencem os seguintes graus — NX2525, NX3035, NS730, GT720, TN60, CT3000, CN1000, TT9080, TC430 e PV3010 — e já os utilizou alguma vez?