Usinabilidade dos materiais

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Usinabilidade dos Materiais
Usinabilidade: Uma grandeza tecnológica que expressa um conjunto de propriedades de usinagem de um material em relação a outro como padrão.
A Usinabilidade depende:
* Estado metalúrgico da peça;
* Dureza;
* Propriedades mecânicas do material;
* Composição química;
* Operações anteriores efetuadas sobre o material (sejam a frio ou a quente) e deeventual encruamento.
A usinabilidade não depende somente das condições intrínsecas do material, mas também:
* Condições de usinagem;
* Características da ferramenta;
* Condições de refrigeração;
* Rigidez do sistema máquina-dispositivo de fixação-peça-ferramenta;
* Tipos de trabalhos executados pela ferramenta (operação empregada corte contínuo ou intermitente, condições deentrada e saída da ferramenta).

Propriedades de Usinagem: (aquelas que expressam seu efeito sobre grandezas mensuráveis inerentes ao processo de usinagem)
Vida da ferramenta;
Acabamento Superficial da peça;
Esforços de corte;
Temperatura de corte;
Produtividade;
Características de cavaco;

Ensaios de Usinabilidade:
Um material que tenha uma boa usinabilidade, quando se leva em conta umapropriedade de usinagem, como, por exemplo, a vida da ferramenta e não possuir boa usinabilidade quando se leva em conta outra propriedade, como por exemplo a rugosidade da peça usinada.
Ensaio de longa duração:
Fim de vida da ferramenta;
Valor de desgaste da ferramenta (Vb ou Kt);
Diferentes velocidades de corte;
Propriedades de usinagem: vida da ferramenta;
Ensaios de Curta Duração:Condições forçadas de usinagem
Vida da ferramenta termine rapidamente
Ensaio realizado em curto espaço de tempo.
O índice de usinabilidade (I.U.) é então dado pela relação entre a vc20 (ou vc60) do material ensaiado e aquela correspondente ao material tomado como padrão, ao qual se dá o índice 100%.
O material padrão mais utilizado quando se trata de ensaios de aços é o aço AISI B 1112
Outrosensaios, chamados de curta duração:
Usando além do critério de vida da ferramenta, outros critérios tais como a força de usinagem, o acabamento superficial, etc..
São chamados de curta duração, porque são utilizadas condições forçadas de usinagem e/ou materiais de ferramentas pouco resistentes ao desgaste, a fim de que a vida da ferramenta termine rapidamente e o ensaio possa ser realizado em curtoespaço de tempo.

Vantagens dos ensaios de curta duração:
Quando o critério é a força de usinagem ou a rugosidade da peça, o ensaio é de curta duração, pois com somente algumas passadas da ferramenta na peça, pode-se obter os valores desejados, não se necessitando que o desgaste cresça até o fim da vida da ferramenta.
A Usinabilidade e as Propriedades do Material
É comum se pensar que ausinabilidade é uma propriedade ligada à dureza do material da peça e à sua resistência mecânica.
Assim, segundo esse raciocínio, um material mole é de boa usinabilidade e um material duro de baixa usinabilidade.
Outros fatores também são bastante importantes, como a quantidade de inclusões e de aditivos para melhorar a usinabilidade, a quantidade de partículas duras, a microestrutura, a tendência aoempastamento do cavaco do material na superfície de saída da ferramenta, etc..
Por exemplo, pode-se ter um aço inoxidável tipo AISI 303 (que possui sulfetos de manganês para melhorar sua usinabilidade) com dureza idêntica ao tipo AISI 316.
Porém, a usinabilidade do primeiro é muito maior do o segundo.
Dureza e Resistencia dos Materiais:
Valores baixos de dureza e resistência mecânicanormalmente favorecem a usinabilidade.
Quando porém se tem materiais muito dúcteis a baixa dureza pode causar problemas, pois facilita a formação de aresta postiça de corte.
Nestes casos, é bom que a dureza seja aumentada através de trabalho a frio.
Ductilidade:
Baixos valores de ductilidade são geralmente benéficos a usinabilidade.
A formação de cavacos curtos é facilitada e se tem menor perda...
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