Parâmetros de corte de ligas de alumínio: Recomendações de especialistas

Já se perguntou porque é que a maquinação de ligas de alumínio pode ser tanto um sonho como um pesadelo? Este artigo mergulha nas propriedades únicas das ligas de alumínio, explicando como obter um acabamento de superfície suave e evitar armadilhas comuns. Aprenda os principais parâmetros de corte e dicas práticas para melhorar o seu processo de maquinação.

Índice

Resumo:

  1. Devido à resistência e dureza relativamente baixas, à pequena plasticidade, ao baixo desgaste da ferramenta e à elevada condutividade térmica da liga de alumínio, a temperatura de corte é mais baixa, tornando-a mais fácil de cortar e um material adequado para o corte a alta velocidade. No entanto, o baixo ponto de fusão da liga de alumínio leva ao aumento da plasticidade a altas temperaturas e pressões, resultando em atrito substancial na interface de corte, o que pode causar a adesão da ferramenta. Em particular, as ligas de alumínio recozidas são difíceis de obter um baixo rugosidade da superfície.
  2. Em comparação com o aço e o latão, a liga de alumínio tem duas características distintas: o material é macio e menos rígido, e o seu módulo de elasticidade é baixo. Estes dois factores afectam significativamente a maquinabilidade da liga de alumínio. Portanto, ao usinar peças de liga de alumínio, é necessário fixar e apoiar a peça de trabalho adequadamente e manter as ferramentas de corte afiadas. Caso contrário, a peça de trabalho tende a afastar-se da ferramenta de corte. Por vezes, aparecem sulcos irregulares e marcas de compressão brilhantes na superfície da peça de trabalho. Uma possibilidade é que a pressão da ferramenta de corte sobre a peça de trabalho não seja normal, e outra possibilidade é que a ferramenta de corte esfregue o estilo de lacuna na superfície da peça de trabalho quando não há suficiente fixação ou vibração, resultando em compressão e corte em pó. Depois, quando a folga ou a elasticidade desaparece, a ferramenta de corte morde a superfície da peça de trabalho e deixa ranhuras.
  3. Para obter um acabamento de superfície suave nas peças, é melhor utilizar uma combinação de corte de desbaste e de acabamento. Isto deve-se ao facto de várias peças em bruto qualificadas tenderem a ter algumas camadas de óxido que causam um desgaste considerável nas ferramentas de corte. Se forem utilizadas ferramentas de corte afiadas e polidas para o processo de corte final, os requisitos acima referidos podem ser cumpridos.
  4. As propriedades de corte da liga de alumínio são geralmente divididas em duas categorias: A categoria 1 refere-se ao alumínio puro industrial e ao alumínio recozido ligas de alumínio com uma dureza inferior a 80HB, enquanto a categoria 2 se refere a ligas de alumínio de deformação nos estados temperado e envelhecido. Os parâmetros do processo de corte da liga de alumínio dependem destas categorias.

Parâmetros de corte típicos para ferramentas de corte de aço rápido e de carboneto cimentado

FuncionamentoMateriais para ferramentasCategoria de maquinagemVelocidade de corte
(m/min)
Ângulo de inclinação do dorso
(°)
Ângulo de alívio final
(°)
Taxa de alimentação
(mm/r)
Profundidade de corte
(mm)
Líquido de refrigeração
Torneamento difícil.Aço de alta velocidade.1200-4004043330-40≤140252não
2100-2504040020-300.2-0.540252não
Carboneto cimentado1600-12004036920-300.3-0.640252não
2200-40040369404710.25-0.640252não
Acabar de tornear.Aço de alta velocidade.1400-9004040040-500.05-0.30.3-2.5Fluido de corte (emulsão ou óleo de corte)
2200-5004036830-400.03-0.250.3-2.5
Carboneto cimentado1≤24004040020-30≤0.150.3-2.5Fluido de corte (emulsão ou óleo de corte)
2250-70040368404710.05-0.10.3-2.5

Parâmetros de corte típicos para ferramentas de diamante

Categoria de maquinagemVelocidade de fresagem
(m/min)
Taxa de alimentação
(mm/r)
Profundidade de corte para liga de cavacos longos
(mm)
Profundidade de corte para liga de cavacos curtos
(mm)
1≤30000.02-0.10.02-0.30.02-0.6
2800-14000.02-0.10.02-0.30.02-0.6

Parâmetros típicos de fresagem para ligas de alumínio

Funcionamento.Material da ferramenta.Categoria de maquinagemVelocidade de fresagem
(m/min)
Ângulo de ataque
(°)
Ângulo de inclinação lateral
(°)
Taxa de alimentação
(mm/r)
Profundidade de fresagem
(mm)
Ângulo da hélice
(°)
Líquido de refrigeração
Fresagem em brutoAço de alta velocidade1300-6008250.1-0.54022930-40não
2150-4006200.1-0.540229≤30Líquido de arrefecimento solúvel em água.
Carboneto cimentado1≤25008200.1-0.64022930-40não
2300-8006150.1-0.640229≤30não
Fresagem de acabamentoAço de alta velocidade1≤150012300.03-0.1≤0.530-40Líquido de arrefecimento solúvel em água.
2250-80010250.03-0.1≤0.5≤30Líquido de arrefecimento ou óleo solúvel em água.
Carboneto cimentado1≤300012250.03-0.1≤0.530-40Líquido de arrefecimento solúvel em água.
2500-150010200.03-0.1≤0.5≤30Líquido de arrefecimento ou óleo solúvel em água.

Parâmetros típicos para perfuração por torção em liga de alumínio

Material da ferramentaTipo de corte
Velocidade de fresagem (m/min)
Ângulo do ponto (°)Ângulo da hélice (°)Velocidade de avanço (mm/r)Ângulo de relevo secundário (°)Líquido de refrigeração
Aço de alta velocidade1100-12014045-300.02-0.517-15Líquido de arrefecimento solúvel em água
280-10012035-200.02-0.515Líquido de arrefecimento solúvel em água
Carboneto cimentado1200-30013025-150.06-0.312Sem líquido de refrigeração ou com líquido de refrigeração solúvel em água
2100-200120404660.06-0.312Sem líquido de refrigeração ou com líquido de refrigeração solúvel em água
NotaA velocidade baixa é recomendada para perfuração pequenos orifícios.Ao perfurar placas finas, recomenda-se o aumento do ângulo da ponta ou a utilização de um berbequim com um ângulo de inclinação positivo.Ao efetuar pequenos furos, recomenda-se a utilização de uma broca com um pequeno ângulo de hélice.A velocidade de avanço para perfurar pequenos orifícios deve ser pequena.Ao retificar o ângulo do relevo secundário, é importante selecionar o ângulo adequado.É preferível utilizar um líquido de arrefecimento solúvel em água

Parâmetros típicos de perfuração antes de roscar em liga de alumínio

Rosca standardM3M3.5M4M4.5M5M6M8M10M12M14M16
Diâmetro do furo (mm)2.73.753.64.14.65.57.39.11112.814.8

Parâmetros típicos de perfuração para liga de alumínio

FerramentaMaterial da ferramentaVelocidade de fresagem
(m/min)
Taxa de alimentação
(mm/r)
Ângulo do ponto
(°)
Ângulo da hélice
(°)
Ângulo de relevo secundário
(°)
Líquido de refrigeração
Fresa de perfuração substituívelAço de alta velocidade.25-400.2-0.314030-208Líquido de arrefecimento solúvel em água
Carboneto cimentado60-1000.1-0.312020-156Líquido de arrefecimento solúvel em água
Fresa de perfuração experimentalAço de alta velocidade25-400.2-0.330-208Líquido de arrefecimento solúvel em água
Carboneto cimentado60-1000.1-0.320-156Líquido de arrefecimento solúvel em água
Fresa de mandrilar expansívelAço de alta velocidade20-300.3-0.660-1206Líquido de arrefecimento solúvel em água
Carboneto cimentado50-700.2-0.560-1206Líquido de arrefecimento solúvel em água
Barra de perfuraçãoAço de alta velocidade25-400.05-0.630-2012Sem líquido de refrigeração ou com líquido de refrigeração solúvel em água
Carboneto cimentado60-1000.05-0.620-1510Sem líquido de refrigeração ou com líquido de refrigeração solúvel em água

Parâmetros típicos de alargamento para ligas de alumínio

FerramentaMaterial da ferramenta.Chanfro (°).Ângulo de ataque (°).Velocidade de alargamento (m/min).A velocidade de avanço (mm/r) para o diâmetro do furo fresado (mm) é a seguinte
≤10>10-25>25-40>40
Escareador manual.Aço de alta velocidade.4540241/////
Carboneto cimentado.4540241/////
Hob.Aço de alta velocidade.300404710.1-0.20.2-0.40.3-0.50.4-0.8
Carboneto cimentado.30020-500.2-0.30.3-0.50.4-0.70.5-1.0
Desvio.O desvio admissível (mm/r) do diâmetro do furo fresado (mm) é o seguinte
Diâmetro insuficiente do furo pré-perfurado.Aço de alta velocidade.≤10>10-25>25-40>40
Carboneto cimentado.≤0.20.1-0.30.1-0.30.2-0.5
0.06-0.10.1-0.20.1-0.30.2-0.4

Nota: O líquido de arrefecimento utilizado é uma mistura de óleo de querosene-turpentina (5:4), ou óleo mineral com uma viscosidade de cerca de 33°E, ou óleo de alta qualidade. A qualidade dos furos escareados a seco não é muito elevada.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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