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Redução da Rugosidade da Superfície no Corte Cerâmico: Guia Completo

Q: 3. por que a velocidade da máquina e a profundidade do corte são importantes para o acabamento superficial?

Taxa de alimentação: No torneamento duro de cerâmica, taxas de alimentação mais baixas reduzem a força de corte que atua em cada partícula abrasiva do rebolo Isso reduz a profundidade de corte dos abrasivos, inibindo qualquer possibilidade de fratura destrutiva Isso ocorre porque a moagem de regime dúctil ocorre em vez de fratura frágil completa que leva a uma superfície levemente danificada Velocidade de corte: Bem, não há velocidade de corte, então o objetivo é aumentar a taxa de remoção de metal e os componentes térmicos e de empuxo, pois eles estão no mínimo É a desvantagem de trabalhar em altas velocidades em que a geração excessiva de calor e a vibração da ferramenta ocorrem devido às vibrações No entanto, trabalhar em baixa velocidade é perigoso, pois resulta em mais fricção, o que cria muita força de corte, todas essas consequências contribuem para um mau acabamento superficial Uma velocidade de corte desse tipo descreve uma situação perfeita, mas raramente é atingível devido à diversidade de materiais.

Q: 5. pode confirmar superfícies pós-redução da rugosidade da superfície?

Sim, uma vez que é necessário remover quantidades elevadas de materiais de modo a atingir acabamentos em Ra muito baixos ou mesmo Superfícies Com Acabamento Espelho existe a necessidade de procedimentos de remoção Os instrumentos utilizados para este processo são o Lapping e Polishing, que normalmente seguem o corte da amostra Lapping: Basicamente, consiste em "lapping" a (plataforma) tendo uma pasta de carboneto de silício abrasivo por exemplo ou diamante no topo, para ser usado para remoção mais uniforme do material, após a eliminação da geometria anterior em alguma medida e melhorando a sua rugosidade superficial Tratamento de Superfície: Este processo é realizado logo após a operação de lapidação e por sua vez é nomeado polimento É realizado usando grãos abrasivos menores especialmente no polimento químico-mecânico (CMP), que é o processo onde eles auxiliam na remoção dos menores arranhões até que o acabamento superficial necessário seja alcançado.

A cerâmica é agora usada em todos os campos industriais devido à alta resistência e resistência à temperatura, bem como à precisão muito precisa exigida em campo, porém a usinagem sem defeitos é um problema.

A rugosidade superficial realçada é o principal fator de não relevância da superfície para a cerâmica, ou seja, sua supressão para uso posterior, porque limita a funcionalidade e os aspectos morfológicos dos elementos fabricados da cerâmica, Este artigo aborda o foco na rugosidade superficial em ciclos de fabricação de elementos cerâmicos, fornecendo insights abrangentes sobre a redução das forças de corte e melhoria da qualidade do material através de processos de usinagem otimizados.

Compreendendo a rugosidade da superfície

Reduzindo a Rugosidade da Superfície no Corte Cerâmico

A rugosidade superficial refere-se às diferenças que ocorrem na textura ou topografia de um material após ter passado por alguns processos de usinagem Este é considerado um fator essencial que afeta a qualidade e o desempenho do produto final. A rugosidade superficial é frequentemente considerada em termos de certos parâmetros como rugosidade, por exemplo, rugosidade média, Ra (o desvio médio da superfície de um trabalho. Algumas das causas da rugosidade superficial que merecem ser mencionadas incluem desgaste da ferramenta, velocidade de usinagem, dureza do material e outros aspectos ambientais como vibração e temperatura. Considerando que é desejável reduzir a rugosidade superficial no corte cerâmico, tal textura melhora a aparência de um produto, bem como estes, sendo lubrificação, desgaste, tensão, juntamente com outros materiais do detalhe e, portanto, é evidente que a qualidade de uma superfície é uma característica importante.

Definição e Importância da Rugosidade Superficial

O termo rugosidade superficial significa não uniformidade ou defeitos encontrados na superfície de tal material, que são o resultado de técnicas de fabricação como corte, retificação ou polimento. Portanto, essa influência é permanente e baseia-se na forma do produto e em sua estética e funcionalidade que podem ser alcançadas ou não. A redução da rugosidade superficial é essencial, pois afeta o desempenho das interfaces dos componentes, por exemplo, o desempenho de atrito e desgaste, bem como a capacidade de vedação. O alisamento da rugosidade superficial melhora o desempenho do produto e aumenta a vida útil do produto e, portanto, afeta significativamente os processos de engenharia e produção.

Medição da rugosidade superficial em materiais cerâmicos

Reduzindo a Rugosidade de Superfície no Corte Cerâmico de metais e não-metais está incluído em várias técnicas de metrologia de superfície que são contemporaneamente padronizadas e bem compreendidas Um dos métodos aplicados é o teste de contato onde a superfície de uma amostra é escaneada por meio de uma caneta Excelente precisão e detalhe da periferia completa são o que este método oferece Também, ao considerar uma superfície delicada ou complexa, dispositivos ópticos ou laser desprovidos do componente tocante serão o caminho a percorrer uma vez que eles não impõem qualquer forma de força mecânica Cada conjunto de valores relatados em todos os casos relaciona-se com operações de serviço e estatísticas de taxa Ra é geralmente usado como um termo neste contexto, a fim de avaliar uma geometria Um método particular é selecionado com base no tipo de superfície, a precisão de medição necessária, e o objetivo de medição Os instrumentos devem ser calibrados corretamente para obter resultados precisos.

Fatores que influenciam a rugosidade da superfície

A textura como fornece qualidades através das quais um material pode ser julgado é criada por muitos aspectos que permitem que a rugosidade da superfície ocorra Nesta seção, cinco aspectos primários serão discutidos.

Propriedades Materiais

Depende em grande parte das propriedades mecânicas do material - nível de dureza, propriedades de grão, fragilidade etc., etc - que determina o nível de rugosidade que pode ser alcançado Em tal caso, mesmo os materiais plásticos tenderão a saltar da ferramenta de corte e não formarão uma boa superfície.

Fatores sobre processamento

Vários fatores relativos ao processamento de uma peça de trabalho, como velocidade de corte, alimentação correta e profundidade de corte também devem ser considerados Normalmente também diz que quanto mais alta cumulativamente a velocidade do cortador, mais fino o acabamento superficial e vice-versa, maior a taxa de alimentação, mais áspero o acabamento superficial Levando em consideração essas e outras variáveis, seria possível criar esse acabamento superficial.

Desgaste e configuração de ferramentas

O acabamento superficial seria avaliado com base no desgaste e nitidez das ferramentas de corte Ferramentas rombas ou desgaste excessivo podem resultar em superfícies ásperas enquanto máquinas em boas condições com ângulos de corte e geometria adequados produziriam pelo menos as superfícies mais lisas dos elementos da máquina.

Gestão de Lubrificação e Resfriamento

Lubrificantes e fluidos de resfriamento aplicados durante as atividades de usinagem ajudam significativamente na minimização do aquecimento devido ao atrito durante o corte Isso minimiza os danos ao material e melhora o processo de polimento A falta de tal lubrificação provoca distorção térmica da peça e também a produção de áreas superficiais mais ásperas.

Condições Ambientais

Parâmetros externos como temperatura ambiente, ruído e estabilidade da máquina serão específicos para cada camada e afetarão a rugosidade final da superfície Quando a máquina oscila ou a resina se expande por causa do calor, diferentes seções terão raios solares, fora das luas centrais, resultando em paredes escalonadas.

Ao considerar e tentar controlar estes elementos, seria possível produzir um melhor acabamento superficial com vários objetivos, e nenhuma reclamação seria evidente no desempenho operacional ou na longevidade de tais ferramentas.

Otimização de Parâmetros de Corte

Para um determinado material de trabalho e requisito de acabamento superficial, as velocidades de corte e taxas de alimentação precisam ser otimizadas Considerando que alguns materiais de ferramentas de corte têm melhor desempenho do que outros ao cortar materiais específicos a uma velocidade particular A combinação de ambos os parâmetros leva ao que é denominado controle dinâmico da taxa de alimentação; abordagem, que, por sua vez, permite a parada operacional mecânica (corte) da máquina com a maioria dos deslocamentos mínimos da ferramenta levando a material constante capaz de ser removido eficientemente durante um período de tempo Reduzindo a Rugosidade da Superfície no Corte Cerâmico Esses parâmetros, por outro lado, preenchem procedimentos detalhados de viagem a partir das recomendações do fabricante, de modo a reter os níveis atuais de atividade dentro dos limites de qualidade permitidos.

Parâmetros de corte chave no corte cerâmico

Melhorar a precisão e a produtividade no corte de cerâmicas depende em grande parte de quão efetivamente os parâmetros de corte únicos são ajustados Cada um desses aspectos igualmente tem efeitos significativos na vida útil da ferramenta, no estado de sua superfície e, finalmente, nos processos de corte. Existem cinco parâmetros de corte apresentados a seguir que serão considerados substanciais no corte cerâmico.

A velocidade de corte

Quando é alto como para a velocidade de corte este é um dos parâmetros operacionais Portanto, quando a velocidade de corte é alta produtividade certamente aumentará, embora complacentemente ao custo do desgaste No caso de cerâmica, a velocidade de corte é proposta em algum lugar entre duzentos e quinhentos metros por minuto devido ao tipo de cerâmica e ao material de ferramental.

Taxa de alimentação

A taxa de alimentação determina o qualidade da superfície assim como a velocidade do desgaste do material O equilíbrio da taxa de alimentação é necessário para atingir o nível desejado de precisão sem ferramenta Em cerâmica, a alimentação abrange aproximadamente 0,05 mm por revolução por taxas de flexão por uniformidade no desempenho.

A espessura do corte

Profundidade de corte controla a remoção de material por operação de corte ou passagem Para cerâmicas, profundidades rasas de corte ou espessura de sucata são mais frequentemente usadas, a fim de cortar as forças na ferramenta Uma profundidade de corte de material cerâmico o processo de usinagem normalmente está na faixa de 0,1 a 1,0 mm, considerando tanto a operação quanto o material.

Material da Ferramenta e Seu Revestimento

Confiar no material da ferramenta e revestimento sendo crítico para o controle de desgaste e estabilidade em temperaturas é auto-evidente Equipamentos de ferramentas, incluindo diamante policristalino ou nitreto cúbico de boro (CBN) são geralmente aprimorados com certos revestimentos árduos para ajudar a prolongar sua vida útil durante a usinagem de materiais duros como cerâmica.

Uso de refrigerante

AD eliminará as complicações concentrando-se em quaisquer limitações específicas, por exemplo, temperatura e resfriamento. Em processos que envolvem cerâmica, o uso de refrigerante é diferencial e geralmente utiliza qualquer uma das duas soluções à base de água ou óleo, que são feitas especialmente para facilitar o resfriamento e a redução da pressão na ferramenta.

A otimização destes parâmetros exige uma devida consideração dos materiais aplicados bem como das finalidades operacionais, estas regras dão uma garantia de que as operações de corte cerâmico são mais eficazes, precisas e com uma vida útil mais longa da ferramenta.

Ajustando velocidades de corte e feeds

Usinagem a cerâmica traz problemas como o corte Velocidade e taxas de alimentação A velocidade de corte é determinada pela dureza e a fragilidade do material, na maioria dos casos as velocidades de corte para ferramentas de corte de metal duro são mantidas em níveis baixos para superar a inclinação do dispositivo e minimizar os riscos de propagação de trincas As taxas de alimentação devem ser definidas de tal forma que processos excessivos e qualidade da superfície sejam evitados, mas sem tal aplicação de carga que causaria tensão, e posteriormente lascamento e quebra da ferramenta O cone lida com dois conceitos; o aprimoramento do processo de traçado e da superfície cerâmica com uma mudança incremental também como testar o desempenho de trabalho da máquina.

Impacto da Geometria da Ferramenta no Acabamento Superficial

Há também a geometria da ferramenta, que influencia o acabamento superficial, e isso é de particular importância quando corte de materiais relativamente frágeis como a cerâmica Reduzindo a Rugosidade da Superfície no Corte Cerâmico Existem vários fatores que avaliam que a geometria da ferramenta interfere no passo de várias maneiras, nomeadamente:

Raio do nariz da ferramenta

A rugosidade da superfície diminui com o aumento dos raios do nariz da ferramenta à medida que as cúspides entre passagens sucessivas diminuem Dito isto, raios de abaulamento bastante grandes podem causar forças de corte excessivas que vibrarão a ferramenta ou a dobrarão fora de forma.

Ângulos de ancinho

Quanto menos eficaz a superfície áspera que faz à máquina os ângulos positivos do ancinho permitem que o material seja removido sem forças excessivas isto é cortes claros finos Contudo se um ângulo negativo do ancinho é usado, a ferramenta durará mais por muito tempo mas isto não é muito benéfico em melhorar a qualidade de superfície desde que adiciona mais resistência ao material de trabalho.

Moagem

A ferramenta de corte melhora o acabamento porque tem uma borda aguda, o que contribui para a minimização das marcas da ferramenta no curso do corte As lâminas são feitas sem brilho e eficazes ao mesmo tempo, ao contrário das normais que tendem a vibrar durante, digamos, girar, e quando elas próprias são afiadas, deixam características de superfície indesejáveis.

Geometria Engrenagem

Ângulos de relevo bem projetados são criados em resposta aos desafios observados na usinagem de materiais com ferramentas, como seu contato com o material que está sendo trabalhado Com ângulos de relif curtos, o desgaste abrasivo ocorre mais e o polimento alcançado evita efeitos de tagarelar.

Ângulo Hélice

Quando se trata de trabalhar com ferramentas de corte multi flauta ou flauta, o benefício da hélice é explorado durante a técnica de chip ângulos de hélice mais altos incentivam o descarte de chip e também quebram o chip, melhorando assim a qualidade durante o deslocamento de metais.

Esses parâmetros devem ser escolhidos para se adequarem às propriedades do material e às condições de usinagem disponíveis, para que o acabamento superficial desejado seja possível.

Técnicas avançadas para reduzir a rugosidade da superfície

Ferramentas de alta precisão
Diversos processos fabricados empregam máquinas para alcançar uma forma de corte, e por isso é essencial utilizar ferramentas de corte de forma de precisão para cada componente, malha de carbono diamantada e nitreto de titânio são alguns dos revestimentos de superfície implementados para controlar a durabilidade e qualidade superficial das ferramentas.
Velocidades de corte e taxas de alimentação corretas
A variação da rugosidade superficial é atribuída à variação da velocidade de corte e da taxa de alimentação para diferentes materiais da peça, pois estes influenciam a vibração e a ação de corte.
Corte com a ajuda de refrigerante e lubrificante
O uso de refrigerantes e/ou lubrificantes aprimorados no processo de usinagem reduzirá a quantidade de calor e atrito gerados. Consequentemente, as chances de quaisquer distorções de forma e defeitos superficiais serão mínimas.
Uso de dispositivos de eliminação de vibrações
Se estas condições forem obtidas com a ajuda de dispositivos de amortecimento ou máquinas rígidas, o aparecimento de vibração e deformação durante a usinagem será redutor e ajudará a manter a qualidade da superfície usinada.
Procedimentos Pós Processamento
Durante a usinagem, outros processos de acabamento, como polimento, retificação ou mesmo brunimento, são realizados para obter um acabamento superficial muito fino e eliminar alguns defeitos de acabamento que permaneceram.

Tais competências neste sentido visam aperfeiçoar a superfície de diversos componentes usinados.

Métodos de usinagem assistida por laser

Uma tecnologia chamada Usinagem Assistida (Assisted Machining) ou LAM, para abreviar o objetivo é uma das mais recentes soluções inovadoras projetadas pela indústria de manufatura de pré-aquecimento da peça de trabalho com vigas de alta energia antes de sua remoção ser feita O aquecimento global está associado ao amolecimento local e redução da resistência ao escoamento do material de trabalho permitindo sua remoção mais fácil, menor desgaste na ferramenta utilizada e menor esforço no corte Materiais duros que são tecnicamente desafiadores para a máquina devido à tenacidade, como cerâmica, titânio e super ligas usadas nos setores aeroespacial, médico ou automotivo podem ser usinados com LAM.

Existem muitas vantagens que estão associadas à incorporação na estrutura de usinagem de um laser O atrito, as forças, o desgaste e as tensões de tração na estrutura do elemento são todos diminuídos pelo revenido a laser LAM dentro das zonas de alta temperatura Além disso, permite trabalhar dentro de limites de comprimento extremamente apertados e garante alto nível de polimento e acabamento.

Recentemente, com base nas tendências, volumes de busca crescentes de tais consultas como vantagens de usinagem “laser” e “aplicações de usinagem assistida por laser” sugere que muitas indústrias hoje em dia tendem a se concentrar nesta técnica Isso implica a retenção de meios tradicionais, o que envolve prevenir o excesso do desgaste da ferramenta, a fim de obter mais benefícios financeiros Mas é aí que a fabricação inteligente é necessária Isso, no entanto, é um problema complexo, o que torna a usinagem assistida por laser um amigo maquinista na fabricação econômica de materiais duros e suas novas combinações.

Utilizando ferramentas avançadas de corte cerâmico

Em particular, a usinagem de alta velocidade atual deve muito às ferramentas cerâmicas modernas que são implementadas inteiramente por razões de corte particularmente por causa de suas propriedades ‘fortes como um boi’, resistentes ao calor e ao desgaste Áreas como superligas, aços resistentes, messias compostos e seus tipos tornaram-se muito menos pesadas Por construções mecânicas de uma câmara com equipamentos convencionais engatando ao longo dessas cerâmicas podem funcionar a temperaturas muito altas No geral, esses elementos aumentam a utilidade, aumentando a longevidade, bem como a redução da rugosidade da superfície durante o corte da cerâmica . Sua leveza também ajuda a trabalhar em altas velocidades de corte sem dobrar a ferramenta, portanto, esses elementos cerâmicos são essenciais no local de trabalho de hoje, porque as ferramentas e os processos são melhorados.

Técnicas de fresagem inovadoras para acabamentos mais suaves

O artesanato da fresagem melhorou drasticamente ao longo do tempo, permitindo fácil construção e melhoria do acabamento superficial das peças de trabalho, mesmo sob as mais rigorosas condições de fabricação Um dos mecanismos amplamente aceitos e compreendidos é a usinagem de alta velocidade (HSM), onde o uso de velocidades de corte mais altas com taxas de alimentação respectivas mais altas é usado para restringir as forças de corte que operam na mercadoria Consequentemente, isso visa remover a geração de vibração da superfície e a deformação geométrica da peça de trabalho Ao mesmo tempo, as vantagens incluem a aplicação de estratégias avançadas que fornecem estratégias de remoção de cavacos, como fresamento trocoidal, fazendo com que a taxa de remoção permaneça quase constante, permitindo um resfriamento eficaz, estão dentro do escopo dos volumes alcançáveis através da remoção da peça de trabalho.

Avançando para uma era de tecnologia avançada, é possível b caso de fresamento usando ferramentas de corte revestidas com diamante como carbono (DLC) ou nitreto de alumínio e titânio (TIALN).Os revestimentos over têm uma resistência altamente melhorada a altas temperaturas e propriedades de fricção que ou aumenta a vida útil da ferramenta ou atinge melhores superfícies. Além disso, é costume agora encontrar sistemas CNC que já possuem funções para movimento ativo com vários parâmetros, tornando assim mais fácil para os fabricantes controlar o corte em eixos únicos ou múltiplos para a melhor extensão possível.

Então, isso significa que quando se refere à moderna fresagem dura profunda indiscriminada, em que a superfície é formada por meio de fresagem de peças não funcionais, recomenda-se a utilização de atividades de usinagem, trocadoras e sistemas CAD/CAM de alta qualidade. acima mencionado, tem havido extensa pesquisa por estudiosos sobre as diversas técnicas de melhoria em Rugosidade em Insertos de Ferramentas de Torneamento Cerâmico.

Maneiras de reduzir a rugosidade da superfície

1. ajuste de parâmetros de corte

Otimize os parâmetros de velocidade de corte, profundidade e taxa de avanço respectivamente, a fim de reduzir a quantidade de marcas de ferramentas ou padrões ondulados que contribuem para a rugosidade da superfície, baixas taxas de avanço e altas velocidades de corte fornecem os melhores acabamentos.

2. Ferramentas certas são essenciais

Sempre use ferramentas afiadas com revestimentos apropriados para os materiais satisfeitos utilizados Ferramentas resistentes ao desgaste e de alto desempenho ajudam no corte do material sem muita deformação e melhorando a qualidade do corte.

3. Uso de refrigerantes/lubrificantes

Os processos de resfriamento ou lubrificação reduzem o calor, protegem as ferramentas da deterioração e reduzem as superfícies extremamente amassadas.

Ferramenta estável 4. e disposição da máquina

Verifique se o suporte, a ferramenta e as peças da máquina estão em uma posição estável e estão em um alinhamento adequado. A frouxidão em tudo isso leva a cortes inadequados e acabamento superficial indesejável.

5. Utilização de Processos de Acabamento

Processos de acabamento como retificação, polimento e brunimento podem ser empregados para melhorar a rugosidade da superfície após o fresamento, a fim de alcançar a qualidade dimensional desejada.

Estratégias eficazes para gerenciamento de desgaste de ferramentas

Planeje um sistema de manutenção regular do estoque

Realizar manutenção regular em todas as ferramentas, a fim de avaliar o estado de desgaste ou quaisquer outras deformações relevantes, como lascamento, separação ou flexão dos lados; o gasto de outro tipo de ferramental Tais ferramentas podem, presumivelmente, afetar a operação de usinagem e até mesmo causar falha de peça devido ao uso de ferramental desgastado De acordo com muitos autores, esta forma de prolongar a vida útil também ajudará na situação por no máximo 20% com verificações periódicas praticadas.

Considere esquemas de manutenção preditiva

Considere ir para a manutenção preditiva que depende da medição de forças de corte, vibrações, temperaturas usando sensores e outros dispositivos de aprendizado de máquina para tal monitoramento, Estes dados fornecem uma base de previsão de desgaste tornando a substituição oportuna, em vez de recorrer a lesão do princípio do componente.

Alterar as Condições de Corte Existentes

É necessário que a taxa de alimentação, a velocidade do fuso e a profundidade de corte sejam corretamente ajustadas de acordo com as características do material usinado. Taxa, velocidade ou profundidade excessivas, por exemplo, criarão muito calor e atrito, desgaste prematuro e, dentro de um período de tempo muito curto, tais efeitos serão observados. A otimização dos parâmetros reduz a taxa de desgaste da ferramenta em 15 a 25%, de acordo com a revisão da literatura.

Use revestimento adequado para a ferramenta de corte

Melhor ferramenta de corte que deve ser usado para executar certas operações é ou ferramentas de corte revestidas de material avançado, como nitrogênio de titânio (nitretos) ou carbono de diamante Este último revestimento, sendo um revestimento resistente de baixo atrito e alta temperatura, permite que a resistência ao desgaste da ferramenta de trabalho para aumentar 501TP3 T em aplicações de serviço pesado.

Use fluidos de corte e lubrificantes de alta qualidade

Isto pode ser conseguido garantindo o uso de fluidos de corte adequados ou fornecendo novos sistemas de lubrificação que irão gerenciar o excesso de calor produzido durante o corte A forma correta e aplicação do refrigerante vai ajudar no resfriamento da ferramenta, diminuição do desgaste, e ajudar na saída dos cavacos, o que facilita o trabalho e aumenta a eficiência e durabilidade da ferramenta.

Técnicas de pós-processamento para melhor qualidade de superfície

A necessidade de alcançar uma qualidade aceitável constitui o impulso por trás da aplicação de processos de acabamento essenciais; retificar superfícies metálicas, poli-las ou bruni-las em instâncias Tais ferramentas auxiliam na remoção total de vestígios de marcas de ferramentas das superfícies, especialmente à medida que o foco passa do desbaste da superfície para o acabamento da superfície o mais liso possível por vários motivos. Também expandirei a gama de equipamentos de medição que discriminam menos tolerâncias ou qualidade a determinados níveis ou até evitam interferências nas funções ou aparência da peça acabada, ou seja, tornam-na mais atraente.

Utilização de Lubrificantes e Refrigerantes no Corte Cerâmico

Cada etapa de nossa produção é dependente do uso adequado de lubrificantes e refrigerantes na usinagem cerâmica para melhorar o desempenho da ferramenta, eficiência e para evitar os efeitos do calor excessivo na ferramenta de corte e peça de trabalho Isso ocorre porque as cerâmicas são extremamente duras e quebradiças e, portanto, geram muito calor durante o corte e requerem controle de calor suficiente para evitar rachaduras térmicas e defeitos superficiais Portanto, o refrigerante serve como lubrificante minimizando a interação entre a peça de corte e a cerâmica, além de funcionar como refrigerante para compensar o calor gerado no processo.

Estudos recentes confirmam que tipos particulares de óleos lubrificantes, graxas solúveis em água e até nanolubrificantes inovadores existem, que podem ser aplicados de forma eficaz na usinagem de cerâmicas Para ilustrar, descobertas recentes mostraram que a adição de nanomaterial a um meio líquido aumentou a dissipação de calor em comparação com a condução e o desgaste da ferramenta. Uma ferramenta auxiliar com muitos bicos assistidos por pressão também é empregada para melhor perfusão do refrigerante até as arestas de corte configuradas.

Além disso, foi demonstrado que a escolha adequada da estratégia de lubrificação ou corte para condições de corte específicas, por exemplo, cerâmicas duras ou macias em diferentes velocidades ou taxas de alimentação por redução, é crucial para melhorar o desempenho das máquinas-ferramenta. Isto, no entanto, além dos materiais documentados, proporciona à indústria a capacidade de garantir componentes eficientes e eficazes para produção em circunstâncias adversas, incluindo superfícies muito lisas, ferramentas de corte duráveis e processos confiáveis.

Fontes de referência

O papel das texturas de superfície na melhoria do desempenho de ferramentas cerâmicas e superduras
Investiga as formas como as texturas superficiais na ferramenta de corte podem afetar e influenciar positivamente o desempenho e a qualidade da usinagem de cerâmicas.
O Uso de Ferramentas de Corte Cerâmico em Usinagem Ecológica e de Precisão
Explica como a aplicação de fluidos de corte e geometria apropriada da ferramenta reduzem as resistências de corte e melhoram o acabamento superficial.
Cerâmica de difícil processamento: uma pesquisa e um método de classificação de acabamento superficial
Descreve os métodos convencionais da ONU aplicáveis para melhorar a qualidade da superfície da cerâmica. Recomendo leitura: Serra de fio de diamante para corte cerâmico: o guia definitivo

Perguntas frequentes

1. por que superfícies ásperas aparecem na cerâmica após operações de corte?

Um dos acabamentos superficiais passíveis de ser descrito é Ra. O a é uma média, ou seja, um material é removido quando o corte ocorre e daí uma superfície é criada As cargas mecânicas e térmicas destas operações significam que devem existir superfícies criadas entre a ferramenta e a peça de trabalho Alguns dos fatores com maior impacto no projeto e posterior operação de qualquer superfície incluem

Uso de ferramentas apropriadas: A eficiência do processo muitas vezes fica comprometida devido ao uso de extremidades de corte abrasivas, com chumbo ou afiadas ou modelagem inadequada da ferramenta.
Condição de usinagem: Utilizando taxa de alimentação excessiva, velocidade de corte ineficiente e refrigerante ineficaz às vezes.
Material: Normalmente, observa-se que a cerâmica possui um grande grau de tenacidade e fragilidade Este material pode causar fratura dos grãos e arrancamento.
Vibração e Rigidez: Vibração gerada a partir de máquina-ferramenta, montagem de peças de trabalho e corte.

2. Como a qualidade da superfície é afetada pelo tipo de abrasivo da ferramenta de diamante e pelos tamanhos e mudanças de areia usados?

Um dos fatores mais importantes que determinam o possível acabamento superficial é qual grão (em termos de tamanho de grão de diamante ou abrasivos maiores) é usado no processo.

Grãos de diamante menores: Com um maior número de tamanhos de malha ou grão (ou seja, malha 600-1200) grãos mais finos ou partículas de diamante menores geram arranhões transversais e longitudinais mais longos na cerâmica acabada, isso também implica barrar um número Ra ou seja, acabamento superficial liso Isso é empregado em alguns casos quando o acabamento é realizado ou quando uma qualidade extrema da superfície é necessária.

Partículas maiores: Partículas maiores menor malha/número de grão (por exemplo, malha 80-220) em geral permitem mais profundidade de corte, mas vem ao custo de arranhões cada vez maiores e superfície mais áspera Isso é típico do processo de corte no nível de rugosidade.

Isso é possível usando uma técnica de dois estágios, onde uma ferramenta de grão grosso é usada nos estágios iniciais para remover o excesso de material e finalizar a superfície com uma ferramenta de grão fino.

3. por que a velocidade da máquina e a profundidade do corte são importantes para o acabamento superficial?

Taxa de alimentação: No torneamento duro de cerâmicas, menores taxas de alimentação reduzem a força de corte que atua sobre cada partícula abrasiva do rebolo, Isso reduz a profundidade de corte dos abrasivos, inibindo qualquer possibilidade de fratura destrutiva Isso ocorre porque a moagem de regime dúctil ocorre em vez de fratura frágil completa que leva a uma superfície levemente danificada.

Velocidade de corte: Bem, não há velocidade de corte, então o objetivo é aumentar a taxa de remoção de metal e os componentes térmicos e de empuxo, pois eles estão no mínimo É a desvantagem de trabalhar em altas velocidades em que a geração excessiva de calor e tagarelice de ferramentas ocorre devido às vibrações No entanto, trabalhar em baixa velocidade é perigoso, pois resulta em mais fricção, o que cria muita força de corte, todas essas consequências contribuem para o mau acabamento superficial Uma velocidade de corte deste tipo descreve uma situação perfeita, mas raramente é atingível devido à diversidade de materiais.

4. Como o uso de refrigerantes ajuda a melhorar o acabamento superficial?

Bordas afiadas de superfícies cerâmicas não se formam, ou o fazem muito ligeiramente, quando tais materiais são cortados, devido ao uso de refrigerante e há também outra técnica denominada fluido de corte. Ele serve as seguintes funções:

Lubrificante: Ele contém uma série de ingredientes que vão contra o lubrificante que toca a ferramenta com a peça de trabalho, ajudando a minimizar as forças de corte devido às altas temperaturas.
Resfriamento: Remove o calor gerado da área de corte durante a operação para que o material cerâmico não se quebre devido a uma temperatura excessiva do processo de corte.
Remoção de detritos: Impede o Swarf e os grãos abrasivos que entram em contato com a superfície revestida para que não se fixem a ela e, em vez disso, sejam lavados.

Um refrigerante focado em alta pressão é eficaz para atingir com sucesso muitos dos requisitos acima.

5. pode confirmar superfícies pós-redução da rugosidade da superfície?

Sim, como é necessário remover grandes quantidades de materiais para obter acabamentos em Ra muito baixos ou mesmo Superfícies com Acabamento Espelho, há necessidade de procedimentos de remoção. Os instrumentos utilizados para este processo são Lapidação e Polimento, que geralmente seguem o corte da amostra.

Lapidação: Basicamente, consiste em “lapping” a (plataforma) tendo uma pasta de carboneto de silício abrasivo por exemplo ou diamante no topo, para ser usado para remoção mais uniforme do material, após a eliminação da geometria anterior em certa medida e melhorando sua rugosidade superficial.

Tratamento de Superfícies: Este processo é realizado logo após a operação de lapidação e por sua vez é denominado polimento. É realizado utilizando grãos abrasivos menores, principalmente no polimento químico (CMP), que é o processo onde auxiliam na remoção dos menores arranhões até que o acabamento superficial necessário seja alcançado.

6. De que forma a rigidez das máquinas e das ferramentas de corte impacta a qualidade da superfície?

Redução da Rugosidade de Superfície na Usinagem de Cerâmica Corte de Não Metalls Difícil simplicidade, é necessário entender a rigidez do sistema Isso é por causa da vibração e deflexões que ocorrem em todo o sistema, seja a máquina de processamento, o porta-ferramenta estabilizado ou o dispositivo de retenção, estão seguindo através do corte e resultam em defeitos como padrões de vibração e onda que se repetem em toda a superfície A solução para este problema pode ser:

Máquinas-ferramentas aprimoradas com alta rigidez e frequência.
Uso de porta-ferramentas desses porta-ferramentas, porta-ferramentas precisos e de alta qualidade que se esgotam minimamente quando usados na prática.
Para evitar distorções durante a operação de corte e para garantir que não haja deslocamentos da peça cerâmica, o arnês da peça cerâmica deve ser adequado.

A Redução da Rugosidade da Superfície no Corte Cerâmico está diretamente ligada à rigidez do sistema, controlando o desvio do percurso da ferramenta na extensão mínima viável, e isso serve como um limite para a suavidade da superfície alcançável também.