Os revestimentos PVD foram introduzidos na década de 1980, proporcionando um passo gigantesco na superação de problemas complexos e, com o emprego da nanotecnologia, estabeleceram novo patamar de resistência ao desgaste com as coberturas nanocamadas. Tais coberturas (Fig 3.) são uma combinação de camadas finas de até 50 nanômetros que possibilitaram aumento significativo na resistência do revestimento em comparação com métodos convencionais.
A tecnologia moderna permite que ambos os métodos – CVD e PVD – sejam combinados para revestimentos de pastilhas, como um meio de controlar as propriedades do revestimento. Em particular, a classe de metal duro DT7150, da Iscar, apresenta um substrato duro e um revestimento camada dupla MT CVD e TiAlN PVD.
Outro grande avanço na tecnologia de insertos diz respeito ao tratamento pós-cobertura. Por exemplo, a Iscar desenvolveu a Sumotec, um método de tratamento para a superfície já revestida de um inserto. Essa avançada tecnologia pós-cobertura proporciona maior resistência ao desgaste e robustez a classes de metal duro permitindo maior produtividade. No revestimento CVD, devido a diferentes coeficientes de expansão térmica entre o substrato e as camadas de metal duro, tensões de tração interna são produzidas, e os revestimentos PVD podem apresentar bolhas superficiais. São fatores que afetam negativamente uma cobertura, reduzindo a vida útil do inserto. Por isso, aplicar tecnologias de pós-tratamento reduz consideravelmente e até mesmo remove esses defeitos indesejados, resultando em aumento de vida da ferramenta e maior produtividade (Fig 4 e 5).
Pesquisas contínuas abriram várias áreas de desenvolvimento. Métodos avançados de processos de prensagem e sinterização, processos de revestimentos e tratamentos pós-cobertura, novas opções para tratamento superficiais e otimização de geometrias de corte têm permitido a fabricação de insertos indexáveis que atendem aos requisitos de uma usinagem eficiente, como é exigido pelas indústrias metal-mecânicas modernas.
.jpg)
Um exemplo é a classe IC6025, da Iscar, dedicada especificamente ao torneamento de materiais relativos ao grupo ISO M (aço inoxidável austenítico e duplex). O revestimento da classe é uma cobertura multicamada que apresenta tratamento pós-cobertura. Essa classe permite melhorias no que se refere à produtividade em torneamento de materiais na indústria aeroespacial (Fig. 6).
Outro exemplo é a classe IC806 para torneamento e canal de ligas resistentes a altas temperaturas. Trata-se de uma classe PVD Sumotec indicada especialmente para Inconel 718 e superligas à base de níquel que são extensivamente utilizadas para aplicações onde a capacidade de resistir a altas temperaturas e propriedades de alta resistência à corrosão são necessárias. O material é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, em componentes que são colocados na parte quente do motor, e é também usado em vários setores da indústria do petróleo.
A microestrutura do Inconel 718 consiste de uma estrutura austenítica com elevada resistência à tração e resistência à deformação. Os maiores problemas encontrados quando se usina o Inconel 718 são caracterizados por temperaturas muito altas na aresta de corte do inserto, isso se deve a elementos abrasivos na composição dos materiais (alto teor de Niquel de 50-55% e Cromo 17-21%), o que pode causar altas taxas de desgaste, lascamento, quebra do alojamento e do inserto. Esses fatores contribuem para redução da vida útil e alta deformação da aresta de corte mesmo em velocidades baixas.
Outra complexidade associada com o Inconel é sua tendência à deformação, devido a sua sensibilidade metalúrgica a tensões residuais e efeito de encruamento durante operações de corte. O objetivo da Iscar neste desenvolvimento foi usinar este material efetivamente. Para tanto, esta é uma classe com substrato submicron duro, cobertura PVD e tratamento pós-cobertura especial que proporciona substancial aumento de vida útil e melhor confiabilidade.
(*) Artigo produzido pela equipe de marketing da Iscar
