O melhor revestimento para corte a seco de alta velocidade é Nitrogênio Alumínio Titânio
Uma grande razão pela qual os fluidos de corte muitas vezes não são mais necessários hoje é por causa dos revestimentos. Eles atenuam os choques de temperatura inibindo a transferência de calor da zona de corte para a pastilha (ferramenta). O revestimento atua como uma barreira térmica porque possui uma condutividade térmica muito menor do que a base da ferramenta e o material da peça. Como resultado, essas ferramentas absorvem menos calor e podem suportar temperaturas de corte mais altas. Seja torneamento ou fresamento, as ferramentas revestidas permitem parâmetros de corte mais eficientes sem reduzir a vida útil da ferramenta.
A espessura do revestimento está entre 2 e 18 mícrons e desempenha um papel importante no desempenho da ferramenta. Os revestimentos mais finos suportam melhor as mudanças de temperatura durante o corte de impacto do que os revestimentos mais espessos, porque os revestimentos mais finos têm menos tensão e são menos propensos a rachaduras. No resfriamento e aquecimento rápidos, os revestimentos espessos tendem a quebrar como um vidro que aquece e esfria muito rapidamente. O corte a seco com pastilhas com cobertura fina pode prolongar a vida útil da ferramenta em até 40%, razão pela qual os revestimentos físicos são frequentemente usados para revestir ferramentas redondas e pastilhas de fresamento. Os revestimentos PVD tendem a ser aplicados mais finos do que os revestimentos químicos e aderem mais fortemente ao contorno. Além disso, os revestimentos PVD podem ser depositados em metal duro a temperaturas muito mais baixas, de modo que são mais usados para arestas muito vivas e ferramentas de torneamento e fresamento de grande inclinação positiva.
Embora o material de revestimento seja o nitreto de titânio, ele representa 80% de todas as ferramentas revestidas. No entanto, no caso de corte a seco de alta velocidade, o melhor revestimento PVD é o nitreto de titânio-alumínio (TiAlN), que supera o nitreto de titânio por um fator de quatro no corte contínuo de alta temperatura, como no torneamento de alta velocidade. O revestimento TiAlN também supera outros revestimentos para ferramentas sob condições de maior estresse térmico. Como fresamento a seco e furação profunda de furos de pequeno diâmetro onde os fluidos de corte são difíceis de alcançar
TiAlN é mais duro que TiN em temperaturas de corte e é termicamente estável. Os revestimentos PVD aproveitam sua resistência ao desgaste químico. Tem uma dureza de até 3500 graus Vickers e sua temperatura de operação é de até 1470 graus F. Os cientistas de materiais especulam que essas propriedades podem ser atribuídas a filmes amorfos de óxido de alumínio, que se formam na interface chip/ferramenta quando parte do alumínio em a superfície do revestimento oxida a altas temperaturas.
Revestimentos PVD multicamadas ultrafinos foram deliberadamente selecionados para este estudo, e o processo de deposição produz revestimentos que consistem em centenas de camadas, cada uma com apenas alguns nanômetros de espessura. A deposição de revestimentos PVD gerais é de apenas alguns micrômetros de espessura.
Embora o revestimento PVD tenha muitas vantagens, o revestimento CVD ainda é mais popular para usinagem da maioria dos metais ferrosos. No processo CVD, a maior temperatura de deposição ajuda a melhorar a resistência de união e permite um maior teor de cobalto na matriz, de modo que a tenacidade da aresta de corte é boa e a capacidade de resistir à deformação plástica é melhorada. Devido à relação de revestimento CVD
CVD é o processo de deposição de uma camada útil de óxido de alumínio na ferramenta, o revestimento mais resistente ao calor e à oxidação conhecido. A alumina é um mau condutor, isola a ferramenta do calor gerado pela deformação do corte e promove o fluxo de calor no cavaco. Este é um excelente material de revestimento CVD principalmente para ferramentas de torneamento de metal duro usadas em corte a seco. Ele também protege o substrato durante o corte em alta velocidade e é o melhor revestimento antiabrasivo e antidesgaste de cratera.
As pastilhas revestidas têm vida útil mais longa e são mais estáveis no fresamento a seco do que no fresamento úmido. Velocidades de corte mais altas aumentarão ainda mais a temperatura de corte. Por exemplo, usinagem a seco de ferro fundido a uma velocidade de corte de 14,000 rpm e 1.575 polegadas/min pode aquecer a zona de corte na frente da ferramenta de 600 a 700 graus . A taxa de remoção de metal é semelhante à fresagem de alumínio, enquanto as temperaturas resultantes são mais altas em ferro fundido do que em ferramentas convencionais.
Seleção de cermets, cerâmicas, CBN, PCD
Velocidades de corte mais altas exigem materiais de ferramenta mais resistentes ao desgaste e maior dureza térmica. Cermets, nitreto de boro cúbico e duas cerâmicas adequadas para necessidades de processamento fino - alumina e nitreto de silício (o termo moderno "cerâmica" inclui óxido de alumínio e nitreto de silício, em vez de apenas se referir ao óxido de alumínio no passado). aplicativos estão se tornando cada vez mais populares. O diamante policristalino é outro material de ferramenta usado em situações de corte a seco. Em todos esses materiais, eles têm maior dureza vermelha e resistência ao desgaste, a contrapartida é maior fragilidade.