KBH10 – Dominar os desafios do torneamento de materiais duros

A KBH10 é uma pastilha de torneamento em PcBN não revestida que proporciona uma excepcional resistência ao desgaste e forças de corte extremamente reduzidas. Consequentemente, muitos clientes desfrutam agora de vidas úteis de ferramentas com o dobro da duração, juntamente com peças de melhor qualidade.

O torneamento de materiais duros é usado há décadas para simplificar, e em muitos casos eliminar, as operações de desbaste de peças cilíndricas. Esse tipo de torneamento é rápido e preciso e, graças a fornecedores de ferramentas como a Kennametal, está disponível um vasto leque de ferramentas de corte previsíveis e rentáveis que permite dominar até os aços endurecidos, superligas e ferros fundidos mais difíceis. Mas, à medida que os setores aeroespacial, automotivo, de geração de energia e outros continuam desenvolvendo metais ainda mais robustos, os fabricantes de ferramentas de corte também têm que evoluir, criando ferramentas de elevado desempenho para trabalhar esses materiais. 

 

O melhor da classe

Foi exatamente isso que a Kennametal Inc. conseguiu recentemente com o lançamento da KBH10, uma nova classe de pastilhas para torneamento de materiais duros em nitreto cúbico de boro policristalino (PcBN) desenvolvida especificamente para os desafios dos mercados exigentes da atualidade. Helmut Gremer, engenheiro sênior para a tecnologia de usinagem global, afirma que essa nova pastilha complementa as classes de PcBN existentes da Kennametal - KBH20 e KB5630 - proporcionando a resistência ao desgaste extrema necessária para tornear com êxito metais com durezas até 65 HRc, principalmente quando são necessários acabamentos de superfície muito refinados. 

 

"Constatamos que muitos fabricantes estão diminuindo as tolerâncias permitidas em mancais, anéis e pistões, engrenagens de câmbio, entre outros," declara. "Por exemplo, tolerâncias dimensionais de < 4 μm ou menos são cada vez mais comuns, bem como requisitos de superfície melhores que Ra < 0,4 μm. Essa nova classe preenche a lacuna para esses e outros clientes que precisam de ferramentas com vidas úteis superiores para finalizar esse tipo de peças."

 

A título de exemplo, um famoso fabricante de automóveis conseguiu mais que duplicar a vida útil de suas ferramentas - de 150 para 350 peças por aresta - durante uma operação de faceamento interno em um cubo de mancal em aço liga 5115 com 140 mm (5,5 pol.) de diâmetro previamente submetido a tratamento térmico para atingir 62 HRC. Também um fabricante de eixos motores conseguiu resultados semelhantes, aumentando a vida útil de ferramentas de 250 para 450 peças por aresta no torneamento de aço 58 HRC UC1 (semelhante ao S53) em seus tornos verticais, mantendo simultaneamente e de maneira consistente acabamentos de superfície de 6 Rz. 

Nada é duro demais

Em cada um dos casos, foram usadas velocidades de corte de 180 m/min (590 pés por min.), com uma média de profundidade de corte de 0,15 mm (0,006 pol.) e velocidades de avanço de 0,22 a 0,32 mm por rotação (0,0087 a 0,013 pol. por rot.). Também em cada caso o cliente economizou milhares de dólares anualmente em custos com pastilhas em comparação com sua solução existente, simultaneamente reduzindo consideravelmente os tempos de inatividade devido à troca de ferramentas.  

 

O substrato da KBH10 é completamente novo. Sua composição em PcBN foi concebida para velocidades de corte até 20% superiores, proporcionando ao mesmo tempo uma vida útil das ferramentas equivalente ou, em alguns casos, significativamente superior. Os engenheiros da Kennametal conseguiram alcançar frequentemente uma rugosidade de superfície de 0,2 Ra e 1 Rz, mantendo simultaneamente e de maneira consistente as tolerâncias dimensionais e de perfil indicadas acima. E porque a KBH10 está disponível em várias geometrias diferentes e preparações de aresta, essa pastilha está rapidamente se tornando na escolha preferida para muitos fabricantes de vários setores e respectivas aplicações de torneamento.

 

"A KBH10 é ideal para operações de acabamento fino e, no entanto, é suficientemente robusta para lidar com operações com interrupções ligeiras ou profundidades de corte variadas", declara Gremer. "E porque a pressão de corte e consequentemente o calor são reduzidos, a craterização e o desgaste de flancos são também reduzidos, prolongando a vida útil das ferramentas. Também se verifica uma menor ocorrência da camada branca que afeta muitas operações de usinagem de peças duras."

 

Essa última característica é conseguida através da preparação exclusiva de arestas da KBH10. Ao invés da tradicional afiação em cascata ou arredondada aplicada a praticamente todas as ferramentas de corte em PcBN, a Kennametal desenvolveu um formato especial que permite cortes mais afiados e mais livres do que com as soluções concorrentes mas é ao mesmo tempo suficientemente robusto para suportar os rigores do torneamento de materiais duros.

 

"Há cinco anos, ninguém conseguir gerar arestas assim e muito menos medi-las", explica Gremer. "Mas graças a alguns avanços bastante recentes em metrologia e tecnologia de máquinas-ferramenta, conseguimos produzir consistentemente esse formato de afiação, que permite reduzir as forças de corte passivas em até 40%. Juntamente com o substrato mais robusto da KBH10 - igualmente novo - produzimos uma pastilha que permite alcançar um equilíbrio sólido entre resistência ao desgaste, dureza e afiação." 

 

                                          
A mais recente solução para torneamento de materiais duros da Kennametal, a KBH10, apresenta uma preparação de arestas exclusiva resistente a craterização e desgaste de flancos, reduzindo simultaneamente as vibrações, mesmo em cortes interrompidos

                       

Uma aplicação clássica para torneamento de materiais duros. Está disponível um vasto leque de pastilhas em vários formatos, tamanhos e geometrias.