Desgaste na Usinagem

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DESGASTE NA USINAGEM
AVARIAS E DESGASTE DAS 
FERRAMENTAS DE CORTE
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1) Avarias nas ferramentas de corte
� Corte contínuo
◦ Avarias no corte contínuo são muito 
raras, exceto:
- condições de corte abusivas;
- geometria da ferramenta inapropriada;
- defeito de fabricação de ferramenta;
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� Corte interrompido (fresamento)
◦ Favorecem o surgimento de lascamento, 
trincamento, quebras;
◦ O desgaste será uniforme na superfície 
de folga ou saída, apenas se a 
ferramenta de corte possuir tenacidade 
suficiente para resistir aos choques 
mecânicos e térmicos
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� Influência da temperatura no corte 
interrompido
◦ Flutuação cíclica das temperaturas 
◦ Aumentam no tempo ativo e diminuem no 
tempo inativo
◦ Geração de calor no ciclo ativo e 
resfriamento no ciclo inativo
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Variação cíclica da temperatura de corte no processo de corte interrompido
Curvas:
(a) Corte contínuo: elevação rápida da temperatura durante o corte;
(b) Resfriamento quando cessado o corte;
(c) Corte interrompido: aquecimento no ciclo ativo e resfriamento no 
ciclo inativo
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Variação cíclica da temperatura de corte no processo de corte interrompido
(curvas teórica e experimental)
Tempo de ciclo de 1,5s;
Tempo de aquecimento ta =0,47s;
Tempo de resfriamento tr= 1,03s
◦ A distribuição de temperaturas depende de:
� Velocidade (principal fator)
� Avanço
� Relação entre tempo ativo e inativo
� Materiais da ferramenta de corte e da peça
◦ As variações cíclicas da temperatura 
provoca tensões cíclicas na região de corte 
da ferramenta
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◦ Os ciclos de aquecimento e resfriamento 
são responsáveis pelas trincas e fadigas de 
origem térmicas.
◦ Acesso irregular do fluido de corte também 
provocam:
� variações de temperatura
� fadiga térmica
� sulcos em forma de pentes
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Sulcos desenvolvidos em forma de pente 
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2) Desgaste nas ferramentas de corte
◦ Desgaste progressivo nas superfícies de folga e de 
saída da ferramenta.
◦ Formas de desgaste: 
� A: de cratera
� B: de flanco
� C,D: de entalhe
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Principais áreas de desgaste de uma ferramenta de corte 
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Desgaste de cratera
Desgaste de entalhe
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Desgaste de flanco
3) Mecanismos de desgaste nas 
ferramentas de corte
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Principais áreas de desgaste de uma ferramenta de corte 
Attrition = adesão e arrastamento
1.Ocorre mais provavelmente na usinagem de metais com
alto ponto de fusão, em ferramentas de aço rápido.
2.As tensões de cisalhamento na interface cavaco-
ferramenta são suficientes para causar deformação
plástica superficial.
3.Devido às altas temperaturas ali desenvolvidas, a
resistência ao escoamento do material da ferramenta,
próximo à interface, é reduzida.
4.Como consequência, material é arrancado da superfície
da ferramenta, formando-se assim uma cratera.
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Deformação plástica superficial por 
cisalhamento a altas temperaturas
1. Ocorre na usinagem dos materiais de alta dureza .
2. A combinação de altas tensões de compressão, com
altas temperaturas na superfície de saída, pode
causar a deformação plástica da aresta de corte das
ferramentas de aço-rápido ou metal duro.
3. Geralmente, ocorre, a altas velocidades de corte e
avanço e leva a uma falha catastrófica.
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Deformação plástica da aresta de 
corte sob altas tensões de 
compressão
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Deformação plástica da aresta de corte sob altas tensões de compressão
1. Envolve a transferência de átomos de um material para
outro e é fortemente dependente da temperatura e da
solubilidade dos elementos envolvidos na zona de fluxo.
2. Como se processa a nível atômico, no microscópio as
áreas desgastadas por difusão tem uma aparência muito
lisa.
3. Pode atuar nas superfícies de saída e de folga
4. A taxa de desgaste aumenta com a velocidade de corte e
o avanço.
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Desgaste Difusivo
19Desgaste Difusivo
1. Ocorre, geralmente, a baixas velocidades de corte, 
onde o fluxo de material sobre a superfície de saída 
da ferramenta se torna irregular. 
2. Fragmentos microscópicos são arrancados da 
superfície da ferramenta e arrastados junto ao fluxo 
de material adjacente à interface.
3. Como este mecanismo se processa a nível de 
grãos, no microscópio, as áreas desgastadas por 
attrition tem uma aparência áspera.
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Desgaste por adesão (aderência) e 
arrastamento: Attrition
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1. Envolve a perda de material por microsulcamento, 
microcorte ou microlascamento, causados por 
partículas de elevada dureza relativa. 
2. Estas partículas podem estar contidas no material 
da peça (óxidos, carbonetos e carbonitretos), ou são 
partículas da própria ferramenta que são arrancadas 
por attrition, por exemplo.
3. É um mecanismo de desgaste muito importante na 
usinagem com ferramentas de aço rápido, 
ferramentas revestidas, cerâmicas puras e 
cerâmicas mistas.
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Desgaste abrasivo
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1. Ocorre, principalmente, na usinagem de materiais 
resistentes a altas temperaturas (ligas de níquel, titânio, 
cobalto e aço inoxidável). 
2. Geralmente, prevalecem condições de escorregamento, 
envolvendo abrasão e transferência de material (difusão 
e attrition), influenciados pelas interações com a 
atmosfera.
3. Existem evidências que óxidos se formam continuamente 
e se aderem na ferramenta nestas regiões. A quebra das 
junções de aderência entre os óxidos e a ferramenta 
pode, ocasionalmente, remover material da superfície.
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Desgaste de Entalhe
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Em geral os três primeiros 
mecanismos de desgaste, 
somados ao desgaste por 
oxidação, são mais importantes
a altas taxas de remoção de 
material, onde ocorrem altas 
temperaturas. 
Os três últimos são mais comuns a 
baixas velocidades, onde a 
temperatura de corte é baixa o 
suficiente para evitar os três 
primeiros.
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Comentários sobre os mecanismos de 
desgaste nas ferramentas de corte
1) SANTOS, Sandro Cardoso; SALES, Wisley Falco. Aspectos 
Tribológicos da Usinagem dos Materiais. São Paulo: Artliber, 
2007, 246 p.
2) DE MELO, A.C.A., FRANCO, S.D. e MACHADO, A.R., 
Estudo da Formação de Trincas de Origem Térmica no 
Fresamento" Congresso Nacional de Engenharia Mecânica , 
Proceedings of the CONEM 2000, Vol. 1, Natal RN – Brazil, 
2000.
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Referências