6 Revestimentos de Ferramentas de Corte

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Revestimentos para Ferramentas de Corte
Prof. Leonardo Meneghel
leonardo.meneghel@gmail.com @fsg.edu.br
 
A utilização de revestimentos em ferramentas de corte tem por objetivos aumentar sua vida útil, aumentar a produção da ferramenta, etc.
Em alguns casos, a geometria da ferramente impede a utilização de ferramentas de maior dureza e, portanto, a aplicação de revestimentos se faz necessária (ex. para elevar a dureza superficial).
Introdução
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Características dos Revestimentos
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TiC (carboneto de titânio)
Excelente resistência ao desgaste por abrasão;
Elemento que promove a adesão das camadas de cobertura com o substrato;
Dureza elevada: 3000 HV;
Baixa tendência de soldagem com o material da peça, reduzindo o desgaste por adesão e a formação de aresta postiça;
Baixo coeficiente de dilatação térmica;
Espessura da camada: 4 a 8µm;
Baixa estabilidade química.
TiN (nitreto de titânio)
Reduz o atrito entre o inserto e o cavaco (lubrificante sólido);
Quimicamente mais estável que o TiC, portanto menor tendência a difusão com aços;
Espessura da camada: 5 a 7µm.
Al2O3 (óxido de alumínio)
Estabilidade térmica em temperaturas elevadas;
Alta resistência ao desgaste por abrasão, minimizando a formação do desgaste de cratera;
Alta resistência a ataques químicos e à oxidação;
Pequena resistência a choques térmicos e mecânicos.
 
TiC - Ti(C/N) - TiN
Combina as boas propriedades de resistência ao desgaste de flanco do TiC, com a boa estabilidade química do TiN, contra o desgaste de cratera e o desgaste por oxidação;
TiC - Al2O3
A aderência do óxido de alumínio puro numa base de metal duro não é perfeita, neste caso uma camada intermediária de TiC assegura uma boa ligação entre o substrato e o revestimento
Revestimentos Multicamadas
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Revestimentos Multicamadas
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CVD - Physical Vapor Deposition
É um processo de atmosfera controlada conduzida a temperaturas elevadas (até 1100 °C) em um reator. Durante este processo uma fina película é formada como o resultado de reações entre a fase gasosa e a superfície aquecida do substrato. Como são transportados diferentes gases através do reator, as camadas de revestimento distintos são formados sob as ferramentas. 
Alta temperatura do processo (900 a 1100 °C);
Forno com atmosfera protetora de hidrogênio e pressão levemente negativa;
TiC: vaporização de uma mistura de tetracloreto de titânio (TiCl4) e metano (CH4) dentro do forno, areação química resulta em vapor de TiC, que condensa sobre o metal duro formando a camada;
Espessura de camada até 10 µm;
Alta produtividade;
Alta adesividade;
Alto custo de implantação e manutenção.
Tipos de Revestimentos
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PVD - Physical Vapor Deposition
Consiste na evaporação (geralmente usando arco ou feixe de elétrons fontes catódicos) e pulverização catódica (usando fontes magnéticas reforçadas ou "magnetrons", cilíndrico ou fontes de catodo). Todos estes processos ocorrem a uma pressão muito baixa (10-2 a 10-4 mbar) e envolvem geralmente bombardeamento do substrato a ser revestido com íons carregados positivamente durante o processo de revestimento. Além disso, os gases reativos, tais como nitrogênio, acetileno ou o oxigênio podem ser introduzidos na câmara de vácuo durante a deposição de metal para criar várias composições de revestimento. 
Baixa temperatura do processo (450 a 500 °C);
Câmara de alto vácuo com gás inerte (argônio);
TiN: na câmara ocorre a ionização do titânio com a presença do nitrogênio e a deposição da camada de TiN;
Predominante no recobrimento de aços rápidos;
Espessura de camada de 2 a 4 µm;
Menor produtividade;
Menor adesividade.
Tipos de Revestimentos
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fonte: richterprecision.com
 
Aplicação dos Revestimentos
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