Qual é a faixa típica de velocidade de corte ao usinar Inconel 718?
Do ponto de vista da engenharia de usinagem, estabelecer uma base robusta para velocidades de corte ao usinar Inconel 718 é crítico para equilibrar produtividade, vida útil da ferramenta e integridade da peça. Para esta superliga à base de níquel-cromo, conhecida por sua alta resistência, tendência ao encruamento e retenção de propriedades em temperaturas elevadas, uma abordagem conservadora é fundamental. A faixa típica de velocidade de corte inicial para usinagem CNC de superligas de Inconel 718 é 20 a 40 SFM (surface feet per minute) para operações de desbaste utilizando ferramentas de carboneto não revestidas ou revestidas.
Detalhamento por Operação e Ferramenta
Essa faixa de referência deve ser refinada com base na operação específica, material da ferramenta e geometria do inserto. Para torneamento CNC, um parâmetro inicial comum é 30-50 SFM para passes de acabamento com insertos de carboneto revestidos e de ângulo de corte positivo. Ao utilizar ferramentas mais avançadas, como insertos cerâmicos (ex.: nitreto de silício ou cerâmicas reforçadas com whiskers), as velocidades podem ser significativamente aumentadas para 400-800 SFM em desbaste, exigindo setups rígidos e sendo geralmente reservadas para semi-acabamento com profundidade de corte controlada.
Para fresamento CNC, que envolve cortes interrompidos que induzem choque térmico e mecânico, as velocidades iniciais são geralmente mais baixas. Com fresas de carboneto, recomenda-se começar entre 50-150 SFM. O valor exato depende de fatores como ângulo de hélice da ferramenta, número de flautas e uso de refrigeração de alta pressão. Velocidades mais baixas são escolhidas para diâmetros maiores e cortes de desbaste, enquanto velocidades mais altas podem ser tentadas para acabamento com ferramentas menores e especializadas.
Fatores Críticos que Influenciam a Seleção de Velocidade
A seleção de uma velocidade específica dentro dessa faixa não é arbitrária; é ditada por uma sinergia de fatores. A principal limitação é o pronunciado encruamento do material. Se a velocidade for muito baixa, a ferramenta permanece mais tempo no corte, encruando o material à frente dela e levando a desgaste rápido da ferramenta e falha potencial catastrófica. Por outro lado, velocidade excessiva gera calor intenso na interface ferramenta-peça, amolecendo o substrato da ferramenta e causando deformação plástica da aresta de corte.
O gerenciamento eficaz do calor é, portanto, indispensável. A aplicação de refrigerante de alta pressão e alto volume é crucial para dissipar o calor, prevenir o encruamento e efetivamente quebrar os cavacos. Além disso, um setup CNC rígido é necessário para amortecer vibrações e manter o engajamento consistente da ferramenta, o que é essencial para atingir precisão dimensional e acabamento superficial em um material exigente como Inconel 718.
Considerações de Otimização e Pós-Processamento
Em última análise, as velocidades iniciais indicadas servem como base para a otimização do processo. Os operadores realizam cortes de teste, aumentando gradualmente a velocidade enquanto monitoram desgaste da ferramenta, formação de cavacos e temperatura da peça, a fim de encontrar o equilíbrio ideal para cada operação específica. O objetivo é alcançar um processo estável e eficiente que minimize tempos improdutivos e garanta a qualidade da peça.
Também é importante notar que a estratégia de usinagem pode influenciar a necessidade de tratamentos subsequentes. Parâmetros agressivos que induzem altos níveis de tensões residuais podem exigir tratamento térmico pós-usinagem para aliviar essas tensões e restaurar a microestrutura do material. Da mesma forma, alcançar a superfície funcional final muitas vezes requer eletropolimento para peças de precisão ou outras técnicas especializadas de proteção superficial de CNC em aço inoxidável para melhorar o desempenho e a durabilidade.
