Como selecionar pastilhas ANSI/ISO para torneamento de alumínio: um guia prático

Seu torno está configurado para uma execução matinal de acessórios de alumínio 6061-T6, e o desenho exige um acabamento superficial Ra de 0,8 µm. A pastilha que ainda estava no suporte funcionou bem no trabalho de aço da semana passada e vai decepcioná-lo hoje. O alumínio é macio, pegajoso e propenso a soldagem na aresta de corte, portanto, uma geometria projetada para aço produz superfícies rasgadas, arestas postiças e desperdício de material. A resposta é selecionar uma pastilha feita para torneamento de metais não ferrosos, e o sistema de designação ANSI/ISO fornece o vocabulário exato para fazer isso com confiança.

Como ler designações de inserção ANSI/ISO

O sistema de designação ISO 1832, adotado na América do Norte como ANSI B212.4, descreve o formato, o ângulo de folga, a tolerância e as dimensões de uma pastilha em uma sequência compacta de letras e números. O primeiro caractere define a forma, o segundo o ângulo de incidência, o terceiro a classe de tolerância, o quarto o quebra-cavacos e o estilo do furo, e o quinto ao sétimo caracteres definem o círculo inscrito, a espessura e o raio da ponta.

Para o alumínio, a terceira posição é mais importante do que a maioria dos maquinistas espera. Uma pastilha com tolerância G é retificada em todos os lados, proporcionando uma aresta de corte afiada e consistente. As pastilhas moldadas com tolerância M ou U têm uma aresta mais forte, porém mais cega, destinadas a aço e ferro fundido. No alumínio, uma borda moldada empurra o material, gera calor e cria uma borda postiça. As pastilhas retificadas custam um pouco mais, mas são a diferença entre um acabamento limpo de 0,4 µm e uma superfície rasgada de 3,2 µm.

Por que o torneamento de alumínio exige geometria diferente

O baixo ponto de fusão, a alta ductilidade e a tendência à soldagem a frio do alumínio tornam-no um dos materiais mais tolerantes, porém frustrantes, de torneamento. A parte que perdoa é a velocidade: o alumínio pode ser cortado a 400 a 600 m/min com metal duro sem revestimento, muito acima das velocidades típicas do aço, e as forças de corte permanecem baixas. A parte frustrante é a vantagem acumulada. Em baixas velocidades ou com aresta cega, o alumínio é soldado à pastilha. A solda cresce e a próxima passagem rasga a superfície da peça.

Um ângulo de inclinação positivo altera a mecânica do corte. A geometria de inclinação positiva corta o alumínio macio em vez de arrá-lo, reduzindo a força de corte e o calor. É por isso que as pastilhas de alumínio mais confiáveis ​​possuem geometria positiva: CCGT, DCGT e TCGT dependem de arestas retificadas com alta inclinação positiva. A face de inclinação polida é igualmente importante. Uma superfície superior lisa como espelho reduz o atrito, quebra a adesão e mantém a zona de corte limpa.

Selecionando a geometria de inserção correta

Quatro geometrias cobrem quase todas as operações de torneamento de alumínio. A escolha depende do formato da peça que você precisa alcançar e da resistência necessária na aresta de corte.

Comece com uma geometria CCGT ou TCGT para trabalhos gerais. O formato C equilibra a resistência da aresta e o acesso à peça, enquanto o formato T é mais forte e aceita um avanço mais pesado. Para o acabamento, uma DCGT com raio de ponta pequeno em torno de 0,2 mm corta um perfil mais limpo e com menos vibração. Qualquer que seja o formato selecionado, confirme se a pastilha tem tolerância G, face de saída polida e quebra-cavacos projetado para alumínio, caso o fornecedor ofereça um.

Velocidades, avanços e prática de corte

A usinabilidade do alumínio permite parâmetros agressivos, mas a geometria da pastilha ainda define os limites. Com metal duro sem revestimento e refrigeração por inundação, uma barra 6061-T6 pode operar a uma velocidade de corte de 450 a 600 m/min, avanço de 0,15 a 0,25 mm/rotação e profundidade de corte de 1 a 3 mm para desbaste. Para acabamento, aumente a velocidade para 600 a 800 m/min, diminua o avanço para 0,05 a 0,10 mm/rot e use uma profundidade de 0,2 a 0,5 mm.

Use líquido refrigerante generoso com um aditivo que aumenta a lubricidade, se a máquina o tiver; uma concentração semissintética de 8 a 10% funciona bem. Quando o líquido refrigerante não estiver disponível, o jato de ar evita que os cavacos sejam recortados. O corte de alumínio a seco é possível em altas velocidades, mas uma face de saída polida é essencial para evitar aderência. Mantenha a velocidade de corte acima de 250 m/min sempre que possível; abaixo disso, a aresta postiça retorna mesmo com boa geometria.

Como a qualidade da inserção aparece nos produtos acabados

A ligação entre uma pastilha bem escolhida e uma peça com acabamento de qualidade se resume à integridade da superfície, estabilidade dimensional e repetibilidade. Uma peça torneada de alumínio com uma superfície áspera ou manchada indica que a aresta de corte está falhando e, quando a aresta falha, ocorre um desvio dimensional. Se essa peça tiver que se encaixar em outras, em um pino de dobradiça em seu furo ou em um mecanismo de trava em seu alojamento, o resultado será emperramento, vazamentos ou desgaste prematuro.

Na construção de produtos, essas pequenas peças fazem os grandes conjuntos funcionarem. O bom funcionamento de uma janela deslizante depende de rolos e componentes de travamento usinados com tolerâncias restritas; acabamento ruim aqui significa uma janela que balança ou se recusa a deslizar.

Janela deslizante de alumínio esquerda-direita com rolos de pista dupla Esta janela deslizante utiliza rolos usinados com precisão e travas multiponto, abordando diretamente o ponto do artigo sobre pequenas peças que determinam o bom funcionamento. Seu sistema de via dupla em aço inoxidável e vedações em EPDM prometem desempenho confiável e de baixa manutenção. Ver Produto →

As portas de batente não são diferentes. Suas dobradiças pivotantes e fechaduras multiponto incluem componentes torneados, e a diferença entre uma porta que fecha com um clique suave e uma que deve ser forçada é determinada pelo acabamento e tolerância dessas peças.

Porta de batente de alumínio com ferragens de travamento multiponto As dobradiças resistentes e as travas multiponto da porta de batente destacam a importância da tolerância dos componentes torneados, conforme observado no parágrafo anterior. Oferece fechamento seguro e sem ruídos com juntas contínuas de EPDM para isolamento e proteção contra intempéries. Ver Produto →

Os sistemas unitizados de parede cortina dependem de conectores usinados, suportes e fixadores montados em dimensões nominais restritas. Uma peça torneada fora da tolerância pode deixar um painel orgulhoso por um milímetro e criar um caminho de vazamento de ar ou água através da fachada.

Parede cortina de alumínio unitizada para fachadas de arranha-céus Este sistema de parede cortina montado em fábrica depende de conectores e suportes usinados com precisão, correspondendo à discussão do artigo sobre tolerância em montagens de fachada. Sua construção unificada acelera a instalação e garante vedação consistente em grandes projetos. Ver Produto →

Com milhares desses componentes necessários por projeto, mesmo uma taxa de descarte de 1% se torna um problema caro. É por isso que as oficinas mecânicas que fornecem o indústria de janelas e portas de alumínio mude para pastilhas de alumínio dedicadas em vez de se contentar com ferramentas de aço. A mesma disciplina se aplica a qualquer pessoa que torne alumínio internamente: leia o código ANSI/ISO, carregue uma pastilha retificada e polida com inclinação positiva e verifique o acabamento da superfície no início do lote. Se você observar manchas, conserte a ferramenta antes de ajustar a velocidade. Qualquer pessoa que especifique sistemas de janelas encontrará orientações relacionadas em nosso guia de compra e instalação de janelas deslizantes .

Uma lista de verificação simples de compra de insertos

Ao abrir um catálogo de ferramentas, mantenha esta lista à sua frente:

• Confirme se a forma, o tamanho do círculo inscrito e a espessura correspondem ao bolso do suporte.
• Exige uma classe de tolerância G para uma aresta de corte retificada e afiada.
• Procure uma face polida; pule inserções orientadas para aço revestido.
• Escolha uma geometria de inclinação positiva e execute a velocidade acima de 250 m/min.
• Teste uma inserção em uma peça real antes de comprar uma caixa grande.

O código ANSI/ISO informa exatamente o que está na caixa. Alguns minutos de verificação na máquina informam se aquela especificação se adapta à sua aplicação. Para torneamento de alumínio, pastilhas afiadas, polidas e com inclinação positiva não são negociáveis; todo o resto é uma variável que você pode ajustar.