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USINABILIDADE DOS
MATERIAIS
Definição:
-Usinabilidade é a propriedade	que os Materiais têm de se deixarem trabalhar por ferramentas de corte.
-Mas a usinabilidade não depende apenas do material da peça, depende também das condições de usinagem: características da ferramenta, condições de refrigeração, rigidez do sistema máquina/ferramenta/peça/dispositivos de fixação e das operações executadas(tipo da operação, corte contínuo ou intermitente, condições de entrada e saída da ferramenta,...)
-Há vários métodos para medir o índice de usinabilidade. O ensaio chamado de longa duração, é o método mais aceito. O material ensaiado e o material “padrão” são usinados até o fim da vida da ferramenta (ou valor de desgaste pré-determinado para a ferramenta), em diversas velocidades de corte.
Obtém-se a velocidade de corte para uma determinada vida da Ferramenta. Por exemplo, VC20 (veloc. corte para uma vida de 20 minutos).
- O índice de usinabilidade I.U. será a relação entre a VC20 do material ensaiado e	a VC20 do material padrão.
I.U. = VC20 ( do material ensaiado ) VC20 ( material padrão)
O material padrão mais utilizado (ensaio de aços) é o aço AISI B1112.
O I.U. do material padrão é considerado 100%.
 
É comum se pensar que a usinabilidade é apenas uma propriedade ligada à dureza do material da peça e à sua resistência mecânica. Segundo este raciocínio, um material mole é de boa usinabilidade, e um material duro é de baixa usinabilidade.
Este raciocínio é falso. Pois, além das propriedades citadas, outras podem ser determinantes para a usinabilidade. Como: microestrutura, quantidade de inclusões e aditivos presentes, tendência ao empastamento do cavaco,etc.
Por exemplo, pode-se ter um aço inoxidável tipo 303 ( que possui sulfetos de manganês para melhorar a usinabilidade) com dureza idêntica ao aço inoxidável tipo 316. Porém, a usinabilidade do primeiro é muito maior que a do segundo.
A seguir será descrito como algumas propriedades dos materiais podem influenciar a usinabilidade.
•Dureza e resistência mecânica = Valores baixos de dureza e resistência mecânica geralmente favorecem a usinabilidade. Porém, materiais muito dúcteis (que se deformam muito, plasticamente, antes de sua ruptura) facilitam a formação da indesejável aresta postiça de corte.
•Ductilidade = Baixos valores de cuctilidade são geralmente benéficos à usinabilidade, pois facilitam a formação de cavacos curtos. Porém, isto significa alta dureza. Assim, é necessário o equilíbrio entre dureza e ductilidade.
•Condutividade térmica = Uma alta condutividade significa que o calor gerado é retirado rapidamente da região de corte (absorvido pela peça). Isto favorece a usinabilidade. Porém, é necessária uma refrigeração eficiente. Esta propriedade não pode ser facilmente alterada dentro de um determinado grupo de materiais
•Taxa de encruamento = Uma alta taxa de encruamento significa que a resistência do material é aumentada. Requer mais energia para a formação do cavaco, então, tem-se baixa usinabilidade. Favorece ainda, a formação da APC.
 
Problemas relativos à usinabilidade
• Desgaste rápido ou superaquecimento da ferramenta;
• Empastamento da ferramenta pelo material da peça;
• Lascamento do gume;
• Mau acabamento superficial da peça usinada;
• Necessidade de grandes forças ou potências de corte.
 
Variáveis que influenciam a usinabilidade
VARIÁVEIS DEPENDENTES DA MÁQUINA:
• Rigidez estática da máquina, do porta-ferramenta e do dispositivo
De sujeição da peça;
• Rigidez	dinâmica:	amortecimento e freqüências próprias de vibração na faixa de trabalho;
 •Potência e força de corte disponíveis na ponta da ferramenta;
• Gama de velocidades de corte e de avanço.
 
VARIÁVEIS DEPENDENTES DA FERRAMENTA
–Geometria da ferramenta: ângulos, raio de quina, dimensões, forma do gume, etc.
–Material da ferramenta: composição química, dureza a quente, tenacidade, tratamento térmico, etc.
–Qualidade do gume: grau de	afiação, desgaste, trincas, rugosidade da face e dos flancos, etc.
 
VARIÁVEIS DEPENDENTES DA PEÇA
• Forma, dimensões, rigidez da peça;
• Propriedades, físicas, químicas e mecânicas da peça: dureza, resistência à tração, composição química, inclusões, afinidade química com o fluido de corte ou com a ferramenta, microestrutura, etc.
• Temperatura da peça
VARIÁVEIS DEPENDENTES DO FLUIDO DE CORTE
•	Propriedades refrigerantes;
•	Propriedades lubrificantes;
•	Temperatura do fluido;
•	Forma e intensidade de aplicação.
VARIÁVEIS DEPENDENTES DO PROCESSO
•	Velocidade de corte;
•	Dimensões de usinagem: avanço e profundidade;
•	Modo de atuação da ferramenta sobre a peça: condições de entrada e saída, corte contínuo ou interrompido, comprimento de contato entre o gume e a peça, etc.
 
Critérios para avaliação do grau de usinabilidade
de um material
–Vida da ferramenta entre duas reafiações sucessivas (expressa de diversas formas);
–Grandeza das forças que atuam sobre a ferramenta e da potência consumida;
–Qualidade do acabamento superficial obtido pela usinagem;
–Facilidade de deformação do cavaco.