Seleção de aços para ferramentas

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Esta seção explica a importância de selecionar aço para ferramentas para ajudar nossos clientes a escolher o aço certo para diferentes aplicações de ferramentas.

Primeiro, consulte o artigo em nosso blog que explica “O que é aço para ferramentas." Então, considere como escolher o aço para ferramentas.

Importância da seleção do aço para ferramentas

O primeiro passo na seleção de um aço para ferramentas é confirmar a sua aplicação pretendida. Por exemplo, uma broca é usada para fazer furos, por isso precisa ser vestir-resistente e resistente a altas temperaturas. Outro exemplo: um punção é usado para estampagem ou corte, então, naturalmente, o material precisa ser resistente ao desgaste e tenaz (alta tenacidade significa que não quebrará facilmente).

Vamos dividir o aço para ferramentas em seis categorias, de acordo com suas aplicações:

1. Corte: Aço resistente ao desgaste e ao calor é necessário para brocas e fresas.
2. Cisalhamento e puncionamento: Para punções e moldes, o aço de cisalhamento ou puncionamento deve atender aos requisitos de resistência ao desgaste e tenacidade.
3. Moldagem: como moldes de plástico, moldes de forjamento e moldes de aço, devem ser fáceis de processar e podem ser polidos suavemente.
4. Alongamento e extrusão: como armações de alumínio, barras de aço trefiladas a frio, resistentes ao desgaste e não fáceis de deformar.
5. Laminação: Barra redonda de laminação, placa plana, resistente ao desgaste e ao calor.
6. Diversos: martelar, limar e raspar, com necessidades específicas para cada aplicação.

Características de desempenho do aço para ferramentas

Dividimos as propriedades do aço para ferramentas em propriedades primárias e secundárias:

Propriedades primárias

Estas são as principais características do aço:

1. Resistência ao Desgaste: Capacidade do aço de resistir ao desgaste. Por exemplo, ferramentas de corte devem permanecer afiadas por um longo período.
2. Resistência: O aço resiste à fratura. Por exemplo, o punção precisa suportar o impacto.
3. Resistência ao calor: O aço também mantém seu desempenho em altas temperaturas. Por exemplo, brocas de alta velocidade são afetadas pelo calor do atrito.

A dureza também é um ponto muito importante, mas não é uma propriedade da natureza. Ela precisa do tratamento térmico adequado para se ajustar. Quanto maior a dureza, menos deformável ela é, tornando-a adequada para altas pressões.

Propriedades secundárias

Estas são características que afetam o processo de fabricação de ferramentas:

1. Usinabilidade: o material pode ser facilmente usinado no formato da ferramenta.
2. Moabilidade: Quão facilmente o aço pode ser retificado (polido).
3. Polibilidade: se o material pode ser polido suavemente, como moldes de plástico que precisam de uma superfície lisa.
4. Segurança no tratamento térmico: O tratamento térmico do aço pode aumentar sua suscetibilidade a rachaduras.
5. Distorção no tratamento térmico: O formato do material após o tratamento térmico muda muito.
6. Faixa de tratamento térmico: A faixa de temperaturas de tratamento térmico que o aço pode aceitar.
7. Disponibilidade: Este material não está prontamente disponível no mercado.
8. Preço: o custo não é alto, é claro.

Compensações na seleção de aço para ferramentas

Ao escolher um aço para ferramentas, há uma compensação entre propriedades: aumentar a resistência ao desgaste e ao calor geralmente diminui a tenacidade, enquanto aumentar a tenacidade pode deteriorar a resistência ao desgaste e ao calor.

Por exemplo, um punção que precisa ser resistente ao desgaste pode ser feito de aço A2, mas este não é suficientemente tenaz e é propenso a trincas. Se trocássemos para o aço S7, que tem maior tenacidade e é menos propenso a deformações durante o tratamento térmico, a resistência ao desgaste seria pior do que a do A2.

É por isso que dizemos que nenhum aço é perfeito para todas as necessidades. Dependendo da aplicação, a melhor combinação de propriedades primárias e secundárias é importante.

Primeiro passo na seleção de aços para ferramentas

A tabela a seguir serve como um guia preliminar para a seleção de aço para ferramentas. Simplificando, ela auxilia engenheiros e clientes a escolher sistematicamente o aço para ferramentas mais adequado para cenários de aplicação específicos. Primeiro, determine a função da ferramenta — se é para "Corte", "Cisalhamento" ou "Conformação". Em seguida, examine as condições específicas de trabalho, como se envolve "Cortes leves, baixas velocidades" ou "Cortes pesados, altas velocidades". Por fim, a tabela indica as principais propriedades que o aço para ferramentas selecionado deve possuir nessas condições, juntamente com faixas específicas de desempenho. Por exemplo, "Resistência ao desgaste" deve atingir os graus 4 a 8, enquanto "Tensão" deve atingir os graus 1 a 3. Isso torna o processo de seleção de materiais mais científico e preciso, evitando escolhas incorretas baseadas apenas na experiência. Isso serve como uma ferramenta de referência inestimável, permitindo que os usuários identifiquem rapidamente as especificações de desempenho necessárias para a seleção do aço.

Comparador de aço para ferramentas e matrizes

Guia de seleção de aço para ferramentas

Exemplo de seleção de aço para ferramentas

Ao estampar chapas de aço de 3/8 de polegada de espessura com aço A2, o problema de rachaduras nas bordas pode ser devido à sua falta de tenacidade. Embora o aço A2 tenha boa resistência ao desgaste, ele parece frágil quando submetido a impactos. Para resolver esse problema, considere escolher o aço mais dúctil. L6, A8, S1Aços S5, S5 ou S7. O aço S7 pode ser superior devido à sua segurança no tratamento térmico e baixa distorção. No entanto, a desvantagem é que o aço S7 tem menor resistência ao desgaste em comparação com o aço A2, o que pode levar a um desgaste mais rápido. É um nome complicado. Portanto, na prática, nenhum aço 100% é perfeitamente adequado para todas as situações e deve ser selecionado com base na aplicação.

Outras considerações

Além de selecionar o aço para ferramentas, é importante considerar se o projeto da ferramenta é adequado. Deixe-me dar um exemplo para verificar se o formato do punção é adequado. O processo de tratamento térmico está correto e as temperaturas e os tempos afetam o desempenho? Se a ferramenta é usada e mantida corretamente, e se recebe manutenção adequada. Além do aço para ferramentas, considere materiais como aços martensíticos envelhecidos, carbonetos com juntas de aço e ligas de cobre-berílio. A simples substituição do aço não resolverá necessariamente o problema; um exame e uma análise completos são necessários.

Para resumir

A seleção do aço para ferramentas visa atingir o menor custo por produto ou o menor número de problemas de produção com o aço para ferramentas mais adequado. No entanto, o aço para ferramentas não é uma panaceia e não se pode esperar que nunca se quebre. Ao selecionar o aço, é preciso considerar uma combinação de uso, desempenho e custo, e a comunicação completa com o fornecedor do aço, o fabricante da ferramenta e o especialista em tratamento térmico é muito importante. Entre em contato conosco. Nossa empresa oferece os aços para ferramentas mais comuns do mercado. Para mais informações, clique em aços para ferramentas.