No acabamento de engrenagens movidas automotivas em aço 20CrMnTiH cementado e temperado, a estabilidade do processo é tão importante quanto o tempo de ciclo. Para operações com dureza de HRC58–62, pequeno sobremetal e corte levemente interrompido, a UHD desenvolveu uma alternativa baseada no inserto CBN brasado composto UPN605, projetada para substituir insertos cerâmicos dentro da janela de processo já utilizada pela linha.
A proposta não foi aumentar a velocidade de corte nem alterar o equipamento. O foco foi obter acabamento mais uniforme, menor variação dimensional ao longo do uso da aresta e maior continuidade em uma produção automatizada.
Engrenagens movidas são componentes de transmissão sujeitos a requisitos rigorosos de precisão dimensional, qualidade superficial e repetibilidade em lote. Após o tratamento de cementação e têmpera, o aço 20CrMnTiH passa a exigir uma estratégia de usinagem capaz de lidar com elevada dureza sem comprometer a consistência da produção.
Na aplicação analisada, insertos cerâmicos de marcas europeias e norte-americanas atendiam ao ciclo básico de produção, mas apresentavam limitações em uma operação de acabamento com sobremetal aproximado de 0,07 mm:
A UHD aplicou o UPN605, modelo CNGA120408, um inserto CBN brasado composto destinado ao acabamento de aço temperado. Sua construção combina uma camada compósita de CBN com substrato de metal duro, buscando equilibrar resistência ao desgaste e capacidade de suportar impactos leves típicos de trajetórias de usinagem em engrenagens.
O tamanho da ponta e a preparação da aresta foram otimizados para operações de acabamento com sobremetal inferior a 0,2 mm.
O processo de brasagem de precisão contribui para a uniformidade geométrica do inserto e para reduzir variações relacionadas à montagem.
A solução foi direcionada às trajetórias de face e diâmetro externo, com atenção à estabilidade e à evacuação de cavacos.
A validação foi conduzida por substituição direta, preservando os parâmetros e o ritmo de produção já definidos pelo cliente. Essa abordagem permitiu comparar o desempenho do inserto CBN com a solução cerâmica sob o mesmo cenário operacional.
| Item | Condição aplicada |
|---|---|
| Material da peça | Aço 20CrMnTiH cementado e temperado, HRC58–62 |
| Operação | Acabamento de face e diâmetro externo, com corte levemente interrompido |
| Inserto utilizado | UHD UPN605, CNGA120408 |
| Método de corte | Corte a seco |
| Velocidade de corte (Vc) | 130 m/min |
| Profundidade de corte (ap) | 0,07 mm |
| Avanço (f) | 0,08 mm/rot |
Com o tempo de ciclo preservado em 12 segundos por peça, o inserto CBN brasado composto UHD elevou a vida útil de uma aresta de 150 para 1000 peças. Isso representa um aumento aproximado de 570% na vida por aresta dentro das condições de aplicação informadas.
| Critério | Inserto cerâmico anterior | UPN605 CBN brasado composto |
|---|---|---|
| Tempo de ciclo | 12 s/peça | 12 s/peça, mantido |
| Vida por aresta | Cerca de 150 peças | 1000 peças |
| Qualidade superficial | Marcas de ferramenta evidentes e maior oscilação | Redução visível das marcas e maior estabilidade |
| Estabilidade dimensional | Maior tendência a desvios com o desgaste | Menor variação dimensional em ciclos prolongados |
| Intervenção na linha | Trocas de ferramenta mais frequentes | Menor frequência de troca e melhor continuidade operacional |
Em linhas automatizadas, a seleção do inserto deve considerar o comportamento da ferramenta durante toda a sua vida útil, e não somente o desempenho inicial. No acabamento de engrenagens temperadas, uma curva de desgaste mais controlada pode ajudar a reduzir correções, paradas para troca e oscilações de qualidade entre peças.
O UPN605 foi aplicado com esse objetivo: manter o processo existente, ampliar o intervalo útil de produção e apoiar uma operação com menor dependência de intervenções manuais. O ganho econômico potencial deve ser avaliado considerando ferramenta, frequência de troca, disponibilidade da máquina, controle de qualidade e requisitos específicos da peça.
A experiência com o inserto CBN brasado composto UPN605 oferece uma referência técnica para fabricantes de engrenagens, componentes de transmissão, eixos, rolamentos e outras peças submetidas ao acabamento de aço temperado. A solução é especialmente relevante quando há combinação de:
A Henan UHD Ultrahard Tools Co., Ltd. desenvolve insertos CBN e PCD, ferramentas de perfil e soluções não padronizadas para aplicações de corte de precisão. Para projetos de engrenagens em aço temperado, a avaliação técnica pode considerar material, dureza, sobremetal, interrupção de corte, geometria da peça, requisitos de superfície, parâmetros atuais e objetivo de vida útil.
Com base nessas informações, a UHD pode apoiar a seleção de classe, geometria e preparação de aresta para uma validação progressiva, incluindo estratégias de substituição com parâmetros equivalentes quando a preservação do processo existente for prioritária.
Informe-nos a peça que você precisa, a quantidade desejada e os requisitos de ferramental. Nossa equipe responderá com uma solução prática.
