Usinabilidade: o que é e como comparar as ligas

Usinabilidade é a facilidade com que um material é usinado. Um metal de boa usinabilidade corta com pouca força, gasta pouco a ferramenta, quebra o cavaco e deixa bom acabamento. Não é uma propriedade única como a dureza: é o resultado de várias características juntas, e por isso é expressa em comparação com um material de referência.

O que entra na conta

• Vida da ferramenta: quanto tempo o fio dura cortando aquele material.
• Força e potência de corte: quanto a máquina precisa fazer.
• Forma do cavaco: curto e quebradiço sai fácil; comprido e contínuo enrola na peça.
• Acabamento: a superfície que o corte deixa.

Um material pode ir bem em um critério e mal em outro. O alumínio corta com pouquíssima força, mas pode grudar na ferramenta.

A referência é o latão de corte livre

Entre as ligas de cobre, o índice de usinabilidade é uma porcentagem em relação ao latão de corte livre, o latão 360, que vale 100. Ele leva 3% de chumbo, espalhado em partículas minúsculas que quebram o cavaco e lubrificam o corte.

Nos aços a referência é outra, um aço de corte livre. Por isso não se comparam diretamente os índices de famílias diferentes.

O que melhora e o que piora

Melhora

• Chumbo nas ligas de cobre e enxofre nos aços de corte livre.
• Dureza intermediária: suficiente para o cavaco quebrar, sem castigar a ferramenta.
• Estrutura que não endurece com o corte.

Piora

• Material muito macio e pastoso, que gruda no fio, como o cobre puro e o alumínio mole.
• Material que endurece ao ser deformado, como o inox austenítico: cada passe deixa a superfície mais dura para o passe seguinte.
• Dureza muito alta, que desgasta a ferramenta.
• Baixa condução de calor, que concentra a temperatura no fio.

As ligas do catálogo, da mais fácil à mais exigente

Uma ordem qualitativa, para orientar a escolha:

1. Latão 360: a referência. Feito para torno automático.
2. Bronzes com chumbo, como o SAE 660, o SAE 64 e o TM 23: usinam muito bem, com cavaco curto.
3. Alumínio tratado, como o 6061 e o 7075 na têmpera T6: corte leve e rápido, com atenção ao empastamento.
4. Bronzes de alto estanho e latões sem chumbo: bons, com cavaco mais longo.
5. Bronze alumínio e bronze manganês: duros e resistentes, pedem ferramenta e parâmetros adequados.
6. Cobre eletrolítico: macio e pastoso, forma cavaco longo e pede fio muito vivo.
7. Aço inox 304 e 316: endurecem com o corte. Exigem avanço firme e ferramenta que não esfregue.

O cobre berílio usina bem, mas exige controle do pó gerado, com refrigeração e exaustão.

Usinabilidade pesa no custo

O preço do quilo é só parte do custo da peça. Uma liga mais cara, que usina no dobro da velocidade e dobra a vida da ferramenta, pode sair mais barata por peça pronta. Em produção seriada, essa conta costuma decidir a escolha.

O caminho inverso também existe: trocar uma liga por outra mais fácil de usinar pode comprometer o desempenho. O chumbo que ajuda o corte não torna o latão adequado para uma bucha de carga alta.

Como usar na especificação

Se o desenho permite mais de uma liga, a usinabilidade é o critério de desempate. Se a aplicação exige uma liga difícil, o que muda é o processo: ferramenta, parâmetros e fluido. Há cuidados específicos em usinagem de alumínio.

A BronzeMax fornece as ligas em barra já cortadas no comprimento do projeto, o que tira da sua máquina a etapa de serrar. Informe a liga e a medida no pedido de cotação.