Perspectivas da Fabricação e Aplicações de Lâminas de Corte em Vidro-Cerâmica

Hoje, a maioria das ferramentas de corte globais é feita de ligas duras, dependendo fortemente de metais raros como tungstênio e cobalto, com a mineração de cobalto frequentemente levantando questões éticas. À medida que os preços dos recursos aumentam, os custos de fabricação e o uso de energia aumentam, levando à busca por alternativas às ligas duras nos materiais de ferramentas de corte. As cerâmicas vítreas têm atraído atenção como um potencial substituto, dada sua composição química versátil, propriedades físicas, menores custos de fabricação e redução do consumo de energia. De acordo com dados alemães, a produção anual de vidro-cerâmica atinge 6.784 toneladas, com um consumo de energia de 18,52 TWh, utilizando 2.730 MWh por tonelada. Com uma densidade de 2,66 g/cm³, cada tonelada pode produzir até 601 ferramentas de corte, destacando o potencial das vidro-cerâmicas em aplicações de ferramentas de corte.

Vantagens e Escopo de Aplicação das Cerâmicas de Vidro

Os vidros cerâmicos, descobertos há mais de 70 anos, são amplamente utilizados em várias áreas, especialmente em óptica, onde são essenciais para filtros de cor e lentes de proteção a laser. Na área médica, as cerâmicas vítreas são utilizadas em implantes dentários, regeneração óssea e pesquisa sobre tratamento do câncer, demonstrando alto desempenho de moagem. Tecnicamente, sua dureza e usinabilidade tornam as cerâmicas vítreas significativas em moagem de alta velocidade, resistência a lascas e estudos de propagação de trincas. Certos vidros cerâmicos, como o vidro de mica não poroso, mostraram ser eficazes para insertos indexáveis, particularmente na usinagem de materiais macios devido à sua usinabilidade, apesar da menor dureza.

Aplicação de Vidro-Cerâmicas em Ferramentas de Corte

Testes exploratórios de quatro vidro-cerâmicas — Macor (vidro-cerâmica de mica), Clearceram Z, Robax e Zerodur (vidro-cerâmica de aluminosilicato de lítio) — demonstraram sua adequação para cortar polieter éter cetona (PEEK) e liga de alumínio EN AW 2007. PEEK é um termoplástico de alta temperatura comumente utilizado na indústria, e a liga de alumínio EN AW 2007 é frequentemente empregada em torneamento automatizado.

As cerâmicas vítreas apresentaram um bom desempenho em durabilidade e usabilidade com esses materiais, solidificando sua base como potenciais materiais para ferramentas de corte e definindo uma direção para pesquisas futuras. Com o aumento das demandas por eficiência ambiental e de custos, as cerâmicas vítreas representam uma alternativa sustentável promissora, oferecendo menor consumo de energia e processos de produção ecologicamente corretos em comparação com ligas duras tradicionais e aço de alta velocidade.

Fluidos de Corte para Vidro/Cerâmica

Para o corte especializado de vidro e cerâmica, o Óleo MORESCO Matsumura do Japão oferece dois fluidos de corte exclusivos: MORESCO GR-4 e MORESCO GR-5. Estes utilizam aditivos alcalinos suaves, reduzindo a irritação da pele. Suas excelentes propriedades anti-espumantes e de sedimentação garantem que, mesmo em sistemas de resfriamento de alta pressão, a formação de espuma não seja uma preocupação.