Corte Metalográfico para cortes precisos e de baixa deformação

O corte ou corte metalográfico geralmente marca a primeira etapa do processo de preparação de amostras metalográficas. Na maioria dos casos, é necessário porque a peça ou corpo sólido é muito grande para as etapas seguintes de lixamento e polimento metalográfico realizadas em escala de laboratório.

Dependendo das geometrias das peças e dureza do material, bem como das técnicas analíticas empregadas, diferentes técnicas de corte e consumíveis são usados.

A QATM é um fabricante e fornecedor líder de consumíveis de alta qualidade, bem como uma variedade máquinas de corte metalográfica inovadoras com opção de eixos manuais ou automáticos. Os especialistas em aplicações QATM combinam décadas de experiência com milhares de amostras materialográficas processadas e ficarão felizes em ajudar com sua aplicação.

Resumo do Produto: Máquinas de corte metalográficas

A QATM oferece máquinas de corte metalográfico para qualquer necessidade

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Amostragem para análise metalográfica

Os métodos típicos para coletar amostras de materiais para análise microscópica são:

Microtomia (comum para polímeros e metais muito macios, só pode ser aplicada para cortes finos)
Serrar usando serras de fita (método de baixo custo com baixa qualidade de superfície)
Corte Abrasivo Úmido

A indústria e a academia comumente preferem o corte abrasivo úmido, um processo baseado em máquinas, devido ao seu baixíssimo impacto na estrutura do material, em comparação com outros métodos. No campo da amostragem metalográfica, isso geralmente significa a segmentação mecânica dos componentes a serem examinados.

Para isso, utilizam-se rebolos de diferentes espessuras, estruturas e ligações em uma fresa apropriada. Normalmente, eles consistem em uma resina fenólica ou ligação de borracha de uma certa dureza e porosidade na qual são incorporados grãos de óxido de alumínio ou carboneto de silício de um determinado tamanho de grão.

As seguintes diretrizes devem ser aplicadas ao processo de corte em metalografia:

Seccionamento por máquina de corte abrasivo úmido com refrigeração suficiente e velocidade de rotação do disco correta para a aplicação. Caso contrário, a deformação na superfície é tão alta que não pode ser corrigida sem longas etapas de lixamento.
O resfriamento ideal é indispensável para a avaliação. Uma superfície excessivamente aquecida dá origem a equívocos – artefatos simulam um resultado falso.
Um agente de proteção contra corrosão deve ser adicionado ao refrigerante, caso contrário, existe o risco de oxidação da superfície. Isso também é importante para proteger o interior da máquina.
O tamanho e o design do cortador dependem do tamanho da amostra – o principal critério é a chamada capacidade de corte.

Máquinas de corte metalográficas

Na preparação de amostras metalográficas, principalmente máquinas de corte abrasivo são usadas para seccionar peças de trabalho. O resfriamento ideal é tão importante para o resultado do corte quanto o movimento preciso. Meios de resfriamento comuns consistem em uma mistura de um agente de proteção contra corrosão livre de aminoácidos e bórico com água. Um concentrado apropriado é diluído com água em uma proporção de e. g. 1:30. As instruções do fabricante devem ser cuidadosamente observadas. A limpeza (geralmente a principal prioridade na preparação de amostras metalográficas) deve ser garantida no interior da câmara, bem como no sistema de drenagem - isso influencia a precisão e a vida útil da máquina.

As diferentes técnicas de corte metalográfico

_{Resumo do Produto: Máquinas de corte metalográficas}

Corte transversal

Duas versões são possíveis neste caso:

A mesa de amostra com a peça de trabalho previamente fixada é movida para o disco fixo manualmente ou automaticamente.
O disco é movido de acordo.

Corte com pulso

A peça de trabalho está firmemente fixada na mesa. A roda é então manual ou automaticamente guiada de cima para baixo na peça de trabalho fixa.

Corte de passo X

A peça de trabalho não é seccionada em uma etapa, mas em camadas (gradualmente). Este tipo de corte é particularmente adequado para peças grandes e espessas de material sólido.

Corte de passo Y

A peça de trabalho não é seccionada em uma etapa, mas em camadas (gradualmente). Este tipo de corte é particularmente adequado para peças grandes e espessas de material sólido que devem ser fixadas na borda (placas, ângulos, etc.).

Corte diagonal

No caso de um corte diagonal, a mesa se move para trás (eixo X) enquanto o disco se move para baixo (eixo Y). Este tipo de corte é particularmente adequado para peças assimétricas ou para compensar o desgaste do rebolo para obter uma profundidade de corte constante.

Corte em Zigue-Zague

A peça de trabalho não é seccionada em uma etapa, mas em camadas (passo a passo). O corte em zigue-zague é feito no meio do componente.

Corte com cuidado

Durante a operação manual, a mesa de fixação (eixo X) se move para frente e para trás até que o corte seja concluído. Começa com o movimento da frente para trás. Este tipo de corte é particularmente adequado para peças de trabalho onde uma aresta limpa e um processamento compatível com o material (temperatura, deformação) são necessários devido à menor superfície de contato possível.

Corte rotacional

Este processo é mais usado em cortadores de precisão. Também pode ser usado para grandes peças de trabalho com suportes de amostra rotativos correspondentes. A amostra é girada no sentido horário ou anti-horário em direção à roda de corte. Rotações de quarto ou meia também são possíveis. Para uma peça redonda com um diâmetro de 50 mm, é necessária apenas uma distância de corte de 25 mm.

A área entre a peça seccionada e o rebolo deve ser a menor possível.

Grande zona de contato

Zona de contato pequena

Como selecionar um disco de corte adequado

Como regra geral, os seguintes princípios ajudam a escolher o material certo:

Para materiais duros, recomenda-se uma liga macia
Para materiais de dureza média, uma liga de dureza média é mais adequada
Para materiais macios, uma liga dura deve ser usada

A maioria dos fabricantes especifica uma data de fabricação ou de validade. Isso deve ser observado, pois os ligantes da ligação são higroscópicos, ou seja. e. eles absorvem água. A água na ligação pode levar à fragilização do material após alguns meses ou anos. Nesta condição, a roda ainda é utilizável, mas com desgaste significativamente maior e risco de quebra.

Para materiais muito dúcteis, como titânio ou plásticos, geralmente são usados rebolos com carboneto de silício como grão abrasivo (também ligados por resina).

O diamante é usado para cortar materiais muito duros (cerâmica, plásticos reforçados com fibra de vidro, minerais, vidro, etc.). Aqui, existem dois tipos principais de ligação: ligação de metal onde os diamantes são geralmente embutidos em uma ligação de bronze, ou aqueles com ligação de resina sintética. Estes últimos são particularmente adequados para materiais muito frágeis.

Os discos de corte, em comparação com os discos de serra, geram superfícies e quebras mais lisas e menos deformadas em seus locais de entrada e saída. Isso reduz fortemente a espessura da camada de deformação, que deve ser removida por meio de lixamento metalográfico.

Consumíveis para corte materialográfico

Materiais de roda de corte usados em metalografia

Desgaste (ou seja, resistência à abrasão), vida útil e desempenho de corte são fatores de qualidade importantes. Agentes abrasivos (óxido de alumínio, carboneto de silício, diamante, nitreto cúbico de boro (CBN), etc.) e ligantes (metal, resina sintética ou borracha) são características de composição. As seguintes tendências podem ser levadas em consideração para escolher o material apropriado para uma aplicação específica:

Óxido de alumínio (Al2O3) com liga de resina sintética para todos os aços. Dependendo da dureza, ligantes otimizados são usados.
Carboneto de silício (SiC) para metais não ferrosos macios e semiduros, bem como materiais não metálicos duros (vidro, pedra).
Diamante (C) para materiais cerâmicos duros, compósitos cerâmicos e materiais geológicos (rochas).
Nitreto de boro (CBN – nitreto cúbico de boro) para ligas duras e tenazes à base de Co e Ni, metais duros, materiais compósitos duros e aços carbono duros a muito duros.

Tamanho de grão dos abrasivos

A granulometria do abrasivo no disco de corte é um aspecto que não deve ser negligenciado na preparação de amostras metalográficas. Deve estar entre 45 e 180 µm e resultará em uma superfície que permite uma preparação metalográfica posterior sem retificação planar orientada para remoção, se todos os parâmetros forem definidos corretamente. Um tamanho de grão muito fino é recomendado ao usar rebolos finos. Um tamanho de grão fino também é importante se for necessário um corte sem rebarbas. O grau de dureza do próprio rebolo não influencia na dureza dos grãos abrasivos, mas sim na dureza da liga, ou seja. e. sobre a resistência do grão abrasivo individual à quebra do material de ligação.

Uma ligação mais macia deve ser usada para pontos de contato de grande área. Isso também garante que os grãos abrasivos desgastados sejam quebrados. Este tipo também é adequado para materiais sensíveis ao calor.
No caso de áreas de contato menores, um material de roda mais duro e estável é adequado. Esses também são usados para seccionar tubos e perfis. A vantagem aqui é que ele tem menos contato com a peça de trabalho, pois a espessura da parede geralmente é pequena.

Erros típicos no corte metalográfico

Ferramentas e configurações selecionadas corretamente produzirão formas de borda como esta:

No caso de material sólido, as bordas arredondadas indicam o resultado desejado.

Cantos com arestas vivas são o sinal de uma roda selecionada corretamente para material sólido ou perfilado, bem como tubos de espessura de parede média.

Cantos côncavos são o resultado esperado ao cortar tubos finos e seções transversais.

Ferramentas ou configurações selecionadas incorretamente formam as seguintes formas de borda:

Se as bordas forem afiadas, um material de disco excessivamente duro foi usado. O efeito de afunilamento pode causar quebras e marcas de queimadura.

Bordas chanfradas indicam resfriamento incorreto ou insuficiente. Isso pode fazer com que a roda saia lateralmente e reduza sua vida útil.

Cantos vitrificados são formados se o grão abrasivo não for quebrado e a roda pode ficar entupida. Além de um material selecionado incorretamente, a taxa de alimentação excessivamente lenta ou velocidade de rotação insuficiente também pode ser a causa.

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