BR102014013147A2

BR102014013147A2 - método e disposição para fabricação de uma pastilha de corte

Info

Publication number: BR102014013147A2
Application number: BR102014013147A
Authority: BR
Inventors: Staf Hjalmar
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2013-05-30
Filing date: 2014-05-30
Publication date: 2016-10-11
Also published as: KR102176360B1; US9713845B2; KR20140141466A; RU2014121990A; CN104209519A; BR102014013147B1; CN104209519B; US20140356214A1; EP2808106A1; JP2014234554A; EP2808106B1; JP6652318B2; RU2669954C2; US20170282254A1

Abstract

método e disposição para fabricação de uma pastilha de corte - a presente invenção está correlacionada a um método para fabricação de uma pastilha de corte (1), a qual apresenta um furo vazado (9) que se estende numa direção não-paralela à direção principal de prensagem, compreendendo as etapas de: - movimentar primeiro e segundo puncionadores (13, 14) dentro de uma cavidade de molde (12) numa direção de encontro entre si, ao longo de um primeiro eixo de prensagem (a) , de modo a compactar um pó em torno de uma haste central (15) dentro de um corpo verde de pastilha de corte; em que, durante pelo menos uma parte da etapa de compactação, a haste central (15) é girada com um predeterminado ângulo numa direção alternativa, em torno de seu eixo longitudinal (b).

Description

"MÉTODO E DISPOSIÇÃO PARA FABRICAÇÃO DE UMA PASTILHA DE CORTE" Campo Técnico [001] A presente invenção está correlacionada a um método para fabricação de uma pastilha de corte, de acordo com o descrito no preâmbulo da reivindicação 1. A presente invenção também se correlaciona a uma disposição para fabricação de uma pastilha de corte, de acordo com o descrito no preâmbulo da reivindicação 11.

Antecedentes da Técnica [002] As pastilhas de corte são ferramentas para corte de metal, para usinagem de metal mediante fresagem, perfuração ou torneamento, ou mediante similares métodos de formação de cavacos. As pastilhas de corte são produzidas por métodos metalúrgicos de pó, a partir de um pó metálico, por exemplo, uma mistura compreendendo carbeto de tungstênio e cobalto, tal como, um pó de metal duro, ou a partir de um pó cerâmico, por exemplo, uma mistura compreendendo óxido de alumínio, nitreto de silício e carbeto de silício. As pastilhas de corte podem ser também fabricadas a partir de cermet, por exemplo, a partir de uma mistura compreendendo carbeto de titânio e níquel, ou outros materiais, tais como, por exemplo, materiais de cBN. O pó é compactado em um corpo verde de pastilha de corte, através da oposição de primeiro e segundo puncionadores em uma cavidade de molde. Após a compactação, o corpo verde de pastilha de corte é removido da cavidade de molde e submetido à sinterização, proporcionando uma forte pastilha de corte.

[003] Tipicamente, as pastilhas de corte são providas de um furo vazado, através do qual a pastilha de corte pode ser fixada a um cabo de ferramenta, por meio de um parafuso ou pino.

[004] Na fabricação de determinados tipos de pastilhas de corte, as chamadas "pastilhas tangenciais" ou "pastilhas de furo transversal", o furo vazado é formado por uma haste central, a qual é inserida dentro da cavidade de molde, numa direção não-paralela à direção de prensagem principal.

[005] Um problema correlacionado à fabricação de pastilhas tangenciais é que a disposição não-paralela da haste υθΠΙΓαΙ ΘΓΠ. IT0Xa.Ça.O ó. ulIcÇdO Q0 P-L 0ílbd.CJ0IIl p £ XilCxpciX IdZ COÍtl cjug 3 distribuição de densidâdo no corpo verde de pustilhci de corte seja variada em torno do furo vazado. Quando o ροτηη Η ;p Hp c o pnrnl hp Hnrpnfp ‘-v _1_ K-y Ό V v_y -X- d V-y Sd CyX K-/ C*X c-X C- _X_ -i— X X Cd VX V_y V_- V-y d- X— C—* κ—y V-y w X X Y-y d —l— X X Y-y V-Λ. Cd X— Cd X X C— Y-y Cd sinterização, a distribuição de densidade não-uniforme provoca a deformação do furo vazado.

[006] Diversas tentativas foram feitas no passado para solucionar esse problema.

[007] O documento de patente WO 2009/085002 descreve um método que usa uma haste central, a qual é dividida em uma parte macho e uma parte fêmea separadas, para formação do furo vazado. Durante a etapa de compactação, as partes macho e fêmea da haste central são prensadas entre si para aumentar a densidade do pó em volta do furo vazado. Embora tenha de algum modo comprovado sucesso, o método descrito no documento WO 2009/085002 deixa espaço para um adicional aperfeiçoamento da precisão dimensional do furo vazado. O método descrito no documento WO 2009/085002 envolve ainda o uso de complicados modelos de hastes centrais e equipamento de prensagem multiaxial.

[008] Na Patente ÜS 6.986.866 B2, uma haste central de seção transversal não-circular é usada para formar o furo vazado, a fim de compensar a deformação do dito furo vazado durante a sinterização. Entretanto, devido às dificuldades na previsão e nivelamento da deformação do furo vazado com o formato da haste central, o método descrito na Patente ÜS 6.986.866 B2 não proporciona furos vazados de alta precisão dimensional na pastilha de corte sinterizada.

[009] Consequentemente, constitui um objetivo da presente invenção proporcionar um método que permita a fabricação de pastilhas de corte com um furo vazado, de aperfeiçoada precisão dimensional. Um adicional objetivo da invenção é proporcionar um método simples e rentável de fabricação de pastilhas de corte, com um furo vazado de aperfeiçoada precisão dimensional. Constitui ainda um objetivo da invenção, proporcionar uma disposição que permita a fabricação de pastilhas de corte tendo furos vazados de alta precisão dimensional.

Resumo da Invenção [010] De acordo com um primeiro aspecto da invenção, pelo menos um dos objetivos acima mencionados é alcançado através de um método para fabricação de uma pastilha de corte tendo um furo vazado, mediante uso de uma ferramenta de prensagem, compreendendo um molde tendo uma cavidade de molde que se estende através do dito molde, ao longo de um primeiro eixo de prensagem, um primeiro puncionador e um segundo puncionador, que são móveis numa direção de afastamento entre si e ao longo do dito primeiro eixo de prensagem, e uma haste central, disposta para ser inserida dentro da cavidade de molde, numa direção não-paralela ao primeiro eixo de prensagem, dito método compreendendo as etapas de: - movimentar os primeiro e segundo puncionadores para uma posição de enchimento de molde; - inserir a haste central dentro da cavidade de molde; - encher a cavidade de molde com pó; - movimentar os primeiro e segundo puncionadores dentro da cavidade de molde numa direção de encontro entre si, ao longo do primeiro eixo de prensagem, de modo a compactar o pó em torno de uma haste central, em um corpo verde de pastilha de corte; - movimentar a haste central e os primeiro e segundo puncionadores para uma posição de ejeção, de modo a permitir a remoção do corpo verde de pastilha de corte do dito molde; - sinterizar o corpo verde de pastilha de corte; caracterizado pelo fato de que durante pelo menos uma parte da etapa de compactação, a haste central é girada com um predeterminado ângulo numa direção alternada, em torno de seu eixo longitudinal.

[011] Ao girar a haste central na direção alternada em torno de seu eixo longitudinal durante a etapa de compactação, o efeito de cisalhamento e a redistribuição do pó próximo à haste central provoca uma distribuição de densidade bastante uniforme no pó em volta do furo vazado, no corpo verde da pastilha de corte. A variação da baixa densidade resulta em minimizadas mudanças de deformação do furo vazado, quando o corpo verde de pastilha de corte se encolhe durante a sinterização.

[012] Uma adicional vantagem do método da invenção é que as pastilhas de corte produzidas pelo método apresentam uma porosidade bastante baixa, se comparado com as pastilhas de corte fabricadas pelos métodos citados no estado da técnica. Isso resulta em pastilhas de corte mais fortes com longo tempo de vida operacional.

[013] A invenção também se refere a uma disposição para fabricação de uma pastilha de corte tendo um furo vazado, em que a disposição compreende; - uma ferramenta de prensagem compreendendo um molde tendo uma cavidade de molde que se estende através do dito molde, ao longo de um primeiro eixo de prensagem, um primeiro puncionador e um segundo puncionador, que são móveis numa direção de afastamento entre si e ao longo do dito primeiro eixo de prensagem, e uma haste central, disposta para ser inserida dentro da cavidade de molde, numa direção não-paralela ao primeiro eixo de prensagem, caracterizada pelo fato de que a dita disposição compreende ainda um dispositivo de acionamento, disposto para girar a haste central com um predeterminado ângulo numa direção alternada em torno de seu eixo longitudinal.

[014] Adicionais alternativas e modalidades da presente invenção são divulgadas nas reivindicações dependentes e na seguinte descrição detalhada.

Definições [015] 0 termo "direção alternada" significa que a haste central é girada alternadamente na direção horária e anti-horária, ou numa direção anti-horãria/horária, em torno de seu eixo longitudinal.

[016] 0 termo "etapa de comparação" significa um período durante a fabricação da pastilha de corte, em que os puncionadores opostos se encontram em contato com o pó, os puncionadores se movendo na direção de encontro entre si dentro da cavidade de molde, pelo que a densidade do pó na cavidade de molde aumenta. A "etapa de compactação" tem início quando os puncionadores opostos se encontram em contato de modo não-compactante com o pó. A "etapa de compactação" termina quando os puncionadores opostos tiverem sido movidos numa direção de encontro entre si dentro da cavidade de molde, para uma posição que é determinada pelas dimensões finais desejadas do corpo verde de pastilha de corte.

Breve Descrição dos Desenhos [017] A figura 1 mostra, de forma esquemática, uma disposição para fabricação de uma pastilha de corte, de acordo com uma primeira modalidade da invenção.

[018] As figuras 2a e 2b mostram, de forma esquemática, uma haste central, de acordo com uma alternativa da invenção.

[019] As figuras 3a-3f mostram, de forma esquemática, as etapas do método para fabricação de uma pastilha de corte, de acordo com a invenção.

[020] A figura 4 mostra, de forma esquemática, a distribuição do pó durante a fabricação de uma pastilha de corte, de acordo com o método da invenção.

[021] A figura 5 mostra, de forma esquemática, uma pastilha de corte fabricada pelo método da invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [022] A figura 1 mostra uma disposição (100) usada para implementação do método da invenção. A disposição compreende uma ferramenta de prensagem (20) que compreende um molde (11) que forma uma parede periférica (17) em torno de uma cavidade de molde (12), que se estende através do molde (11) . A cavidade de molde é de passagem direta, isto é, aberta em ambas as extremidades. A ferramenta de prensagem (20) compreende ainda um primeiro puncionador (13) e um segundo puncionador (14) . Os puncionadores (13) e (14) são dispostos de modo oposto entre si, sendo móveis na direção de afastamento entre os mesmos, ao longo de um primeiro eixo de prensagem (A) , que se estende através do centro da cavidade de molde (12) e do centro dos primeiro e segundo puncionadores (13), (14). Os puncionadores (13), (14) são dispostos de modo a que possam ser movidos na direção de encontro entre si, dentro da cavidade de molde (12), para compactar um pó em um corpo verde de pastilha de corte. 0 primeiro puncionador superior (13) é ainda disposto de modo a que possa ser movido para fora da cavidade de molde (12), para permitir o enchimento de pó na cavidade de molde ou para permitir a remoção de um corpo verde de pastilha de corte da dita cavidade de molde. 0 segundo e inferior puncionador (14) é ainda disposto de modo a que possa ser empurrado dentro da cavidade de molde (12), para ejetar um corpo verde de pastilha de corte da cavidade de molde. É também possível que o primeiro puncionador e/ou o segundo puncionador consista de dois ou mais puncionadores dispostos concentricamente, que podem ser movidos independentemente ao longo do primeiro eixo de prensagem (A) (não mostrado na figura 1). É também possível que a ferramenta de prensagem compreenda um terceiro e quarto puncionadores, que sejam móveis ao longo de um segundo eixo de prensagem, que se estende numa direção não-paralela em relação ao primeiro eixo de prensagem (A) (não mostrado na figura 1).

[023] A ferramenta de prensagem (20) compreende ainda uma haste central (15) para formação de um furo vazado no corpo verde de pastilha de corte durante a compactação.

[024] A haste central (15) é disposta para ser inserida dentro da cavidade de molde (12), mediante uma abertura (16) que se estende através da parede periférica (17) do molde (11). A abertura (16) na parede periférica (17) é localizada de modo a que a haste central (15) seja inserida dentro da cavidade de molde, numa direção não-paralela ao primeiro eixo de prensagem (A). Portanto, a abertura (16) é localizada na parede periférica (17), de modo que quando a haste central (15) é inserida dentro da abertura (16), um eixo longitudinal (B) que se estende através do centro da haste central (15) (e do centro da abertura (16)) intercepta o primeiro eixo de prensagem (A) que se estende através do centro da cavidade de molde (12). Na figura 1, a abertura (16) é disposta de modo a que o eixo longitudinal (B) através do centro da haste central (15) seja perpendicular ao primeiro eixo de prensagem (A). Entretanto, é também possível dispor a abertura (16) de modo a que o eixo longitudinal (B) da haste central (15) intercepte o primeiro eixo de prensagem (Aby) com qualquer outro ângulo.

[025] A haste central (15) pode apresentar seção transversal circular, isto é, seção transversal arredondada, ou seção transversal não-circular, isto é, seção transversal oval ou elíptica.

[026] As hastes centrais de seção transversal arredondada são vantajosas, uma vez que podem ser fabricadas a baixo custo e, em conexão com o método da invenção, produzem furos vazados de aceitável precisão dimensional. Entretanto, em determinadas aplicações, em que as exigências de precisão dimensional do furo vazado são bastante altas, deve ser necessário proporcionar um furo vazado não-circular no corpo verde de pastilha de corte e, portanto, uma haste central de seção transversal não-circular pode ser usada no método da invenção. Durante a sinterização, o furo vazado não-circular é deformado dentro de um furo vazado circular mediante mudanças de deformação causadas por encolhimento do corpo verde de pastilha de corte.

[027] De acordo com uma alternativa da disposição da invenção (ver as figuras 2a e 2b), a haste central (15) compreende uma primeira seção de haste central (15a) e uma segunda seção de haste central (15b), que são inseridas em direções opostas dentro da cavidade de molde (12), de modo que as porções dianteiras (18a) e (18b) das seções de haste central (15a), (15b) se contatam entre si na cavidade de molde (12) para formar uma haste central continua. As ςρρΛρς Hp H a o f- c* ppnf ra 1 (1 Sfl Q ,3 η i nQpri HaQ P t ΓΡ VPP Hp w X—, W \-A V™* X X X-A X—■ V™- V-· V—· X X V— -L. X*A —L. ^ «X. * XX f -X- **-/ -X—/ f X-A W —l— X X X/ X-** -X- -X- X-A X—X K-J X-A X— X~ X-A V X—" · X-A \s correspondentes aberturas (16a) e (16b), na parede periférica (17) do molde (11). Isso permite a possibilidade de formar furos vazados não-cilindricos na pastilha de corte. Nas figuras 2a e 2b, as seções de haste central (15a), (15b) são adaptadas para produzir um furo vazado não-cilindrico no corpo verde de pastilha de corte.

[028] Nas figuras 2a e 2b a porção dianteira (18a) apresenta uma configuração macho, e a porção dianteira (18b) uma configuração fêmea, de modo que a porção dianteira (18a) pode ser inserida dentro da porção dianteira (18b) para formar uma haste central continua. Entretanto, é óbvio que as porções dianteiras das seções de naste central podem apresentar outras configurações. Assim, por exemplo, ambas as porções frontais (18a) e (18b) podem apresentar uma configuração macho e se contatarem entre si na cavidade de molde para formar uma haste central continua (não mostrado).

[029] A ferramenta de prensagem (20) pode ser disposta em uma prensa comercialmente disponível, tal como, o modelo CA-SP 160 Electric, comercialmente disponível da empresa Osterwalder AG.

[030] De acordo com a invenção, a disposição (100) compreende ainda um dispositivo de acionamento (30) para girar a haste central (15) numa direção alternada, em torno de seu eixo longitudinal (B) (conforme visto na figura 1). 0 dispositivo de acionamento pode, por exemplo, ser um motor elétrico ou um acionador hidráulico ou pneumático, que é acoplado à haste central (15). Uma disposição de engrenagem e um controlador (não mostrados) podem também ser dispostos entre o dispositivo de acionamento (30) e a haste central (15) para controlar o movimento da haste central. Quando em operação, o dispositivo de acionamento (30) gira a haste central com um predeterminado ângulo em uma primeira direção, por exemplo, na direção horária, em torno de seu eixo longitudinal e, depois, com um predeterminado ângulo na direção oposta, isto é, direção anti-horária. O dispositivo de acionamento (30) pode ser disposto para repetidamente girar a haste central (15) em direções alternadas. Um sensor que mede o ângulo de giro, tal como, um codificador rotativo, pode ser usado para garantir que a haste central seja girada de um predeterminado ângulo.

[031] A disposição (100) pode também compreender um forno de sinterização (60) para sinterizar os corpos verdes de pastilha de corte que são fabricados na ferramenta de prensagem (20).

[032] A seguir, o método da invenção será descrito com referência às figuras 3a a 3f.

[033] O método da invenção é implementado com uma disposição (100) que compreende uma ferramenta de prensagem (20) e um dispositivo de acionamento (30), conforme descrito acima.

[034] Numa primeira etapa, ver a figura 3a, a haste central (15) e os primeiro e segundo puncionadores (13), (14) são movidos para uma posição de enchimento de molde, o que permite o enchimento da cavidade de molde (12) com uma predeterminada quantidade de pó. 0 primeiro puncionador (13) , desse modo, é movido para fora da cavidade de molde (12) e o segundo puncionador (14) é movido dentro da cavidade de molde (12), para uma posição abaixo da abertura (16) para a haste central (15).

[035] Numa segunda etapa, ver a figura 3b, a haste central (15) é inserida dentro da cavidade de molde (12) através da abertura (16). Nas figuras 3a-3f a haste central (15) é uma única e continua haste central. Entretanto, conforme descrito acima com referência às figuras 2a e 2b, é possível que a haste central (15) compreenda duas seções, que são inseridas em direções opostas dentro da cavidade molde.

[036] Numa terceira etapa, ver a figura 3b, a cavidade de molde (12) é cheia com uma desejada quantidade de pó (40), por exemplo, uma assim chamada "quantidade para preenchimento" (não mostrado). 0 pó apresenta uma composição que é adequada para fabricação de pastilhas de corte. Assim, por exemplo, o pó compreende uma mistura de partículas duras, tal como, carbeto de tungstênio, e partículas de aglutinação, tal como cobalto. A quantidade e o tipo de pó dependem do tipo de pastilha de corte a ser fabricada.

[037] Após o enchimento da cavidade de molde (12), o segundo e inferior puncionador (14) pode, opcionalmente, ser movido dentro da cavidade de molde (12), para uniformemente distribuir o pó em volta da haste central (15) (ver a figura 3c). O movimento do segundo puncionador (14) pode ser também realizado para essa finalidade, durante o enchimento da cavidade de molde.

[038] Numa quarta etapa, a etapa de compactação, os primeiro e segundo puncionadores são movidos na direção de encontro entre si, dentro da cavidade de molde, ao longo do eixo de prensagem principal (A), para compactar o pó em um corpo verde de pastilha de corte. A etapa de compactação tem início quando ambos os puncionadores opostos se encontram em contato de modo não-compactante com o pó na cavidade de molde, e termina quando os puncionadores se moveram na direção de encontro entre si, dentro da cavidade de molde, para uma posição que é determinada pelas dimensões finais do corpo verde de pastilha de corte em questão.

[039] A figura 3d mostra a posição dos primeiro e segundo puncionadores (13), (14) no início da etapa de compactação, isto é, o primeiro puncionador superior (13) e o segundo puncionador inferior (14) em contato de modo não-compactante com o pó (40) na cavidade de molde (12) . É óbvio que anterior à etapa de compactação, o primeiro puncionador superior (13) pode ser movido de uma posição acima da cavidade de molde (ver a figura 3c) para a posição ilustrada na figura 3d. Esse movimento e a etapa de compactação podem ser executados como um curso contínuo.

[040] A figura 3e ilustra a ferramenta de prensagem (20) durante a etapa de compactação. O primeiro puncionador superior (13) e o segundo puncionador inferior (14), desse modo, são movidos na direção de encontro entre si dentro da cavidade de molde (12) para compactar o pó (40) em torno da haste/pino central (15). Durante a etapa de compactação, a força (F) que é aplicada ao primeiro puncionador e ao segundo puncionador pode ser medida e usada para controlar a compactação do pó.

[041] A etapa de compactação termina quando os puncionadores opostos tiverem se movido na direção de encontro entre si, dentro da cavidade de molde, para uma posição que é determinada pelas dimensões finais do corpo verde de pastilha de corte em questão (não mostrado nas figuras) .

[042] Após completar a etapa de compactação, ver a figura 3f, a haste central (15) e os primeiro e segundo puncionadores (13), (14) são movidos para uma posição de ejeção, para permitir ao corpo verde de pastilha de corte ser removido da cavidade de molde. Desse modo, a haste central (15) é retraída da cavidade de molde através da abertura (16) na parede (17) do molde (11). 0 segundo puncionador inferior (14) é ainda movido dentro da cavidade de molde (12) e, desse modo, empurra o corpo verde de pastilha de corte (50) para fora da cavidade de molde (12) e, simultaneamente, o primeiro puncionador superior (13) é movido para fora e para longe da cavidade de molde (12).

[043] Em seguida, o corpo verde de pastilha de corte é sínterizado, em uma etapa de sinterização, em uma pastilha de corte. A sinterização é realizada mediante colocação do corpo verde de pastilha de corte em um forno de sinterização, o qual é aquecido a uma predeterminada temperatura acima do ponto de fusão das partículas de aglutinante, mas, abaixo do ponto de fusão das partículas duras. A predeterminada temperatura, tipicamente, se dispõe na faixa de 1250°C-1950°C, dependendo do tipo de material aglutinante. Durante esse processo, o volume da pastilha de corte é tipicamente reduzido de 35-55%, devido ao fato de que as partículas de aglutinante se fundem e a porosidade é reduzida. Em seguida, a pastilha de corte sinterizada pode ser submetida a um posterior tratamento, tal como, polimento e revestimento.

[044] De acordo com a invenção, a haste central (15) é girada durante pelo menos uma parte da etapa de compactação com um predeterminado ângulo, numa direção alternada em torno de seu eixo longitudinal. Em maiores detalhes, a haste central (15) é desse modo girada com um predeterminado ângulo em uma primeira direção em torno de seu eixo longitudinal (B) (por exemplo, na direção horária). Depois, a haste central (15) é girada com um predeterminado ângulo na direção oposta em torno de seu eixo longitudinal (B) (isto é, na direção anti-horária). A figura 3e ilustra esquematicamente, mediante a seta (70), o giro da haste central (15) numa direção alternada em torno de seu eixo longitudinal (B).

[045] É óbvio que o giro da haste central (15) pode ser iniciado tanto na direção horária como na direção anti-horária. É também óbvio que a haste central (15) pode ser girada com o mesmo ângulo ou com diferentes ângulos a cada vez que é girada. Assim, por exemplo, a haste central (15) pode ser primeiramente girada de 30° na direção horária. Depois, a haste central (15) pode ser girada de 30° na direção anti-horária, em seguida, de 30° na direção horária e depois de 30° na direção anti-horária e assim por diante. Ou ainda, de acordo com um segundo exemplo, a haste central (15) pode primeiramente ser girada de 10° na direção horária. Depois, a haste central (15) pode ser girada de 20° na direção anti-horária, em seguida, de 15° na direção horária e depois de 40° na direção anti-horária, e assim por diante.

[046] É acreditado que o giro da haste central durante a etapa de compactação resulta em uma distribuição de densidade bastante uniforme no pó em volta do furo vazado no corpo verde de pastilha de corte. Isso será explicado a seguir fazendo-se referência à figura 4.

[047] A figura 4 mostra esquematicamente uma vista frontal ampliada de uma porção da disposição de molde durante a etapa de compactação. 0 pó (40) é distribuído em volta da haste central (15) e compactado entre os primeiro e segundo puncionadores (13), (14). Devido ao alinhamento axial dos primeiro e segundo puncionadores (13), (14) e da posição da haste central (15) na cavidade de molde, o pó será compactado com diferentes densidades nas diferentes seções do corpo verde de pastilha de corte. A figura 4 mostra esquematicamente a seção central (i), a seção periférica (ii) e a seção intermediária (iii) do corpo verde de n^cjti 1 hí Hp pprf-p Z\q vprqoq qppÕpq Q 5 ο p Q ΓΠ] ΡΤΪΊ r]t"Í ΡΛΤΠΡΠ1" P kA d LP i— .A. I i C-Λ VA \_Ç Jm. k— XÇ m JTx kJÍ ΧΛ _i_ V XÇ -L_ bJ CA xP X—1 X^ XA X-« κ-J kO CA XA X-*· XA LA X«* A l L LA X- _A_ X-«* CA. A 11 X-- A A X- X-»· indicadas pelas linhas tracejadas na figura 4, entretanto, deve ser observado que a distribuição de densidade, na realidade, é mais complexa no corpo verde de pastilha de corte. Uma densidade mais alta é obtida nas seções centrais (i), uma vez que a distância é curta entre o puncionador e a haste central. Uma densidade mais baixa é obtida nas seções intermediárias (iii), devido à distância relativamente longa entre o primeiro e o segundo puncionador.

[048] Quando a haste central (15) é girada alternadamente em volta de seu eixo longitudinal durante a compactação do pó, o atrito entre a haste central e o pó envolvente faz com que ocorra cisalhamento do pó numa região (R) próxima à haste central. Sem que se tenha fundamento em qualquer teoria, é acreditado que o cisalhamento do pó faça a equalização da diferença de densidade do pó na região em volta da haste central. 0 exato mecanismo que fundamenta esse aspecto não é inteiramente conhecido, entretanto, é acreditado, pelo menos, de certo modo, isso pode ser devido à redistribuição do pó das seções centrais do corpo verde de pastilha de corte para as seções periférica e intermediária do mesmo (ver as setas na figura 4).

[049] 0 efeito global é uma distribuição de densidade bastante uniforme em volta do furo vazado no corpo verde de pastilha de corte, o que, por sua vez, resulta em deformação mínima do furo vazado, quando o corpo verde de pastilha de corte encolhe durante a sinterização.

[050] Um adicional efeito positivo é que a equalização da densidade no corpo verde de pastilha de corte provoca uma redução global da porosidade no corpo verde de pastilha de corte. Esse efeito é especialmente alto na seção intermediária (iíi) do corpo verde de pastilha de corte.

[051] Para equalizar a densidade em volta do furo vazado do corpo verde de pastilha de corte é necessário girar a haste central de um ângulo maior que 0o. A densidade do pó nas seções intermediária e periférica do corpo verde de pastilha de corte aumenta com o aumento do ângulo de giro e, desse modo, ângulos de maior amplitude são preferidos. Entretanto, o predeterminado ângulo não deve exceder a 180°, uma vez que podería causar uma distribuição assimétrica de densidade.

[052] Preferivelmente, o predeterminado ângulo deve ser de 90° ou menos. É acreditado que uma distribuição de densidade uniforme é obtida em volta do furo vazado, pela redistribuição do pó da densa seção central (i) do corpo verde de pastilha de corte para a menos densa seção intermediária (iii).

[053] É ainda acreditado que ângulos de giro maiores promovem a formação de fissuras e, portanto, o ângulo de giro deve ser pequeno. Preferivelmente, o ângulo predeterminado se dispõe na faixa de 5-40°, mais preferivelmente, na faixa de 10-30°, mais ainda preferivelmente, de 5-20°, e ainda mais preferivelmente, de 10-20°. É acreditado que um cisalhamento otimizado e uma satisfatória redistribuição do pó, desse modo, são obtidos em volta da haste central. Isso minimiza o risco de formação de fissuras no corpo verde de pastilha de corte.

[054] O giro da haste central pode ser iniciado bem no começo da etapa de compactação ou durante ou antes do abaixamento do primeiro puncionador de uma posição acima da cavidade de molde. O giro da haste central pode ser também iniciado após o começo da etapa de compactação. Entretanto, durante a etapa de compactação, a densidade global no corpo verde de pastilha de corte aumenta e quando a densidade é alta, o giro da haste central pode provocar fissuras no corpo verde de pastilha de corte. Por outro lado, é acreditado que o giro da haste central ao final da etapa de compactação resulta numa equalização mais eficiente da densidade em volta do furo vazado. Isso é acreditado como sendo provocado por uma maior velocidade de cisalhamento e/ou aumento da redistribuição de pó devido ao alto atrito entre a haste central e o pó no final da etapa de compactação.

[055] Considerando o exposto acima, é preferido girar a haste central com ângulos de maior amplitude, tais como, na faixa de 30-180°, no início da etapa de compactação, tal como, nos primeiros cursos de 75% ou 50% ou 35% da mesma, e com ângulos de menor amplitude, tais como, na faixa de 540°, ao final da etapa de compactação, tal como, nos últimos cursos de 10% ou 15% ou 25% ou 35% da mesma.

[056] Entretanto, devido ao risco de formação de fissura, a haste central deve ser somente girada durante uma primeira parte da etapa de compactação e permanecer imóvel durante a parte final. Assim, por exemplo, a haste central é girada durante os iniciais 90-95% da etapa de compactação (isto é, 0-95% ou 0-90% da mesma) e permanece imóvel durante os últimos 5-10% da etapa de compactação. Preferivelmente, o giro é realizado durante o curso dos primeiros 75% da etapa de compactação, mais preferivelmente, durante o curso dos primeiros 50% da etapa de compactação e permanece imóvel durante o curso dos últimos 25% da etapa de compactação, mais preferivelmente, o curso dos últimos 50% da etapa de compactação.

[057] Assim, por exemplo, a haste central pode ser girada com ângulos de <90° no curso dos primeiros 50% da etapa de compactação e com ângulos de <45° na faixa dos 50% a 85% da etapa de compactação, e com ângulos de < 5-10°, de 85%-95% da etapa de compactação. Durante o curso dos últimos 5-15% da etapa de compactação, a haste central é imóvel.

[058] Logicamente, é possível girar a haste central somente durante o período final da etapa de compactação, por exemplo, durante o curso de 50%-95% da mesma. Isso é acreditado resultar numa efetiva redistribuiçâo do pó no corpo verde de pastilha de corte.

[059] Também, é possível se iniciar o giro da haste central com um ângulo de grande amplitude, tal como, 180°, no começo da etapa de compactação e, gradualmente, reduzir o ângulo de giro para 0o, no final da etapa de compactação.

[060] A quantidade de vezes que a haste central é girada durante uma etapa de compactação é importante, uma vez que se acredita que a redistribuiçâo do pó em volta da haste central aumenta com o aumento da freqüência de giro. Entretanto, um giro demasiadamente freqüente pode provocar fissuras no corpo verde de pastilha de corte. Preferivelmente, a haste central é então girada de 20-100 vezes durante uma etapa de compactação, mais preferivelmente, de 30-70 vezes, ainda mais preferivelmente, de 40-60 vezes durante a dita etapa de compactação.

[061] Uma etapa de compactação é curta e, tipicamente, demora apenas de 0,3 a 1 segundo. A fim de possibilitar o giro da haste central por uma suficiente quantidade de vezes, pode ser então necessário controlar a velocidade dos puncionadores opostos durante a etapa de compactação. Isso pode ser obtido, por exemplo, através da redução da velocidade dos puncionadores ou pela parada do movimento dos puncionadores uma ou mais vezes durante a etapa de compactação. Para se evitar etapas de compactação demasiadamente longas, com resultante baixa produtividade, a freqüência do giro da haste central deve ser mantida baixa, por exemplo, de 30-70 giros.

[062] O significado de um giro é de que a haste central é girada com um predeterminado ângulo na direção horária ou na direção anti-horária.

[063] Deve ser observado que o risco de fissuras e a distribuição de densidade na pastilha de corte dependem do tipo do pó usado e do modelo da pastilha. Portanto, as condições acima devem ser determinadas em cada caso individual.

[064] A figura 5 mostra esquematicamente um exemplo de uma pastilha de corte tangencial (1), fabricada de acordo com o método da invenção. A pastilha de corte é uma pastilha de corte de furo transversal, isto é, apresenta um furo transversal (9) de passagem vazada. A pastilha de corte apresenta superfícies inclinadas superior e inferior (2) e (3) , cada uma compreendendo uma aresta de corte periférica (4) . No centro de cada superfície inclinada, uma face de cavaco (10) é formada para quebra do cavaco. Na figura 5 somente a superfície inclinada superior (2) é visível, entretanto, as superfícies inclinadas superior e inferior são idênticas. Durante a fabricação, as superfícies inclinadas (2) e (3) são formadas pelos puncionadores superior e inferior. A pastilha de corte (1) compreende ainda superfícies dianteiras opostas (5) e (6), e superfícies laterais opostas (7) e (8) que se estendem entre as superfícies inclinadas superior e inferior (2) e (3). Durante a fabricação, as superfícies dianteiras e laterais são formadas pelas paredes da cavidade de molde (12). 0 furo transversal (9) para aperto da pastilha de corte a um cabo de ferramenta (não mostrado) se estende axialmente entre as superfícies inclinadas (2) e (3) e através das superfícies dianteiras opostas (5) e (6). Consequentemente, o furo transversal (9) se estende de modo não-paralelo, por exemplo, perpendicular, à direção de y-N "v* ji—s, y-L yi yy\ y-J λ ύ<"> "Λ Y"\ 4“ 4~ "Ί K ν' -ι /“ί /-"ν, y-"4 y—\ —\ /“Ί 4— | -""S jl G Γ1 ο ο. CJ S ΓΓI f Cl U X. d Γ1X- S d X. ο. Ο X. _L C« o. Cy. ci C3 C1 d d. o L. -3—L11 d. · [065] Embora modalidades específicas tenham sido divulgadas em detalhes, isso foi feito somente com a finalidade de ilustração, não sendo idealizado como uma finalidade limitativa. Especificamente, é contemplado que diversas substituições, alterações e modificações podem ser feitas dentro do escopo das reivindicações anexas.

[066] Assim, por exemplo, durante a etapa de compactação, a força (F) que é aplicada pelos puncionadores opostos, pode ser medida e usada para controlar o ângulo e a freqüência de giro da haste central (15) (ver a figura 3e) . A força aplicada (F) corresponde à densidade global do corpo verde de pastilha de corte e, portanto, também o atrito entre a haste central e o pó são adequados para uso na otimização do ângulo e freqüência de giro da haste central, para evitar a formação de fissuras.

[067] Também, é possível medir o torque que é aplicado sobre a haste central e usar esse valor para controlar o ângulo de giro e a freqüência de giro da haste central.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Método de fabricação de uma pastilha de corte (I) , a qual isenta um furo vazado (3), mediante uso de uma f·'r: intenta de prenr » n-m (20) , compreendendo um molde (II) tendo uma cavidade de molde que se estende através do dito molde {11) ao longo de um primeiro eixo de prensagem (A), um primeiro puncíonador (13) e um segundo puncionador (14), que são móveis numa direção de afastamento entre si e ao longo do dito primeiro eixo de prensagem (A), e uma ha (15), disposta para ser inserida dentro da cavidade de molde (12), numa direção não-paralela ao primeiro eixo de prensagem (A), dito método co :ndendo as etapas de: - movimentar os primeiro e segundo puncionadores (13, 14) para uma posição de enchimento de molde; - inserir a haste central (15) dentro da cavidade de molde (12) ; - encher a cavidade de molde (12) com pó; - movimentar os primeiro e segundo puncionadores (13, 14) dentro da cavidade de molde (12) numa direção de encontro entre si, ao longo de um prii eixo de prensagem (A) , de modo a compactar o pó em torno de uma haste cen (15) em u;í ■ - ; i ;< ; ; ’ * ; dito molde (11); - sinterizar o corpo verde de pastilha de corte; caracterizado pelo fato de que durante pelo menos uma parte da etapa de compactação, a haste central {15} é girada com um predeterminado ângulo numa direção alternativa, em torno de seu eixo longitudinal (B).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a haste central (15) é girada com o mesmo predeterminado ângulo em torno de seu eixo longitudinal (B),

3. Método, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a haste central {15} é girada em diferi predeterminados ângulos em torno de seu eixo longitudinal (B).

4. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato de que o predeterminado ângulo é < 180°, :··*>'.' elmente, < 90°.

5. : .o, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o predeterminado ângulo se dispõe na faixa de 5-400, nu lente, de 10-30°, ainda mais r - <- h ; 1 - · rente, de 5-20°, mais ainda Imente, de 10-20°.

6. Método, de acordo com reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato central (15) é girada durante 50-95% da etapa de compactação.

7. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações 1-6, caracterizado pelo fato de que a ' central (15) é disposta ser inserida dentro da cavidade de molde (12), numa direção perpendicular ao primeiro eixo de prensagem (A).

8. Método, de acordo com quaisquer das ■ i ; > n , caracterizado ■' * . ■ ‘ c : ■ ■ ju< · h ..c - ‘ '‘ * x , , ' · : „ : i : í ,< tu* s· ‘ * : :r,. ’ i ·, :· : ι ;r- : <·' v> du: ■'! · j ·:: * --1 >pa de compactação.

9. ti'4 ido, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a velocidade dos í > i.u :i >.'S . '·t x‘i, *' ■ v ; . i ;u,a etapa de • .t t - j. · j , :c: ί. ·;■ - : v ·. ■: » ;■ : i ■ : :-..0 ι· i .· número de voltas da haste central.

10. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações 1-9, caracterizado pelo fato de que a força (F) que é aplicada aos puncíonadores opostos (13, 14) é medida durante a etapa de compactação, e usada para controlar o ângulo de giro e/ou ou número de voltas da haste c .

11. Disposição (100) para fabricação de uma ..n; ■ :■ ' ; : · < . , . j < i. 11 ’·'·,'·· ·> > * ; .r. ! :: " >s i ■ , , u - : ' ,-t r , ίχ '■ s f :···:. ί ; ~ o,-.. “* ’ : .·-* , : ' t · ; , j :· ; ■. mui . ο ,’ΐ' i u· , , - ■ r. i . í c ’ . : , ;· :> :: . ;· ). .: ** · .-■·.· -:-0-:0 'i ‘ í s'·- r ί 1 * : - . 1 ϊ . ' : ·.- .:1 j : i r ' : r r 'ί:. . ·, t o : ' ! * >. >r‘ ηι ,1 ; | : ~ i : * r ' , ■ . - o t.1 * *■* c4 : ί . * , \ ι . n ' o * < ι -*: s ' - ■: -í primeiro eixo de t - j η o a , caracterizada „ fato de que a dita 1'. -p 010--- ','1- · *■:. 1 ■ d : um clísi · . ■·- de f : sn.r, · >> acionamento , disposto para girar a haste central {15} com um prec ninado ângulo numa direção alternativa em torno de seu eixo longitudinal {B).

12. Disposição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo le que a haste central (15) é de seção transversal circular,

13. Disposição, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo > de que a haste central (15) é de seção transversal nâo-circular.

14. Disposição, de acordo com das reivindicações 11-13, caracterizada pelo fato de que a haste central (15) compreende uma primeira seção de ■. j ' ) , ■ · ,r -< i ,'7 i . o■ - o t, :· :.!.■* . - o * r m ~, l .* 4 J " l· ‘ Ϊ “ \'' * t i' í* ’ !V , í- .. f ' ‘ ' \ < ιΐι i - ·ι , · - ’ " ;, . : :· - m i , r· ‘ ‘ ( , . - i t „ 1 , 1' - s ^ ’ i7 Γ . 1 * · !i’. ( „ * !, > ' < V . 1*1’ + ■ molde (12).

15. Disposição, de acordo com quaisquer das reivindicações 11-14, caracterizada pelo fato de ' r I r · - v - · .:· h : - u , iu - -, (o i ■ ; · )} t τ r <· o