Adesão de revestimentos duros pelo testador de riscos RST 100
A aderência dos revestimentos duros desempenha um papel crucial no desenvolvimento e produção de ferramentas de corte de elevada qualidade. Para avaliar esta propriedade, o método de teste de riscos é, muitas vezes, a única solução. Este relatório de aplicação demonstra a utilização de um novo testador de riscos simples, o RST 100, para a medição da aderência de revestimentos duros para ferramentas de corte.
Os revestimentos duros com espessura micrométrica têm desempenhado um papel fundamental no melhoramento do desempenho das ferramentas de corte há várias décadas. Permitiram o processamento de materiais que eram anteriormente difíceis de maquinar, como as ligas de níquel, os aços duais e os aços temperados. Estes revestimentos de superfície dura aumentam a vida útil dos insertos de corte, brocas e outras ferramentas. Permitem também melhores acabamentos superficiais, temperaturas de maquinação mais elevadas e maquinação mais rápida, melhorando assim a eficiência geral. No entanto, o seu desenvolvimento e produção exigem uma monitorização cuidadosa das suas propriedades, mais especificamente da sua adesão: mesmo o melhor revestimento será inútil se a sua adesão for fraca. Embora a limpeza completa do substrato antes da deposição melhore frequentemente a adesão dos revestimentos duros, mesmo os procedimentos de limpeza e ativação superficial mais eficientes não podem substituir os testes de adesão. Durante muitos anos, o método bem estabelecido para a medição da aderência de revestimentos duros tem sido o método de ensaio de riscos. É o único método que fornece informações quantitativas sobre a aderência do revestimento – ao contrário do teste Rockwell concorrente, que oferece apenas resultados qualitativos baseados na observação dos danos do revestimento perto da impressão. Além disso, o ensaio Rockwell apresenta várias restrições quanto à relação entre o módulo de elasticidade e a dureza do revestimento e do substrato, o que limita a sua utilização. O teste de risco, por outro lado, pode ser facilmente utilizado numa vasta gama de revestimentos e substratos rígidos. A análise de um teste de risco é simples e a determinação da adesão através de cargas críticas pode ser realizada mesmo por operadores inexperientes. Isto torna o método de risco adequado não só para a medição da aderência de revestimentos recentemente desenvolvidos, mas também para o controlo de qualidade na produção.
Os revestimentos duros com espessura micrométrica têm desempenhado um papel fundamental no melhoramento do desempenho das ferramentas de corte há várias décadas. Permitiram o processamento de materiais que eram anteriormente difíceis de maquinar, como as ligas de níquel, os aços duais e os aços temperados. Estes revestimentos de superfície dura aumentam a vida útil dos insertos de corte, brocas e outras ferramentas. Permitem também melhores acabamentos superficiais, temperaturas de maquinação mais elevadas e maquinação mais rápida, melhorando assim a eficiência geral. No entanto, o seu desenvolvimento e produção exigem uma monitorização cuidadosa das suas propriedades, mais especificamente da sua adesão: mesmo o melhor revestimento será inútil se a sua adesão for fraca. Embora a limpeza completa do substrato antes da deposição melhore frequentemente a adesão dos revestimentos duros, mesmo os procedimentos de limpeza e ativação superficial mais eficientes não podem substituir os testes de adesão. Durante muitos anos, o método bem estabelecido para a medição da aderência de revestimentos duros tem sido o método de ensaio de riscos. É o único método que fornece informações quantitativas sobre a aderência do revestimento – ao contrário do teste Rockwell concorrente, que oferece apenas resultados qualitativos baseados na observação dos danos do revestimento perto da impressão. Além disso, o ensaio Rockwell apresenta várias restrições quanto à relação entre o módulo de elasticidade e a dureza do revestimento e do substrato, o que limita a sua utilização. O teste de risco, por outro lado, pode ser facilmente utilizado numa vasta gama de revestimentos e substratos rígidos. A análise de um teste de risco é simples e a determinação da adesão através de cargas críticas pode ser realizada mesmo por operadores inexperientes. Isto torna o método de risco adequado não só para a medição da aderência de revestimentos recentemente desenvolvidos, mas também para o controlo de qualidade na produção.
Este relatório de aplicação demonstra a utilização do novo testador de riscos RST 100 (Figura 1) para a medição da aderência de diversos tipos de revestimentos rígidos.
2. Medições de adesão de revestimentos duros utilizando o testador de riscos RST 100
O princípio do método é simples, como se pode observar na Figura 2. A adesão do revestimento é determinada através de cargas críticas (Lc), que são definidas como a força normal à qual ocorre a delaminação parcial ou completa do revestimento. A sua determinação é facilmente realizada através da observação ótica do rasto de riscos utilizando o microscópio ótico do próprio RST 100 (Figura 1). Para revestimentos de espessura igual ou semelhante e do mesmo tipo, uma carga crítica mais elevada significa uma melhor adesão.
O testador de riscos Anton Paar RST 100 permite a gravação de uma imagem panorâmica de toda a trajetória de riscos. Esta imagem panorâmica é sincronizada com os sinais registados e permite a fácil comparação de cargas críticas em vários revestimentos. Também pode ser exportada como uma imagem separada.
A tabela seguinte mostra exemplos de imagens panorâmicas de revestimentos rígidos selecionados em substrato de aço rápido (HSS), juntamente com os seus valores de carga crítica. O comprimento de cada risco foi de 3 mm e a velocidade de cada risco foi de 6 mm/min. A carga final foi ajustada para atingir a delaminação completa do revestimento quando se utiliza um indentador esférico de diamante com um raio de 200 μm.
3. Conclusão
Este relatório de aplicação apresenta exemplos de utilização do novo testador de riscos RST 100 para testes de aderência de revestimentos duros. A avaliação da adesão sob cargas críticas pode ser facilmente utilizada tanto no desenvolvimento de revestimentos como no controlo de qualidade na produção. A imagem panorâmica sincronizada é extremamente útil para a determinação de cargas críticas e comparação de riscos.
3. Conclusão
Este relatório de aplicação apresenta exemplos de utilização do novo testador de riscos RST 100 para testes de aderência de revestimentos duros. A avaliação da adesão sob cargas críticas pode ser facilmente utilizada tanto no desenvolvimento de revestimentos como no controlo de qualidade na produção. A imagem panorâmica sincronizada é extremamente útil para a determinação de cargas críticas e comparação de riscos.
