VIMCOR AÇO INOXIDÁVEL DE ALTA USINABILIDADE …villaresmetals.asia/portuguese/files/VIMCOR.pdf · CASO PRÁTICO - Moldes e matrizes utilizados na conformação de polímeros normalmente

VIMCORVIMCOR

AÇO INOXIDÁVEL DE ALTA USINABILIDADE

PARA MOLDES PLÁSTICOS

CONTRIBUIÇÕES PARA A COMPETITIVIDADE DA

FERRAMENTARIA NACIONAL Eng. M. Eng. Paulo Haddad

Assessoria Técnica

TRABALHANDO PARA O TRABALHANDO PARA O

FORTALECIMENTO DA CADEIA!FORTALECIMENTO DA CADEIA!

Interações Partindo da VILLARES METALS naCadeia de Ferramentas, Moldes e Matrizes

UsinagemTratamento

TérmicoProjeto Acabamento UsoDesign Aço

Sistema Educacional

Entidades de Classe

CASO PRÁTICO

- Moldes e matrizes utilizados na conformação de pol ímeros normalmente por injeção, extrusão ou sopro.

-Classificação: AISI tipo P (P20);Inoxidáveis: AISI 420, WNr. 1.2085

-Principais requisitos em aços para moldes plásticos :

- Resistência Mecânica; - Boa usinabilidade;- Boa polibilidade;- Resistência a corrosão (plásticos clorados ou ambie ntes úmidos).

MOLDES PLÁSTICOS

VIMCOR VIMCOR AÇO INOXIDÁVEL DE ALTA USINABILIDADE PARA MOLDES PL ÁSTICOS

USINABILIDADE

RESPOSTA À TEXTURIZAÇÃO

REQUISITOS DOS AÇOS PARA MOLDES PARA TRANSFORMAÇÃO DE

PLÁSTICOS

SOLDABILIDADE

RESPOSTA ÀNITRETAÇÃO

RESISTÊNCIA MECÂNICA

POLIBILIDADE

SIMPLICIDADE DE TRATAMENTO

TÉRMICO

CONDUTIBILIDADE TÉRMICA

INOXIDABILIDADE


MOLDES PLÁSTICOS


COMPONENTES

Câmaras Quentes Placas de Refrigeração


Desenvolvimento da Liga Desenvolvimento da Liga e Modelagem Termodinâmica:e Modelagem Termodinâmica:-- Estabilidade Estabilidade MicroestruturalMicroestrutural ;;-- SoldabilidadeSoldabilidade ;;-- Resistência a Corrosão;Resistência a Corrosão;-- UsinabilidadeUsinabilidade ;;


PRODUÇÃO DO AÇO

Típicas temperaturas máximas de conformação: 1150 a 1260ºC

Aços inoxidáveis de baixo carbono e baixo níquel

Temperatura elevada de forjamento

Temperatura ideal de forjamento


MOTIVAÇÃO

Desenvolver um aço que atenda as principais necessi dades da cadeia de moldes e matrizes:

- Ferramentarias: Alta usinabilidade;

- Usuários finais: Resistência a corrosão;

- Fabricante de aço (Usina): Facilidade de conformaç ão.


MODELAGEM

ALLOY DESIGN

US Patents No 6,045,633 e No 6,358,344

Liga comercial 1 Liga comercial 2

aust. aust.

ferrita ferrita


MODELAGEM

ALLOY DESIGN – Efeito do Nitrogênio


MODELAGEM

ALLOY DESIGN – Efeito do Manganês


MODELAGEM

ALLOY DESIGN – VIMCOR

Mapa de fases - Comercial 1 Mapa de fases - VIMCOR


ESTABILIDADE MICROESTRUTURAL

CONFIRMAÇÃO DOS CÁLCULOS TERMODINÂMICOS

a)

b)

c)

0

5

10

15

20

25

30

35

1120 1140 1160 1180 1200 1220 1240 1260 1280

Temperatura de Homogeneização (ºC)

% F

errit

a D

elta

Liga Comercial 1

Liga Pesquisada 1

VIMCOR

Limite aceitável

VIMCOREfeito combinado do

N e Mn

Efeito do Nitrogênio

0,05N e 1,3Mn

Liga Comercial 1

0,04N e 1,3Mn

Homogeneização por 24 horas a 1120, 1150, 1180, 120 0, 1230 e 1260ºC seguido de resfriamento ao ar.


PROPRIEDADES

SOLDABILIDADEGleeble 1500D

Aquecimento a 1400ºC (50ºC/s) patamar de 5 segundos e resfriamento via garras

de cobre.


PROPRIEDADES

RESISTÊNCIA A CORROSÃO

VP420T

VIMCOR

VP20ISO

Condição Inicial Após 6 meses sem proteção superficial.


Testes de abertura de cavidade em fresamento

Centro de Usinagem C 600 U – HermleCCM – ITA.

PROPRIEDADES

USINABILIDADE EM FRESAMENTO

Desempenho superior em 36%


PROPRIEDADES

CARACTERÍSTICAS QUE FAVORECEM A USINAGEM

Sulfetos de Mn

Elevada estabilidade dimensional.


TESTES DE CAMPO

PLACA DE REFRIGERAÇÃO COM 32 CAVIDADES

780 mm


CONCLUSÕES

- VIMCOR possui excelente usinabilidade por ser um aço re ssulfuradoe apresentar alta estabilidade dimensional após seu beneficiamento.

- O baixo teor de carbono do aço contribuiu para uma boa resposta a soldagem, proporcionando pequenas variações de dureza n a região afetada pelo calor.

- O aço VIMCOR torna-se uma interessante contribuição pa ra a cadeia de moldes e matrizes, tendo em vista que ele atende os principais requisitos do setor nas aplicações de câmaras quentes e componentes.


REFERÊNCIAS

[1] Roberts, G., Krauss, G., Kennedy, R.. Tool Steel s, 5th Edition;

[2] Bacalhau, J. B., Gonçalves,C.S., VIMCOR: Aço in oxidável de alta usinabilidade para o segmento de moldes plásticos, Revista CD Destaque, Abril, 20 11;

[3] US Patents No 6,045,633 e No 6,358,344.

[4] Bacalhau, J. B., Farina, A. B. Souza, E. N., Ba rbosa, C.A, Thermodynamic simulation of nitrogen and manganese contents in delta ferite formation of plastic mold stainless steel. CalphadConference, Poster Presentation, 2011.

[5] POLIMOLD INDUSTRIAL. Sistema de câmara quente e acessórios: catálogo 2001. São Paulo: Polimold Industrial: 2001. 72p.

[6] FOUNDATION OF COMPUTATIONAL THERMODYNAMICS. The rmo-Calc Software User’s Guide: Version S. Stockholm, Sweden: FCT, 2009.

[7] Trent, M. C., Wright, P. K., 2000. Metal cuttin g principles. 4.ed. London: Butterworth-Heinemann, 1977. 203p.

[8] AMERICAN SOCIETY FOR METALS. Metals Handbook: M achining, v.16. 9.ed. Metals Park: Ohio, 1989.


[email protected] 707 0577

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