Comparação de técnicas de modificação superficial e suas influências na adesão do revestimento em ferramentas de metal duro

Abstract

Os revestimentos propiciam um aumento na vida útil da ferramenta de corte, contudo é importante ressaltar que as características superficiais da ferramenta interferem diretamente na adesão deste revestimento. Técnicas de modificação superficial são frequentemente empregadas e visam modificar a rugosidade nas ferramentas para melhorar a adesão dos revestimentos a serem aplicados. Muitos trabalhos foram publicados nessa área enfatizando que a aderência do revestimento ao substrato depende de interações físicas entre os dois materiais. Entretanto, os ensaios apresentados para a comprovação da aderência, não são condizentes com os processos de usinagem, como por exemplo, o ensaio de indentação que é comumente encontrado em artigos científicos. Portanto, este trabalho tem como objetivo comparar duas técnicas de modificação superficial em ferramentas de metal duro, onde ensaios de usinagem foram realizados para analisar a aderência do revestimento. As técnicas comparadas foram a pulverização catódica (sputtering) e o polimento químico. O sputtering foi realizado em reatores de plasma onde os íons positivos produzidos nessa técnica se chocam com as amostras e arrancam átomos ou moléculas da superfície modificando a rugosidade, já para o polimento químico utilizou-se de soluções ácidas e alcalinas para remover material das superfícies das ferramentas alterando a rugosidade inicial. Após os tratamentos superficiais, as amostras foram revestidas com um filme de TiNAl com uma espessura de 4,4 µm. Em seguida, foram submetidas a ensaios de vida através do processo de torneamento externo de ferro fundido. Para a verificação do fim de vida das ferramentas utilizou-se da técnica de microscopia óptica. De maneira geral observou-se que as ferramentas tratadas por sputtering apresentaram um incremento substancial na vida das ferramentas, provando que a mudança na rugosidade melhora a adesão do revestimento ao substrato.