As Matérias-Primas Críticas Em Ferramentas De Corte Para Aplicações De Usinagem - Uma Revisão

Abstract

O metalduro é um compósito de carboneto de tungstênio (WC) ligado com cobalto, ocasionalmente podendo conter pequenas quantidades de outros carbonetos TiC, TaC, NbC, Cr2C3, VC, entre outros, para obter propriedades específicas. Este trabalho tem como objetivo apresentar uma revisão sobre as matérias-primas críticas em ferramentas de corte de usinagem e destacar as tendências no emprego de novos materiais visando minimizar o consumo de WC e Co, nas ferramentas de usinagem. Analisando a situação crítica na obtenção das matérias-primas, escassez, processo de fabricação, toxicidade e custo de aquisição e acesso. O uso de outros metais como fase ligante de metais duros, tais como Ni e Fe, com substituição ao Co, estão sendo considerados como uma alternativa menos agressiva ao ser humano e ao meio ambiente. Comparado ao Co, o uso de Fe e Ni pode ser considerado como inertes a saúde, e com menor potencial para causar doenças ocupacionais aos trabalhadores nas rotas de fabricação de metal duro. Devido à dependência da importação de matéria-prima, necessária a fabricação de metal duro, é vital desenvolver soluções alternativas para enfrentar o alto risco de restrições ao acesso de WC e Co. É necessário avançar em pesquisas visando desenvolver soluções em ferramentas, englobando não só processos convencionais de obtenção de metais duros, mas também o uso de materiais alternativos e novas técnicas de fabricação. Defeitos como crescimento anormal de grãos de WC, baixo rendimento da resistência ao desgaste, molhabilidade da fase ligante com os particulados cerâmicos, entre outros, são situações problemáticas que tornam necessário mais estudos na inter-relação entre processamento, estrutura, propriedades e desempenho, que são muito importantes para os profissionais da área de usinagem. A substituição do Co e WC é uma das tendências de pesquisas da sustentabilidade ambiental, processos de reciclagem, economia circular e urban mining para o desenvolvimento sustentável da cadeia produtiva de metal duro.

Ferramentas de corte a base de carbonetos cimentados (metais duros) aplicadas ao torneamento de aço AISI 4340 endurecido: contribuição ao estudo de substituição ao sistema WC-Co por uma alternativa NbC-Ni.

“…Somado a isto, o alto custo e a constante valorização do preço do minério, uma consequência do fato de ser amplamente extraído em áreas que foram afetadas por conflitos, tem motivado a busca por material mais barato (MIDTGARD;BINDERUP, 1994;PRAKASH et al, 1980;MOHRBACHER, 2014;WOYDT et al, 2016;FRANCO et al, 2015;TOLLER, 2017;MIRANDA et. al, 2021).…”