Usinagem de Aço para Moldes Pré-endurecido: Fresamento de Blocos da Família P20 a 30–36 HRC

A premissa do fluxo de trabalho

Os aços pré-endurecidos — 1.2311, 1.2312, 1.2738 e seus parentes da família P20 — são entregues a aproximadamente 290–340 HB (cerca de 30–36 HRC) justamente para que o fabricante de moldes possa usinar a cavidade e colocar a ferramenta em serviço sem nenhum tratamento térmico adicional e sem distorção de têmpera para corrigir. O preço dessa conveniência é que todas as operações acontecem em aço moderadamente duro, e as estratégias diferem das da usinagem de aço macio.

Estratégia de fresamento

• Ferramentas: metal duro de grão fino revestido é a base — revestimentos do tipo TiAlN/AlTiN toleram o calor do fresamento duro; fresas de topo esféricas e de raio de canto (bull-nose) dominam o trabalho em cavidades, nos comprimentos mais curtos que a geometria permite.
• Abordagem de usinagem de alta velocidade (HSM): pequenos engajamentos radiais e passos axiais rasos a alta rotação do fuso e alto avanço mantêm a espessura do cavaco consistente e as forças de corte baixas, o que protege tanto a vida da ferramenta quanto o acabamento superficial. Grandes passos laterais com uma ferramenta enterrada superaquecem as arestas rapidamente nessa faixa de dureza.
• Trajetórias de desbaste trocoidal/adaptativo mantêm o engajamento constante da ferramenta em bolsões e canais — os picos de engajamento do desbaste convencional por contornos paralelos são a causa usual de falha súbita da fresa de topo em material pré-endurecido.
• O fresamento concordante é preferido: ele direciona o calor para o cavaco e evita a entrada por fricção do fresamento discordante, que encrua e cega as arestas.

Semi-acabamento e acabamento

Como não há uma etapa de retificação pós-endurecimento para resgatar a cavidade, o próprio fresamento precisa entregar precisão e acabamento quase finais. Passes de usinagem de restos (rest-machining) limpam o material que a ferramenta de desbaste não alcançou; corridas de acabamento com pequenos passos laterais (frações de milímetro em superfícies contornadas) deixam uma superfície que precisa apenas de pedra e polimento. Deixe sobremetal uniforme em cada etapa — uma tolerância irregular aparece depois como marcas de vibração e variação no polimento.

Onde a eletroerosão assume

Algumas características da cavidade simplesmente não podem ser fresadas em aço endurecido:

• Nervuras e canais profundos e estreitos, cantos internos vivos (um canto fresado não pode ser mais vivo que o raio da ferramenta) e gravações finas vão para a eletroerosão por penetração.
• A eletroerosão a fio (EDM) cuida de perfis passantes, furos de pinos extratores e pinos-guia em placas acabadas, e da separação de insertos.

A eletroerosão em aço pré-endurecido não exige amolecimento nem re-endurecimento, e é exatamente por isso que o conceito de pré-endurecido combina tão bem com ela — mas preveja a remoção ou a consideração da fina camada refundida em superfícies polidas ou de alta fadiga.

Notas práticas

• Minimize as montagens e refixações: a condição de entrega livre de distorção vale pouco se o bloco for deformado na morsa. Apoie totalmente as chapas grandes; desbaste as faces tensionadas simetricamente, pois remover material de maneira desigual de uma chapa laminada pode liberar tensões residuais e empenar levemente o bloco, mesmo sem tratamento térmico.
• O 1.2312 (a variante de corte livre com enxofre) usina notavelmente mais rápido e é ideal para blocos porta-moldes e peças não polidas; mantenha-o fora de cavidades com polimento espelhado, onde suas inclusões limitam o acabamento alcançável.