Nesta última parte do trabalho, apresentamos os aços ferramenta para moldes plásticos, que têm como principal característica a alta resistência ao desgaste, ao impacto e à corrosão.
Cristiane Sales Gonçalves
Carlos Humberto Sartori
Como já mencionado nas duas edições anteriores, o aço ferramenta é um produto que se destaca como componente essencial no desenvolvimento de ferramentas utilizadas em operações como corte, usinagem, estampagem, conformação, extrusão e moldagem por injeção. Esses aços apresentam elevada dureza, alta resistência ao desgaste, estabilidade térmica e capacidade de manter suas propriedades mecânicas sob altas pressões e temperaturas.
Na seleção do aço ferramenta, é necessário avaliar fatores como resistência ao impacto, desempenho em altas temperaturas, velocidade do processo, viabilidade econômica e operação em baixas temperaturas. Compreender as propriedades específicas de cada classe de aço ferramenta é essencial para tomar decisões bem fundamentadas.
Nas duas primeiras partes deste trabalho – publicadas nas edições 185 e 186 da revista Siderurgia Brasil, em abril e maio de 2025 –, já abordamos os aços para trabalhos a quente e a frio. Nesta terceira e última parte, trataremos dos aspectos a seguir.
Aços ferramenta para moldes plásticos e Aços Rápidos
Os aços ferramenta para moldes plásticos são materiais especialmente desenvolvidos para a fabricação de moldes utilizados no processo de injeção de plásticos, nos quais se exige alta precisão, excelente acabamento e grande durabilidade. Esses aços precisam apresentar elevada resistência ao desgaste, ao impacto e à corrosão, além de manter propriedades mecânicas e térmicas estáveis ao longo do ciclo de injeção, que pode ser repetido inúmeras vezes.
Principais características dos aços para moldes plásticos:
Resistência ao desgaste: suportam o atrito contínuo com plásticos abrasivos, mantendo a forma e a funcionalidade do molde.
Resistência à corrosão: evitam falhas prematuras causadas pelo contato com plásticos que contêm aditivos, umidade ou produtos químicos.
Estabilidade térmica: resistem a variações rápidas de temperatura sem sofrer deformações ou perda de propriedades.
Facilidade de usinagem e acabamento: permitem obtenção de superfícies lisas e acabamentos de alta qualidade, especialmente em moldes destinados a plásticos transparentes e de alta precisão.
Boa tenacidade: suportam choques mecânicos, prevenindo trincas ou quebras nos moldes.
Os aços para moldes plásticos são geralmente classificados em duas categorias principais:aços não resistentes à corrosão, eaços resistentes à corrosão. Cada uma dessas categorias pode incluir materiais já fornecidos com tratamento térmico, ou que exigem tratamento posterior. O diagrama a seguir resume alguns dos principais tipos de aços empregados na indústria de moldes plásticos.
Tabela 4: Classificação dos aços ferramenta para moldes plásticos
Tabela 5: Aplicações típicas x aços ferramenta para moldes plásticos
Abaixo segue um gráfico que posiciona os principais produtos Villares Metals mantidos em estoque para moldes plásticos.
Gráfico 3: Portfólio de aços ferramenta para moldes plásticos da Villares Metals
Aços Rápidos
Os aços rápidos são uma classe de aços ferramenta com propriedades excepcionais, que os tornam ideais para operações de corte em alta velocidade, como fresamento, torneamento, brochamento, furação e outros processos de usinagem. Esses aços são projetados para manter elevada dureza mesmo em temperaturas elevadas, o que os torna extremamente eficientes e duráveis em ferramentas de corte.
Características principais dos aços rápidos:
Alta dureza em temperaturas elevadas: mantêm dureza superior a 60 HRC, permitindo maior durabilidade das ferramentas.
Resistência ao desgaste: elevada resistência ao atrito, prolongando a vida útil da ferramenta.
Resistência ao calor: suportam deformações térmicas em condições de calor intenso.
Tenacidade e resistência à fratura: boa resistência a choques e impactos.
Capacidade de corte em alta velocidade: aumentam a produtividade e a eficiência dos processos de usinagem.
Os aços rápidos contêm elementos como carbono, cromo, tungstênio, molibdênio e vanádio, que são os principais responsáveis pela resistência ao calor e pela dureza.
Tipos comuns:
AISI T1: Alta concentração de tungstênio, utilizado para ferramentas de corte em altas temperaturas.
AISI T15: Contém cobalto, o que melhora a resistência ao calor e à oxidação.
M2 e M42: Contêm molibdênio, tungstênio e cobalto; são amplamente usados em fresas, brocas e outras ferramentas de corte.
Aplicações típicas:
Fresamento e torneamento de metais, especialmente os de difícil usinagem.
Brocas para perfuração de metais duros.
Fresas para usinagem de materiais de alta dureza.
Ferramentas de corte para operações em alta velocidade, como na produção seriada de peças metálicas.
Esses aços são essenciais para operações de usinagem de alta precisão e alta produtividade em diversas indústrias.
Tabela 6: Aplicações típicas x Aços Rápidos
Gráfico 4: Portfólio de aços rápidos da Villares Metals
Após a análise detalhada das principais classes de aços ferramenta, conclui-se que não existe um material universalmente ideal para todas as aplicações. Cada tipo de aço apresenta um conjunto específico de propriedades que o torna mais adequado a determinadas condições de trabalho. Alguns aços, como o H13, por exemplo, destacam-se pela versatilidade, podendo ser utilizados tanto em aplicações típicas de trabalho a quente quanto na fabricação de moldes para plásticos.
A seleção adequada do aço ferramenta deve estar alinhada às exigências técnicas da aplicação, considerando fatores como temperatura de operação, esforço mecânico, abrasividade, resistência à corrosão e tipo de tratamento térmico ou dureza desejada. Essa compatibilidade entre o material e a aplicação é fundamental para garantir a longevidade da ferramenta e a otimização dos custos operacionais.
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Acesse: www.villaresmetals.com
App Villares Metals Connect.
Autores:
Cristiane Sales Gonçalves
Engenheira de Materiais e mestre em Engenharia Metalúrgica,
gerente técnica da Assessoria Técnica da Villares Metals S.A.,
Sumaré, SP – Brasil.
Carlos Humberto Sartori
Engenheiro Metalurgista e mestre em Engenharia Metalúrgica,
gerente de Engenharia de Aplicação – Aços e Tratamentos
Térmicos da Villares Metals S.A., Sumaré, SP – Brasil.
NOTA DO EDITOR: A primeira parte deste artigo foi publicada na edição de abril, e a segunda parte na edição de maio 2025. Acesse: https://siderurgiabrasil.com.br/edicoes-anteriores leia as duas partes iniciais do trabalho.
