Velocidades, Avanços e Vida de Ferramenta para Maquinar Invar 36

Autor Invar Machining editorial team· Atualizado em 26 de setembro de 2026

Os parâmetros típicos de maquinagem do Invar 36 situam-se próximos dos do inoxidável 304: fresagem com carboneto revestido a 30 a 60 m/min, HSS a 15 a 25 m/min, avanços mantidos altos o suficiente para que a aresta esteja sempre a remover uma apara real, e fluido de corte abundante dirigido ao corte. A liga é pastosa, propensa a encruar e exigente para as arestas de ferramenta se o programa não for feito para ela. As tabelas abaixo são pontos de partida que uma oficina ajusta em função da vida de ferramenta e do acabamento que realmente observa, e o programa da própria oficina prevalece.

Porque o Invar 36 se comporta desta forma

O Invar 36 é cerca de 64 % ferro e 36 % níquel, e partilha a estrutura cúbica de faces centradas que torna o inoxidável austenítico pastoso de cortar. A dureza recozida é de apenas cerca de 70 a 80 HRB, aproximadamente 130 a 160 HB, por isso a liga é branda, e o problema não é a dureza. O material encrua rapidamente sob uma aresta embotada ou um corte leve que roça, o que eleva as forças de corte na passagem seguinte. Sem controlo, isto transforma-se em chatter, aresta postiça e um acabamento de superfície que piora em vez de melhorar à medida que a ferramenta se desgasta. As classificações de maquinabilidade situam-o em cerca de 40 a 50 % de um aço de corte fácil, na mesma faixa do inoxidável 304.

A liga tem também uma condutividade térmica mais baixa do que o aço-carbono, por isso o calor gerado na aresta de corte não se afasta da ferramenta tão rápido. Esse calor concentra-se onde a ferramenta está a trabalhar mais, o que é parte da razão pela qual a vida da ferramenta em Invar tende a ser mais curta do que num aço de dureza semelhante. A composição ferro-níquel do Invar e a sua estrutura cúbica de faces centradas explicam a maior parte deste comportamento, e porque o Invar encrua cobre o mecanismo com mais profundidade.

Parâmetros típicos de fresagem

Fresar Invar 36 resume-se a manter a aresta a cortar, evitar a demora e remover as aparas antes de serem recortadas. Pontos de partida típicos:

Operação	Material da ferramenta	Velocidade, m/min	Avanço por dente, mm	Notas de profundidade
Desbaste, fresagem lateral	Carboneto sólido revestido, AlTiN ou semelhante	30 a 60	0,05 a 0,10	Axial até 1x o diâmetro, radial 25 a 40 % do diâmetro
Desbaste, HSS	HSS-Co (classe M42)	15 a 25	0,04 a 0,08	Axial 0,5x o diâmetro, radial mais reduzido
Acabamento	Carboneto sólido revestido	40 a 70	0,03 a 0,06	Axial 0,2 a 0,5 mm, radial 0,1 a 0,3 mm, depois do alívio de tensões
Fresagem de faceamento	Carboneto indexável, ângulo positivo	40 a 70	0,08 a 0,15	Axial 0,5 a 2 mm, evitar o envolvimento total em chapa fina

A fresagem concordante é a escolha habitual, porque mantém a espessura da apara a diminuir ao longo do corte em vez de começar o dente numa apara fina e a roçar, o que favorece o encruamento. Em cavidades, uma trajetória trocoidal ou dinâmica com um passo radial pequeno e profundidade axial total mantém a carga constante e o calor na apara. As opções de estratégia estão em estratégia de fresagem do Invar.

Parâmetros típicos de torneamento

Para ferramenta de carboneto num torno CNC rígido, as oficinas trabalham o Invar 36 a velocidades de superfície mais baixas do que no aço 4140, com um avanço escolhido para manter a ferramenta a cortar em vez de roçar. Pontos de partida típicos:

Operação	Material da ferramenta	Velocidade, m/min	Avanço, mm/rot	Notas de profundidade
Desbaste	Pastilha de carboneto revestido, quebra-apara positivo	40 a 70	0,15 a 0,30	1 a 3 mm, profundidade constante para evitar um degrau encruado
Desbaste, HSS	HSS-Co	15 a 25	0,10 a 0,20	1 a 2 mm
Acabamento	Carboneto revestido, ponta afiada	60 a 90	0,05 a 0,15	0,2 a 0,5 mm, depois do alívio de tensões
Sangramento e ranhuras	Carboneto, quebra-apara estreito	30 a 50	0,05 a 0,10	Fluido de corte dirigido à ranhura, avanço nunca abaixo da apara mínima

O torneamento traz a sua própria armadilha: as aparas longas enrolam-se na peça e no mandril, a menos que a pastilha as quebre. Um quebra-apara ajustado à faixa de avanço, não um genérico, é a solução habitual. Torneamento CNC do Invar cobre alojamentos de lentes, espaçadores e outras peças redondas com mais detalhe.

Parâmetros típicos de furação e roscagem

Os furos são onde o encruamento morde com mais força, porque uma broca que faz picotagem demasiado leve ou se demora no fundo cria uma casca dura que a próxima picotagem ou o macho tem de cortar. Pontos de partida típicos:

Operação	Material da ferramenta	Velocidade, m/min	Avanço	Notas de profundidade
Furação	Broca helicoidal HSS-Co, ponta dividida de 130° a 135°	10 a 15	0,05 a 0,12 mm/rot, subindo com o diâmetro	Picotagem de 1x o diâmetro, retração total para limpar aparas
Furação	Broca de carboneto sólido, com fluido de corte interno	30 a 50	0,08 a 0,15 mm/rot	Picotagens mais profundas ou nenhuma com fluido de corte interno
Escareamento	Escareador de carboneto ou HSS-Co	8 a 15	0,15 a 0,30 mm/rot	Deixar 0,1 a 0,2 mm, fluido de corte abundante
Roscagem, por corte	Macho helicoidal HSS-E, TiN ou TiCN	3 a 6	Passo	65 a 70 % da rosca, furar no extremo maior da faixa de dimensão
Roscagem, por deformação	Macho de deformação HSS-E	5 a 10	Passo	Pré-furo maior, a liga dúctil favorece a deformação, óleo ou fluido de alta lubricidade
Fresagem de rosca	Fresa de rosca de carboneto sólido	25 a 40	0,03 a 0,05 mm/dente	Preferida para furos ciegos e M6 ou maior, sem risco de quebra do macho

Um macho que trava no Invar custa o macho e muitas vezes a peça, por isso muitas oficinas fresam a rosca sempre que possível e especificam insertos roscados em furos montados repetidamente. Veja furação e roscagem do Invar e insertos roscados para Invar.

Desgaste de ferramenta e encruamento

O desgaste da ferramenta no Invar 36 segue um padrão. Uma aresta afiada corta de forma limpa durante algum tempo. À medida que embota, começa a roçar, o roçar encrua a superfície, a superfície encruada acelera o desgaste e rapidamente a aresta desaparece. A curva é plana e depois abrupta, e é por isso que as oficinas que cortam Invar regularmente trocam a ferramenta segundo um calendário, em vez de a usar até à falha visível.

Três escolhas importam mais no Invar do que no aço:

• Arestas afiadas, de ângulo positivo. Uma aresta negativa ou muito arredondada roça antes de cortar, e roçar é o que encrua a superfície.
• Revestimentos adequados a ligas de níquel. O AlTiN e revestimentos resistentes ao calor semelhantes superam o TiN simples na experiência da maioria das oficinas. Um carboneto afiado sem revestimento pode ser a escolha certa para o acabamento quando o arredondamento da aresta do revestimento é demasiado grande.
• Quebra-aparas ajustados ao avanço. O Invar produz aparas longas e fibrosas que se enrolam na ferramenta ou na peça se a geometria não as quebrar.

O avanço é a variável mais frequentemente mal ajustada. Uma passagem de acabamento a 0,02 mm por dente “para obter melhor acabamento” faz o contrário no Invar, porque a aresta não consegue passar sob a casca encruada e roça. Mantenha a apara acima do raio da aresta, aproximadamente 0,03 mm por dente para um acabador de carboneto, e obtenha o acabamento de uma ferramenta afiada e de uma fixação rígida, em vez de uma apara leve. O que a camada encruada significa para a estabilidade posterior da peça está abordado em porque o Invar encrua e alívio de tensões para peças maquinadas em Invar.

Fluido de corte e controlo de aparas

Fluido de corte abundante dirigido diretamente à aresta de corte, não à área de trabalho em geral, remove o calor e ajuda a evitar que aparas fibrosas sejam recortadas. O fluido de corte pelo próprio fuso, na furação e em cavidades profundas, serve o mesmo propósito: o calor tem de saír da zona de corte rapidamente ou fica na ferramenta e na peça. Uma emulsão a uma concentração mais alta do que para o aço, ou um óleo de alta lubricidade para roscagem e deformação, é típico. O corte a seco e a lubrificação em quantidade mínima são possíveis no desbaste, mas raramente no acabamento, onde a dilatação térmica da peça durante o corte importa. A escolha está abordada em estratégia de fluido de corte para Invar.

A evacuação de aparas é uma consideração de preparação, não um pormenor tardio. Um programa que pausa para limpar aparas, ou que picota furos profundos em vez de furar de uma só vez, evita a recorte que reduz a vida da ferramenta. Porque a liga é ferromagnética, aparas finas aderem à peça e à fixação, por isso a limpeza entre fixações faz parte do processo.

Exemplo prático: ponto de partida para uma fresa de carboneto de 12 mm hipotética

Considere uma placa de montagem hipotética em Invar 36, 25 mm de espessura, com cavidades fresadas com uma fresa de topo de carboneto sólido revestido a AlTiN de 12 mm e quatro dentes, num centro de maquinagem vertical rígido com fluido de corte abundante, desbastada antes do alívio de tensões e acabada depois. Os valores são pontos de partida típicos, não um programa.

Desbaste. Escolha uma velocidade de superfície de 45 m/min, meio da faixa. A velocidade do fuso é a velocidade vezes 1000 dividida por π vezes o diâmetro: 45 × 1000 / (3,1416 × 12) = cerca de 1190 rpm, arredondado para 1200 rpm. Avanço por dente 0,08 mm. O avanço de mesa é o avanço por dente vezes o número de dentes vezes as rpm: 0,08 × 4 × 1200 = 384 mm/min, arredondado para cerca de 380 mm/min. Profundidade axial 12 mm, um diâmetro, passo radial 3,6 mm, 30 % do diâmetro, fresagem concordante com trajetória dinâmica. A taxa de remoção de material é cerca de 12 × 3,6 × 384 = 16 600 mm3/min, ou 16,6 cm3/min. Deixe 0,5 mm nas paredes e no fundo para a passagem de acabamento, depois envie a peça para alívio de tensões.

Acabamento. Depois do forno, uma ferramenta nova. Uma velocidade de superfície de 55 m/min dá cerca de 1460 rpm, arredondado para 1450 rpm. Avanço por dente de 0,05 mm dá 0,05 × 4 × 1450 = 290 mm/min. Profundidade axial 0,3 mm no fundo, radial 0,2 mm nas paredes, duas passagens para remover os 0,5 mm de stock. A apara mantém-se acima do raio da aresta, por isso a ferramenta corta o percurso todo e o acabamento do fundo vem da aresta afiada, não de um avanço lento.

Passagem	rpm	Avanço, mm/min	Profundidade axial, mm	Profundidade radial, mm
Desbaste	1200	380	12	3,6
Acabamento	1450	290	0,3	0,2

A partir daqui a oficina ajusta. Se a apara saír azulada e a aresta esboroar, reduz a velocidade em 10 a 15 % antes de tocar no avanço. Se a parede mostrar uma faixa roçada e brilhante, o avanço sobe, não desce. Se os cantos entrarem em chatter, o passo radial desce e a ferramenta ganha um raio de canto maior.

O que isto significa para o seu RFQ

Nada disto altera o que aparece no seu desenho, mas explica porque um orçamento de Invar 36 inclui mais tempo de máquina do que a mesma geometria em aço, abordado em porque as peças em Invar 36 custam mais, e porque uma oficina com experiência em Invar pergunta sobre tolerâncias antes de se comprometer com uma estratégia de corte. Uma peça que precisa de um acabamento fino ou de uma posição apertada recebe uma passagem de acabamento mais lenta depois do alívio de tensões do que uma que só precisa de encaixar. A sequência está resumida na página maquinagem de Invar 36.

Os parâmetros são trabalho da oficina. O seu trabalho é dar à oficina o que precisa para os escolher: a liga e a norma, por exemplo Invar 36 segundo a ASTM F1684, a sequência de tratamento térmico ou “a oficina que recomende”, o acabamento de superfície nas faces críticas, as tolerâncias que controlam a função e quaisquer paredes finas ou cavidades profundas que limitem a ferramenta. Se uma característica é difícil de alcançar ou complicada de fixar, diga-o. Uma oficina que maquina Invar regularmente consegue muitas vezes sugerir uma sequência que garante a tolerância sem acrescentar passagens.

Envie o seu desenho através do formulário de RFQ, e colocamo-lo em contacto com oficinas que já correm estes parâmetros, para que o orçamento reflita tempo de corte real em vez de uma suposição.

Perguntas frequentes

Verificado com base em

• Wikipédia, Invar
• ASTM F1684, Standard Specification for Iron-Nickel and Iron-Nickel-Cobalt Alloys for Low Thermal Expansion Applications

Os valores neste guia são valores típicos de manuais técnicos, apenas para referência. O certificado do fabricante para o seu lote de material e o orçamento da oficina para a sua geometria específica são a base oficial a seguir.

Continue a ler

• Maquinagem de Invar: O Que os Compradores Precisam de Saber Antes de Enviar um Desenho · Materiais
• Alívio de Tensões para Peças Maquinadas em Invar: Quando e Como as Oficinas o Fazem · Processo
• Invar 36 vs Kovar vs Super Invar: Qual Liga para a Sua Peça · Materiais
• Tolerâncias de Maquinagem de Invar: O Que uma Oficina Consegue Garantir e o Que Custa · Processo

Todos os guias