Is Invar 36 difficult to machine?

It is gummy rather than hard. Machinability is about 35–40% of 1212 free-machining steel, similar to 316 stainless: long stringy chips, built-up edge and rapid work hardening under a rubbing tool. Sharp positive-rake carbide, moderate speeds, firm feeds and flood coolant give clean results.

Does Invar 36 need stress relief after machining?

Yes, for any part specified for dimensional stability. Rough machine, stress relieve at 315–370 °C, semi-finish, stabilize at 95–100 °C for 24–48 h, then finish. Otherwise machining stresses relax over weeks and shift dimensions by 10–30 µm on a 300 mm part.

What is the difference between Invar 36 and Kovar?

Invar 36 (36% Ni) has the lowest CTE, about 1.2–1.5 µm/m·°C, and is used when the part itself must stay dimensionally stable. Kovar (29% Ni, 17% Co) has a CTE of 5–6 µm/m·°C matched to borosilicate glass and alumina, and is used for glass-to-metal and ceramic-to-metal seals.

Serviços de usinagem de Invar 36

Também conhecido como FeNi36 · UNS K93600 · EN 1.3912

A usinagem de Invar 36 é solicitada quando uma peça não pode sofrer alterações dimensionais com a variação de temperatura: o FeNi36 expande cerca de 1,2 µm/m·°C entre 20 e 100 °C. A DEK fresca, torneia, executa eletroerosão e retifica até ±0.005 mm a pedido, com ciclos de tratamento térmico que mantêm as dimensões estáveis.

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Metal machined bracket with cutouts on blue background

UNS K93600
EN 1.3912 (Ni36)
ASTM F1684
AMS-I-23011 Classe 7
JIS Ni 36

1,2–1,5

CTE µm/m·°C
450–550 MPa

Resistência à tração
240–280 MPa

Tensão de cedência
8,05 g/cm³

Densidade

Capacidades e tolerâncias de usinagem de Invar 36

Tolerâncias, acabamentos e dimensões de peças que a DEK garante em Invar 36, inspecionadas em CMM a 20 ± 0,5 °C após estabilização de 4 horas.

Fresado e torneado
±0.025 mm
±0.005 mm a pedido
Características de torneamento tipo suíço
±0.003 mm
1 mm a 250 mm de diâmetro
Superfícies de molde em 5 eixos
±0.01 mm
perfil
Furos
H6/H7
ajustes padrão
Planicidade retificada
0,003 mm
em 300 mm
Acabamento superficial
Ra 0.8–1.6 µm
como usinado
Acabamento retificado
Ra 0.2–0.4 µm
retificação de precisão
Prazo de protótipo
3–5 dias
mais ciclos de tratamento térmico

Propriedades e designações equivalentes do Invar 36

Dados do Invar 36 recozido: abaixo da sua temperatura de Curie (cerca de 230 °C) o CTE é próximo de zero, subindo acentuadamente acima de 200 °C.

Propriedades mecânicas

Resistência à tração 450–550 MPa
Tensão de cedência 240–280 MPa
Dureza, recozido 130–170 HB
Dureza, encruado até 250 HB
Maquinabilidade ~35–40% (1212 = 100%)

Físicas e térmicas

CTE, 20–100 °C 1,2–1,5 µm/m·°C
Limite de CTE, ASTM F1684 ≤1,6
CTE, 20–200 °C 2,0–2,5
Temperatura de Curie cerca de 230 °C
Densidade 8,05 g/cm³
Condutividade térmica 10,5 W/m·K

Composição química

Ni 35–37%
Mn ≤0,6%
Si ≤0,35%
C ≤0,10% (0,05% típico)
Fe restante

Designações e stock

UNS K93600
EN 1.3912 (Ni36)
DIN / JIS Ni36 / Ni 36
Barra redonda 6–250 mm
Chapa 6–100 mm

Porque a usinagem do Fe-Ni36 é pastosa

Como o Invar 36 se comporta no chão de fábrica: aparas longas, encruamento, calor acumulado e relaxação lenta de tensões.

A usinagem do Fe-Ni36 comporta-se como um aço inoxidável austenítico macio: a apara é longa e fibrosa e solda-se ao gume se a velocidade ou o avanço baixarem demasiado. Utilizamos metal duro polido com ângulo de ataque positivo e afiação viva, com avanços suficientemente elevados para que a ferramenta corte em vez de arrastar.

Com 10,5 W/m·K, o calor fica na zona de corte, pelo que a refrigeração abundante é padrão. As tensões de usinagem relaxam ao longo de semanas, a menos que sejam eliminadas pelo ciclo de alívio de tensões realizado através de tratamento térmico.

Cada passe de acabamento remove pelo menos 0,1 mm para permanecer abaixo da camada encruada.
As ferramentas são substituídas conforme o plano; fresagem de roscas em vez de macho acima de M6.
Eletroerosão a fio corta flexuras e ranhuras finas que sofreriam deflexão sob uma fresa.
As características críticas são acabadas em retificação de precisão.

Velocidade de corte
40–80 m/min
Metal duro polido com ataque positivo
Maquinabilidade
~35–40%
aço 1212 = 100%
Encruamento
150 a 250+ HB
Camada fina, ferramenta a roçar
Passe de acabamento mín.
0,1 mm
Permanece abaixo da camada encruada
Deriva de tensões
10–30 µm
peça de 300 mm, se não aliviada

Aplicações óticas, metrológicas e de ferramentas

Peças em Invar 36 maquinadas onde alguns micrómetros de deriva térmica comprometeriam a função.

Suportes óticos

Suportes de espelhos, estruturas de ressonadores laser, células de lentes e bases de interferómetros; a usinagem de 5 eixos produz suportes de espelhos com contorno.
Dispositivos de metrologia

Padrões para CMM, dispositivos de calibração e padrões de comprimento, construídos com um CTE de cerca de 1,2 µm/m·°C entre 20 e 100 °C.
Peças para semicondutores

Componentes de estágios de wafer e suportes de retículas para equipamentos de semicondutores, onde a estabilidade térmica determina a precisão de posicionamento.
Moldes para laminagem de compósitos

Moldes de laminagem, mandris e bancadas óticas para satélites; o CTE do Invar corresponde ao do carbono-epóxi curado após cura em autoclave a 180 °C.

Invar 36 vs Kovar e outros materiais de baixo CTE

Escolha Invar 36 quando a própria peça tem de manter a dimensão; escolha Kovar quando tem de corresponder ao vidro ou à alumina numa vedação.

Critério	Este grauInvar 36	Kovar	Super Invar
Teor de níquel	36% Ni	29% Ni	32% Ni
Teor de cobalto	–	17% Co	5% Co
CTE (µm/m·°C)	1,2–1,5	cerca de 5–6	próximo de 0,3
Escolhido para	Estabilidade dimensional	Vedações vidro-metal	CTE mais baixo
Maquinabilidade	~35–40%	Ligeiramente mais fácil	–
Alívio de tensões	Necessário	Necessário	–

Usinagem CNC + acabamento para Invar 36

O Invar não contém crómio e enferruja como o aço comum, pelo que a DEK envia as peças oleadas ou com acabamento aplicado às peças que maquina.

Niquelagem química Disponível

O acabamento habitual em peças maquinadas em Invar 36, aplicado após a usinagem para proteger uma liga que enferruja como o aço comum.
Douramento Disponível

O douramento é oferecido em peças em Invar 36 que maquinamos, normalmente especificado com a especificação de revestimento enviada juntamente com o desenho.
Oxidação negra Disponível

A oxidação negra é aplicada a peças maquinadas em Invar 36 como um dos acabamentos protetores habituais para esta liga isenta de crómio.
Óleo anticorrosivo Disponível

Todas as peças em Invar 36 são enviadas com óleo anticorrosivo, uma vez que a liga não contém crómio e corrói-se como o aço comum.

Solicitar orçamento de usinagem de Invar 36

Envie um desenho STEP, IGES ou PDF com o requisito de estabilidade, tolerâncias e especificação de revestimento. Um engenheiro define a sequência de alívio de tensões e apresenta o preço em 6 horas.

Solicitar orçamento Toda a usinagem de Invar

Metal bracket with cutouts on reflective surface

Porquê a DEK para usinagem de ligas de baixa expansão

Mais de 20 anos de usinagem de ligas de baixa expansão em Invar, Kovar e Super Invar, com ciclos térmicos, retificação e inspeção por CMM controlados num único fluxo de trabalho.

Porquê a DEK para usinagem de Invar

A DEK é certificada pela TÜV segundo as normas ISO 9001:2015, ISO 13485 e AS9100D. Cada lote é verificado por espetrometria e as peças são inspecionadas em CMM a temperatura controlada. O Invar 36 é o grau base na nossa página de usinagem de Invar .

Os ciclos de alívio de tensões estão integrados no processo e no orçamento. Os orçamentos revistos por engenheiros são devolvidos em 6 horas, sem pedido mínimo e com protótipos em 3–5 dias, acrescidos dos ciclos de tratamento térmico, através do nosso fluxo de trabalho de serviços de usinagem CNC .

Quando o Invar 36 é (e não é) a escolha certa

Escolha Invar 36 quando uma deriva térmica superior a alguns micrómetros ao longo de uma variação de 10–20 °C comprometer a função: alinhamento ótico, referências de metrologia e ferramentas para compósitos curadas a 180 °C, incluindo estruturas até cerca de 1000 mm em fresamento CNC.

Não o escolha para serviço acima de 200 °C, onde o CTE aumenta acentuadamente em direção ao ponto de Curie, para limite de elasticidade acima de 280 MPa, para ambientes corrosivos sem revestimento, nem para grandes estruturas de baixa precisão em que o seu preço não se justifica.

Matéria-prima

Maquinado por CNC

Peças acabadas
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FAQ sobre usinagem de Invar 36

Perguntas frequentes de engenheiros que especificam peças em Invar 36 para estabilidade.

O Invar 36 é difícil de maquinar?

É pastoso em vez de duro. A maquinabilidade é cerca de 35–40% do aço de corte fácil 1212, semelhante ao aço inoxidável 316: aparas longas e fibrosas, aresta postiça e endurecimento rápido por deformação sob uma ferramenta que roça. Metal duro afiado com ângulo de ataque positivo, velocidades moderadas, avanços firmes e refrigeração abundante dão resultados limpos.

O Invar 36 precisa de alívio de tensões após a usinagem?

Sim, para qualquer peça especificada para estabilidade dimensional. Desbaste, alívio de tensões a 315–370 °C, semiacabamento, estabilização a 95–100 °C durante 24–48 h e, por fim, acabamento. Caso contrário, as tensões de usinagem relaxam ao longo de semanas e alteram as dimensões em 10–30 µm numa peça de 300 mm.

Qual é a diferença entre o Invar 36 e o Kovar?

O Invar 36 (36% Ni) tem o CTE mais baixo, cerca de 1,2–1,5 µm/m·°C, e é utilizado quando a própria peça tem de permanecer dimensionalmente estável. O Kovar (29% Ni, 17% Co) tem um CTE de 5–6 µm/m·°C compatível com vidro borossilicato e alumina, e é utilizado em selagens vidro-metal e cerâmica-metal.

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