Tudo o que você precisa saber sobre brocas com pontas intercambiáveis
Cada tipo de brocas com pontas intercambiáveis (broca espada), de metal duro inteiriço, ou com insertos intercambiáveis (“T-max”), têm seu próprio conjunto de vantagens quando se trata de fazer furos em metal.
Se você está pensando em adicionar esse tipo de broca ao seu arsenal de ferramentas de corte, aqui está o que você precisa saber.
O que faz uma broca ser de ponta intercambiável?
Projetadas para permitir que os profissionais de usinagem troquem rapidamente insertos desgastados, as brocas com pontas intercambiáveis são compostas de corpos ou hastes de broca com diferentes comprimentos e pontas disponíveis em uma ampla gama de diâmetros. Um corpo de broca permite a montagem de uma gama de diâmetros de pontas.
Além disso, através da combinação de geometrias de corte e revestimentos, bem como pontas de metal duro versus aço rápido, você pode criar uma solução específica para a aplicação, permitindo controlar múltiplos aspectos para alcançar o resultado desejado durante a usinagem — estabelecendo, por exemplo, a melhor opção de ponta de brocas com pontas intercambiáveis (broca espada) para as suas aplicações.
Ainda assim, você pode estar se perguntando:
Qual é a diferença entre brocas com insertos ou pastilhas intercambiáveis e brocas espada além do próprio design do inserto?
Insertos ou pontas de broca espada intercambiáveis são eficazes para realizar furos em sua peça e também podem trazer reduções de custos adicionais.
Há muitas geometrias, formas, tamanhos, substratos e variações de revestimento que podem ser usados ao considerar uma ponta de broca espada intercambiável para uma aplicação.
Isso com base nas especificações e no que está sendo solicitado pelo cliente em relação ao tempo de ciclo, custo por furo, vida útil da ferramenta, etc.
Sobre as condições da superfície
Ao usar um inserto de broca espada, é fundamental ter uma superfície fresada plana.
Ou, em alguns casos, um furo piloto para iniciar o furo porque isso permite que a ponta do inserto inicie em uma superfície uniforme e comece o processo de furação — tudo isso permite que a ferramenta faça um furo reto e com boa dimensão.
Se essas condições iniciais não estiverem presentes, você pode ter a ferramenta desviando ou saindo da posição de onde o furo precisa ser realizado.
Broca com insertos intercambiáveis (“T-MAX”)
Brocas com insertos intercambiáveis oferecem uma ampla gama de geometrias de corte, tamanhos, configuração, substratos e revestimentos. Essas combinações com um inserto ou pastilha intercambiável servem como soluções multifuncionais ou únicas para algumas aplicações.
Quando usada sozinha, uma broca com pastilhas de metal duro intercambiável serve como uma ferramenta de desbaste durável no sentido de que será capaz de lidar com cortes interrompidos, furos cruzados, e entradas e saídas em superfícies inclinadas, algo comum em peças fundidas.
Essas brocas não precisam de uma boa superfície fresada plana porque não possuem uma ponta em ângulo e suas geometrias geralmente engajam na peça fora do centro da ferramenta.
Brocas com pastilhas intercambiáveis trabalham com rotações mais altas e taxas de avanço mais baixas e com insertos de metal duro duráveis podem suportar algumas das aplicações em superfícies irregulares comumente vistas.
Em última análise essas ferramentas podem suportar uma quantidade razoável de abusos que uma broca do tipo espada seria incapaz.
Isso significa que as brocas com pastilhas intercambiáveis seria a primeira escolha, quando a aplicação inicial é apresentada como desbaste, entradas, ou saídas de furos em superfícies irregulares, com ângulos, furos com interrupções, entre outras condições difíceis.
E também quando o diâmetro do furo e a profundidade estão dentro do alcance dessas ferramentas.
Custo por furo entre brocas espada e brocas com pastilhas intercambiáveis
Na próxima etapa, você pode olhar para o custo ao comparar brocas espada e brocas com pastilhas intercambiáveis.
Na broca espada, deve ser considerado no cálculo do custo por furo (CPF) o preço da ferramenta, o custo para realizar o furo e a quantidade de furos realizados.
Para uma broca espada, será apenas um inserto que será usado até que ele apresente desgaste e precise ser retirado de serviço — todo o custo associado a esse inserto e quantos mm ele perfurou será usado no cálculo do CPF.
Com a broca de pastilha intercambiável, a maioria desses insertos terá pelo menos duas trocas (duas arestas de corte) e, em alguns modelos de pastilhas, você pode ter até quatro arestas.
À medida que uma aresta se desgasta, você mantém esse inserto em serviço. Basta virar para uma aresta nova e continuar usando.
Aqui, você pode mensurar quantos mm consegue furar com cada aresta, e multiplicar isso pelo número de arestas para assim obter o custo por furo da ferramenta.
Na realidade, a perfuração é apenas uma operação de desbaste, mas é uma das operações de desbaste mais difíceis, pois os cavacos estão confinados dentro do furo.
Isso exige um equilíbrio delicado entre a escolha dos parâmetros de corte e da seleção de ferramentas.
A furação precisa ser feita com as especificações da aplicação em mente, bem como considerar qualquer ferramenta adicional que será utilizada posteriormente para terminar o furo com rosqueamento, mandrilamento, alargamento, etc.
Uma vez que se sabe mais sobre a aplicação e o que está sendo feito, o foco pode mudar para as opções de quais ferramentas podem ser aplicadas — broca espada ou broca de pastilhas intercambiáveis.
Usos comuns de uma broca espada com ponta intercambiável
Da usinagem automotiva, passando pela usinagem pesada e usinagem de armas de fogo: essas brocas se destacam em uma ampla gama de indústrias e aplicações!
Essas brocas também funcionam bem em oficinas de médio porte, bem como em instalações de alta produção.
Especificamente, na produção seriada de grandes lotes beneficia-se do investimento em brocas com pontas intercambiáveis, pois o custo por furo geral é reduzido.
Comparado aos custos de usinagem de novas brocas de metal duro sólido, o investimento inicial no corpo de broca é rapidamente compensado por meio da redução do tempo de ciclo e no custo da simples substituição dos insertos.
Seja para perfurar aço endurecido ou chapa metálica, as geometrias específicas ISO, frequentemente disponíveis para brocas com pontas intercambiáveis, fornecem uma solução ideal para aplicações em metal.
Inserto de diferentes geometrias
Por exemplo, um inserto de geometria P é ótimo para aços de baixo a médio carbono, aços-liga, bem como para aços-ferramenta.
Já um inserto de geometria K é ideal tanto para ferros fundidos nodulares quanto dúcteis.
Insertos de geometria N são direcionados para alumínios fundidos e forjados, até mesmo cobre e latão.
E insertos de broca de geometria M são projetados para aço inoxidável ferrítico e austenítico, bem como superligas de alta resistência, como Inconel e titânio.
Furos profundos
Brocas espada também são usadas para trabalhos mais desafiadores como em furos profundos porque são pontiagudas, o que ajuda na retilineidade dos furos, e têm margens mais longas, o que ajuda a melhorar a estabilidade.
Os profissionais de usinagem que realizam furações profundas devem seguir as recomendações para realização de furos profundos, como a preparação de um furo piloto centralizado, retilíneo e cilíndrico além da escolha da estratégia e dados de corte adequados para realizar a furação completa , além de garantir a segurança do usuário ao realizar a operação.
Vantagens das brocas espada
Essas brocas são uma solução econômica, pois possuem uma ótima vida útil da aresta de corte; operações de furação podem continuar sem interrupções ao substituir rapidamente as pontas da broca.
Seja você trabalhando com contratos de longo prazo ou grandes volumes de produção, há um menor custo de propriedade durante a vida útil da ferramenta.
Não há necessidade de encomendar uma ferramenta inteiramente nova; ao invés disso, os custos são mais baixos porque apenas a ponta da broca está sendo substituída uma vez que esteja desgastada ou danificada.
Economias de custo adicionais podem ser observadas na quantidade de máquina economizado ao se trocar as pontas da broca em vez da ferramenta inteira.
Posso economizar reafiando insertos de broca de espada?
De modo geral, reafiar brocas inteiriças de metal duro pode economizar dinheiro a longo prazo, desde que várias condições sejam atendidas — uma delas sendo a empresa de reafiação confiável e consistente.
Uma reafiação de má qualidade não retornará vida útil suficiente da ferramenta para tornar a reafiação algo com um bom custo benefício; da mesma forma, um fornecedor não confiável poderia causar tempos de inatividade indesejados se as reafiações não forem completadas ou devolvidas a tempo, ou conforme as especificações.
Outra condição que deve ser atendida é um estoque significativo da ferramenta para manter a produção.
Normalmente, uma quantidade maior de ferramentas precisa ser mantida em estoque para que, enquanto as ferramentas usadas estejam fora para reafiação, haja ferramentas suficientes disponíveis para atender às necessidades de produção.
Fatores adicionais também entram em jogo em relação à eficácia de um bom programa de reafiação, como considerar o que sua aplicação de furação envolve.
Se a broca é usada para um furo com uma tolerância relativamente apertada, então o número de reafiações pode ser determinado por quanto o diâmetro da broca é reduzido após cada reafiação, ou ainda, quanto o comprimento da broca é reduzido, ou a perca de detalhes construtivos da ferramenta..
Se a broca é escalonada, então o comprimento de cada diâmetro também pode afetar o número de reafiações.
Cada reafiação reduzirá o comprimento geral (OAL) e, portanto, a relação entre o diâmetro do piloto, e o comprimento da região escalonada pode ser reduzida a um ponto inaceitável após apenas uma ou duas reafiações.
No entanto, através da melhoria contínua de processos, práticas lean six sigma e uma equipe de fabricação altamente qualificada, a Allied Machine continua a produzir pastilhas de broca espada, mantendo-se fiel ao seu nome: T-A (throw-away), a ponta de broca espada descartável.
O inserto T-A, em todas as suas formas, tem um custo por furo excepcional que praticamente elimina a necessidade de reafiações. Use, ame e então substitua; é simples assim.
Número de etapas no processo de furação
O número de etapas no processo de furação também contribui para o custo geral.
Enquanto aplicações que usam uma broca sólida podem precisar de uma operação de acabamento para atender às exigências do trabalho, brocas com insertos intercambiáveis muitas vezes podem completar o processo de furação de acordo com as especificações em uma única operação.
Da mesma forma, ao trocar a ponta uma broca espada, o diâmetro e o comprimento não são afetados, ao contrário de uma broca de metal duro sólido que deve ser reajustada quando substituída porque precisa ser reafiada quando gasta.
Em última análise, essa diferença resulta em tempo em que as peças não estão sendo usinadas, impactando os custos gerais de fabricação.
Seleção de revestimentos e geometrias disponíveis para os insertos
Outra razão para usar brocas com insertos intercambiáveis é a seleção de revestimentos e geometrias disponíveis para os insertos.
Além das geometrias específicas ISO, você também pode selecionar pontas de broca de metal duro para trabalhos de longa duração ou pontas de aço rápido para trabalhos padrão.
Outras geometrias com variações nos detalhes de afiação também podem ser selecionadas com base nas necessidades da aplicação.
Por fim, há uma seleção de revestimentos que você pode ter em seus insertos, que fornecem barreiras térmicas que permitem operar mais rápido e aumentar a dureza superficial da sua ferramenta.
No geral, há uma infinidade de seleções que você pode fazer para personalizar brocas com pontas intercambiáveis para sua aplicação, enquanto reduz o tempo de ciclo e muitas vezes os custos gerais de fabricação.
No entanto, é essencial examinar a variedade de brocas disponíveis — com ponta intercambiável, com insertos intercambiáveis e de metal duro sólido — para determinar o que funciona melhor para as necessidades de sua aplicação de furação.
Sobre a AMEC – Allied Machine & Engineering
A Wolf é especialista em furação e tem disponível toda linha de produtos da Allied Machine Engineering, com uma grande variedade de brocas com pontas e insertos intercambiáveis:
A broca T-A Pro combina geometrias de inserto específicas para o material, um corpo de broca redesenhado e um sistema proprietário de refrigeração interna que permite taxas de penetração que funcionam em velocidades até 30% mais rápidas do que outras brocas de alto desempenho no mercado.
A broca de alta penetração GEN3SYS XT Pro combina revestimentos e geometrias específicas para o material para maior desempenho, além de um design de canal aprimorado para melhor fluxo de cavacos.
As brocas de alta penetração GEN3SYS XT utilizam melhorias na aresta de corte que combinadas com nosso revestimento AM300 oferecem mais durabilidade, confiabilidade e produtividade. A geometria GEN3SYS XT é projetada para aumentar as taxas de penetração e a vida útil da ferramenta.
Os insertos de broca GEN2 T-A fornecem forças de perfuração mais baixas, maior estabilidade, saída mais suave em furos passantes e permitem uma melhor formação de cavacos. Estes insertos apresentam nossos revestimentos exclusivos AM300 e AM200 para maior vida útil da ferramenta.
Com inúmeras opções de geometria, a broca espada T-A é ideal para usinagem de produção geral.
A broca APX oferece a resistência e versatilidade necessárias para qualquer aplicação de perfuração de furos profundos e é projetada para aumentar as taxas de penetração e a vida útil da ferramenta.
Conte com a Wolf para escolha da broca ideal!
Com uma seleção tão ampla, é crucial escolher a ferramenta mais adequada para as necessidades específicas de sua aplicação de furação. E é aqui que a equipe de especialistas da Wolf entra.
Estamos prontos para ajudá-lo a navegar por essas opções e garantir que você tenha a broca mais eficiente para o seu projeto, maximizando a produtividade e minimizando os custos.
Entre em contato com os vendedores especialistas em furação da Wolf para uma consultoria personalizada e eleve o desempenho da sua produção com as melhores soluções do mercado!
Tradução livre de: What you need to know about replaceable insert drills
