Furação na usinagem: tudo sobre tipos de broca e aplicações
A furação na usinagem é o processo que possibilita a fabricação de peças e componentes criando cavidades cilíndricas como furos em diversos materiais.
Neste artigo, vamos explorar em detalhes esses diferentes tipos de brocas, fornecendo informações sobre suas estruturas e aplicações recomendadas.
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A evolução do processo de furação
A prática da furação em usinagem remonta a tempos antigos, quando ferramentas rudimentares eram utilizadas para perfurar materiais como madeira e ossos.
No entanto, com o advento da Revolução Industrial no século XVIII, ocorreram avanços significativos nesse processo. A introdução de máquinas-ferramenta movidas a energia, como tornos e furadeiras, possibilitou a furação em larga escala e com maior precisão.
Ao longo dos anos, a evolução da tecnologia e a busca por melhorias levaram ao desenvolvimento de diferentes tipos de brocas para atender às necessidades específicas de cada aplicação.
Brocas espada, brocas HSS (High-Speed Steel), brocas de centro, brocas intercambiáveis e brocas de metal duro são exemplos dessas ferramentas especializadas, cada uma com suas características e vantagens distintas.
O que é furação e para que ela serve, afinal?
Pode parecer óbvio, mas é importante definirmos o que é furação para o setor de usinagem.
Em resumo, o processo de furação consiste em criar um orifício cilíndrico em um material, geralmente por meio do uso de uma broca.
E para que ela serve?
Bem… Esse processo geralmente é utilizado na indústria para realizar furos em peças e componentes com o objetivo de conectar, fixar ou permitir a passagem de elementos como parafusos, pinos, eixos, entre outros.
Dessa forma, o passo a passo básico de um processo de furação envolve:
- Preparação da peça;
- Seleção da broca adequada;
- Fixação da broca na máquina;
- Alinhamento e posicionamento;
- Perfuração;
- Controle e monitoramento;
- Acabamento e inspeção.
No entanto, o processo de furação pode variar dependendo das especificidades da aplicação e das ferramentas utilizadas.
Além disso, existem diferentes tipos de furo que podem ser realizados, cada um com suas características e finalidades específicas.
A seguir estão alguns dos principais tipos de furos.
Tipos de furação
A escolha do tipo de furo a ser utilizado dependerá das necessidades do projeto, das características do material a ser furado e dos requisitos de precisão e funcionalidade do furo final.
Furação em Cheio
A furação em cheio, também conhecida como furação simples, é o tipo mais comum de furo. Nesse caso, a broca penetra diretamente no material, criando um furo reto e completo em uma única operação.
Furação com Pré-furo
A furação com pré-furo é realizada em duas etapas. Primeiro, um furo piloto é criado com uma broca de diâmetro menor, o pré-furo. Em seguida, uma broca com um diâmetro maior é usada para alargar o furo e atingir o diâmetro desejado.
Essa técnica é comumente utilizada para facilitar a furação em materiais duros ou para melhorar a precisão do furo final.
Furação de Centro
A furação de centro é uma técnica usada para criar um pequeno furo central na peça antes de realizar o furo completo. Esse pequeno furo central serve como uma referência para garantir que a broca seja alinhada corretamente e o furo seja perfurado com precisão.
É particularmente útil em operações que exigem alinhamento preciso, como a furação de peças cilíndricas ou a criação de furos para fixação de componentes.
Furação na usinagem Profunda
A furação profunda envolve a criação de furos com uma relação comprimento/diâmetro alta. Esses furos geralmente têm uma profundidade maior do que o diâmetro da broca utilizada.
A furação profunda requer cuidados especiais, como a utilização de brocas projetadas para essa finalidade, lubrificação adequada e a remoção eficiente de cavacos para evitar problemas de calor e desgaste excessivo.
Furação de Perfil em Cheio
A furação de perfil em cheio é realizada para criar furos com formas especiais. Nesse caso, a broca possui uma geometria específica que permite criar furos com perfis personalizados para usinagem adequada.
Essa técnica normalmente se usa em aplicações que requerem encaixes precisos ou conexões específicas.
Tipos de Broca para furação na usinagem
No mercado atual, existem diversas opções de brocas disponíveis, cada uma projetada para atender a diferentes requisitos de usinagem. As brocas são as ferramentas de corte utilizadas para criar furos em materiais, como metais, plásticos e madeira, durante a usinagem.
Elas possuem diferentes geometrias, materiais e características, que as tornam adequadas para diferentes aplicações e tipos de materiais. Sendo assim, a escolha da broca adequada implicará diretamente na precisão e eficiência dos resultados.
Brocas Espada
Essas brocas possuem a ponta intercambiável, e são conhecidas por sua capacidade de corte eficiente, sendo ideais para aplicações que envolvem a remoção rápida de material. Suas vantagens incluem a velocidade de corte, e taxas de avanço que permitem uma perfuração mais ágil, e a estabilidade durante o processo de furação.
As brocas espada são adequadas para furação de diversos materiais como aços carbono, ligas de aço, aços inoxidáveis, ferro fundido e não ferrosos.
As brocas espadas são geralmente encontradas desde comprimentos curtos até comprimentos longos, o que permite a realização de furações profundas.
Para garantir o uso correto dessas brocas e prolongar a sua vida útil, é necessário seguir algumas dicas, como utilizar velocidades de corte e avanços adequadas, além de uma lubrificação adequada para reduzir o calor e remover os cavacos do furo.
Brocas Inteiriças de Aço Rápido (HSS)
As brocas HSS (High-Speed Steel), fabricadas de aço rápido, apresentam características distintas que as tornam valiosas para uma variedade de aplicações.
Uma das principais vantagens das brocas HSS é sua resistência ao calor, o que lhes permite suportar altas temperaturas geradas durante o processo de furação na usinagem.
A capacidade de corte em alta velocidade das brocas HSS também é uma característica notável. Elas são projetadas para lidar com velocidades de corte mais altas, o que resulta em um processo de furação mais rápido e eficiente.
Essa capacidade de corte em alta velocidade é particularmente benéfica ao trabalhar com materiais mais macios, como plásticos e metais não ferrosos.
Outra vantagem das brocas HSS é a versatilidade. Elas podem ser utilizadas em uma ampla variedade de materiais, desde aços carbono e inoxidáveis até alumínio, cobre e ligas de bronze. Isso torna as brocas HSS uma escolha popular em diversas indústrias.
Brocas de Centro para furação em usinagem
As brocas de centro são conhecidas por suas características distintas, como a ponta afiada e a geometria específica. A ponta afiada das brocas de centro permite um posicionamento preciso da broca no material, garantindo um início de furação correto.
A geometria específica dessas brocas, com um ângulo adequado na ponta, permite uma penetração suave e precisa, evitando desvios ou movimentos indesejados.
Além disso, as brocas de centro são projetadas para proporcionar estabilidade durante a furação, minimizando a vibração e melhorando a qualidade do furo.
Em comparação com os outros tipos de brocas abordados anteriormente, as brocas de centro se destacam por sua função específica de alinhar e posicionar corretamente o furo.
Enquanto as brocas espada são conhecidas por sua capacidade de corte eficiente, e as brocas HSS são valorizadas por sua resistência ao calor e versatilidade em diferentes materiais, as brocas de centro são projetadas para garantir um início preciso e alinhado do furo.
As brocas de centro são muito úteis em operações que requerem um alinhamento preciso, como a furação de peças cilíndricas ou a criação de furos para fixação de componentes.
Brocas com Pontas Intercambiáveis
As brocas intercambiáveis são ferramentas projetadas com o intuito de permitir a substituição rápida e fácil da ponta da broca. Sua estrutura é composta por um suporte ou adaptador onde as pontas da broca podem ser fixadas e trocadas conforme necessário.
Essa característica traz vantagens significativas para os usuários, como a versatilidade e a economia de tempo. Com um único suporte de broca, é possível utilizar uma variedade de pontas de diferentes tamanhos e geometrias, adaptando-se às diferentes necessidades de furação.
Isso elimina a necessidade de possuir várias brocas individuais, reduzindo os custos e o espaço de armazenamento necessário.
A economia de tempo é outra vantagem significativa proporcionada pelas brocas intercambiáveis. Ao invés de remover completamente uma broca e substituí-la por outra, basta remover a ponta da broca intercambiável e encaixar uma nova ponta.
Isso permite uma troca rápida e eficiente, aumentando a produtividade durante o processo de furação.
Elas encontram aplicação em diversas indústrias, como a metalúrgica, , a de construção civil e a automotiva.
É importante ressaltar que, ao utilizar brocas intercambiáveis, é necessário tomar alguns cuidados para garantir o desempenho e a segurança. Isso inclui a verificação da compatibilidade entre o suporte de broca e as pontas intercambiáveis, bem como a verificação periódica do estado de desgaste e integridade das pontas.
Brocas com pastilhas (insertos) intercambiáveis
Essas brocas também conhecidas popularmente como brocas T-MAX são compostas por um corpo principal e insertos intercambiáveis, também conhecidos como pastilhas de metal duro, que são fixados nas pontas da broca.
Essa configuração permite que as pastilhas desgastadas ou danificadas na usinagem de furação sejam facilmente substituídas, sem a necessidade de substituir a broca completa. Isso oferece uma série de vantagens, como redução de custos, maior flexibilidade e facilidade de manutenção.
As pastilhas intercambiáveis podem ser selecionadas de acordo com o material a ser perfurado e as condições de usinagem. Elas são projetadas para oferecer resistência ao desgaste, alta velocidade de corte e eficiência na remoção de cavacos. Além disso, as pastilhas podem ter diferentes geometrias de corte, como aresta positiva, aresta negativa, helicoidal, entre outras, permitindo adaptação às necessidades específicas de cada aplicação.
Elas são especialmente vantajosas em operações de perfuração de materiais duros, como aços endurecidos, ligas especiais e materiais com alta resistência mecânica.
Com a possibilidade de trocar apenas as pastilhas, essas brocas proporcionam maior economia e eficiência no processo de usinagem, além de contribuírem para a sustentabilidade, uma vez que reduzem o descarte de materiais.
Brocas Inteiriças de Metal Duro
As brocas de metal duro são reconhecidas por sua resistência ao desgaste e durabilidade excepcional. Sua composição é baseada em carboneto de tungstênio, um material extremamente duro e resistente.
Devido à sua extrema dureza, essas brocas são muito eficazes em operações de furação em materiais como metais endurecidos, ligas de titânio, e compósitos de fibra de carbono.
Elas são capazes de suportar altas temperaturas e pressões de corte e são utilizadas em indústrias que exigem alta resistência e desempenho excepcional, como aeroespacial, automotiva, metalúrgica e moldes e matrizes
Seguindo as orientações do fabricante, é possível prolongar sua vida útil e aproveitar ao máximo seu desempenho superior.
Conclusão sobre furação na usinagem
Ao longo deste guia abordamos os principais tipos de furação em usinagem e destacamos a importância de escolher a broca adequada para cada aplicação, levando em consideração as características do material e os requisitos de corte.
Incentivamos a pesquisa adicional e a busca por conhecimento especializado para aprimorar suas habilidades na furação em usinagem.
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