Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia Mecânica

EMC5202 – Usinagem dos Materiais

Furação Profunda e Alargamento

Eduardo Hopner Pereira

Matrícula: 09139013

Agosto de 2013

Florianópolis/SC

O trabalho tem o objetivo de apresentar informações gerais sobre

alguns processos de furação profunda e alargamento. Procurou-se focar numa

abordagem do ponto de vista de aplicações, em detrimento a explicações

completas de ângulos de trabalho, incluindo descrições dos processos,

máquinas utilizadas e aplicações.

Palavras chave: furação profunda; brocas; alargamento; alargadores

SUMÁRIO

1. Introdução

2. Processo de furação

2.1. Brocas

2.1.1. Furação com brocas de canais retos

2.1.2. Furação com brocas canhão

2.1.3. Furação com brocas BTA

2.1.4. Furação com brocas Ejector

2.2. Comparação entre processos

2.3. Máquinas ferramenta

2.4. Aplicações

3. Alargamento

3.1. Alargadores

3.1.1. Alargadores helicoidais de desbaste

3.1.2. Alargadores para acabamento

3.1.3. Alargadores ajustáveis

3.1.4. Alargadores de lâmina única

3.1.5. Alargadores de lâminas gêmeas

3.2. Recomendações gerais para o emprego eficiente de alargadores

3.3. Fluido de corte no alargamento

3.4. Materiais usados nos alargadores

3.5. Rebaixamento

3.6. Escariamento

3.7. Máquinas utilizadas no alargamento

4. Referências

Lista de figuras

Figura 1 – Brocas utilizadas na furação profunda

Figura 2 – Constituintes das brocas de canais retos

Figura 3 – Aspectos geométricos da broca de canal reto

Figura 4 – Broca de canal reto em operação

Figura 5 – Característica autocentrante da broca canhão

Figura 6 – Geometria para quebra de cavaco

Figura 7 – Constituintes das brocas canhão

Figura 8 – Broca canhão em operação

Figura 9 – Constituintes das brocas BTA

Figura 10 – Broca BTA em operação

Figura 11 – Constituintes das brocas Ejector

Figura 12 – Broca Ejector em operação

Figura 13 – Movimentos no processo

Figura 14 – Broca tipo draga com lâminas de aço

Figura 15 – Broca tipo draga com diamante natural

Figura 16 – Broca do tipo draga com PDC

Figura 17 – Broca tricônica com insertos de aço

Figura 18 – Broca tricônica com insertos de tungstênio

Figura 19 – Bloco de motor em alumínio

Figura 20 – Molde para injeção

Figura 21 – Canhão

Figura 22 – Alargamento cilíndrico de desbaste

Figura 23 – Alargamento cônico de desbaste

Figura 24 – alargador de máquina e alargador manual

Figura 25 – Alargador manual de haste cilíndrica e dentes helicoidais

Figura 26 – Desandador do tipo “T”

Figura 27 – Alargador de lâminas ajustáveis

Figura 28 – Alargador de lâmina única

Figura 29 - Alargador de lâminas gêmeas

Figura 30 – Exemplo de superfície rebaixada

Figura 31 – Rebaixador para furo passante

Figura 32 – Ferramenta para ângulos cônicos em furos

Figura 33 – Ângulo de ponta de escariador

Figura 34 – Resultados

1. Introdução

O processo de furação é um dos mais utilizados na indústria manufatureira, responsável por cerca de 30% de todas as operações de usinagem. Cerca de 60% das aplicações de furação na indústria mecânica são de furos curtos, entretanto muitas das aplicações requerem usinagem de furos longos, com profundidades maiores que 10 vezes o diâmetro do furo. Este processo é denominado furação profunda e, principalmente devido às grandes profundidades dos furos e problemas devido à saída de cavaco e refrigeração, requerem o uso de ferramentas e equipamentos específicos.

O processo de alargamento, uma variação do processo de furação, consiste, de maneira resumida, na calibração do furo e na melhoria do acabamento superficial obtido pela furação com brocas helicoidais.

2. Processo de furação

A furação é um processo de usinagem onde o movimento de corte é circular e o movimento de avanço é linear na direção do eixo de rotação da ferramenta. As brocas utilizadas na furação podem ser de vários tipos como: brocas chatas, brocas helicoidais, brocas canhão, brocas ocas para trepanação, entre outras. Nesse trabalho iremos focar as brocas utilizadas para furação profunda.

Inicialmente a furação profunda era utilizada, principalmente, na indústria bélica. Hoje em dia é utilizada na indústria de autopeças, em aplicações nucleares, no setor agrícola, na fabricação de equipamentos médicos, entre outras.

A furação com brocas é uma operação de desbaste, havendo necessidade de uma operação posterior para realizar o acabamento da superfície interior, como retificação, mandrilamento, alargamento, entre outros.

No processo de furação devemos observar o diâmetro do furo, a profundidade do furo, a tolerância de forma e de medidas e o volume de produção. As condições de operação são severas: a velocidade de corte não é uniforme e varia desde zero no centro do furo até o máximo na periferia e, quando necessário, o fluido de corte deve atuar como refrigerante da operação e também como mecanismo de transporte de cavaco. O fluido de corte deve estar sob alta pressão para evitar entupimentos.

Temos como principais limitações do processo a usinabilidade do material da peça, a precisão e a estabilidade da máquina ferramenta, composição do fluido de corte e o material da ferramenta.

Ferramentas para furação profunda possuem um posicionamento assimétrico dos gumes de forma a criar uma componente radial não nula da força de corte que, aliada a geometria da ferramenta causa um efeito autocentrante da broca com relação ao furo. É possível utilizar insertos de metal duro para obter velocidades de corte mais elevadas.

As principais brocas utilizadas no processo de furação profunda são: brocas de canais retos, brocas canhão, brocas BTA e brocas Ejector. A utilização de brocas helicoidais para furos profundos não é recomendada pois seu uso acarreta vários inconvenientes: a carga na ponta e a deficiência das guias na orientação das brocas produzem furos desviados; brocas muito compridas em furos profundos tendem a se “desenrolar” pela ação de torques elevados; a remoção de cavacos deve ser feita de maneira frequente, retirando a broca do furo, interrompendo o processo de furação; os canais helicoidais enfraquecem as brocas, limitando o torque máximo.

Figura 1 – Brocas utilizadas na furação profunda [1]

2.1 Brocas

2.1.1 Furação com brocas de canais retos

Brocas de canais retos possuem como característica principal a alta resistência a torção. São adequadas para execução de furos com relação L/D (profundidade versus diâmetro) > 7 para ligas de alumínio do tipo AlSi e ferros fundidos GG e GGG.

Figura 2 – Constituintes das brocas de canais retos [1]

Figura 3 – Aspectos geométricos da broca de canal reto [1]

Na figura 3, podemos observar o ângulo σ (ângulo de ponta). Este influencia a espessura do cavaco, ou seja, para um ângulo maior e para a mesma força de avanço a espessura do cavaco será menor, enquanto que se o ângulo diminuir o cavaco ficará mais fino e largo. Um grande valor de σ costuma ser vantajoso para a velocidade de usinagem pois diminui-se o tempo de usinagem e também diminui o esforço torsor na ferramenta. Relacionado com σ temos um ε (ângulo de quina). Quanto maior for σ também será maior ε. Esse parâmetro irá influenciar nas forças passivas que ajudam a eliminar vibrações e também alteram as características de saída do cavaco.

O ângulo α (ângulo de incidência) evita o atrito entre a superfície de corte e o flanco da ferramenta e permite que o gume penetre no material e a corte sem interferência. Um ângulo de incidência muito baixo faz com que o gume perca sua afiação de maneira muito rápida, ocasionando atrito com a peça e o consequente sobreaquecimento. Quando é muito grande podem ocorrer lascamentos. É função da dureza do material a ser usinado. Os comprimentos dos gumes devem ser iguais para evitar furos com dimensões incorretas. 

Um ângulo da saída do cavaco menor garante melhores acabamentos. Ângulos de saída negativos são empregados em ferramentas de metal duro no corte de materiais de difícil usinabilidade.

Figura 4 – Broca de canal reto em operação [1]

O fluido de corte é injetado pelo canal da ferramenta (ver figuras 2 e 4). Esse canal se estende da base até a cabeça da broca. O fluido de corte tem a função de resfriar e lubrificar o gume além de retirar o cavaco da região de corte, evitando travamentos, superaquecimentos, entre outros problemas.

2.1.2 Furação com brocas canhão

A broca canhão consiste em um tubo oco com um canal para escoamento externo do cavaco em forma de “V” e normalmente são dotadas de pastilhas de metal duro em sua parte cortante e em suas guias. A sua geometria gera um efeito autocentrante na ferramenta. Ao realizar a afiação da broca, a primeira parte a entrar em contato com a peça não está alinhada com o centro do furo. Isso é realizado para que seja feito um canal que serve como que guia da ferramenta, conforme pode ser observado na figura 5. Podem realizar furos com relação L/D até 125 e diâmetros de 5 a 60 mm. Para diâmetros menores torna-se difícil a alimentação de fluido para a região de corte devido ao tamanho pequeno dos canais de alimentação. A furação pode ser realizada com a peça girando e a broca parada ou então, em casos especiais, com a broca girando em sentido contrário. Para o fluido refrigerante utiliza-se pressões superiores a 3 MPa. É possível a obtenção de furos retos e com excelente acabamento superficial.

Podem ser utilizadas para furação em cheio, furação escalonada, trepanação, alargamento e furação profunda de materiais com dureza até 50 HRC. A forma do canal favorece a remoção de cavacos com formas mais irregulares.

 

Figura 5 – Característica autocentrante da broca canhão

Construções mais primitivas possuiam ondulação para proporcionar a quebra de cavacos, conforme figura 6.

 

Figura 6 – Geometria para quebra de cavaco

Figura 7 – Constituintes das brocas canhão [1]

Figura 8 – Broca canhão em operação [1]

O fluido de corte é injetado pelo canal da ferramenta, que inicia em sua base e se estende até a cabeça da broca. O fluido de corte resfria e lubrifica o gume da ferramenta além de retirar o cavaco da região de corte. Para se obter um furo com boas propriedades, é necessário, na maioria dos casos, a centragem da broca com a superfície a ser usinada. Isso é realizada com a utilização de buchas guia.

A geometria do cavaco é importante visto que o mesmo deve ser escoado através dos canais e por isso se deve atentar aos fatores que influenciam a formação do mesmo, como: geometria da superfície quebra-cavaco, velocidade de corte, fluido de corte, entre outros. Cavacos com formações não-favoráveis podem danificar a peça e a ferramenta.

Pode ser usada em desde que exista um sistema de injeção de fluido de corte que forneça o mesmo na pressão de trabalho adequada.

2.1.3 Furação com brocas BTA

São brocas com remoção interna de cavaco. São destinadas a furos na faixa de diâmetros de 18 a 64 mm (valores usuais – é possível obter furos com diâmetros de até 300mm) com comprimento de aproximadamente 1 m. A profundidade é limitada somente pelo equipamento e ferramental disponível. Resultam em um melhor acabamento superficial e tolerâncias dimensionais mais rígidas. Em contrapartida, requerem um dispositivo complexo para alimentação do fluido. Podem ser utilizadas para uma grande variedade de materiais como aços baixo carbono, aços inoxidáveis e titânio, materiais de difícil usinagem devido a dificuldade em se quebrar o cavaco. Costuma ser a operação mais vantajosa para furação em cheio e continua em grandes lotes. Deve-se atentar a forma do cavaco pois existe a possibilidade de entupimento dos canais de escoamento do mesmo.

Figura 9 – Constituintes das brocas BTA [1]

Trata-se de uma broca de gume único na qual a alimentação do fluido de corte é feita através da folga anelar existente na extremidade da broca e a remoção do fluido e do cavaco é realizada através do furo interno passante.

Figura 10 – Broca BTA em operação [1]

2.1.4 Furação com brocas Ejector

Broca patenteada pela empresa SANDVIK, foi criada para permitir a furação profunda em máquina que não foi concebida para essa função (tornos convencionais, tornos CNC, centros de usinagem). Difere da broca BTA no tocante ao sistema de retirada do fluido de refrigeração e cavaco. Nessa broca, a condução do fluido de corte sob pressão é feita por dois tubos concêntricos. O tubo interno possui alguns furos que permitem que parte do óleo que está a caminho da cabeça da broca pelo tubo externo retorne pelo interno gerando uma pressão negativa que ajuda na retirada do cavaco. Possui um gume dividido, o que ocasiona a diminuição do atrito, menores esforços laterais, menos calor gerado e menor desgaste das guias.

Pode ser utilizada tanto para furação em cheio como alargamento. O diâmetro é função apenas da potência da máquina e o comprimento é usualmente 100 x diâmetro.

Figura 11 – Constituintes das brocas Ejector [1]

Figura 12 – Broca Ejector em operação [1]

Existem várias soluções como: brocas com insertos que podem alterar o diâmetro de trabalho da broca através do posicionamento de um assento na posição da pastilha de corte.

2.2 Comparação entre processos

Em geral, para diâmetros menores que 13 mm a única escolha é a broca canhão. Para diâmetros um pouco acima de 13mm o processo BTA torna-se mais barato se usado em produção em larga escala, pois, apesar do maior preço inicial do equipamento, é um processo mais rápido.

Para diâmetros acima de 50 mm, é recomendada a utilização de brocas BTA ou Ejector, com preferência a Ejector visto que é necessária uma menor pressão de fluído e trata-se de um processo mais versátil.

De forma geral, cada processo possui suas peculiaridades.

Para a broca canhão temos: Geralmente utilizada para diâmetros pequenos; Facilmente adaptável a centros de usinagem convencionais; Requer altas pressões de fluido.

Para a broca BTA:

Geralmente utilizada para materiais com baixa usinabilidade; Processo vantajoso para produção seriada; Adequado para peças uniformes e muito longas; Requer o uso de máquinas especiais.

Para a broca Ejector:

Não requer vedação entre a peça e a bucha guia;

Facilmente adaptável a máquinas convencionais; Usada na usinagem de peças onde possam ocorrer problemas de vedação.

2.3 Máquinas ferramenta

Nas linhas de produção são utilizadas máquinas apropriadas que respondem a todos os requisitos de operação como precisão, estabilidade e que possuem os sistemas necessários para determinada operação de furação (sistema de injeção de fluido refrigerante a alta pressão).

Nessas máquinas existe a possibilidade de três movimentos. Pode ser efetuado pela máquina, pela ferramenta ou por ambas. Esses diferentes movimentos influenciam principalmente no alinhamento do furo.

Geralmente, utilizamos a configuração peça parada e ferramenta em rotação quando desejamos realizar um furo fora de centro ou em uma peça que não possua simetria, o que numa operação de furação de um furo de centro iria causar uma vibração, prejudicando a qualidade do furo.

A configuração peça em rotação e ferramenta parada é geralmente utilizada quando temos uma peça simétrica e desejamos fazer um furo de centro.

O melhor alinhamento é obtido com a peça e a ferramenta girando em sentidos opostos. A segunda melhor opção (desvios de 0,1 a 0,3 mm/m) é o movimento de giro realizado pela peça. O pior caso (0,3 a 1 mm/m) acontece quando existe apenas o movimento de giro da ferramenta.

Figura 13 – Movimentos no processo

Devido a grande razão entre profundidade e diâmetro, somado ao fato que geralmente é necessária uma boa precisão, as máquinas devem apresentar sistemas

de suporte para a ferramenta. Esses suportes tem a função de contrabalancear as forças de corte e para guiar a broca contra a superfície da peça.

As buchas guias devem ter tolerâncias adequadas de modo a aumentar a vida da ferramenta e a aumentar a qualidade de usinagem. Buchas com folga reduzem a vida da ferramenta e afetam a qualidade da superfície e o alinhamento do furo. Há uma grande utilização de buchas de metal duro.

Caso o sistema máquina-ferramenta esteja sujeito a muitas vibrações durante a operação – o que prejudicaria o acabamento superficial e as tolerâncias – podemos utilizar amortecedores de vibração.

As máquinas ferramentas devem possuir sistema para suprir fluido de corte na temperatura e pressão corretas. Componentes comuns são uma bomba de alta pressão, um sistema de filtração do fluido de corte, um sistema de armazenamento de fluido e um trocador de calor.

2.4 Aplicações

2.4.1 Furação de poços de petróleo

A furação de poços de petróleo é uma importante aplicação do processo de furação profunda. Boa parte da economia mundial gira em torno do petróleo e seus derivados, e uma forma eficaz de extraí-lo se faz necessária.

Para esse caso, a relação entre comprimento e diâmetro do furo é enorme e a superfície a ser usinado oferece muitos desafios pois sua composição pode variar ao longo do furo.

Existem basicamente dois tipos de brocas adequados para esse fim: draga e tricônica.

2.4.1.1 Draga com lâminas de aço

Primeira broca a ser utilizada e não é mais utilizada. Trata-se de tecnologia ultrapassada. Perfura por raspagem do material.

Figura 14 – Broca tipo draga com lâminas de aço [2]

2.4.1.2 Draga com diamante natural

Broca utilizada em formações duras e abrasivas e em operações de testemunhagem (uma das operações para perfilagens de um poço de petrólero). Perfura por esmerilhamento (abrasão).

Testemunhagem (obter testemunhos) é uma operação que consiste no corte e na recuperação de um cilindro de rocha do fundo do poço.

Figura 15 – Broca tipo draga com diamante natural [3]

2.4.1.3 Draga com PDC

A broca PDC (diamante policristalino compactado) perfura por ação de raspagem. Utilizada para perfurar formações homogêneas e em condições normais apresenta alta taxa de penetração.

Figura 16 – Broca do tipo draga com PDC [3]

2.4.1.4 Broca tricônica com insertos de aço

Esse tipo de broca perfura pela ação da rotação de cada cone em sentido discordante, um em relação ao outro, e pela rotação do cabeçote contendo os três cones. Utilizada geralmente para formações mais moles pois possui poucos e grandes insertos, removendo grande quantidade de material.

Figura 17 – Broca tricônica com insertos de aço [3]

2.4.1.5 Broca tricônica com insertos de tungstênio

Esse tipo de broca difere da broca tricônica apresentada anteriormente apenas pela composição de seus insertos e da disposição deles em cada cone. Possui insertos pequenos e em maior quantidade, sendo mais indicada para formações mais duras.

Figura 18 – Broca tricônica com insertos de tungstênio [3]

2.4.2 Indústria automotiva

A furação profunda é utilizada em diversas partes do processo de fabricação de um automóvel. Um bloco de motor é um perfeito exemplo. Nele temos vários canais profundos que tem a função de arrefecer o motor.

Figura 19 – Bloco de motor em alumínio [4]

2.4.3 Moldes de injeção

Em moldes de injeção podemos encontrar furos profundos para fixação de parafusos, sistema de alimentação do material, sistema de refrigeração e até mesmo como componente da peça.

Figura 20 – Molde para injeção [5]

2.4.4 Indústria de armas

A furação profunda é amplamente utilizada para fabricar canos de diversos armamentos. Em inglês um dos termos associados a furação profunda é gun drilling, significando, numa tradução livre, furação de armas.

Figura 21 – Canhão [6]

3. Alargamento

No processo de furação a broca abre um canal cilíndrico por meio de um desbaste, apresentando acabamento superficial e/ou tolerância dimensional inadequada para o fim que se destina a peça.

O alargamento tem por principal finalidade melhorar o acabamento superficial e tolerâncias dimensionais em furos obtidos pelo processo de furação ou outros.

Esse processo é realizado através de ferramentas denominadas alargadores, que são ferramentas multicortantes de forma cilíndrica ou cônica que, por meio de movimentos de corte (rotativo) e avanço (axial), alargam e dão o acabamento desejado ao furo. Essas ferramentas apresentam uma sequência de gumes e canais alternados em sua periferia que podem ser paralelos ao eixo do alargador ou helicoidais. Por se tratar de ferramenta de precisão, seu diâmetro deve possuir boa tolerância dimensional.

Podemos subdividir o processo de alargamento em alargamento para desbaste e alargamento para acabamento. Essa subdivisão é necessária porque nem sempre as condições dos pré-furos brutos são favoráveis para a aplicação de um alargador de acabamento, tornando-se necessário um processo intermediário.

3.1 Alargadores

3.1.1 Alargadores helicoidais de desbaste

Esse tipo de alargador possui três ou mais canais para orientação. Distingue-se das brocas pelo fato de não ter gume transversal, pois a ponta é interrompida por um plano normal ao eixo da broca.

O diâmetro mínimo do furo prévio é definido pelo tipo e diâmetro do chanfro do alargador a ser usados, e para os alargadores helicoidais de desbaste, segundo STEMMER, o diâmetro do furo inicial deve ser igual a 0,65 x diâmetro final do furo. Os alargadores com haste cilíndrica usuais tem diâmetro nominal variando de 5 a 30 mm e incrementos unitários conforme ABNT-PB-297. Os de haste com cone Morse possuem diâmetros variando de 9 a 50mm e incrementos unitários conforme ABNT-PB-291.

Se a última operação sobre o furo for feita com o alargador de desbaste, este é escolhido com diâmetro igual ao do furo desejado.

Figura 22 – Alargamento cilíndrico de desbaste [7]

Figura 23 – Alargamento cônico de desbaste [7]

3.1.2 Alargadores para acabamento

São usados para obtenção de furos de grande precisão e tolerância, na faixa de tolerância IT7 a IT8. Geralmente são feitos de dentes retos pois dessa forma consegue-se controlar de maneira mais fácil a tolerância adequada para a construção do alargador. O número de dentes é igualmente distribuído e costuma ser um número par. Existem também alargadores de acabamento helicoidais. Essas ferramentas possuem uma direção de hélice discordante da direção do corte, assim o cavaco é jogado para a frente, não influenciando na superfície de acabamento. Isto também causa uma força axial que faz com que a ferramenta se fixe melhor no cone, eliminando folgas na máquina. A utilização da direção da hélice concordante a direção do corte só é recomendada quando usada para acabamentos de furos cegos, onde a saída do cavaco não costuma causar problemas.

A qualidade e exatidão da medida dos furos alargados é função da diferença entre o diâmetro do furo aberto preliminarmente e o diâmetro do furo alargado, além é claro dos parâmetros da ferramenta.

Os alargadores de acabamento devem ser bastante precisos. Quando sujeitos a vibrações, os dentes dos alargadores costumam ser dispostos com divisão de passos diferentes entre eles.

Os alargadores de acabamento podem ser cilíndricos ou cônicos e manuais ou de máquinas.

Figura 24 – alargador de máquina e alargador manual [8]

O alargador manual difere do de máquina por possuir uma guia cônica comprida cuja função é alinhar a ferramenta com o furo. O alargador de máquina corta somente na guia chanfrada, enquanto o manual corta na guia do chanfro de entrada e também na guia cônica.

Alargadores manuais necessitam de um desandador (ex: vira-macho). Trata-se de um equipamento onde se fixa a ferramenta e que torna possível o controle do processo de alargamento pelo operador.

Figura 25 – Alargador manual de haste cilíndrica e dentes helicoidais [9]

Figura 26 – Desandador do tipo “T” [10]

3.1.3 Alargadores ajustáveis

São constituídos de lâminas de aço rápido montadas em ranhuras de profundidade variável através de porcas reguláveis, permitindo variar o diâmetro a ser alargado dentre de uma faixa de valores. Possui como importante característica as lâminas que podem ser afiadas ou substituídas com facilidade. Dependendo da qualidade construtiva pode ter uma exatidão na ordem de 0,01 mm.

Figura 27 – Alargador de lâminas ajustáveis [11]

3.1.4 Alargadores de lâmina única

A separação dos elementos de corte e de guia é o grande diferencial dos alargadores de gume único. Essas ferramentas usam o sistema de lâmina intercambiável, que apresentam ângulos de corte especiais e facilidade de se fazer ajustes precisos no diâmetro e na conicidade do furo. A lâmina é fixada no alojamento por meio de um grampo que é preso por um parafuso. O ajuste da lâmina é realizado por dois parafusos que empurram suas respectivas cunhas; o diâmetro resultante da ferramenta é a distância entre a lâmina e as guias.

Figura 28 – Alargador de lâmina única [12]

3.1.5 Alargadores de lâminas gêmeas

São uma evolução dos alargadores de gume único, tornando possível obter excelentes superfícies e uma longa vida da ferramenta. Isso é resultado da posição relativa entre as duas lâminas. O deslocamento radial e axial faz com que a segunda lâmina produza somente uma espessura de cavaco muito pequena, ou seja, ocorre uma divisão entre semi-acabamento e acabamento.

Figura 29 - Alargador de lâminas gêmeas [12]

3.2 Recomendações gerais para o emprego eficiente de alargadores

Empregar sempre alargadores helicoidais para furos de superfícies interrompidas;

Quando se deseja obter precisão dimensional recomenda-se alargadores de dentes retos;

Girar os alargadores apenas no sentido do corte, nunca no sentido contrário, para evitar a quebra dos dentes da ferramenta;

Um bom acabamento é conseguido fazendo inicialmente um alargamento de

desbaste e posteriormente um alargamento de acabamento;

Um avanço uniforme do alargador garante um bom acabamento do furo;

Em alguns casos o emprego de lubrificantes gera melhores resultados;

A afiação deve ser cuidadosa de modo que garanta a concentricidade dos gumes;

Um acabamento refinado do gume tem notável efeito sobre a vida da ferramenta;

No caso de desvios entre o eixo do furo e o eixo da ferramenta, recomenda-se o emprego de mandris articulados.

3.3 Fluido de corte no alargamento

A aplicação de fluido de corte no alargamento tem a função de refrigerar e/ou lubrificar a interface entre ferramenta e peça, melhorando tanto a precisão do furo quanto o acabamento superficial, aumentando o tempo de vida da ferramenta e diminuindo o custo do processo.

De forma geral, utilizam-se emulsões para o alargamento, pois além de bons lubrificantes, estes fluidos tem grande poder de refrigeração.

Os fluidos podem ser aplicados pelo interior do corpo da ferramenta ou externamente por meio de bocais. Para o primeiro caso, tem-se pressões mais elevadas (20 MPa) que ajudam na remoção de cavaco.

3.4 Materiais usados nos alargadores

Dentre os diversos materiais utilizados na fabricação de ferramentas, para os alargadores podemos destacar o metal duro, cermet, CBN e PCD. O metal duro é o mais utilizado e quando apresenta insertos para os gumes e guias geralmente é revestido com nitreto de titânio. O CBN e PCD apresentam uma grande eficiência como insertos e guias por apresentarem grande dureza e resistência ao desgaste.

3.5 Rebaixamento

Processo destinado à obtenção de uma forma qualquer na extremidade de um furo. Para tanto, a ferramenta ou a peça giram e a ferramenta ou a peça se deslocam segundo uma trajetória retilínea.

Figura 30 – Exemplo de superfície rebaixada

São utilizadas ferramentas chamadas rebaixadores. Existem vários tipos dependendo do fim a que se destina. Por exemplo, podemos ter rebaixadores de corte frontal para execução de rebaixos de superfície.

Figura 31 – Rebaixador para furo passante [13]

3.6 Escariamento

Processo destinado à remoção de rebarbas resultantes de outros processos e para usinagem de pequenos chanfros nas superfícies de entrada e saída de furos.

Para isso são utilizadas ferramentas chamadas escariadores. Essas ferramentas se diferenciam de acordo com os seus ângulos de ponta.

Figura 32 – Ferramenta para ângulos cônicos em furos [14]

Figura 33 – Ângulo de ponta de escariador [15]

Figura 34 – Resultados [16]

3.7 Máquinas utilizadas no alargamento

As máquinas utilizadas no alargamento são as mesmas que são utilizadas nos processos de furação. Essa operação pode ser realizada por furadeiras, tornos, mandriladoras e inclusive com um desandador manual (vira-macho).

4. Referências

[1] Prof. Dr. Eng. Rodrigo Lima Stoeterau. Processo de Furação www.lmp.ufsc.br/disciplinas/emc5240/Aula-17-U-2007-1-furacao.pdf

[2] ENE721USP. Perfuração de poços de petróleo. br.geocities.com/perfuracao/index.html

[3] Dongsan Tool Co./ Dongsan Gundrill Co, LTD. Tool www.dsgundrill.com/tool/images/bsp10a.gif

[4] http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:BlocoMotor4CilindrosAluminio.PNG

[5] Diamand Mold. Mold 1. www.diamondmold.com/images/gallery/Mold%201.jpg

[6] http://image.made‐in‐china.com/2f0j00uBZTFmYdEUcr/Seamless‐Steel‐Tube‐for‐Cannon‐

Shell‐TC2007004‐.jpg

[7] Luiz Fernando Molz Guedes. Processos de Fabricação por Usinagem e Conformação.

[8] Prof. Msc. Eng. José Rogério Navajas Fazzi Junior. Processos de Usinagem – Furação.

[9]  http://www.grupoindaco.com.br/produtos/listar.asp?CAT=1&T=Categoria 

 

[10] http://www.andorinhaferramentas.com.br/ 

 

[11] http://www.ferramentasnordeste.com.br/ 

 

[12] http://www.mapal.com/pt/produtos/ 

 

[13] http://totalfix.com.br/site/ 

 

[14] http://www.neboluz.com.br 

 

[15] Heraldo Amorim. Furação: Movimentos e Geometria de Ferramenta. [16] Wikipedia. Countersink Holes. upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/07/Countersunk_holes.svg [17] Deep Hole Drilling – Sandvik Coromant [18] Carnegie Mellon University - http://uhv.cheme.cmu.edu/procedures/machining/ch4.pdf