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corte é um dos métodos maisutilizados no processo dema nufatura de produtosmetálicos. Seja manual ou mecani -

zado, numa etapa interme diária oude acabamento, todo produtometálico apresenta pelo menos umaetapa desse processo que envolve:• Cisalhamento: guilhotinas, tesourase discos rotativos de vários tipos;• Abrasão: discos de corte, serras devários tipos e corte por jato d’água;• Fusão: plasma e corte a laser.Segundo a Norma DIN8588, cortaré um método de se paração de ummaterial e definido assim: “O corte éum processo de fa bricação em queuma ferramenta com duas lâminasque se movem uma contra a outraprovoca a separação de um mate rialpor cisa lhamento”.

O que é cisalhamento?Cisalhamento é a deformação

que um corpo sofre devido à ação de

forças cortantes opostas (figura 1a). Éexecutado colocando-se o material aser cortado entre duas facas de cortede aço especial e, enquanto a facainferior é fixada, a superior é dotadade movimento ascendente e descen-dente, produzindo o esforço cortantepelo movimento descendente dafaca superior, que ao penetrar nomaterial cortado (Figura 1b), gera:• Uma zona de deformação;• O corte por cisalhamento;• Uma região fraturada com rupturapor tração;

• Uma rebarba.

Corte longitudinal portesouras rotativasNo processo de corte longitudi-

nal, a chapa de metal é divididaem duas bordas de corte que sãoseparadas pela folga de corte,pressi o nando o gume (lado afiadoda faca) contra o material.Tecnicamente aprendemos que

o material na área de corte se

ISO/TS 16949:2002

ISO 9001:2000

ISO 14001:2004

OHSAS 18001:1999

Empresa Amiga da Criança

CorteProcesso de

1a

Esta edição do jornal Ação tem como objetivo detalhar e esclarecer o processo de corte longitudinalpor tesouras rotativas, presentes em indústrias siderúrgicas, centros de serviços, relaminadores evárias unidades me talúrgicas com diversas finalidades.

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O

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deforma plasticamente quando a plas-ticidade chega ao seu limite, rompe-seseguindo os gumes de corte das facas.Temos então a completa separação domaterial como resultado. Portantoresume-se a duas fases: inicialmente oestágio de deformação plástica, e naseqüência o estágio em que ocorre aseparação do material.Quando o material é cisalhado por

um par de facas circulares, a face supe-rior do material é amassada e a facainferior transforma-se na rebarba.Conseqüência do processo de corteque exige um grau de controle porinterferir nos processos subseqüentes.Vários fatores influem na formação darebarba como a tolerância na espes-sura das ferramentas que formam afolga de corte ou a rugosidade nasfaces da faca circular. Quanto maispolidas estiverem as faces das facas,menor será a aderência do material.Essa acumulação de material nosgumes das facas contribui para a alte -ração da folga do corte, criando maisrebarba na borda das tiras. As faces das facas com rugosidade

adequada devem ter Ra 0,30um a0,50um, quando retificados. Excepcionalmente, para casos de

extrema precisão alcança-se Ra0,05um. O processo de lapi dação dasfacas, além de fornecer uma superfíciemelhor do que a retificada, propor-ciona também a vantagem de garantira to lerância de planicidade.

Folga de corteA folga de corte é de fundamental

importância para a qualidade do corte e

formação de rebarba. Podemos definí-lacomo a distância horizontal e verticaldas facas circulares numa montagem.Seu ajuste correto (figura 2) depende daespessura e resistência do material a sercortado, sendo que deve-se consi derartambém a tolerância específica nalargura da tira. Quando a folga de corteé demasiadamente aberta ou fechada nomomento em que o material é submeti-do ao esforço máximo, acontece a rup-tura. O resultado é uma tira com altonível de rebarba e uma aparência muitofeia na borda.Assim, para corte por cisalhamen-

to com facas circulares devem ser ajus-tadas as folgas horizontais e verticais.As horizontais variam de uma mon-tagem para outra. Uma boa prática, éadotar inicialmente uma folga igual a8% da espessura da chapa a ser corta-da. Contudo, dependendo da prática,

1b

Gráfico 1

Gráfico 2

2

principalmente em máquinas que pos-suem velocidade acima de 200m/min.O revestimento pode ser feito com

poliuretano ou borracha, sendonecessário ter resistência à abrasão epropriedades elásticas, com durezavariando entre 70 e 90 shore, con-siderando o tipo de material a ser cor-

tado. Hoje é o sistema mais utilizado ecertamente, um dos mais eficientes.Porém existe a necessidade de retificare controlar regularmente seus diâme -tros externos em relação ao diâmetrodas facas para que haja uma expulsãoideal das tiras, sem prejudicar o cortenem a superfície do material.Cuidados que devem ser observados:• Diferentes diâmetros para o ladomacho e fêmea ou largura nominal efolga;• O anel expulsor não deve estarexcêntrico;• Deve haver uma folga em ambos oslados, ficando o revestimento menorque o anel metálico;• O expulsor com diâmetro maiordeve ser colocado entre as facas aolado dos gumes que não estão emprocesso;• O revestimento deve ter cores dife -

rentes para os respectivos diâmetros(facilitando o processo de montagem epermitindo um menor índice de errosoperacionais);• A uniformidade do diâmetro exter-no é essencial;• É necessário haver compensaçãono diâmetro externo do anel expulsorda largura nominal em relação àespes sura do material a ser processa-do. Não é permitido em hipótesealguma, que o mesmo seja maior queo diâmetro da faca.2.2)Expulsão com borrachas soltas:O anel solto de borracha é tradicional.Porém tem como vantagem a gran deva riedade de espessu ras que pode moscortar com a mesma altura devido asua elasticidade. Dos problemas maiscomuns, a deformação do diâme trointerno é o mais alarmante, pois aoserem retificados, perdem a uniformi-dade do diâmetro externo, compro -metendo a qua lidade do processo prin-cipalmente no caso de materiais finos.Alguns cuidados e vantagens do sistema:• São fabricadas em cores e diâmetrosdiferentes para o corte, com folga entre85 a 90 shore de dureza e resistência atemperaturas de até 1000 C;• Por serem mais resistentes,as borrachas do corte nãopodem ter diâmetro externosuperior ao das facas; • Há necessidade de obter a compen-sação em relação à espessura do mate-rial a ser processado, principalmentese for material de espessura alta;• Por estes fatores (dureza e resistência)pode ser montada de maneira maisjusta, o que oferece maior estabilidade

ao corte e melhor planicidade às tiras.3)Expulsão com anéis de aço:Um método muito eficaz e pouco uti-lizado no Brasil são os anéis expul-sadores de aço, os mesmos não sãomontados diretamente sobre o eixo decorte da tesoura rotativa, trabalhamregulados e não pressionados.Qualidades e vantagens:• Possuem diâmetro interno bemmaior do que o externo do anelespaçador, e o diâmetro externo bem

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podemos utilizar para materiais debaixa resistência (cobre, latão ealumínio) folgas entre 3% a 5%, àsvezes 7%. No caso dos materiais dealta resistência (Limite de Resistênciaacima de 1000 MPa), utilizam-se fol-gas entre 15% até 30% (gráfico 1).

A folga vertical depende da durezado material. Materiais duros exigemfolgas menores que os de dureza maisbaixa. A prática indica que para mate-riais com espessura a partir de 3,00mmas facas não devem ultrapa ssar a linhazero (gráfico 2), iniciando-se então oprocesso com a folga de corte negativa.Estamos falando do ponto de encontrovertical das facas circulares e do afasta-mento gradativo das mesmas. Porémtudo depende da boa condição do fer-ramental e do perfeito estado de fun-

cionamento dos cabeçotes de corte.Nota: Os gráficos devem ser utilizadoscomo referência, pois não levam emconsideração o estado do equipamen-to, desgastes e o material utilizado.

Princípio básico do corte longitudinalA montagem do cabeçote de corte

e seu bom desempenho depende devários fatores, uma vez que do pontode vista mecânico, o estado de ma -nutenção e conservação do equipa-mento é fundamental, bem como oferramental utilizado no processo.Paralelo a isso, a qualificação profis-sional e um método de trabalho bemdefinido é essencial. Montagem: é um arranjo sincroni za dode facas, anéis, espaçadores e folgas,cujo objetivo é alcançar numa deter-minada largura de um material, ocorte ideal isento de riscos, empenolateral, sinuosidades e o menor índicede rebarba possível.Calços: o ajuste da folga normalmenteocorre por meio de calços de plástico.Entretanto, não como prática re -comendada, há empresas que utilizamcalços como: jornais, revistas, papelvegetal, radiografia e outros materiais

que dei xam dúvidas nos resultadosobtidos. Práticas mais mo dernas e empresas

dotadas de alta tecnologia fazem oajuste da folga de corte com anéisespaçadores de aço temperado. Estesanéis possuem precisão dimensionalde 0,01mm e, em caso de extrema pre-cisão de 0,005mm. Lembrando sempreque deve-se observar as tolerân ciasdos produtos a serem processados.Anéis Expulsores: quando cortamosbobinas / rolos de metais, a interferên-cia das facas e o processo de corte queacontece a frio causam tensão nas bor-das. Necessitamos portanto, de umprocesso de expulsão das tiras depoisdo corte. As tiras têm a necessidade deserem guiadas durante a operação decorte e expulsas depois do corte.Alguns dos processos de expulsão são:1) Expulsão com calços de madeira:Antigamente, o sistema de expulsãocom madeira era o mais usual, visto agrande demanda e baixo custo demadeira no Brasil. Os expulsores demadeira não garantem a planicidade dastiras durante o processo de corte, poissempre há oscilação da tira “dentro” damontagem. Também em des vantagem,temos o tempo de pre paração da mon-tagem e a superfície da madeira causan-do riscos ou marcas nas tiras.2) Expulsão com borracha:Divide-se em dois modos: anel soltode borracha e anel espaçador embor-rachado ou vulcanizado.2.1) Quando anéis expulsores revesti-dos ou vulcanizados são utilizados, ve -rifica-se que o anel não funciona ape-nas como um espaçador, mas tambémcomo uma ferramenta que guia eexpulsa a tira de dentro da montagem.Neste processo as tiras estão constan-temente pressionadas nas bordas emantidas re gularmente no seu lugarsem desvios, ao contrário do que acon-tece nos expulsores de madeira. Estesanéis são utilizados também, paratransportar individualmente cada tiracortada. No caso são descritos comoanéis de suporte. Posicionam-se nocentro de cada tira, garantindo tam-bém a planicidade. Quando compara-do ao sistema de madeira, o sistema deexpulsão com borracha é vantajoso,

“As tiras têm a necessidade de serem guiadas durantea operação de corte e expulsas depois do corte.”

“Quanto mais polidas estiverem as faces das facas,menor será a aderência do material”

maior do que a faca;• São montados sobre os anéisespaçadores, guiados e ajustados conformea espessura do material por um conjuntode quatro roletes (dois inferiores e doissuperiores) que giram de forma excêntricadurante o processo de corte;• Pode e deve ser montado com folgahorizontal justa, principalmente noscasos de materiais finos e recozidos;• É possível trabalhar todo o processode vida útil da faca circular com umaúnica altura e quantidade bem menorque a do processo de borrachas;• Também é possível o revestimentocom uma pequena camada de bor-racha ou poliuretano, o que darámaior proteção à borda e à superfíciedo diâmetro externo, a qual deve sem-pre estar em perfeito estado.4)Facas - Aços Especiais para fabricação:Existem aços que são produzi dos es -pecialmente para os fabricantes de fa -cas circulares através de encomendaespecial, portanto não são encontra-dos no mercado convencional. Omaterial apresenta resis tência ao des-gaste com tenacidade e destaca-se emrelação aos aços comuns. Há empresasque utiliza vam facas com dureza de 57

a 59 HRC e os resultados não eramsatisfatórios de vi do ao desgaste exces-sivo. Aumentando a dureza para 60 a62 HRC, o que pro picia maiorresistência às facas, passaram a quebrarconstantemente, criando dentes pro-fundos. Com a substi tuição do mate -rial foi possível não só aumentar adureza, mas também a resistência ao

desgaste, que se ele vou consideravel-mente e sem perda da tenacidade, pro-porcionando um me lhor rendimento eredução de afiações.Como realizar um corte longitudinallivre de rebarbaa)Exigências da máquina a ser utilizada:• Alinhamento perfeito dos eixos datesoura rotativa;• Rolamentos dos eixos livres deoscilações e variações;• Eixos robustos, construídos nas dimen-sões adequadas e com materiais segundoespecificações e tratamentos recomenda-dos pelo fabricante ou fornecedor;• Ajuste preciso da interferência dasfacas;b)Exigências do fabricante das fe r - ramentas:• Material adequado à faca, ao trata-mento térmico e dureza;• Ferramenta com tolerâncias restritas,retificadas e lapidadas;• Tolerância no acabamento das ferra-mentas, diâmetro interno, concentrici-dade e rugosidade;• Escolha das ferramentas necessárias,considerando as características dos mate-riais a serem cortados;c)Exigências do Usuário:• Tensão uniforme nas bobinas e rolos;• Escolha adequada da folga de cortepara os materiais a serem cortados;• Quando possível lubrificar os gumesde corte;

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• Utilizar o mínimo de interferêncianecessária para o corte;• As facas espaçadores, anéis expulsa -dores e demais equipamentos de vemser manuseados com o mesmo cuidadoofere cido a qualquer ferramenta deprecisão;• Todas as facas devem estar limpas,afiadas e livres de rebarba de retífica.Devem também ter o mesmo diâme troexterno;• Os espaçadores devem ser tratadoscom o mesmo cuidado que sedespende às facas. Se os espaçadoresforem emborrachados ou vulcaniza-dos, deve-se ter cuidado em manteruma relação de diâmetro apropriadopara as facas.• As ferramentas devem ser adi-cionadas a um óleo inibidor de fer-rugem e armazenadas em local secoquando não estiverem em uso, poismarcas de corrosão podem causar danosnas bordas, prejudicando a precisão;• Afiação das facas na época correta epor empresas adequadas; • Escolha do material ou tratamentotérmico para as facas.Nota: A escolha do material da faca

e o tratamento térmico são essenciaispara a vida da ferramenta e a qua -lidade na borda das tiras.Dependendo da aplicação, decidimoso que é realmen te importante:dureza, tenacidade, resistência aodesgaste e a combinação ideal detodas estas características.Existem aços especiais para a fabri-

cação de facas para cortar tiras lami-nadas a frio, a quente, temperadas,ino xidáveis e também não ferrosos.Outros fatores são importantes e

podem afetar a qualidade da borda dastiras, causando: eixos da tesoura flam -ban do, folga axial dos eixos, desa li -nhamentos, velocidade inadequada,entre outros.

Procedimento de Montagemdos Eixos de CortePara finalizar teríamos que abor -

dar algumas práticas para a mon-tagem dos eixos de corte. Entretanto,como este assunto envolve aspectosparticu la res de cada empresa comoequipa men tos, suas dimensões, ferra-mentas e rendimen to metálico(entenda-se refile), optamos por não

fazê-lo neste mo mento, consentindopara futuros informes.

Referências bibliográficas:Revista Siderurgia Brasil: O corte debobinas em linhas de corte longitudi-nal (out/2001). Autoria: EdsonCipriano. Artigos Técnicos: Acesita:Conformação dos aços inoxidáveis eprocesso de corte. Autoria: EduardoLuís Alvares Mesquita e Léo LugasRugani IFUM – Institute for MetalForming and Metal Forming MachineTools: New shearing technique withadjustable blade clearance and onlineblade learance control (set/ 2004).Autoria: Prof. Dr. Ing. B. A. Behrens,Dipl. Ing. E. Schalper.

Maiores Informações:Antonio Carlos dos Santosantonio.santos@armco.com.brTel. 11 3563-6461Marcos Eugênio de Mouramarcosmoura@armco.com.brTel. 11 2196-2056Sérgio Sappaksappak@armco.com.brTel. 11 3563-6427

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“Um método muito eficaz e pouco utilizado no Brasil são os anéis expulsadores de aço, os mesmos não são montados diretamente sobre o eixo de corte da tesoura rotativa, trabalham regulados e não pressionados.”