Visão geral
Para furação, há três critérios básicos a serem considerados ao selecionar uma broca: material, revestimento e características geométricas.
1. Material
Os materiais usados para furação podem ser amplamente categorizados em três categorias: aço rápido, aço rápido cobalto e metal duro sólido.
Aço de alta velocidade:
O aço rápido tem sido uma escolha popular para ferramentas de corte desde 1910 e está em uso há mais de um século. Atualmente é o material mais utilizado e com preço econômico para ferramentas de corte. Essas brocas podem ser utilizadas tanto em brocas manuais quanto em configurações mais estáveis, como furadeiras. Além disso, as ferramentas de aço rápido podem ser afiadas várias vezes, o que é outra razão para sua popularidade duradoura. Devido ao seu baixo custo, o aço rápido não é utilizado apenas na confecção de brocas, mas também na confecção de ferramentas de torno.
Cobalto HSS:
Possui dureza superior e dureza vermelha em comparação com o aço rápido. A dureza elevada resulta em melhor resistência ao desgaste, mas também reduz parte da tenacidade. Da mesma forma que os aços rápidos, eles podem ser reafiados para prolongar sua vida útil.
Carboneto:
O carboneto é um material compósito composto por uma matriz metálica, com o carboneto de tungstênio servindo como matriz e outros materiais atuando como agente de ligação. A produção de metal duro envolve uma série complexa de processos, incluindo a sinterização por prensagem isostática a quente.
Em termos de dureza, dureza vermelha, resistência ao desgaste, etc., o metal duro supera o aço rápido. No entanto, o custo das ferramentas de metal duro é significativamente maior do que o do aço rápido.
Apesar do custo, o metal duro oferece benefícios em termos de vida útil da ferramenta e velocidade de usinagem quando comparado a outros materiais de ferramentas. Para manter a qualidade das ferramentas de metal duro durante o desbaste repetido, é necessário usar ferramentas de desbaste profissionais.
2. Revestimento
Os revestimentos podem ser divididos aproximadamente nos 5 tipos a seguir, de acordo com o escopo de uso:
Não revestido
Ferramentas sem revestimento são a opção mais econômica e normalmente são usadas para usinar materiais mais macios, como ligas de alumínio e aço-carbono.
Revestimento de óxido preto
Os revestimentos oxidados oferecem melhor lubrificação em comparação com ferramentas não revestidas, bem como maior resistência à oxidação e ao calor. Este tipo de revestimento pode prolongar a vida útil da ferramenta em mais de 50%.
Revestimento de nitreto de titânio
O nitreto de titânio é o material de revestimento mais comumente usado. No entanto, não é adequado para usinagem de materiais com alta dureza e altas temperaturas de processamento.
Revestimento de carbonitreto de titânio
O carbonitreto de titânio é um avanço do nitreto de titânio e oferece maior resistência à temperatura e ao desgaste. É tipicamente de cor roxa ou azul. Este revestimento tem sido utilizado nas oficinas da Haas para usinagem de componentes de ferro fundido.
Revestimento de nitreto de alumínio
O revestimento de nitreto de titânio é altamente resistente a altas temperaturas, tornando-o adequado para uso em ambientes de corte de alta temperatura, como no processamento de ligas de alta temperatura, aço e aço inoxidável. No entanto, é importante notar que podem ocorrer reações químicas durante o processamento de materiais que contêm alumínio, uma vez que o revestimento contém elementos de alumínio. Para evitar essas reações, é melhor evitar o processamento de materiais que contenham alumínio.
Em geral, usar diamante contendo cobalto com revestimentos de carbonitreto de titânio ou nitreto de titânio é uma solução mais econômica.
3. Geométrico fcomidas
As características geométricas podem ser divididas nas seguintes 3 partes:
Comprimento
O termo “diâmetro duplo” refere-se à relação entre comprimento e diâmetro. A rigidez de uma broca melhora à medida que o diâmetro diminui. Para aumentar a vida útil da ferramenta e melhorar a rigidez durante a usinagem, é melhor escolher uma broca com comprimento de cavaco apropriado para remoção de cavacos e comprimento de balanço mais curto possível. O comprimento insuficiente da lâmina pode causar danos à broca.
Ângulo da ponta de perfuração
O ângulo da ponta da broca de 118° é um ângulo comumente usado em usinagem e normalmente é usado para metais mais macios, como aço-carbono e alumínio. Esse projeto de ângulo normalmente não possui o recurso de autocentralização, o que significa que é necessário fazer primeiro um furo central.
Por outro lado, o ângulo da ponta da broca de 135° geralmente tem uma função de autocentralização, eliminando a necessidade de fazer um furo central separadamente, economizando tempo.
Ângulo de hélice
Para a maioria dos materiais, um ângulo de hélice de 30° é uma opção adequada. Entretanto, para aplicações que exigem melhor remoção de cavacos e maior resistência da aresta de corte, uma broca com ângulo de hélice menor pode ser preferida. Ao usinar materiais difíceis, como aço inoxidável, uma broca com ângulo de hélice maior pode ser mais adequada para transferir melhor o torque.
