O alargamento é uma operação de fabricação fundamental usada por maquinistas para obter dimensionamento e acabamento precisos de furos perfurados ou perfurados. Ao usar alargadores, que são ferramentas de corte rotativas, os maquinistas podem ampliar os furos com incrível precisão, criando um diâmetro perfeito com uma superfície lisa que é difícil de conseguir apenas com a perfuração.
A geometria complexa dos alargadores permite que o material seja removido com eficiência e ao mesmo tempo obtenha uma superfície lisa. Isto torna o alargamento um processo essencial para alcançar resultados de alta qualidade em indústrias como aeroespacial, automotiva e médica, onde a precisão e a exatidão são críticas.
Alguns usos comuns de ferramentas de alargamento são os seguintes:
- Indústria automotiva: Calibração de furos em furos de motores, cabeçotes de válvulas e eixos.
- Aeroespacial: Furos de precisão em componentes como corpo, fuselagem, trem de pouso, etc.
- Fabricação: Usinagem precisa de furos para fixadores de tamanho personalizado e corte de rosca.
- Montagem: Dimensione furos para parafusos, porcas, rebites, etc.
Diferentes componentes de um alargador
Os alargadores removem pequenas quantidades de material das paredes internas do furo, criando um furo altamente preciso e consistente. O projeto de um alargador é complexo e envolve vários componentes que desempenham um papel crítico na precisão do furo que ele cria.
- eixo: Os alargadores, assim como as ferramentas de fresamento, são rotacionalmente simétricos. O eixo central é um recurso geométrico importante porque ajuda a definir o deslocamento da ferramenta e a caracterizar erros de movimento.
- Corpo: A seção do alargador desde a extremidade de entrada até o início do eixo.
- haste: A parte da ferramenta usada para segurar e acionar.
- diâmetro da ranhura: O diâmetro máximo de corte da broca do alargador, que determina o tamanho final do furo.
- Comprimento do tubo de fumaça: O comprimento da seção com arestas de corte. Define a carga de corte e distribuição da ferramenta.
- comprimento total: Comprimento total da ferramenta, que limita a profundidade de furação para utilização do alargador.
- Rejuvenescimento: A redução no diâmetro por unidade de comprimento da extremidade de entrada até a outra extremidade. Este cone permite um escoamento de cavacos mais fácil e concentração de carga na parte frontal da ferramenta.
Explorando diferentes tipos de alargadores e seus usos
Os alargadores são uma ferramenta essencial para maquinistas que desejam obter resultados precisos em diversas aplicações de alargamento. Apesar de sua aparência semelhante, cada tipo de alargador é fabricado de forma única e adequado para cenários específicos. Seja um alargador de canal reto para furos passantes ou um alargador de canal espiral para furos cegos, compreender as diferentes características de cada tipo pode fazer toda a diferença para alcançar o desempenho ideal.
1. Alargadores com ranhuras em espiral
Os alargadores com ranhura em espiral são alargadores especiais ideais para materiais com cavacos duros, como aço inoxidável. Graças às suas ranhuras em espiral, as forças de corte são bem distribuídas pelo furo, de modo que também podem cortar materiais duros.
Além disso, o ângulo espiral permite a remoção de cavacos, o que é essencial no alargamento de furos cegos.
2. Alargadores com ranhuras retas
Os alargadores canelados retos, como o nome sugere, têm ranhuras paralelas ao eixo central da broca do alargador. São indicados para materiais que não produzem muitos cavacos, como latão e ferro fundido.
Como as ranhuras não possuem ângulo, o escoamento de cavacos pode ser um problema. Por este motivo, é preferível utilizá-los com furos passantes para que os cavacos possam cair facilmente pela abertura inferior. Além disso, eles não são adequados como alargadores manuais devido ao mesmo problema de evacuação de cavacos.
3. Alargadores de pino cônico
Os alargadores de pino cônico têm um corpo cônico. Isto significa que o diâmetro do alargador de metal diminui da raiz até a ponta ao longo do eixo central. Esse formato não convencional é perfeito quando o furo aceita componentes como pinos cônicos.
Existem diferentes tamanhos, materiais e ângulos cônicos para alargadores de pino cônico. Geralmente, suas especificações principais incluem o diâmetro do núcleo e da ponta, bem como o comprimento da ferramenta.
4. Alargadores de acessórios
Os alargadores ranhurados possuem uma luva com ranhuras de corte na parte externa. A luva ou “casca” é colocada em um fuso do alargador para realizar o processo de alargamento. Um alargador comum possui diversas ranhuras que percorrem todo o comprimento de seu corpo e podem ser retas ou espirais, dependendo da aplicação.
Em geral, os alargadores de soquete são adequados para furos maiores, geralmente maiores que ¾ polegada. Devido ao seu design prático, eles são mais baratos que outras ferramentas de alargamento e oferecem aos engenheiros mais flexibilidade.
5. Alargadores manuais
Um alargador manual é projetado para alargamento manual, ao contrário de um alargador mecânico que é usado em máquinas-ferramentas. Geralmente é fornecido com ranhuras em espiral para facilitar o escoamento dos cavacos e distribuir as forças de corte. Além disso, também possui um leve afunilamento que facilita ao usuário inseri-lo com precisão no furo.
A fricção manual é geralmente um pouco menos precisa do que a fricção mecânica devido a erro humano. Ainda assim, os alargadores manuais são amplamente utilizados em oficinas de manufatura e são uma das ferramentas mais importantes na caixa de ferramentas de um maquinista.
6. Alargadores flutuantes
O alargamento flutuante envolve um conjunto de alargador separado em vez de uma broca alargadora. Portanto, estes suportes flutuantes são compatíveis com todos os tipos de alargadores. O que há de especial nele é o suporte flutuante do alargador, que isola o acionamento da máquina-ferramenta da ferramenta usando um arranjo de rolamentos independente.
Em outras palavras: os erros de movimentação da máquina-ferramenta são eliminados. Esses erros podem incluir desalinhamento do fuso, expansão térmica e desalinhamento axial.
Outros tipos de alargador
A lista de tipos de alargadores acima inclui os alargadores mais comuns que podem ser encontrados em uma oficina mecânica. Existem também vários outros tipos de alargadores para processos de alargamento especiais. Para uma lista abrangente de outras ferramentas de alargador, veja abaixo:
- Alargadores de fixação
- Alargadores de máquinas de parafuso curto
- Alargadores expansíveis
- Alargadores de metal duro
- Alargador de soquete
Instruções passo a passo sobre como usar alargadores
Embora bastante comum, a fricção é uma operação especializada que requer habilidade e prática. Os usuários devem seguir um procedimento apropriado dependendo do tamanho, tipo e finalidade do alargador. Abaixo está um guia geral passo a passo para usar um alargador para você começar.
1. Preparando as instalações
O primeiro passo é configurar tudo. A peça de trabalho deve ser fixada em uma morsa ou grampo, o que for mais apropriado. Isso evita que a peça se mova sob a ação de forças de corte, o que reduz a precisão do alargamento e pode até danificar as ferramentas do alargador.
2. Marque o orifício piloto
Assim que a peça de trabalho estiver firmemente fixada, o furo é feito. Primeiro, o operador marca o centro do furo utilizando um dispositivo de marcação adequado. O furo é então marcado com uma broca pontual ou escareador. Este processo ajudará a guiar a broca até o centro do furo na próxima etapa.
3. Perfuração de furo piloto
O processo de perfuração segue então. Escolher o tamanho certo da broca é importante nesta etapa. Uma dica geral é usar uma broca 2 a 4% menor que o tamanho final do furo. Por exemplo, se o tamanho final do furo for 10 mm, uma broca de 9,8 mm seria perfeita.
4. Esfregue
Em seguida vem o processo de fricção propriamente dito. Tanto o furo quanto o alargador são lubrificados para minimizar o atrito. O alargador é então inserido no suporte correspondente e alinhado com o centro do furo.
A broca é então inserida cuidadosamente no furo. O leve chanfro na extremidade de entrada é útil neste processo. Uma vez que a broca esteja no furo, o operador a escareia usando os parâmetros de avanço e velocidade selecionados.
5. Limpe
O alargador é periodicamente retirado do furo para relubrificá-lo e remover cavacos até que o furo esteja completamente fresado. Ao final do processo, o furo deve ser bem limpo. É importante garantir que as paredes interiores não sejam danificadas.
Alargadores x brocas x ferramentas de perfuração: quais são as diferenças?
As diferenças entre alargamento, furação e mandrilamento costumam confundir os maquinistas novatos. É importante que os especialistas compreendam a importância de cada processo de usinagem e de suas ferramentas especializadas.
Alargadores vs. Brocas
Uma broca é uma ferramenta de corte com arestas de corte em espiral nas laterais e na frente. Seu design permite uma alta taxa de remoção de material. Ao fazer um furo, a broca deve criar um furo em um material totalmente sólido. Portanto, a peça de trabalho não possui nenhum furo antes da perfuração.
Assim como as brocas, um alargador de metal possui arestas cortantes (geralmente em formato de espiral), mas apenas nas laterais. O alargamento também é um processo de fabricação de furos, mas as ferramentas de alargamento realizam uma tarefa diferente, finalizando a superfície de um furo já perfurado.
Além disso, ao contrário das brocas, seu objetivo principal é remover uma quantidade muito pequena de material e criar um acabamento superficial muito liso.
Alargadores vs. ferramentas de perfuração
Também existe alguma confusão entre alargadores e ferramentas de perfuração. Primeiro, ambos são ferramentas de corte para acabamento de furos. Em primeiro lugar, ambas são ferramentas de corte para acabamento de furos e correspondem a dois tipos de operações de acabamento de furos, alargamento e furação.
A perfuração, assim como o alargamento, é um processo de expansão de furos. Porém, o objetivo principal é remover material e não criar um acabamento fino. A taxa de remoção de material também é muito maior do que com fricção.
Além disso, a ferramenta de furação possui uma geometria de ferramenta muito distinta, na qual as arestas de corte correm apenas perto da superfície de entrada e não ao longo de todo o eixo. Exemplos disso são barras de mandrilamento para mandrilamento de tornos.
Pensamentos finais
Os alargadores desempenham um papel central na produção eficiente e precisa de furos. Existem diferentes alargadores para diferentes processos de alargamento.
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre alargamento e perfuração?
O alargamento é um processo de acabamento usado para ampliar furos com alta precisão e criar uma superfície lisa. Um máximo de 0,005 polegada de material é removido. Ao perfurar, um furo completamente novo é criado em um local onde antes não havia furo. A perfuração também é um processo de alargamento do furo, mas remove muito mais material do que o alargamento. Portanto, não é um processo de acabamento como esfregar.
Para quais materiais os alargadores são adequados?
Os alargadores são geralmente compatíveis com todos os metais, desde materiais macios como latão e ligas ferrosas até materiais duros como aço carbono e aço inoxidável.
Como você escolhe o tamanho de resma certo para um trabalho?
O tamanho da resma deve ser 2-4% menor que o tamanho final do furo. Portanto, se o trabalho exigir um furo de 10 mm, o tamanho correto da resma estará na faixa de 9,6-9,8 mm.
