Broca
Brocas são ferramentas de corte usadas para remover o material para criar furos, quase sempre de seção transversal circular. Brocas vêm em muitos tamanhos e formas e podem criar diferentes tipos de furos em diversos materiais. Para criar furos, as brocas são normalmente anexadas a uma furadeira , o que as alimenta para cortar a peça de trabalho, tipicamente por rotação. A broca irá agarrar a extremidade superior de um pedacinho chamado haste no mandril .
Brocas vêm em tamanhos padrão . Uma broca abrangente e um gráfico de tamanho de tarraxa listam brocas tamanho métrica e imperial ao lado dos tamanhos de rosca necessários. Existem também certas brocas especializadas que podem criar furos com uma seção transversal não circular.
Embora o termo broca possa se referir a uma furadeira ou a uma broca enquanto estiver em uso em uma máquina de perfuração, para maior clareza, broca ou broca é usada para se referir a um pouco para uso em uma máquina de perfuração, e A broca refere - se sempre a uma máquina de perfuração.
A geometria da broca tem várias características:
A espiral (ou taxa de torção) na broca controla a taxa de remoção de cavacos . Uma broca de espiral rápida (alta taxa de torção ou "flauta compacta") é usada em aplicações de alta taxa de avanço sob baixas velocidades de fuso, onde a remoção de um grande volume de cavacos é necessária. Brocas de espiral baixa (baixa taxa de torção ou "flauta alongada") são usadas em aplicações de corte onde altas velocidades de corte são tradicionalmente usadas, e onde o material tem uma tendência entupir o furo ou a própria broca, como alumínio ou cobre .
O ângulo de ponto , ou o ângulo formado na ponta do bit, é determinado pelo material em que o bit estará operando. Materiais mais duros requerem um ângulo de ponto maior, e materiais mais macios exigem um ângulo mais aguçado. O ângulo de ponto correto para a dureza do material influencia a oscilação, a vibração, a forma do furo e a taxa de desgaste.
O ângulo dos lábios determina a quantidade de suporte fornecido para a aresta de corte. Um ângulo labial maior fará com que a broca corte mais agressivamente sob a mesma quantidade de ponto de pressão que um pouco com um ângulo de lábio menor. Ambas as condições podem causar encadernação, desgaste e eventual falha catastrófica da ferramenta. A quantidade adequada de folga do lábio é determinada pelo ângulo de ponto. Um ângulo de ponto muito agudo tem mais área de superfície da tela apresentada ao trabalho a qualquer momento, exigindo um ângulo de lábio agressivo, em que uma broca plana é extremamente sensível a pequenas alterações no ângulo de lábio devido à pequena área de superfície que sustenta as arestas de corte.
O comprimento de um bit determina quão profundo um furo pode ser perfurado, e também determina a rigidez do bit e a precisão do furo resultante. Enquanto bits mais longos podem perfurar buracos mais profundos, eles são mais flexíveis, o que significa que os furos que eles perfuram podem ter um local impreciso ou se desviarem do eixo pretendido. As brocas de torção estão disponíveis em comprimentos padrão, conhecidos como comprimento de toco ou comprimento de parafuso-máquina (curto), o comprimento de trabalho extremamente comum (médio) e comprimento de cone ou de longa duração (longo).
A maioria das brocas para uso do consumidor tem hastes retas. Para perfuração pesada na indústria, peças com hastes cônicas são usadas às vezes. Outros tipos de haste usados incluem a forma hexagonal e vários sistemas proprietários de liberação rápida.
A relação diâmetro-comprimento da broca é geralmente entre 1: 1 e 1:10. Proporções muito mais altas são possíveis (por exemplo, bits de torção de "comprimento de aeronave", brocas de pistola de óleo comprimido , etc.), mas quanto maior a proporção, maior o desafio técnico de produzir um bom trabalho.
A melhor geometria a ser usada depende das propriedades do material a ser perfurado. A tabela a seguir lista as geometrias recomendadas para alguns materiais comumente perfurados.
Geometria da ferramenta [2]
| Material da peça de trabalho | Ângulo de ponto | Ângulo da hélice | Ângulo de alívio dos lábios |
|---|
| Alumínio | 90 a 135 | 32 a 48 | 12 a 26 |
| Latão | 90 a 118 | 0 a 20 | 12 a 26 |
| Ferro fundido | 90 a 118 | 24 a 32 | 7 a 20 |
| Aço suave | 118 a 135 | 24 a 32 | 7 a 24 |
| Aço inoxidável | 118 a 135 | 24 a 32 | 7 a 24 |
| Plásticos | 60 a 90 | 0 a 20 | 12 a 26 |
Materiais
Materiais
Bit de torção revestido com nitreto de titânio
Muitos materiais diferentes são usados para ou em brocas, dependendo da aplicação requerida. Muitos materiais duros, como os carbonetos, são muito mais frágeis que o aço e estão muito mais sujeitos a rupturas, principalmente se a broca não for mantida em um ângulo muito constante em relação à peça de trabalho; por exemplo, quando de mão.
Aços
Bocados de aço macio de baixo teor de carbono são baratos, mas não possuem uma borda boa e exigem afiação freqüente. Eles são usados apenas para perfuração de madeira; até mesmo trabalhar com madeiras de lei em vez de madeiras macias pode encurtar visivelmente sua vida útil.
Bits feitos de aço com alto teor de carbono são mais duráveis do que pedaços de aço de baixo carbono devido às propriedades conferidas pelo endurecimento e revenimento do material. Se eles estão superaquecidos (por exemplo, por aquecimento por fricção durante a perfuração), eles perdem a paciência , resultando em uma borda de corte macia. Esses bits podem ser usados em madeira ou metal.
O aço de alta velocidade (HSS) é uma forma de aço de ferramenta ; Os bits HSS são duros e muito mais resistentes ao calor do que o aço com alto teor de carbono. Eles podem ser usados para perfurar metal, madeira dura e a maioria dos outros materiais a velocidades de corte maiores que os pedaços de aço carbono, e substituíram amplamente os aços carbono.
As ligas de aço cobalto são variações de aço de alta velocidade que contêm mais cobalto. Eles mantêm sua dureza em temperaturas muito mais altas e são usados para perfurar aço inoxidável e outros materiais duros. A principal desvantagem dos aços de cobalto é que eles são mais frágeis que o HSS padrão.
Outros
O carboneto de tungstênio e outros carbonetos são extremamente duros e podem perfurar virtualmente todos os materiais, mantendo uma borda mais longa que outros bits. O material é caro e muito mais frágil que os aços; consequentemente, eles são usados principalmente para pontas de brocas, pequenos pedaços de material duro fixados ou soldados na ponta de um pedaço feito de metal menos duro. No entanto, está se tornando comum em oficinas usar bits de metal duro. Em tamanhos muito pequenos, é difícil encaixar pontas de metal duro; em algumas indústrias, mais notavelmente na fabricação de PCBs , exigindo muitos furos com diâmetros menores que 1 mm, são usadas brocas inteiriças de metal duro.
O diamante policristalino (PCD) está entre os materiais de ferramentas mais difíceis e, portanto, é extremamente resistente ao desgaste. Consiste numa camada de partículas de diamante, tipicamente com cerca de 0,5 mm (0,020 pol) de espessura, ligadas como uma massa sinterizada a um suporte de carboneto de tungstênio. Os bocados são fabricados usando este material pela brasagem de pequenos segmentos até a ponta da ferramenta para formar as arestas de corte ou por sinterização PCD em uma veia no "bico" de carbeto de tungstênio. A ponta pode depois ser soldada a um eixo de metal duro; pode então ser moído para geometrias complexas que, de outra forma, causariam falha de solda nos "segmentos" menores. Os bits de PCD são tipicamente usados nas indústrias automotiva, aeroespacial e outras indústrias para perfurar ligas de alumínio abrasivo, plásticos reforçados com fibra de carbono e outros materiais abrasivos, e em aplicações onde o tempo ocioso da máquina para substituir ou afiar peças desgastadas é excepcionalmente caro. O PCD não é usado em metais ferrosos devido ao desgaste excessivo resultante de uma reação entre o carbono no PCD e o ferro no metal.
Revestimentos
Brocas de 2 mm revestidas com diamante, usadas para perfurar materiais como vidro
Óxido preto é um revestimento preto barato. Um revestimento de óxido preto fornece resistência ao calor e lubrificação, bem como resistência à corrosão. O revestimento aumenta a vida útil das peças de aço de alta velocidade.
O nitreto de titânio (TiN) é um material cerâmico muito duro que pode ser usado para revestir uma broca de aço de alta velocidade (geralmente uma broca de torção), estendendo a vida útil do corte em três ou mais vezes. Mesmo após a afiação, a borda principal do revestimento ainda oferece cortes e vida útil aprimorados.
O nitreto de alumínio titânio (TiAlN) é um revestimento semelhante que pode prolongar a vida útil da ferramenta cinco ou mais vezes.
O nitreto de carbono de titânio (TiCN) é outro revestimento também superior ao TiN.
O pó de diamante é usado como um abrasivo, na maioria das vezes para o corte de ladrilhos, pedras e outros materiais muito duros. Grandes quantidades de calor são geradas por fricção, e os bits revestidos com diamante geralmente precisam ser resfriados a água para evitar danos à ponta ou à peça de trabalho.
O nitreto de zircônio tem sido usado como revestimento de broca para algumas ferramentas sob a marca Craftsman .
O assunto não se esgota aqui,se fosse colocar tudo que encontrei teria que escrever um livro, pesquisa na internet, (como fiz para a elaboração do artigo) darão muitas outras informações sobre esse indispensável ferramenta, como os seguintes conselhos:
Usando um guia para broca para colocar o buraco exatamente onde você quer, é uma habilidade básica - e essencial - para a maioria dos projetos de marcenaria.
Perfurar furos pilotos na madeira antes de inserir pregos ou parafusos de madeira, fazer um furo para um parafuso, e prender placas junto com cavilhas de madeira são alguns exemplos da importância de usar uma broca em projetos de carpintaria ou reparo em casa.
Furos piloto de perfuração com um diâmetro ligeiramente menor do que o parafuso que você planeja usar podem impedir que as placas quebrem ou fendam.
Perfurar um orifício piloto ligeiramente maior em diâmetro do que o parafuso de madeira que você deseja usar na placa superior facilitará a condução e evitará rachaduras na placa superior.
Pode-se perfurar furos de bolso sem um gabarito de furo de bolso apenas começando o buraco em um pedaço de madeira sacrificial. A peça sacrificial de madeira deve ser pelo menos tão dura e densa quanto a peça real em que você está perfurando os furos de bolso. Ter outra peça cortada no ângulo do furo do bolso para prender também ajuda."
