Quais são as diferenças entre uma broca de metal duro e um alargador?

Quando se trata de usinagem de precisão e operações de furação, duas ferramentas de corte essenciais geralmente entram em ação: brocas de metal duro e alargadores. Como fornecedor confiável de brocas de metal duro, testemunhei em primeira mão as características e aplicações exclusivas dessas ferramentas. Neste blog, irei me aprofundar nas diferenças entre uma broca de metal duro e um alargador, ajudando você a entender quando usar cada um e como eles podem otimizar seus processos de usinagem.

Definições e funções básicas

Uma broca de metal duro é uma ferramenta de corte projetada para criar furos em vários materiais. O carboneto, um composto de carbono e um elemento metálico (geralmente tungstênio), é utilizado nas arestas de corte da broca devido à sua excepcional dureza e resistência ao desgaste. As brocas de metal duro podem ser usadas em uma ampla variedade de materiais, incluindo metais, plásticos e compósitos. Eles vêm em diferentes tipos, comoBroca helicoidal de extremidade dupla,Broca helicoidal de haste reta forjada em rolo, e10 unidades de caixa de madeira HSS conjunto de brocas helicoidais com haste cônica.

Por outro lado, um alargador é uma ferramenta de corte multifacetada usada para ampliar um furo existente para um diâmetro preciso e melhorar o acabamento superficial. Os alargadores são normalmente usados ​​​​após a perfuração de um furo para obter um nível mais alto de precisão e uma superfície mais lisa. Eles não foram projetados para criar um buraco do zero, mas sim para refinar um já existente.

Mecanismos de Corte

Brocas de metal duro

As brocas de metal duro funcionam removendo material por meio de um processo de cisalhamento. As arestas de corte afiadas da broca cortam o material à medida que a broca gira e avança na peça de trabalho. Os canais da broca servem para evacuar os cavacos produzidos durante o processo de corte. A geometria da broca, incluindo o ângulo da ponta, o ângulo da hélice e o formato do canal, desempenha um papel crucial na determinação do desempenho de corte. Por exemplo, um ângulo de ponta menor é adequado para materiais mais duros, pois proporciona uma força de corte mais concentrada, enquanto um ângulo de hélice maior ajuda a melhorar o escoamento dos cavacos.

Alargadores

Os alargadores, por outro lado, usam uma ação de raspagem ou barbear para remover uma pequena quantidade de material da superfície interna do furo. As arestas de corte de um alargador são projetadas para serem mais precisas e ter um passo mais fino em comparação com as brocas. À medida que o alargador gira no furo, ele remove gradualmente o material para atingir o diâmetro e o acabamento superficial desejados. Os alargadores geralmente têm um piloto na ponta para guiá-los no furo existente e garantir a concentricidade.

Qualidade do Furo

Precisão do diâmetro

As brocas de metal duro podem criar furos com um certo nível de precisão de diâmetro, mas geralmente são menos precisas que os alargadores. O diâmetro de um furo perfurado com uma broca de metal duro pode ser afetado por fatores como desgaste da broca, deflexão e propriedades do material da peça. Em alguns casos, o diâmetro real do furo perfurado pode divergir do diâmetro nominal da broca.

Os alargadores, no entanto, são capazes de atingir uma precisão de diâmetro extremamente alta. Eles podem produzir furos com tolerâncias tão estreitas quanto alguns micrômetros. Isso torna os alargadores ideais para aplicações onde são necessários diâmetros de furo precisos, como na fabricação de componentes de motores ou instrumentos de precisão.

Acabamento de superfície

O acabamento superficial de um furo perfurado com uma broca de metal duro é geralmente mais áspero em comparação com um furo fresado. A ação de corte da broca pode deixar marcas de ferramenta e irregularidades na superfície do furo. Essas superfícies ásperas podem não ser adequadas para aplicações onde uma superfície lisa é necessária, como em sistemas de manuseio de fluidos ou peças que exigem vedações herméticas.

Os alargadores, devido à sua ação de raspagem, podem produzir um acabamento superficial muito mais liso. Eles podem reduzir a rugosidade superficial de um furo a um nível muito baixo, melhorando o ajuste e a função das peças.

Taxa de remoção de material

As brocas de metal duro são projetadas para remover rapidamente uma quantidade relativamente grande de material. Eles são usados ​​​​para o processo inicial de fabricação de furos, onde a velocidade costuma ser um fator chave. A rotação de alta velocidade e as arestas de corte agressivas das brocas de metal duro permitem que penetrem no material rapidamente e criem furos em um curto espaço de tempo.

Os alargadores, por outro lado, são usados ​​para operações de ajuste fino e acabamento. Eles removem apenas uma pequena quantidade de material, normalmente na faixa de alguns milésimos de polegada. A taxa de remoção de material de um alargador é muito menor do que a de uma broca de metal duro, mas isso é aceitável, pois seu objetivo principal é melhorar a qualidade do furo, em vez de remover grandes volumes de material.

Geometria da ferramenta

Brocas de metal duro

As brocas de metal duro possuem uma ampla variedade de geometrias para atender a diferentes aplicações. O ângulo da ponta de uma broca pode variar de 90° a 140°, sendo 118° o mais comum para perfuração de uso geral. O ângulo da hélice pode variar de 20° a 45°, afetando o escoamento dos cavacos e a força de corte. O formato do canal pode ser reto, espiral ou parabólico, cada um com suas próprias vantagens em termos de escoamento de cavacos e desempenho de corte.

Alargadores

Os alargadores possuem uma geometria mais especializada. Geralmente possuem canais retos ou helicoidais, e o número de canais pode variar dependendo da aplicação. Um número maior de canais geralmente resulta em uma ação de corte mais suave e em um melhor acabamento superficial. Os alargadores também possuem uma base, que é uma porção estreita e não cortada da aresta de corte que ajuda a guiar o alargador e a manter o diâmetro do furo.

Aplicativos

Brocas de metal duro

As brocas de metal duro são usadas em uma ampla variedade de indústrias, incluindo automotiva, aeroespacial e manufatura em geral. Eles são adequados para criar furos em vários materiais, desde plásticos macios até metais duros. Algumas aplicações comuns de brocas de metal duro incluem furos para parafusos, rebites e passagens de fluidos em blocos de motores.

Alargadores

Os alargadores são usados ​​em aplicações onde são necessários furos de alta precisão. Eles são comumente usados ​​na fabricação de engrenagens, rolamentos e componentes hidráulicos. Os alargadores também são utilizados na produção de moldes e matrizes, onde a precisão dos furos é fundamental para o bom funcionamento do produto final.

Custo e vida útil da ferramenta

Brocas de metal duro

As brocas de metal duro são geralmente mais caras do que as brocas de aço rápido (HSS) devido ao custo do material de metal duro. No entanto, eles oferecem uma vida útil muito mais longa, especialmente quando usados ​​em materiais duros. A alta dureza e resistência ao desgaste do metal duro permitem que as brocas mantenham suas arestas de corte por mais tempo, reduzindo a necessidade de trocas frequentes de ferramentas e aumentando a produtividade.

Alargadores

Os alargadores também podem ser relativamente caros, especialmente aqueles feitos de materiais de alta qualidade e com geometrias complexas. No entanto, assim como as brocas de metal duro, elas têm uma longa vida útil quando usadas corretamente. Como os alargadores removem apenas uma pequena quantidade de material, o desgaste nas arestas de corte é relativamente baixo, resultando em uma vida útil mais longa.

Conclusão

Em resumo, brocas e alargadores de metal duro são ferramentas essenciais na indústria de usinagem, mas apresentam diferenças distintas em termos de mecanismos de corte, qualidade do furo, taxa de remoção de material, geometria da ferramenta, aplicações e custo. Brocas de metal duro são usadas para o processo inicial de fabricação do furo, oferecendo remoção de material em alta velocidade, mas com precisão relativamente menor. Os alargadores, por outro lado, são utilizados para operações de acabamento, proporcionando diâmetros de furo de alta precisão e acabamentos superficiais lisos.

Se você precisa de brocas de metal duro de alta qualidade para suas operações de usinagem, recomendo que entre em contato para discutir seus requisitos específicos. Esteja você trabalhando em um projeto de pequena escala ou em uma operação de fabricação em grande escala, posso fornecer as soluções certas de brocas de metal duro para otimizar seus processos e melhorar sua produtividade.

Referências

• Groover, MP (2010). Fundamentos da Manufatura Moderna: Materiais, Processos e Sistemas. Wiley.
• Trent, EM e Wright, PK (2000). Corte de metais. Butterworth-Heinemann.