Corte por Arranque de Apara - Processo e Parâmetros

Um processo de usinagem que utiliza uma ferramenta de corte para remover material de uma peça de trabalho. É uma operação fundamental em várias áreas da engenharia, como a mecânica, a aeronáutica e a automobilística.

Um tipo de usinagem que utiliza um torno mecânico para produzir peças com superfícies de revolução. A peça é fixada a um mandril rotativo e a ferramenta de corte é movimentada linearmente.

Um processo que utiliza uma broca para criar furos em uma peça de trabalho. A broca tem um movimento rotativo combinado com um movimento linear descendente, criando um furo que pode ser passante ou cego.

Uma máquina mecânica que é usada para usinar peças de metal com uma ferramenta de corte. O movimento linear do ferro de corte é usado para remover o material da peça de trabalho.

Um processo de usinagem que utiliza uma ferramenta chamada brocha para dar acabamento final a furos e superfícies planas. A brocha possui um movimento linear de vaivém, que permite que a ferramenta remova material da peça de trabalho e a deixe com um acabamento preciso.

O modelo de corte ortogonal simplifica o estudo do processo de corte, analisando-o em duas dimensões, com um ângulo de corte de 0º.

A apara contínua é típica de materiais maleáveis e com estrutura homogénea, podendo ser regular ou irregular dependendo da aderência.

A apara descontínua caracteriza materiais quebradiços e com estrutura heterogénea.

A velocidade de corte (Vc) é o fator que mais impacta a vida útil da ferramenta de corte, seguida do avanço (a) e da profundidade de corte (p).

Em operações de desbaste, utiliza-se avanço, profundidade e velocidade de corte altos para remover material rapidamente, enquanto em operações de acabamento, esses parâmetros são reduzidos para garantir um acabamento preciso e suave.

Entalhes na superfície de saída de uma ferramenta que induzem deformação plástica e quebra da apara, resultando na sua fragmentação.

Aumento da potência necessária para o corte, geralmente entre 5% e 20%, podendo ser maior se as dimensões dos quebra-aparas não forem apropriadas.

As zonas de deformação plástica (ZPD) e de atrito (ZSD) geram calor durante o corte, sendo a ZPD proveniente da deformação do material e a ZSD do atrito das aparas na ferramenta.

A maior parte do trabalho mecânico no corte por arranque de apara, cerca de 90%, se transforma em calor. A temperatura aumenta com a velocidade de corte, a pressão e a baixa condutibilidade térmica do material.

A apara, a peça, a ferramenta e o ambiente (incluindo o fluido de corte) são os meios pelos quais o calor gerado no corte é dissipado.

A apara aderente tem um impacto significativo na vida útil da ferramenta e no acabamento superficial das peças.

A apara aderente pode proteger a superfície da peça contra a formação de crateras, mas também pode causar desgaste prematuro da ferramenta, ação abrasiva dos fragmentos desagregados e alterações geométricas da ferramenta.

Quando a apara aderente cresce em tamanho, ela se rompe em três partes: material escoado agarrado à apara, material aderente à superfície da peça e material que permanece soldado à ferramenta, formando o núcleo de uma nova apara aderente.

A formação e o tamanho da apara aderente são influenciados pelo material a ser usinado, sendo mais comum em materiais dúcteis devido à sua tendência de formar aparas contínuas.

A temperatura de corte influencia a estabilidade da apara aderente. Acima de 350°C, a apara aderente se torna instável devido à queda brusca de dureza do material.

O corte térmico a oxigénio, frequentemente chamado de oxicorte, é um processo de corte que utiliza uma chama de oxicombustível para aquecer o material a ser cortado até a sua temperatura de ignição, seguido de uma corrente de oxigénio puro para oxidar e remover o material em fusão.

O oxicorte é primariamente usado para cortar aços não ligados, como aço carbono, devido à sua alta temperatura de combustão. Também pode cortar ferros fundidos de baixa qualidade, mas apresenta desafios com aços de liga e materiais não ferrosos.

O oxicorte é um processo térmico porque utiliza calor para fundir o material a ser cortado. Esse calor é gerado por uma chama de oxicombustível que aquece o metal. O processo também envolve uma reação química exotérmica, onde o oxigénio reage com o metal para formar óxido de ferro, liberando calor.

A temperatura de ignição é a temperatura mínima que o metal precisa atingir para começar a queimar na presença de oxigénio. O oxicorte requer um pré-aquecimento do material a ser cortado até esta temperatura.

A corrente de oxigénio de alta pureza é crucial para a oxidação rápida do material. Isso acelera o processo de corte, permitindo a remoção rápida do material fundido.

O oxicorte pode ser realizado manualmente, usando um maçarico de oxicorte, ou de forma automatizada, utilizando máquinas de corte por chama. O processo é versátil e pode ser utilizado para cortar formas simples e complexas.

O corte térmico, ou oxicorte, é um processo que usa uma chama de alta temperatura para cortar metais, geralmente aço. A chama é criada pela combustão de um gás combustível (acetileno, gás natural ou propano) com oxigênio. O calor da chama derrete o metal, e o oxigênio é usado para oxidar e remover o metal derretido.

O oxicorte é baseado em uma reação química chamada oxirredução, onde o ferro é oxidado pelo oxigênio, formando óxidos de ferro que são removidos do metal em fusão. Essa reação libera calor, sustentando o processo de corte.

A temperatura de ignição é a temperatura mínima necessária para iniciar a reação de oxidação do ferro. Essa temperatura é menor do que a temperatura de fusão do aço, o que permite que o corte ocorra sem derreter todo o metal.

O metal base cortado precisa ter uma temperatura de fusão mais alta do que os óxidos formados pela reação química. Isso garante que os óxidos derretam e sejam removidos, permitindo que o corte continue.

A chama do oxicorte aquece o metal até a temperatura de ignição, iniciando a reação de oxirredução. O calor da reação mantém o metal em fusão, permitindo que o oxigênio continue derretendo e removendo o metal.

O oxicorte exige que o metal base seja cortado em uma linha reta, pois a chama se move continuamente ao longo do metal, derretendo e removendo material.

O oxicorte é um processo eficiente para cortar metais espessos, pois a chama pode penetrar profundamente no material. Por outro lado, em metais finos, o corte pode ser irregular, o que é um fator a considerar na escolha do processo.

O oxicorte é ideal para cortar aço, mas pode também ser usado para cortar outros metais como o alumínio e o cobre. No entanto, a eficiência do corte pode variar dependendo das propriedades dos metais.

O oxicorte é chamado de processo térmico porque usa calor para fundir o material a ser cortado.

O equipamento de oxicorte consiste em botijas de gás combustível (como acetileno ou propano) e oxigénio, reguladores de pressão, mangueiras flexíveis e o maçarico de corte com bico.

O maçarico mistura o gás combustível com o oxigénio para produzir a chama, e contém um orifício central para injectar oxigénio para cortar o aço.

A chama de pré-aquecimento, que utiliza o gás combustível, eleva a temperatura da superfície do aço para cerca de 980°C (uma cor vermelha brilhante).

O jacto de oxigénio é direccionado para a área aquecida, oxidando o aço e removendo-o da zona de corte.