Serra em Oficinas de Usinagem de Precisão: Técnicas Avançadas de Corte para Resultados de Qualidade

A serra é uma das técnicas de corte mais antigas em uso hoje, e inovações permitiram que o processo acompanhasse avanços em material, tolerâncias e complexidade de produtos. Por definição, serra é cortar uma fenda estreita em uma peça movendo uma ferramenta de corte dentada ou abrasiva contra a superfície. A serra é frequentemente usada para remover grandes seções de material sem preocupação particular com tolerâncias, mas máquinas modernas de serra CNC podem ser usadas para trabalho de acabamento também.

Termos de Serra

Antes de mergulhar nos detalhes da serra e equipamentos de serra, é importante estar familiarizado com alguns termos-chave.

• Ângulo de ataque (Rake): Ângulo dos dentes da serra em comparação com a superfície de corte
• Afastamento (Set): Grau em que os dentes da serra são dobrados lateralmente para longe da lâmina
• Garganta (Gullet): Vale entre as pontas dos dentes
• Espessura (Gage): Largura da lâmina da serra
• Passo (Pitch): Distância entre as pontas de dois dentes adjacentes
• Corte (Kerf): Canal criado pela serra em uma peça, ou a medida de sua largura

Tipos de Serra

Em seu nível mais básico, a serra pode ser dividida em dois tipos: corte contínuo e corte alternativo. O método alternativo envolve serras que se movem para frente e para trás e removem material a cada golpe, ou em muitos casos apenas no golpe de avanço ou retorno. A serra alternada é amplamente usada no corte de madeira, bem como em usinagem CNC, e pode ser realizada com ferramentas manuais ou equipamentos CNC avançados.

Corte contínuo ocorre quando a serra se move continuamente em uma direção, removendo constantemente cavacos da peça. O corte contínuo assume diferentes formas dependendo das ferramentas em uso. Por exemplo, a serra de fita (bandsawing) emprega uma lâmina fina e flexível que gira em um loop contínuo. A serra fria (cold sawing) envolve uma lâmina circular dentada.

O corte contínuo também torna possíveis tipos únicos de serra como corte por fricção e corte abrasivo. No corte por fricção, as altas velocidades de serras circulares ou de fita geram calor suficiente em um ponto localizado na peça para derreter e remover metal sem formação de cavacos. Lâminas para serra por fricção frequentemente não têm dentes. O corte abrasivo pode ser realizado com uma serra de fita ou uma serra circular, usando uma lâmina revestida com uma substância abrasiva. O processo então funciona de forma semelhante à retífica, onde pequenos cavacos são cortados pelas bordas abrasivas e levados para fora do corte pela rotação da lâmina.

As técnicas de serra podem ser ainda divididas com base no resultado desejado. A serra de corte (cutoff sawing) é realizada para remover grandes pedaços de material quando as tolerâncias são de pouca preocupação. Para usinagem de corte, a serra é frequentemente o método mais eficiente porque o corte é tão fino e tão poucos cavacos são gerados durante o corte. A serra de contorno (contour sawing), no extremo oposto do espectro, pode alcançar formas semelhantes à fresagem. Na serra de contorno, a peça gira contra uma serra de fita para criar formas complexas.

Ferramentas Usadas para Serra

Como furação e outros processos de usinagem versáteis, a serra tem suas contrapartes na manutenção doméstica. A maioria dos kits de ferramentas contém uma serra de arco, que é um tipo de serra manual que pode ser usada para cortar madeira, plástico e até metal. Máquinas CNC para serra alternada também são frequentemente chamadas de serras de arco, pois são essencialmente versões automatizadas e pesadas de serras de arco manuais. Outras máquinas de serra assumem diferentes formas e são usadas para propósitos variados, conforme descrito abaixo.

Máquinas de Serra Alternada:

• Serras de arco manuais: a serra clássica de caixa de ferramentas, com cabo e lâmina fina presa em uma estrutura retangular.
• Serras de arco motorizadas: reciprocam mecanicamente uma lâmina de serra, similar a uma serra de arco manual, mas muito mais rapidamente e com maior força. O corte geralmente ocorre apenas no golpe de avanço.

Máquinas de Serra Contínua:

• Serras de fita: podem ser horizontais, verticais ou combinadas. Lâminas são formadas a partir de tiras finas de metal que podem ser quebradas e re-soldadas para realizar trabalho em superfícies internas. Serras de fita horizontais são frequentemente usadas como substitutas para serras de arco motorizadas, mas serras de fita podem oferecer maior eficiência. Serras de fita verticais podem ser usadas para corte de contorno, conforme descrito abaixo.
• Serras de contorno: um tipo de serra de fita usado para cortar formas irregulares com alto grau de precisão.
• Serras circulares: serras circulares tradicionais são "serras frias", ou discos dentados girando em altas velocidades. Outras opções incluem discos de fricção e discos abrasivos.

Quando Usinadores CNC Usam Serra

Oficinas de usinagem CNC frequentemente começam com barras brutas ao usinar uma peça do início ao fim. Para reduzir a barra bruta ao tamanho aproximado necessário para produzir a peça, eles serram um longo pedaço de barra bruta em seções menores. As vantagens da serra entram em jogo aqui: a ação de corte é rápida, a energia necessária é mínima, e muito poucos cavacos são produzidos, significando que pouco da barra bruta acaba na sucata.

Para operações simples de corte como esta, a serra geralmente usa menos energia que outros processos de usinagem. Fresagem, torneamento e outros processos poderiam atingir os mesmos objetivos, mas exigiriam ferramentas de corte altamente personalizadas ou produziriam um número muito maior de cavacos e utilizariam muito mais energia. Como as serras mantêm um corte estreito e podem cortar praticamente qualquer material com a configuração correta, elas são idealmente adequadas para operações de corte.

Serras de contorno estão equipadas para cortar formas irregulares com precisão muito maior do que a necessária para serra de corte padrão. Máquinas de serra de contorno também podem oferecer tolerâncias comparáveis a máquinas de fresagem, junto com excelente repetibilidade. Em muitos casos, a serra de contorno é usada para cortar aço para ferramentas a fim de fazer matrizes para outras operações de usinagem.

Mais da nossa série "O que Oficinas de Usinagem de Precisão Fazem"

• Introdução
• Fresagem
• Torneamento
• Mandrilamento
• Furação
• Serra
• Brochamento

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