Entendendo a Formação de Cavacos no Corte de Metais: Tipos, Processos e Aplicações

O que é Formação de Cavacos?

A formação de cavacos é parte do processo de corte de materiais por meios mecânicos, usando ferramentas como serras, tornos e fresas. Um entendimento da teoria e engenharia desta formação é uma parte importante do desenvolvimento de tais máquinas e suas ferramentas de corte.

O estudo formal da formação de cavacos foi incentivado por volta da Segunda Guerra Mundial e logo após, com aumentos no uso de máquinas de corte mais rápidas e poderosas, particularmente para corte de metal com as novas fresas de aço de alta velocidade.

A formação de cavacos é geralmente descrita de acordo com um modelo de três vias desenvolvido por Franz. Este modelo é mais conhecido dentro do campo de projeto de máquinas-ferramenta, embora também seja usado quando uma área de aplicação, como marcenaria, requer um vocabulário para descrever a formação de cavacos em mais detalhes do que geralmente tentado.

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Tipos de Cavacos

1. Cavacos Contínuos

No processo de usinagem, cavacos contínuos são formados durante a usinagem de material dúctil com alta velocidade e atrito mínimo entre a ferramenta e o material. Devido à deformação plástica contínua pela aplicação da ferramenta, este tipo de cavaco é produzido.

Aço doce e cobre são materiais dúcteis. A espessura do cavaco é igual a todo o comprimento. Comumente proporciona um bom acabamento superficial. A principal desvantagem deste tipo de cavaco é difícil de manusear e descartar. As condições responsáveis pela formação de cavacos contínuos são:

• Material dúctil como aço doce é usado.
• Maior ângulo de ataque da ferramenta.
• Alta velocidade de corte.
• Atrito mínimo entre a interface cavaco-ferramenta.
• Pequena profundidade de corte.

Vantagens

A formação de cavacos contínuos durante o processo de usinagem tem as seguintes vantagens:

• Melhor acabamento superficial no material dúctil.
• Menor geração de calor devido ao atrito mínimo entre a face da ferramenta e cavaco.
• Baixo consumo de energia.
• Longa vida da ferramenta devido a menor desgaste.

2. Cavacos Descontínuos

Se os cavacos durante o processo de usinagem não são contínuos, ou seja, formados com quebra, são chamados cavacos descontínuos.

Cavacos descontínuos são formados quando metais quebradiços ou duros como latão, bronze e ferro fundido são usados como peças de trabalho no processo de usinagem.

Cavacos descontínuos também são formados em material dúctil quando o atrito entre ferramenta e peça é alto. Cavacos descontínuos não são um bom sinal para usinagem de material dúctil, pois dá mau acabamento superficial e o processo de usinagem se torna lento.

Condições responsáveis pela formação de cavacos descontínuos são:

• Baixa taxa de avanço.
• Pequeno ângulo de ataque da ferramenta.
• Alta velocidade de corte.
• Altas forças de atrito na interface cavaco-ferramenta.
• Profundidade de corte excessiva.

Vantagens

A formação de cavacos descontínuos em materiais quebradiços proporciona bom acabamento superficial, aumenta a vida da ferramenta e reduz o consumo de energia.

Desvantagens

Quando cavacos descontínuos são formados em materiais dúcteis, a peça resulta em mau acabamento superficial, e desgaste excessivo da ferramenta ocorre.

3. Cavacos Contínuos com Arestas Construídas (BUE)

No processo de usinagem de material dúctil, cavacos contínuos são feitos com arestas construídas quando a temperatura e pressão no corte e atrito da face do cavaco e ferramenta são altas.

É quase similar aos cavacos contínuos, mas é rugoso devido à aresta construída. Esta função pode causar o material a grudar ou soldar na aresta da ferramenta.

Você pode se perguntar como é produzido?

É criado, quando o cavaco flui para cima e o atrito entre a interface do cavaco e ferramenta é alto. O calor gerado na ponta da ferramenta é muito alto, devido ao alto atrito entre o cavaco e a ferramenta.

Portanto, metal comprimido se ajusta à ponta da ferramenta é soldado, portanto é conhecido como arestas construídas. Se o cavaco flui através desta aresta construída, ele quebra e é enviado para longe do cavaco e é denominado cavacos de aresta construída. O resto da aresta construída adere à superfície da peça e a torna mais espessa.

Por que Cavacos Contínuos com BUE ocorrem quando você usina?

• Ao usar material dúctil durante a usinagem.
• Devido ao menor ângulo de ataque da ferramenta.
• A velocidade de corte da ferramenta é lenta.
• Falta de fluido de corte e pode causar aumentos no atrito entre faces cavaco-ferramenta.
• A espessura do cavaco é alta.
• Devido à alta temperatura entre peça e ferramenta.
• Alta taxa de avanço da ferramenta.

Vantagens

A formação da BUE tem uma vantagem, ou seja, protege a ferramenta de ser danificada por alto atrito e temperatura gerados durante o processo de usinagem, e portanto a vida da ferramenta aumenta.

Desvantagens

A formação destes tipos de cavacos resulta em acabamento superficial rugoso, mudança no ângulo de ataque e forças de corte.