Tipos de Cavacos na Usinagem de Metais: Classificação, Causas e Impactos

Não há como evitar a geração de cavacos nos processos de corte e usinagem de metais. Esses cavacos podem apresentar uma variedade de formas e tamanhos, o que leva à sua classificação. Diversos fatores influenciam os tipos de cavacos produzidos durante o corte de metais, os quais discutirei a seguir.

O objetivo deste artigo é abordar a definição, finalidade e os diversos tipos de cavacos utilizados em operações de corte e usinagem de metais. Também examinaremos os elementos que influenciam a formação dos cavacos, bem como as vantagens e desvantagens de cada tipo.

O que são cavacos?

Cavacos são materiais removidos de uma peça de trabalho por meio de ferramentas de corte. Eles são formados pelo cisalhamento durante os processos de usinagem. O material à frente de uma ferramenta de corte instalada na máquina é cisalhado e distorcido sob grande pressão ao entrar em contato com a peça. Esse material distorcido tende a fraturar e fluir sobre a ferramenta na forma de cavaco para aliviar seu estado tensionado.

Alguns cavacos têm finalidade comercial. Cavacos de aço inoxidável enrolados são utilizados para esfregar e limpar utensílios domésticos.

Fatores que determinam os tipos de cavacos produzidos

Abaixo estão os fatores que determinam os tipos de cavacos gerados durante um processo de usinagem:

• O material utilizado para criar a ferramenta de corte
• As dimensões da ferramenta
• Materiais necessários para criar a peça de trabalho
• A velocidade de corte
• Forças aplicadas durante o processo de corte
• Atrito entre a ferramenta e a peça de trabalho
• Temperatura, por exemplo, como ambiente de corte

Tipos de cavacos

Abaixo estão os diversos tipos de cavacos no corte de metais ou processos de usinagem:

Cavacos descontínuos:

Esses tipos de cavacos são pequenos segmentos que aderem frouxamente entre si, formando um comprimento ligeiramente maior. São formados quando a quantidade de deformação que os cavacos sofrem é limitada devido a fraturas repetidas. Os segmentos são formados regularmente devido à ruptura do metal à frente da ferramenta.

Cavacos descontínuos em materiais dúcteis são produzidos porque a pressão hidrostática próxima ao fio de corte é de tração ou a energia de cisalhamento atinge um nível crítico. Embora a formação desse cavaco em materiais frágeis ofereça bom acabamento, aumente a vida útil da ferramenta e consuma menos potência. Em materiais dúcteis, esses tipos de cavacos podem resultar em acabamento ruim e desgaste excessivo da ferramenta. No entanto, cavacos menores facilitam a remoção.

Ao usinar metais duros e frágeis como bronze, latão e ferro fundido, obtêm-se cavacos descontínuos. Às vezes, o corte de metais dúcteis com avanços muito baixos, pequeno ângulo de ataque da ferramenta, altas velocidades e altas forças de atrito na interface cavaco-ferramenta também resultam na produção desses tipos de cavacos.

Vantagens e desvantagens dos cavacos descontínuos

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios dos cavacos descontínuos em materiais frágeis:

• Aumenta a vida útil da ferramenta
• Bom acabamento superficial
• Reduz o consumo de potência

Desvantagens:

Abaixo estão as limitações dos cavacos descontínuos em materiais dúcteis:

• Acabamento superficial ruim
• Desgaste excessivo da ferramenta

Cavacos contínuos:

A pressão sobre a peça de trabalho aumenta na formação de cavacos contínuos até que o material falhe por deslizamento ao longo do plano de deslizamento. Cavacos metálicos são criados sem segmentos, ou seja, sem fratura, durante a usinagem nesses tipos de cavacos. Podem ser produzidos quando material dúctil é usinado em alta velocidade de corte com atrito mínimo entre o cavaco e a face da ferramenta. É preferível utilizar material dúctil, como aço doce.

Vantagens dos cavacos contínuos

Abaixo estão as vantagens dos cavacos contínuos durante o processo de usinagem:

• Oferece melhor acabamento superficial a materiais dúcteis
• Baixo consumo de potência
• Menor geração de calor devido à minimização do atrito entre o cavaco e a face da ferramenta
• Menor desgaste, resultando em maior vida útil da ferramenta

Cavacos contínuos com aresta de corte construída:

Quando um material dúctil é usinado com alto atrito na interface cavaco-ferramenta, forma-se um cavaco contínuo com aresta de corte construída. Esses tipos de cavacos são semelhantes aos cavacos contínuos, mas sua suavidade é menor devido à aresta construída.

A aresta construída forma-se quando o cavaco flui na direção ascendente e existe alto atrito entre a interface do cavaco e da ferramenta. Esse alto atrito entre a ferramenta e o cavaco causa geração intensa de calor no nariz da ferramenta. O metal comprimido adjacente ao nariz da ferramenta solda-se a ele. Esse metal comprimido soldado ao nariz é o que chamamos de aresta de corte construída.

Cavacos contínuos com aresta de corte construída são obtidos com avanço excessivo, pequeno ângulo de ataque da ferramenta, baixa velocidade de corte e falta de refrigerante, o que aumenta o atrito entre as interfaces cavaco-ferramenta.

Vantagens e desvantagens dos cavacos contínuos com aresta de corte construída

Vantagens:

• A ferramenta é protegida contra danos causados pelo alto atrito e temperatura gerados durante o processo
• A vida útil da ferramenta é aumentada

Desvantagens:

• Obtém-se um acabamento superficial rugoso
• Mudança no ângulo de ataque e nas forças de corte

Assista ao vídeo abaixo para saber mais sobre os diversos tipos de cavacos no processo de corte e usinagem de metais:

Conclusão

Cavacos são materiais removidos de uma peça de trabalho com o auxílio de uma ferramenta. Eles são reprocessados para servir a outros propósitos. Este artigo explicou os diversos tipos de cavacos e suas vantagens e desvantagens.

Espero que você tenha aproveitado este conteúdo. Se gostou, compartilhe com outros estudantes. Obrigado pela leitura, até a próxima!