BR102013017641B1

BR102013017641B1 - Aperfeiçoamento introduzidos na ferramenta de corte lâmina de serra circular fixação dos insertos nos dentes

Info

Publication number: BR102013017641B1
Application number: BR102013017641-9A
Authority: BR
Inventors: Maria Cristina Moreira
Original assignee: Kampmann Do Brasil Ltda
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2022-11-16
Also published as: WO2015003234A1; BR102013017641A2

Abstract

APERFEIÇOAMENTO INTRODUZIDO NA FERRAMENTA DE CORTE LÂMINA DE SERRA CIRCULAR - FIXAÇÃO DOS INSERTOS NOS DENTES A ferramenta lâmina de serra circular é amplamente utilizada para corte de diversos tipos de materiais disponíveis comercialmente, desde madeiras até aços com elevada dureza, bitolas e perfis distintos. Os motivos que levam as empresas a utilizarem lâminas de serras circulares se devem ao fato da operação de serramento com as referidas lâminas proporcionarem cortes rápidos, precisos, com ótimo acabamento, conferindo aos processos industriais, altíssima produtividade. A necessária melhora das propriedades mecânicas da ferramenta de corte para que esta tenha o rendimento satisfatório se dá com a utilização de revestimento nos insertos da lâmina de serra. A presente invenção visa o aperfeiçoamento da fixação dos insertos nos dentes da serra por meio de parafuso e pino de fixação com o intuito de revestir apenas os insertos da serra, assim permitindo a utilização do processo de deposição química de vapor (CVD) para a realização do revestimento.

Description

1 - O presente pedido de invenção, trata-se de aperfeiçoamento introduzido na ferramenta de corte lâmina de serra circular, mais especificamente na fixação dos insertos nos dentes. Esta ferramenta é amplamente utilizada para corte de diversos tipos de materiais disponíveis comercialmente, desde madeiras até aços com elevada dureza, bitolas e perfis distintos. Os motivos que levam as empresas utilizarem lâminas de serras circulares se devem ao fato da operação de serramento com referidas lâminas proporcionarem cortes rápidos, precisos e com ótimo acabamento, conferindo aos processos industriais altíssima produtividade.

2 - As lâminas de serras circulares, são ferramentas dentro de tecnologia especificas. Em geral todas as lâminas de serras são fabricadas em aços especiais com diâmetros compatíveis com o equipamento ao qual serão montadas, possuem um furo central e alguns furos de arraste para a sua fixação ao equipamento de corte (máquina de serra), em eixos motores que impõe giros de rotações controladas de modo a executar o corte das peças por remoção de cavacos.

3 - As serras circulares podem ser fabricadas com disco inteiriço de aço (aço rápido, cromo-vanádio ou tungstênio-molibdênio), com segmentos de aço rápido rebitados na periferia do disco (serra segmentada), entretanto esta patente foca apenas uma melhoria para as serras circulares com insertos de fixos nos alojamentos inseridos no disco da serra.

4 - O revestimento de ferramentas de metal duro e cermet ganhou grande importância por garantir um rendimento superior à ferramenta sem revestimento no corte de materiais ferrosos. Principalmente quando o material a ser cortado é da classe dos aços inoxidáveis martensíticos e supermartensíticos que são muito utilizados na fabricação de tubos para prospecção de petróleo e gás na camada no Pre-Sal. Outro fator que vêm ocorrendo a crescente utilização dos revestimentos a custo bem mais acessível, além da possibilidade de aplicação deste em qualquer classe de metal duro ou cermet.

5 - As propriedades essências dos revestimentos são a boa aderência ao substrato, dureza a quente, estabilidade química, baixa afinidade química com o material da peça, tensões residuais de compressão e baixa condutividade térmica. Existem dois processos de aplicação do revestimento que podem ser utilizados quando se trata de ferramentas de metal duro e cemert: O PVD (deposição física de calor) e o CVD (deposição química de vapor).

6 - O processo de deposição física de vapor PVD, possui como principal característica a faixa de temperatura ser em torno de 500° C, que traz como principal benefício à manutenção da tenacidade do substrato da ferramenta, já o processo de deposição química a vapor CVD ocorre com utilização de temperaturas elevadas (aproximadamente 1000°C), que não implica em alteração metalúrgica no metal duro ou cermet. A vantagem deste processo é a maior resistência ao desgaste de cratera.

7 - O principal tipo de desgaste que acontece nos insertos das serras circulares é o desgaste de cratera que ocorre na superfície de saída da ferramenta, na interface entre ferramenta e cavaco, e o seu surgimento se deve à combinação dos mecanismos de desgaste denominados difusão e adesão.

8 - A difusão acontece sob altas temperaturas e consiste na transferência de átomos entre o material da peça e da ferramenta, a adesão ocorre quando duas superfícies metálicas são colocadas em contato sob carga moderada e baixas velocidades de corte, formando assim um extrato metálico entre elas.

9 - A fabricação das lâminas de serras circulares com insertos compreende as seguintes operações: aquisição de matéria prima e insumos, tratamento térmico, corte a laser do disco, retifica das faces do disco, fixação dos insertos nos alojamentos do disco, desempeno e tensionamento da lâmina de serra e afiação dos insertos.

10 - Para fixação dos insertos ao disco da serra, é muito utilizado o processo de brasagem, que consiste na união do inserto ao corpo da serra por meio de aquecimento por indução, em temperatura abaixo do ponto de fusão dos mesmos, adiciona-se uma liga de solda (metal de adição) que passa do estado sólido para liquido e flui entre as superfícies do inserto e do alojamento formando uma camada que proporciona a aderência esperada. Ao se esfriar esta camada se torna rígida e resistente.

11 - A brasagem dos insertos no corpo da serra tem a vantagem de ter boa resistência à compressão, entretanto, possui a desvantagem de quando existe a necessidade da utilização de revestimento, este fica limitado apenas ao processo de PVD (deposição física de vapor).

12 - A utilização do CVD em serras circulares seria uma boa alternativa para atenuar o desgaste dos insertos, entretanto, o fator limitante é a alta temperatura requerida pelo processo. O primeiro problema é ao fato da temperatura de fusão do metal de adição ser aproximadamente 750°C, assim, se assim for utilizado o CVD, os insertos iriam se soltar do disco de serra durante o processo, já que o mesmo ocorre a 1000°C. Outro fator é que na temperatura de revestimento, o disco da serra sofrerá transformações metalúrgicas e deformações plásticas, assim inutilizando este por alterar de maneira irreversível a estabilidade e segurança operacional da ferramenta. É necessário salientar que em serras circulares com insertos brasados nos dentes, quando é necessária a utilização do revestimento, este é o último processo de fabricação da serra circular.

13 - Com o exporto, esta patente visa o aperfeiçoamento da fixação dos insertos nos dentes da serra por meio de parafuso e pino de fixação, com o intuito de revestir apenas os insertos da serra, assim permitindo a utilização do processo de deposição química de vapor (CVD) para a realização do revestimento.

14 - o revestimento dos insertos fixos nos dentes da serra circular é uma excelente alternativa para melhorar as propriedades mecânicas da ferramenta, no intuito de aumentar a tempo de vida, e é comum a utilização do processo de brasagem para fixar os insertos ao corpo do disco. Entretanto a serra fabricada por este processo fica limitada a utilização do processo de revestimento por deposição física de vapor (PVD), que embora aumenta o rendimento da ferramenta, sua eficiência é muito limitada comparando com o processo de deposição química de vapor (CVD).

15 - A presente invenção visa a fixação dos insertos no dente da serra por meio de parafuso e pino de fixação, para proporcionar o revestimento de apenas os insertos da serra, com isto permitindo a utilização do processo de deposição química de vapor. A seguir, para melhor detalhamento do formato do inserto, serão ilustradas as vistas conforme a Norma Brasileira NBR 6163 - Conceitos da Técnica de Usinagem: Geometria da Cunha Cortante, Terminologia: • A figura 1 mostra a vista sobre o plano de referência, onde se vê o alojamento do parafuso (1), alojamento do pino de fixação (2), aresta de corte (A), chanfro lateral (B), superfície de folga secundária (5) e sulco aberto na aresta de corte (7). • A figura 2 ilustra a vista sobre o plano de corte, onde se vê a aresta de corte (A), superfície de folga secundária (5) e sulco aberto na aresta de corte (7). • A figura 3 indica a vista sobre o plano ortogonal, podendo ser visualizado o alojamento do parafuso (1), alojamento do pino de fixação (2), superfície de folga principal (3) e superfície de saída com quebra cavaco (4). • A figura 4 mostra o inserto (I) fixo no alojamento do dente (II), parafuso (III), pino de fixação (IV) e ângulo de ataque (ou suporte) (6). • A figura 5 apresenta a vista ilustrativa da lâmina de serra circular com seus dentes de serra (II), com inserto (I), furo de suspenção (a), furo de arraste (b) e furo central (c).

Claims

1 - APERFEIÇOAMENTO INTRODUZIDO NA FERRAMENTA DE CORTE LÂMINA DE SERRA CIRCULAR - FIXAÇÃO DOS INSERTOS NOS DENTES; ferramenta do tipo serra circular com insertos fixos nos alojamentos dos dentes utilizada para cortes a frio, por remoção de cavaco para o corte de madeira até aços com alta dureza, tendo fixação dos insertos diferenciada por ser realizada por meio do parafuso e pino de fixação para possibilitar o revestimento somente do inserto por meio de deposição química de vapor (CVD), caracterizado por alojamento do parafuso (1), alojamento do pino de fixação (2), superfície de folga principal (3), superfície de saída com quebra cavaco (4), superfície de folga secundária (5) ângulo de ataque (ou de suporte) (6) e sulco aberto na aresta de corte (7).