Furação

Uma broca helicoidal girando mergulha na peça

A furação faz furos redondos: uma ferramenta giratória com ponta afiada, a broca helicoidal, é empurrada em linha reta para dentro do material. Os furos de cada parafuso de um carro, os milhares de furos minúsculos de uma placa de circuito e o furo que você faz em uma parede em casa são todos furados. É a operação de usinagem mais comum de todas.

Foto: Hardyplants, CC0, via Wikimedia Commons

Furação · corte no meio do corte e tipos de furos prontos, 5 etapasOs números circulados correspondem às etapas abaixo. A vista da esquerda corta a broca e a chapa ao meio; a da direita mostra os três tipos de furo que você vai encontrar.

Furação em um minuto, por MecMade

Como funciona

Marque e prenda. A peça é presa para que não gire junto com a broca. Uma broca de centro curta e rígida (ou um punção de centro, à mão) marca primeiro o ponto exato para a broca não vagar.
Gire a broca. O eixo-árvore gira a broca, normalmente algumas centenas de rpm (rotações por minuto) para brocas grandes em aço e vários milhares para as pequenas.
Avance. A broca é empurrada ao longo do seu próprio eixo. Os dois gumes de corte (as arestas da ponta em forma de cone) raspam o fundo do furo, normalmente 0,05–0,3 mm por rotação.
Retire os cavacos. Os cavacos sobem pelas hélices (as ranhuras em espiral) e saem pela parte de cima. O fluido de corte resfria a ponta, e furos profundos são feitos em pequenos ciclos (movimentos de entrar e sair) para limpar os cavacos.
Atravesse e recue. Um furo passante termina quando a ponta sai do outro lado, muitas vezes deixando uma rebarba (um lábio áspero) a remover. Um furo cego para na profundidade com um fundo em forma de cone; o rosqueamento pode então cortar uma rosca dentro.

Dados-chave

Materiais: Quase tudo: metais, plásticos, madeira, compósitos, placas de circuito
Peças típicas: Furos para parafusos, pinos, rebites, passagens de fluidos e vias elétricas
Tamanho da peça: Furos de cerca de 0,1 mm (placas de circuito) a mais de 50 mm; brocas para furos profundos chegam a profundidades de 100 diâmetros ou mais
Precisão: Normalmente ±0,05–0,1 mm no diâmetro; o alargamento (um corte leve de acabamento) leva a cerca de ±0,01 mm
Acabamento superficial: Normalmente Ra 1,6–6,3 µm (Ra = rugosidade média; 1 µm é um milésimo de milímetro) dentro do furo
Tamanho de lote adequado: Qualquer: um furo à mão a milhões em linhas automatizadas
Custo de ferramental e máquinas: As brocas custam de poucos dólares a algumas centenas; uma furadeira de bancada custa centenas de dólares, máquinas CNC dezenas de milhares ou mais
Velocidade: Segundos por furo; uma furadeira de placas de circuito faz vários furos por segundo

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Rápida, barata e simples
Brocas padrão em todos os tamanhos, sem ferramental sob medida
Funciona em quase qualquer material
Fácil de automatizar, com muitos furos por minuto

Limites

Só furos redondos, e só retos
Os furos tendem a ficar um pouco acima da medida e não perfeitamente retos
Furos profundos são difíceis: os cavacos entopem e a broca pode vagar ou quebrar
Deixa rebarbas, e furos precisos exigem alargamento ou mandrilamento depois

Onde é usado

AutomotivoFuros de parafusos em blocos de motor e rodas, passagens de óleo
AeroespacialCentenas de milhares de furos de rebite no revestimento de um avião de passageiros
EletrônicaFuros e vias em placas de circuito impresso
Construção civilFuros para buchas e parafusos em vigas de aço e concreto
EnergiaLongas passagens de refrigeração e de fluidos em moldes, peças de turbinas e trocadores de calor

Como reconhecê-lo

Furos redondos com finas marcas circulares na parede interna.
Um fundo em forma de cone em furos que não atravessam (o ângulo de ponta da broca, muitas vezes cerca de 118°).
Pequenas rebarbas ou um chanfro (uma borda biselada) onde a broca entrou ou saiu.

Compare com

Fresamento5.2uma fresadora pode se mover para os lados para fazer rasgos e bolsões; a broca só entra em linha reta.Torneamento5.1no torno a peça gira e uma broca fixa faz furos no eixo; o mandrilamento depois os alarga com precisão.Laminação de rosca e rosqueamento3.6o rosqueamento corta roscas dentro de um furo feito para que um parafuso possa ser atarraxado.

Assista

Casual DIY · Noções básicas de furadeira de bancada para iniciantes

Sandvik Coromant · Furação industrial em uma máquina CNC, em close

MTDCNC · Como furos muito profundos são feitos em um centro de usinagem

Newbury Electronics · Um tour por uma fábrica de placas de circuito, incluindo a furação CNC de furos minúsculos

Veja fotos reais

Wikipedia: Furação — brocas, furadeiras e furos
Livro aberto: Introduction to Machining, 8.10 Drilling — fotos e vídeo sob licença CC BY 4.0
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

Uma broca gira e mergulha em linha reta; as duas arestas da ponta fazem o corte.
As hélices em espiral são calhas de cavacos, e é por isso que furos profundos precisam de ciclos e de fluido de corte.
Furos feitos com broca são rápidos, mas rugosos; o alargamento, o mandrilamento ou o rosqueamento os acabam.