Os processos de fabricação são bastante complexos e a escolha de um método de produção está diretamente relacionada a eles.
Saiba mais →Alargamento é um processo importante na usinagem que envolve a criação de furos suaves, precisos e de tamanho exato em diferentes materiais. Furos alargados podem ser encontrados em engenharia, manufatura e metalurgia, mas todos eles só podem ser alcançados com uma apreciação completa das ferramentas, técnicas e condições envolvidas. O objetivo deste artigo é discutir em profundidade os diferentes elementos que afetam o processo de alargamento, como seleção de ferramentas, compatibilidade de materiais e outros procedimentos recomendados. Entender esses princípios melhorará as habilidades de usinagem dos profissionais, garantindo precisão e confiabilidade em cada situação.

Em engenharia, um furo alargado é definido como um furo feito de dimensões precisas e específicas, com superfície lisa e com altas tolerâncias de exatidão. Em outras palavras, um furo alargado é uma cavidade cilíndrica altamente precisa usinada por uma ferramenta de corte conhecida como alargador. Este furo específico é crítico para o funcionamento de linhas de montagem ou fabricação de componentes de precisão, onde precisão e repetibilidade são cruciais. Quaisquer erros nesta vizinhança podem levar a problemas com função adequada, alinhamento ou robustez estrutural devido a desvios.
Uma operação de alargamento executada corretamente contém vários componentes, como o material da peça de trabalho, a qualidade e o tipo da ferramenta, bem como parâmetros ambientais como velocidade do fuso, taxa de avanço e aplicação de refrigerante. Esses parâmetros da peça de trabalho garantem que a precisão e a exatidão sejam atendidas juntamente com o acabamento de superfície apropriado. Desvios de uma posição relativa pré-determinada da ferramenta podem causar falta de precisão dimensional. Além disso, alargadores com ponta de aço rápido e carboneto aumentam a vida útil da ferramenta, pois fornecem forma sob condições de corte aprimoradas. A manutenção garantida da ferramenta também as garante por períodos mais longos.
Tolerâncias de alargamento são críticas porque influenciam diretamente a exatidão e a precisão das dimensões finais do furo. Quando a tolerância é bem controlada, o tamanho do furo, a redondeza e o acabamento da superfície são favoráveis, o que contribui para o ajuste e a função dos componentes. Isso é importante para quaisquer componentes que exijam usinagem de alta precisão, como componentes aeroespaciais e automotivos. Observar as tolerâncias reduz a possibilidade de problemas relacionados à montagem, desempenho ou falha das peças.
Um furo alargado pode ser definido em comparação a um furo perfurado como uma variação mais avançada devido à sua precisão, dimensões e acabamento de superfície. Alguns indicadores que apoiam essa explicação são:
Furo alargado: as tolerâncias padrão de alargamento são de ±0.001 polegada ou melhores na maioria dos casos, o que o torna aceitável para processos de precisão dimensional rigorosa.
Furo perfurado: Os furos fabricados com uma broca têm tolerâncias de cerca de ± 0.005 polegadas, o que é resultado do grau e do material da broca.
Rugosidade média do subsolo de um furo perfurado Ra:250-500 micropolegadas.
A rugosidade média da superfície de um furo alargado é Ra:32-125 micropolegadas, o que produz superfícies extremamente lisas em comparação com furos perfurados.
Usabilidade:
Acredita-se que furos alargados sejam adequados para uso geral, como subconjuntos que exigem alta precisão.
O alargamento de furos é essencial para algumas operações de alta precisão, como pinos de alinhamento, ajustes por pressão ou casos em que o acabamento da superfície do conjunto afeta sua eficácia.
Remoção de Materiais:
Furos alargados envolvem a extração de pequenas porções de material (0.005 – 0.015) após a perfuração, o que permite um controle mais preciso do diâmetro final do furo.
A incorporação dessas modificações ao longo da história fez da escareação a operação de usinagem de semiacabamento preferida na fabricação de alta precisão, particularmente nas indústrias de engenharia, aeroespacial e engenharia médica.

Escolha o alargador com base no material da peça de trabalho e no acabamento de superfície necessário. Confirme se o tipo de alargador (manual ou de máquina) e as dimensões estão corretos para a tarefa.
As etapas acima permitem obter furos sem emendas e muito precisos para atender aos requisitos industriais e aos padrões de qualidade usando alargamento.
Escolher o alargador correto requer a consideração de diferentes aspectos que podem afetar o desempenho e a precisão. A seguir estão alguns fatores primários com os detalhes e dados necessários:
Aço de alta velocidade (HSS): Bom para propósitos gerais e materiais mais macios, como aço macio. Tem uma quantidade razoável de durabilidade duradoura.
Alargadores de carboneto: Maiores para materiais mais resistentes, como aço inoxidável ou titânio. Oferece excelente resistência ao desgaste e mantém uma aresta de corte afiada por um período de tempo comparativamente maior.
Aço cobalto: Oferece tenacidade adequada em conjunto com resistência ao calor para trabalhos em altas temperaturas.
Alargadores de mandril: amplamente utilizados em máquinas CNC, esses alargadores operam em arranjos rígidos e são adequados para trabalhos precisos em furos cegos curtos ou passantes.
Alargadores manuais: adequados para trabalhos mais manuais, eles apresentam uma extremidade cônica que serve para auxiliar na colagem em uma extensão ordenada.
Alargadores ajustáveis: oferecem vários tamanhos diferentes que podem ser ajustados, mas exigem atenção especial para obter resultados definidos.
A tolerância de furo pretendida deve corresponder aproximadamente ao tamanho do alargador. As tolerâncias podem variar comumente de H4 a H7 (padrões de ajuste ISO) e os desvios também podem ser muito baixos, por exemplo +/- 0.0001 polegadas para acabamento de superfície fina.
Canais espirais: sugeridos para processar materiais macios e dúcteis, pois melhoram a evacuação do cavaco e o entupimento.
Canais retos: mais adequados para usinagem de materiais mais rígidos e frágeis, onde é necessário controlar mais vibração.
TiN (Nitreto de Titânio): Melhora a resistência ao desgaste e a dureza da superfície.
TiCN (Carbonitreto de Titânio): Melhor desempenho de corte de materiais abrasivos.
AlTiN (Nitreto de Alumínio e Titânio): Excelente resistência ao calor para operações de alta velocidade.
As velocidades de rotação e taxas de avanço recomendadas variam com o material a ser usado e o tipo de alargador. Por exemplo, o aço (baixo carbono) utiliza 60 a 100 SFM (pés de superfície por minuto). Enquanto o alumínio usa aproximadamente 200 a 400 SFM e o aço inoxidável aproximadamente 30-50 SFM (ferramentas de carboneto sugeridas).
A lubrificação adequada, óleo solúvel ou líquido de arrefecimento sintético, ajuda a aumentar a vida útil da ferramenta e a qualidade do acabamento.
Esses cálculos, juntamente com alguns dados específicos da aplicação, podem orientar os operadores na alargamento eficaz e no atendimento aos requisitos de precisão em um ambiente industrial.
O processo de alargamento envolve uma série de controles, como parâmetros e escolhas de ferramentas que devem ser exercidos na fase de instalação. A seguir estão as instruções ou valores mais frequentemente citados nas indústrias:
O objetivo da medição de médias é garantir que o alargador esteja corretamente alinhado ao furo para as tolerâncias desejadas, caso contrário, o desalinhamento garante que os diâmetros do furo não sejam uniformes ou que as ferramentas se desgastem prematuramente. O limite de erro no alinhamento deve ser em torno de 0.001 a 0.002 polegadas, dependendo da aplicação.
A durabilidade e o desempenho de um alargador são influenciados pela composição do material em correlação com os materiais da peça de trabalho. Por exemplo, considere os seguintes exemplos:
Aço Rápido (HSS): Usado para propósitos gerais. Materiais de menor e média resistência são muito apropriados.
Alargadores de carboneto: necessários quando é necessário usinar ligas duras, aço inoxidável e materiais abrasivos.
Alargadores de liga de cobalto: perfeitos para usinagem em temperaturas extremas devido à sua resistência ao calor.
A tolerância também define o acabamento da superfície e a precisão dimensional, que também é determinada pelo material que é deixado para alargamento após a perfuração. Os valores comuns são:
Aço (baixo carbono): 0.005-0.010 polegadas
Ligas de alumínio: 0.003-0.007 polegadas
Materiais endurecidos (>40 HRC): 0.002-0.005 polegadas (com alargadores de carboneto)
A combinação da velocidade de corte (pés de superfície por minuto) e da taxa de avanço (polegadas por revolução) impacta muito a produtividade das operações de alargamento:
Taxas de alimentação típicas:
Alumínio e latão: 0.004-0.012 pol/rev
Aço de baixo carbono: 0.002-0.008 pol/rev
Ligas de alta resistência (por exemplo, titânio): 0.001-0.003 pol/rev
Como mencionado anteriormente, as velocidades de corte variam muito de tipo de material para tipo de material.
A lubrificação atenua o atrito, melhora a textura da superfície e prolonga a vida útil das ferramentas. Para operações importantes de alargamento, os refrigerantes comumente usados são os seguintes:
Óleos solúveis de uso geral.
Líquidos de arrefecimento sintéticos para ambientes com alta limpeza e estabilidade térmica.
Os operadores podem aumentar a eficiência, obter tolerâncias mais rigorosas e atender a padrões superiores de acabamento de superfície com a incorporação de informações precisas no processo de alargamento de acordo com essas instruções precisas.

Ao escolher os tipos corretos de alargadores para determinadas tarefas, os operadores podem maximizar a vida útil da ferramenta, bem como a precisão e a eficiência.
Os alargadores de carboneto sólido são empregados em tarefas que exigem máxima precisão, grande durabilidade e alto desempenho sob condições adversas. Eles são particularmente eficazes em aço inoxidável, titânio e ligas endurecidas, onde o desgaste e a eficiência de corte são mais importantes. Abaixo estão fatos e números importantes associados à aplicação de alargadores de carboneto sólido:
Esses atributos tornam os alargadores de carboneto sólido a ferramenta de escolha nas indústrias de fabricação aeroespacial, automotiva e médica, onde precisão e eficiência são cruciais. A escolha correta da ferramenta e sua aplicação garantem ainda mais sua durabilidade e eficácia.
Como na maioria dos fluxos de trabalho de engenharia, a personalização do tamanho do alargador envolve considerações de medição e material para garantir que a produtividade geral do fluxo de trabalho seja alcançada. Apresentamos abaixo as principais considerações e métricas que precisam ser levadas em conta:
Faixa de diâmetro: Dependendo da aplicação, os alargadores podem ser produzidos em uma escala de 0.1 mm a mais de 50 mm.
Níveis de tolerância: Tolerâncias de precisão comuns com alargadores são normalmente H7 e H6, o que permite controle preciso das dimensões das peças para aplicações de precisão altamente definidas.
Opções de material:
Os alargadores de metal duro sólido são adequados para aplicações em que alta vida útil da ferramenta e resistência ao desgaste são características essenciais.
Os alargadores HSS são mais econômicos e podem ser usados para aplicações menos exigentes, proporcionando maior flexibilidade.
Revestimentos disponíveis:
TiN (Nitreto de Titânio): Aumenta a durabilidade ao mesmo tempo que diminui a força de atrito exercida durante o uso.
TiAlN (Nitreto de Titânio e Alumínio): Devido à sua resistência ao calor, é apropriado para aplicações de alta velocidade.
Revestimento de diamante: mais adequado para usinagem de materiais compostos e também de peças não ferrosas.
Ângulo da hélice:
Disponível em modelos retos e espirais.
Alargadores espirais, especialmente aqueles com ângulos de 5° a 20°, permitem melhor remoção de cavacos em materiais difíceis de processar.
A atenção a esses parâmetros garantirá que o alargador seja projetado para aplicação eficiente e eficaz no que diz respeito à maximização da vida útil da ferramenta e acabamentos de alta qualidade.

Alargamento e perfuração são processos de usinagem separados, cada um dos quais tem uma função específica na fabricação de precisão. Perfuração refere-se à criação de um furo dentro de uma peça de trabalho e geralmente é uma tarefa preliminar. Ela usa uma broca que corta o material rotativamente, mas pode deixar alguma não uniformidade ou rugosidade no furo. O alargamento ocorre após a perfuração de um furo; é um procedimento de acabamento. Um alargador é usado no alargamento para refinar um furo pré-existente, melhorando o acabamento da superfície e a precisão de seu diâmetro. O alargamento difere da perfuração porque extrai apenas um pequeno volume de material, eliminando o excesso dentro de uma faixa de 0.1 a 0.5 mm. Isso garante medições mais precisas e superfícies mais lisas. Enquanto a perfuração é mais focada na remoção de material, o alargamento aumenta a precisão e a qualidade. O alargamento serve como uma operação importante em componentes de alto desempenho devido à precisão envolvida.
O alargamento tem muitas oportunidades para perfurar, como melhor tolerância, acabamento de superfície aprimorado e precisão dimensional aprimorada. É melhor para operações que exigem precisão, pois o alargamento implementa o alisamento ideal de furos não perfeitos feitos por perfuração e equaliza seu tamanho. É por isso que o alargamento é tão importante em indústrias onde a confiabilidade e o desempenho dos componentes são críticos.
Tanto a perfuração quanto a escareação são processos de usinagem que envolvem a alteração de furos. Os dois processos, no entanto, têm objetivos muito diferentes. A escareação é realizada em um furo pré-perfurado para torná-lo maior e corrigir problemas de desalinhamento ou imprecisões do ciclo de perfuração. Geralmente é feito usando um torno e uma fresadora, em que instrumentos de corte de ponto único aumentam o tamanho, a posição e o formato do furo. A escareação, por outro lado, é a última etapa do acabamento do furo e seu objetivo principal é atingir tolerâncias estreitas de dimensões e bom acabamento de superfície. A escareação ocorre principalmente após um furo ter sido perfurado ou furado, usando ferramentas multi-lâminas para atingir a precisão desejada. Enquanto a escareação permite que um operador ajuste o diâmetro do furo, a escareação mantém os padrões necessários em trabalho de alta qualidade, particularmente nas indústrias automotiva, aeroespacial e de manufatura.

Com relação ao alargamento, o fluido de corte pode ser considerado necessário, pois ajuda a remover o calor, diminuir o atrito e tornar o corte mais suave. Ele também minimiza o fluxo de calor, evitando a expansão térmica da ferramenta e da peça de trabalho, o que pode ser prejudicial à precisão dimensional. Além disso, ele serve como um óleo no corte, auxilia no desgaste da ferramenta e aumenta a vida útil da ferramenta.
Algumas investigações mostram que fluidos de corte podem melhorar o acabamento da superfície em até 25% mais do que operações de alargamento a seco. Por exemplo, em uma análise dos processos de alargamento de aço inoxidável, um fluido de corte solúvel em água produziu uma rugosidade de superfície de 1.2 µm Ra em vez de 1.6 µm Ra para processos a seco. Além disso, o fluido de corte facilita a remoção de cavacos durante o alargamento, e esses cavacos geralmente levam a arranhões, vibração da ferramenta e outros defeitos. Esses efeitos destacam a necessidade de seleção adequada do fluido de corte, incluindo aqueles com baixa viscosidade e altas capacidades de resfriamento, dependendo do material sendo usinado e dos parâmetros sob os quais a ferramenta é operada.
Os fluidos de usinagem são mais bem escolhidos com base no fluido a ser infundido, bem como na atividade de usinagem aplicada no material. Aqui estão alguns conselhos úteis:
O uso do fluido de corte adequado permite um aumento na eficiência da usinagem, prolonga a vida útil da ferramenta e melhora a qualidade da peça de trabalho. É igualmente importante consultar as folhas de dados do fluido junto com regras de guia de usinagem para o material específico para garantir resultados ótimos.

Taxa de avanço, desalinhamento e desgaste da ferramenta são alguns fatores que podem levar à realização de furos alargados superdimensionados. Garanta boas condições do alargador e verifique se há desgaste. Uma taxa de avanço menor permite melhor controle da remoção do material, e o alinhamento do alargador com o furo deve ser verificado quanto à afunilamento. Verifique também as propriedades do material quanto a qualquer interferência no processo de corte e ajustes devem ser feitos no fluido de corte para ajudar a reduzir a expansão térmica da peça de trabalho. O uso de um alargador ligeiramente subdimensionado com uma passada de acabamento ajuda a fornecer controle rígido sobre as dimensões da peça de trabalho obtida.
Furos alargados insuficientes podem ser resultado da ausência de diâmetro da ferramenta, ou tolerâncias insuficientes impostas, ou condições fora do alargamento muito relaxadas. Um bom ponto de partida ao tentar consertar furos alargados subdimensionados é confirmar a precisão do diâmetro da ferramenta com o uso de um micrômetro ou dispositivo de medição de precisão. Certifique-se de que o alargador esteja ajustado para as especificações corretas em relação ao furo desejado. A mesma lógica se aplica ao alargamento como aos dados de tolerância de usinagem fornecidos, eles precisam verificar se são compatíveis com o material e o processo porque sua ausência levará à ferramenta ser ineficaz.
Além disso, confirme se as velocidades do fuso e as taxas de avanço correspondem aos valores adequados para o material específico. Como exemplo, o velocidade de usinagem e taxas de avanço para alumínio ligas são em torno de 300-500 RPM e moderadas, enquanto materiais mais resistentes como aço inoxidável requerem velocidades mais lentas de 100-300 RPM para mitigar a deflexão da ferramenta. Use fluidos de corte de alta qualidade para minimizar o atrito e o acúmulo de calor que podem levar à fixação do alargador e, eventualmente, resultar em furos subdimensionados. Finalmente, verifique a configuração do acessório para certificar-se de que a peça de trabalho esteja firmemente fixada para evitar movimento durante a operação de alargamento.

R: Alargamento é uma operação de usinagem precisa que pode ser realizada manualmente ou usando máquinas CNC. Seu objetivo principal é aumentar o diâmetro do furo previamente perfurado para uma dimensão específica. Neste processo, uma ferramenta multiponto chamada alargador aprimora um furo já existente para um alto acabamento de superfície e retira apenas uma quantidade mínima de material da superfície do furo.
R: Ambos trabalham para o mesmo objetivo geral, o processamento de um furo no material, mas vendem vapores de vários tipos de usinagem. A perfuração é feita quando um furo já existe, mas há necessidade de aumento no diâmetro, enquanto a usinagem diminui o diâmetro final e aumenta o nível de precisão em superfícies existentes, tornando a superfície mais lisa em seu acabamento.
R: A preparação preliminar do furo é importante para colocar a máquina e a peça de trabalho na posição correta. O passo inicial para o alargador seria chanfrar o furo. Uma broca central não corta tão fundo quanto uma broca, então o furo tem uma entrada muito limpa e menos escoamento. Isso significa que o alargador pode funcionar com precisão para fazer furos com dimensões específicas.
R: Uma bucha, por exemplo, uma bucha de bronze, serve para dar suporte ao alargador para que ele fique adequadamente alinhado e mantido no lugar enquanto é cortado. Ela auxilia no direcionamento do alargador, prevenindo assim o aparecimento de furos grandes demais e mantendo uma tolerância de precisão próxima.
R: Para garantir que um furo que foi alargado seja do tamanho correto, um maquinista deve pegar um paquímetro e verificar o tamanho do furo que está sendo alargado. A configuração da peça de trabalho deve ser inspecionada, incluindo a posição da peça de trabalho dentro do torno e se há desvio, além de ter o alargador adequado para o furo.
R: Alguns erros básicos cometidos durante o alargamento são o uso de um alargador cego, aplicação de força excessiva ou taxas de alimentação de material erradas, o que geralmente resulta em furos superdimensionados com acabamento superficial ruim. O alinhamento adequado do alargador e o uso de broca de ponto ou chanfro para preparar o furo são etapas que ajudam a evitar esses problemas.
R: É o tamanho do furo antes do alargamento que determina quanto do material agora precisa ser removido. Um requisito muito importante durante a perfuração do primeiro furo é que ele precisa ser perfurado um pouco menor do que o diâmetro deste furo para que a quantidade certa seja lascada pelo alargador para tornar este furo mais profundo e largo para as dimensões necessárias.
A: Pelo motivo de que a vida útil da ferramenta pode ser severamente diminuída e diâmetro preciso pode ser alcançado, a velocidade, assim como o volume de avanço, devem ser observados durante o alargamento. Velocidade maior que a ideal ou avançar a peça de trabalho através da ferramenta muito rapidamente pode causar superaquecimento, o que, por sua vez, resulta em menor qualidade do furo e diâmetros maiores do que o necessário, enquanto executar isso em velocidade muito lenta resultaria em mais rugosidade na superfície finamente cortada.
R: Ao fazer alargamento em um furo roscado, é imperativo que o alargador não corte as roscas já existentes. Ter um alargador com o diâmetro de haste adequado e ter a peça de trabalho fixada corretamente ajudará a preservar as roscas enquanto atinge o acabamento necessário do fundo do furo.
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Os processos de fabricação são bastante complexos e a escolha de um método de produção está diretamente relacionada a eles.
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