A perfuração é um sistema de redução antigo que inclui o uso de uma broca guia ou dispositivo acionado por máquina para reduzir uma lacuna transversal em uma peça de trabalho. A broca é pressionada contra a superfície da peça de trabalho, momento em que gira para retirar o material, aumentando assim a lacuna na peça. A perfuração por fricção, no entanto, é um procedimento especial de corte caracterizado pelo uso da fricção. Para saber mais sobre a perfuração por fricção e como ela funciona, continue lendo.
História
Em 1923, o francês Jean-Claude de Valière tentou criar um dispositivo que fizesse furos em metais usando o calor da fricção, em vez de usinagem. O sucesso foi apenas moderado, pois naquela época os materiais adequados ainda não estavam disponíveis. Além disso, ele ainda não havia encontrado a estrutura adequada para esse tipo de ferramenta. Foi somente na década de 1980 que uma ferramenta útil pôde ser produzida.
Introdução
Atualmente, em várias aplicações industriais, a fixação de chapas metálicas finas com partes de paredes finas e perfis em forma de tubo é amplamente utilizada. Além disso, devido ao aprimoramento do projeto atual na indústria automotiva, a exigência de construções leves é excessiva para aumentar a eficácia dos veículos automotores. Conforme mencionado acima, para a fixação de chapas metálicas, existem três estratégias tradicionais vitais para a fixação mecânica. São elas: i) união por meio de parafusos e porcas, ii) soldagem de porcas e iii) inserção de rebites.
Apresenta-se a avaliação das técnicas tradicionais com um método inovador. A primeira técnica é a técnica de fixação com parafusos, que é, em muitos casos, a abordagem de fixação utilizada na fixação de construções de chapas de aço, devido ao fato de que requer apenas uma única perfuração e rosqueamento nas chapas metálicas a serem unidas e, portanto, é o método mais conveniente e mais barato.
Sem critérios Métodos de fixação convencionais Perfuração térmica
Porca soldada Porca rebite
1 Necessidade de furos pré-perfurados e rebarbação Sim Sim Não
2 Características complexas Demorado Demorado Rápido em menos tempo
3 Requisito de fixação especial Sim Sim Não
4 Taxa de erro Muito alta Muito alta Muito baixa
5 Automação Condicionalmente possível com grande esforço Condicionalmente possível com grande esforço Facilmente possível com grande flexibilidade
6 Usinagem de estruturas fechadas Condicionalmente possível Possível em tubos circulares Simplesmente possível
7 Confiabilidade Alta Baixa Alta
8 Nível de torque Alto Baixo Alto
9 Tipo de conexão União parcial da microestrutura por soldagem por pontos Conexão mecânica e por pressão com chaveta União uniformemente fechada da microestrutura
10 Problema de distorção Distorção devido à entrada de calor pelo processo de soldagem Distorção da rosca e risco de deslizamento Sem distorção
No entanto, durante a fixação de chapas finas de metal umas às outras, o problema de resistência da junta é obtido por um comprimento de aparafusamento inadequado. Os dois métodos a seguir foram desenvolvidos para aumentar a resistência da junta, como soldagem de porcas e inserção de rebites, aumentando o comprimento do parafuso. Mas esses métodos também apresentam algumas desvantagens, como distorção térmica, emperramento e torção durante a montagem e estabilidade limitada. A perfuração térmica é o único processo que oferece a solução de comprimento de parafuso adequado garantido sem torção, por meio da formação de bucha e rosca.
Processo de perfuração por fricção térmica
No entanto, durante a fixação de chapas finas de metal entre si, o problema da resistência da junta é resolvido com um comprimento de aparafusamento inadequado. Os dois métodos seguintes foram desenvolvidos para aumentar a resistência da junta, tais como a soldagem de porcas e a inserção de rebites, aumentando o comprimento de aparafusamento. Mas esses métodos também apresentam algumas desvantagens, tais como distorção térmica, encravamento e torção durante a montagem e estabilidade limitada. A perfuração térmica é o único processo que oferece a solução de comprimento de aparafusamento adequado garantido sem torção por meio da formação de buchas e rosqueamento.
Vantagens
- Processo muito rápido (2 a 6 segundos)
- O processo remodela todo o material para que nenhum material seja perdido. O excesso de material forma uma manga que é cerca de 3 vezes mais longa do que a espessura original do material alvo, o que torna possível fazer juntas aparafusadas muito resistentes em materiais finos.
- É um processo limpo, pois não produz detritos (partículas).
- Não é necessário acessar a parte de trás da peça de trabalho, como no caso de ferragens de pressão ou auto-fixantes.
- Mais confiável e rápido do que porcas de rebite (uma alternativa que também não requer acesso à parte de trás da peça de trabalho) .
- Funciona em quase todos os tipos de metal.
- Rosca especialmente para espessura de parede de 0,8-5 mm
Aplicação
A vantagem da técnica de perfuração térmica é relevante em perfis e tubos de parede fina, que têm uma posição enorme nos objetivos de fabricação de formas leves e metais.
Esta abordagem deve ser aplicada em uma variedade de chapas metálicas, estruturas de parede fina e metais de seção transversal extraordinária. A vantagem mais necessária da perfuração térmica é a perfuração de tubos de seção transversal esférica, o que é bastante complexo. As funções específicas da perfuração térmica são: fixação aparafusada, conexões de seção transversal de parede fina quadrada, vedação de extintores de forno e conexões de combustível, rolamentos deslizantes com resistência excessiva, dobradiças de portas de automóveis, dispositivos de travamento de portas, uma abertura para segurança contra vazamentos em válvulas de tensão, conexões de rolos para mesas de computador.
Automóvel Mecanismos de direção, barras de proteção, pedais de controle, acessórios de iluminação, estrutura do chassi, fixação de dobradiças, estrutura do painel, encaixe de assentos, tubos de escape
Móveis Prateleiras, estruturas de mesa e unidades de exibição
Aquecimento, ventilação Caldeiras, radiadores, coletores de tubos, tanques de água, acessórios de gás, sistemas de ar condicionado
Construção civil Abrigos, estruturas de edifícios, parapeitos de pontes, poços de elevador, caixilhos de janelas
Agricultura Pulverizadores agrícolas, cortadores, grades, arados, cabines de tratores
Conclusão
Além disso, é uma técnica mais econômica, pois não requer estratégias adicionais, como soldagem de porcas e inserção de rebites. Além disso, não polui o meio ambiente durante a operação, visto que é um método de fabricação sem cavidades. Percebeu-se que a taxa de dureza nas zonas perfuradas aumenta com o efeito do calor de atrito, e essa circunstância aumenta a resistência. Com o pré-aquecimento da peça de trabalho e a velocidade excessiva do eixo, a necessidade de pressão de impulso e torque deve ser reduzida.
