(*) Kaio Vinicius Silva Martins
(28/09/2025) – Introdução – A operação de furação representa uma etapa crítica dentro dos processos de usinagem, sendo amplamente empregada na fabricação de peças e componentes destinados a setores industriais estratégicos, como os segmentos automotivo, aeroespacial e de geração de energia.
Este artigo técnico analisa, de forma detalhada, os aspectos inerentes ao processo de furação, com enfoque na produtividade, abordando fatores técnicos e operacionais que afetam diretamente a eficiência das operações. Serão destacadas, em particular, as brocas indexáveis avançadas disponibilizadas pela TaeguTec – incluindo as linhas Drill Rush, Spade Rush, Drill Sfeed e T-Deep – e as metodologias para cálculo da taxa de remoção de material (MRR), fundamentais para a otimização do desempenho em aplicações industriais complexas.
As ferramentas utilizadas no processo de furação são essenciais para diversos setores industriais, incluindo os segmentos automotivo, aeroespacial, de energia e de construção civil. Cada um desses setores apresenta requisitos específicos que influenciam diretamente a seleção das tecnologias e equipamentos empregados.
No setor automotivo, por exemplo, destaca-se a necessidade de elevada precisão e repetibilidade nos processos, visando assegurar a qualidade das peças produzidas em larga escala. Por sua vez, a indústria aeroespacial demanda ferramentas capazes de operar com materiais avançados e de elevada resistência, como ligas de titânio e compostos especiais, enquanto o segmento de energia requer soluções robustas para operações intensivas em materiais de alta dureza. Na construção civil, a prioridade reside na durabilidade e na eficiência, principalmente em aplicações voltadas para estruturas metálicas, como vigas e colunas.
Essas demandas diversificadas evidenciam a importância contínua do desenvolvimento de ferramentas de furação tecnologicamente avançadas, capazes de atender aos rigorosos critérios de produtividade e desempenho exigidos pelos diferentes setores industriais.
Além dos setores mencionados, o segmento de óleo e gás também se destaca como uma área de intensa aplicação do processo de furação. Este setor demanda ferramentas e soluções que garantam extrema precisão e durabilidade, devido às características dos materiais usinados, projetados para operarem em condições adversas enfrentadas na exploração dos recursos naturais, sob altas pressões, temperaturas extremas e ambientes altamente corrosivos. A utilização de brocas avançadas, especialmente as indexáveis, proporciona benefícios significativos ao setor, permitindo a realização de furos profundos e complexos. As tecnologias emergentes, como as oferecidas pela TaeguTec, têm ampliado as possibilidades na usinagem de componentes chave para este segmento, promovendo ganhos na produtividade e confiabilidade operacional.
Revisão do Processo de Furação – Antes de iniciar a furação, é crucial avaliar diversos fatores que influenciam diretamente o resultado. A fixação da broca e da peça deve ser robusta e estável para evitar vibrações e garantir a precisão do furo. O material a ser usinado também deve ser considerado, pois diferentes materiais exigem diferentes tipos de brocas e parâmetros de corte. Além disso, a geometria e a tolerância do furo são essenciais para determinar a escolha da broca e os ajustes necessários no processo.
Outro ponto importante é a potência disponível no equipamento, que deve ser suficiente para realizar a furação sem sobrecarregar a máquina.
A pressão da refrigeração, preferencialmente interna através da broca, é vital para manter a temperatura controlada e prolongar a vida útil da ferramenta. A refrigeração adequada também ajuda na remoção de cavacos, evitando danos à peça e à broca.
Gráfico indicação da Pressão e Vazão da refrigeração em função do Diâmetro da broca
Avaliar esses aspectos antes de iniciar o processo de furação é essencial para garantir a eficiência, a qualidade e a segurança na usinagem.
Parâmetros de Corte e Fórmulas de Taxa de Remoção – A produtividade no processo de furação é diretamente influenciada pelos parâmetros de corte, como a velocidade de corte (Vc), o avanço (f) e o diâmetro da broca (D). Estes parâmetros determinam a Taxa de Remoção de Material (Material Removal Rate, MRR), um indicador essencial de desempenho. A fórmula geral para MRR em processos de furação é expressa como:
MRR=(D.f.Vc)/4
(centímetro cúbico por minuto, cm^3/min)
Onde:
- D: Diâmetro da broca (milímetros, mm)
- f: Avanço por rotação (milímetros por rotação, mm/rot)
- Vc: Velocidade de corte (milímetros por minuto, m/min)
A velocidade de corte pode ser consultada no catálogo do fabricante de acordo com o material usinado, ou através da seguinte fórmula:
Vc=(π×D×n)/1000 (metros por minuto, m/min)
Onde:
- D: Diâmetro da broca (milímetros, mm)
- n: Rotação da ferramenta (rotações por minuto, rpm)
Para cálculo da rotação da ferramenta, utilizamos a fórmula abaixo:
n=(Vc.1000)/(π×D) (rotação por minuto, RPM)
Onde:
- D: Diâmetro da broca (milímetros, mm)
- Vc: Velocidade de corte (milímetros por minuto, m/min)
E para calcular o Avanço (f), utilizamos a fórmula: f=fr×n (milímetro por minuto, mm/min)
Onde:
- fr: Avanço por rotação consultado em catálogo (milímetros por rotação, mm/rev)
- n: Rotação da ferramenta (rotações por minuto, rpm)
As equações supracitadas são essenciais para avaliar a eficiência do processo, auxiliando os responsáveis a ajustarem os parâmetros de corte para maximizar a produtividade e minimizar o desgaste da ferramenta.
A TaeguTec disponibiliza em seu site o recurso “Machining Power” utilizado para cálculo dos parâmetros de usinagem, taxa de remoção de material e consumo de potência da máquina através do link: https://www.imc-i.com/mpwr/MachiningPower
Brocas Intercambiáveis – As brocas indexáveis são ferramentas de alta tecnologia projetadas para aplicações que exigem elevada produtividade e eficiência econômica. Estas ferramentas utilizam insertos substituíveis, normalmente fabricados em metal duro, que podem ser facilmente trocados, eliminando a necessidade de substituir toda a ferramenta em caso de desgaste. Dentre suas vantagens destacam-se:
- Alta eficiência: Permitem operações em velocidades de corte e avanços superiores, aumentando a taxa de remoção de material.
- Flexibilidade: Podem ser utilizadas para uma ampla gama de materiais.
- Redução de custos: O uso de insertos reduz o custo por furo, além de otimizar o tempo de setup.
As brocas indexáveis são particularmente eficazes em aplicações de alta demanda produtiva, oferecendo desempenho consistente e reduzindo tempos de parada.
Gama diversificada de brocas – A TaeguTec oferece uma gama diversificada de brocas para atender às mais altas exigências de produtividade e qualidade. Entre suas principais linhas destacam-se:
- Drill Rush: Caracterizada pela alta velocidade de corte e precisão. Suas brocas com insertos substituíveis são ideais para operações que exigem produtividade elevada em diferentes profundidades.
- Spade Rush: Indicada para furos de grandes diâmetros, esta linha combina flexibilidade com alta eficiência, sendo uma solução eficiente para operações exigentes.
- Drill Sfeed: Focada em altas taxas de avanço, esta linha com 3 cortes é ideal para aplicações de alta produtividade, garantindo maior taxa remoção de material.
- T-Deep: Especialmente projetada para furos profundos, possui canais otimizados para evacuação de cavacos e excelente desempenho em materiais difíceis.
- Top Drill: Linha com insertos intercambiáveis altamente consolidade projetada para grande versatilidade de aplicação. Possui um design que proporciona estabilidade superior e maior vida útil da ferramenta.
- Brocas especiais: A TaeguTec possui grande expertise no desenvolvimento e produção de brocas especiais dos mais variados tipos, focadas em conjugar operações e reduzir tempos de ciclo.
DRILL RUSH
Corpo de Broca Durável e Estável para Todos os Materiais
- Alto Número de Indexação da Cabeça
- Desempenho confiável ao indexar a cabeça da broca
- Alta produtividade
- Adequado para todos os materiais
Sistema de Fixação Inovador
- Fácil troca da cabeça sem tempo de set-up
- Alto número de indexação da cabeça
- Um corpo para vários tamanhos e geometria de cabeças
- Reduz o estoque e o custo das ferramentas
Grande Canal de Cavacos e Canal Polido
- Evacuação suave dos cavacos
Maior Rigidez do Corpo e Corpo Revestido com PVD
- Durabilidade aprimorada e vida útil prolongada do corpo
- Comprimentos de 1,5xD a 12xD
Geometria Otimizada da Cabeça
- Desempenho estável com baixa força de corte e maior produtividade
- Disponível nos diâmetros a partir de Ø4,0 a Ø25,9
A broca Drill Rush possui geometrias de ponta específicas para cada grupo de material, sendo a geometria P para aços, M para aços inoxidáveis, K para ferros fundidos e N para não ferrosos. Além disso, existe a ponta P+ autocentrante, permitindo furos profundos até 12xD sem a necessidade de pré-furo. Já a ponta com geometria F, permite a produção de furos com o fundo plano, ideal para furos com rebaixos.
Link video ponta P+ autocentrante https://youtu.be/aaqFDw298pg
SPADE RUSH
A Spade Rush, com uma aresta de corte otimizada e um sistema de fixação rígido único, gera maior produtividade e desempenho excepcional. A tecnologia de fixação exclusiva permite que os clientes troquem rapidamente as cabeças da broca sem remover o parafuso de fixação, reduzindo significativamente o tempo de set-up da ferramenta e o tempo de inatividade da máquina. Além disso, o design assimétrico da forma inferior garante a configuração correta do inserto, melhorando a precisão da ferramenta e a repetibilidade. A linha Spade Rush está disponível nos comprimentos de 3xD, 5xD e 8xD para uma faixa de diâmetro de 20,0 mm a 41,0 mm.
Características:
- Não é necessário remover o parafuso do inserto do suporte para trocar a cabeça
- Substituição mais fácil da cabeça da broca na máquina
- Duas arestas de corte eficazes para maior produtividade
- Diferentes possibilidades de geometrias de corte P, P+ e F
- Maior rigidez do design exclusivo de fixação por parafuso significa produtividade aprimorada
Link vídeo broca Spade Rush https://youtu.be/345-QKi8FvU
DRILLSFEED
Broca com Cabeça Intercambiável e Geometria Única com 3 cortes efetivos para Maximizar a Produtividade
A DrillSfeed utiliza características de geometria de 3 canais exclusiva, para garantir desempenho superior e estabilidade na usinagem em alta velocidade. Ela também oferece soluções ideais para os clientes reduzirem custos, melhorando a vida útil da ferramenta e alcançando alta produtividade graças às arestas de corte robustas e à mais recente tecnologia de revestimento. A estrutura de fixação original permite a substituição simples das cabeças de broca, bem como a utilização de diferentes tamanhos de cabeças em um único corpo de ferramenta. Assim, facilita a gestão econômica do estoque de brocas para o usuário final.
Características:
- A geometria de 3 canais melhora a produtividade em mais de 50%
- Máxima estabilidade de usinagem devido à sua geometria de aresta única
- Excelente precisão do furo graças à sua capacidade autocentrante
- Carga de corte reduzida
- Refrigeração interna através da broca para uma evacuação suave dos cavacos
- Última geração de revestimento para excelente vida útil da ferramenta
- Troca simplificada da cabeça da broca para reduzir o tempo de inatividade
- Adequada para usinagem de aço e ferro fundido
- Faixa de diâmetro da broca: 12,0 – 25,9 mm (em incrementos de 0,5 mm)
Link vídeo broca DRILLSFEED https://youtu.be/TZb9IY0PQo8
Brocas para furos profundos – TDEEP
As brocas intercambiáveis para furos profundos podem ser aplicadas em várias indústrias importantes, como moldes e matrizes, geração de energia, energia eólica, automotiva, construção naval, máquinas-ferramenta, ferroviária e petróleo e gás.
Este tipo de tecnologia se destaca oferecendo maior produtividade se comparado às brocas soldadas comumente utilizadas para furações profundas.
Para acompanhar as novas adições à família TDEEP, a TaeguTec está introduzindo a linha TOGT, uma nova série de insertos especificamente projetados para usinagem de furos profundos. As características importantes do inserto TOGT incluem um divisor de cavacos de três arestas de corte que gera formas de cavacos otimizadas, um ângulo de saída positivo, bem como um limpador para alta qualidade da superfície do furo e alta taxa de avanço.
A linha TDEEP da TaeguTec foi expandida e atualmente oferece brocas com diâmetros a partir de Ø7,94 a Ø42,5 e comprimentos até 45xD.
Além da linha TDEEP com insertos intercambiáveis, a TaeguTec também possui em seu portifólio a linha WINGUN, com cabeças intercambiáveis para maiores taxas de avanço, (2 a 5 vezes mais do que as brocas soldadas). A WINGUN permite a substituição da cabeça intercambiável dentro da máquina – não é necessário remover a broca para indexar a cabeça.
Brocas Especiais – Além do portifólio completo de soluções standard, a TaeguTec possui grande expertise no desenvolvimento de ferramentas especiais, ou seja, feitas sob demanda para otimização de processos de acordo com as necessidades dos clientes. Em geral, este tipo de solução busca conjugar operações, como por exemplo: furo + chanfro, furo + rebaixo, furo + chanfro + rebaixo, furo + canal etc.
(*) Kaio Vinicius Silva Martins é engenheiro de aplicação da TaeguTec do Brasil.
