Furos escareados: Engenharia para precisão e resistência

Os furos escareados são maioritariamente utilizados em vários tipos de indústrias, como a metalomecânica, o trabalho da madeira e o fabrico. Estes furos melhoram o aspeto da peça e conferem-lhe um aspeto mais profissional e polido. Um furo escareado, por vezes conhecido como escareador, tem uma forma cónica e permite que a cabeça de um parafuso escareado fique nivelada ou abaixo da superfície da peça. É representado pela letra "V". Isto significa que qualquer tampa de rosca ligada a ele ficará ligeiramente abaixo da superfície dessa peça.

Os parafusos são os mais utilizados tipos de elementos de fixação em todo o mundo. As suas cristas exteriores permitem-lhes remover materiais do objeto. No entanto, alguns materiais são tão duros que dificultam até mesmo a passagem de parafusos. Nesse caso, os furos escareados tornam-se muito úteis. A profundidade do furo varia sempre consoante o parafuso deva ser visível na parte superior da placa ou tenha de ser mais profundo para cobrir a parte superior e ocultar a sua aparência.

Os orifícios escareados são ideais para projectos pequenos onde o espaço é escasso. A superfície nivelada proporciona uma área de superfície adicional, tornando-os particularmente úteis em aplicações apertadas e compactas, onde o espaço de instalação é limitado e a flexibilidade é fundamental. Foram incorporados em objectos como smartphones e smartwatches.

Neste artigo, vamos aprofundar os diferentes tipos de furos escareados, o seu processo de fabrico, porque são utilizados, as suas vantagens e as melhores práticas para os criar.

Diferentes tipos de furos escareados

O furo escareado requer uma precisão excecional para acomodar os parafusos. A execução do escareador requer uma vasta gama de brocas. O ângulo de um escareador é o resultado do fixador que está a ser utilizado. Os fixadores métricos utilizam um escareador de 90°, enquanto os fixadores imperiais utilizam um escareador de 82°. Da mesma forma, outros tipos de ângulos consideráveis são 60°, 100°, 110° e 120°.

É crucial alinhar o ângulo do orifício maior com o cone do fixador para um encaixe correto.

• Escareador de cabeça plana: O escareador de cabeça plana é amplamente utilizado quando é necessário um acabamento nivelado. Caracteriza-se pela sua forma cónica com um topo plano. Tipicamente, apresenta um ângulo incluído de 82° para ferragens comerciais, particularmente no trabalho da madeira, ou um ângulo incluído de 100° para rebaixar orifícios de rebites ou outros tipos de ferragens.
• Escareador de cabeça oval: O escareador de cabeça oval também tem uma forma cónica, mas foi concebido para acomodar parafusos de cabeça oval, oferecendo um aspeto ligeiramente elevado e polido. É ideal para aplicações decorativas, como molduras e remates. Este escareador apresenta normalmente um ângulo incluído de 100°.
• Escareador de cabeça redonda: Embora menos comum, este tipo de escareador adapta-se bem a parafusos de cabeça redonda, especialmente quando uma cabeça proeminente e esteticamente agradável é ideal ou quando se monta hardware com orifícios de parafuso planos e não escareados.

Fazer furos escareados

Os furos de rebaixamento e de escareamento são frequentemente confundidos. Enquanto um furo escareado é cónico, um furo escareado é cilíndrico. O processo de perfuração de um furo escareado é tipicamente mais complexo do que o de um furo escareado, devido ao ângulo e à precisão necessários para o conseguir com exatidão durante a perfuração. A profundidade do furo escareado depende em grande parte do diâmetro do furo principal e do ângulo do escareado. Se o diâmetro maior permanecer o mesmo, a profundidade alterar-se-á inversamente com o ângulo de afundamento.

Para efetuar um furo escareado perfeito, os pormenores abaixo indicados são essenciais.

• Profundidade do furo de perfuração
• Ângulo da broca
• O furo escareado (diâmetro do furo principal) e o furo passante padrão (diâmetro do furo principal)
• O lado que precisa de ser perfurado, como a camada inferior ou superior.
• Se o furo precisa de ser revestido ou não.

A criação de um furo escareado numa peça de trabalho requer a seleção das brocas escareadas corretas, a marcação de uma marca no local a perfurar, a perfuração de um furo piloto e o alargamento da peça com a broca.

Passo 1: Selecionar a peça de metal correta

O material adequado para o escareamento é essencial. Considere aspectos como a dureza e a espessura para saber que tipo de broca é adequada. Uma peça demasiado fina pode partir-se ou partir-se.

Etapa 2: Equipamento de segurança e precauções

Óculos de proteção, luvas, máscaras anti-pó e proteção auricular são obrigatórios. Podem voar aparas de metal ou ferramentas afiadas. Um trabalho demasiado longo pode afetar a audição. É essencial limpar a área antes de iniciar a maquinagem. Todas as ferramentas devem também estar facilmente acessíveis.

Passo 3: Trabalhar na peça de trabalho - Perfurar o furo piloto

Escolha o diâmetro do eixo do parafuso a utilizar para ajudar na seleção da broca mais tarde. A broca deve ser 1,6 mm mais pequena ou do mesmo tamanho que a do parafuso. Fixe a peça de trabalho com uma braçadeira, marque o local e depois perfure. A broca deve ser mantida perpendicularmente à peça de trabalho. Perfurar até atingir o ponto pretendido. Verificar periodicamente o nível atingido, tanto quanto possível.

Ao marcar o local, verifique sempre duas vezes as suas medidas. Medições e marcações exactas permitem a obtenção de um escareador perfeito.

Passo 4: Esclarecer o ângulo do escareador

Para parafusos métricos, o ângulo recomendado é de 90°, enquanto os parafusos normais podem ter um escareamento de 82°. A utilização de um ângulo errado dará resultados errados, afectando toda a peça metálica.

Passo 5: Escolher a broca escareadora

Escolha o diâmetro correto da broca para garantir que o parafuso encaixa no furo escareado após a perfuração. Se o diâmetro for mais pequeno do que o parafuso, isso fará com que o parafuso fique saliente. Para evitar isso, certifique-se de que as brocas têm diâmetros semelhantes aos da cabeça dos parafusos ou cavilhas. Para determinar as dimensões da cabeça do parafuso, utilize um compasso de calibre à volta da cabeça do parafuso. A broca certa para o seu trabalho também depende do metal que está a utilizar.

Diariamente, são utilizadas diferentes brocas de coroa. Cada tipo tem vantagens e desvantagens.

Fresas de rebaixar caneladas

As fresas de rebaixamento caneladas são ideais para remover material e são altamente eficazes em metais macios. No entanto, são menos adequadas para metais mais duros, uma vez que podem causar choques e levar a um acabamento irregular.

Fresas para escareadores de furos cruzados

Esta é uma óptima ferramenta para obter um acabamento suave e limpo. Devido ao facto de ter menos força do que uma fresa canelada, é uma escolha superior para tarefas complexas. No entanto, a tarefa pode demorar mais tempo a ser concluída.

Fresa de rebaixamento com zero canais

Entre os dois primeiros encontra-se o terceiro tipo. É adequado tanto para metais macios como para metais duros e proporciona um acabamento limpo. Para evitar oscilações, é necessário um toque firme.

Passo 6: Colocar a broca escareadora na bucha de perfuração.

A bucha de perfuração fixa firmemente a broca. É especialmente importante assegurar que a broca está corretamente inserida quando o berbequim está em funcionamento para evitar acidentes. Tem duas partes, o torno de três vias e o colar de aperto. O aperto é efectuado manualmente com uma chave de mandril.

Passo 7: Ajustar o berbequim à profundidade correta

O tipo de broca e a profundidade são importantes quando se faz um furo escareado. Obtenha a profundidade correta para que a cabeça do parafuso fique nivelada com a peça metálica.

Passo 8: Fazer o furo

Coloque a broca no orifício piloto já efectuado e comece a perfurar. Aplique pressão até atingir a profundidade correta. A profundidade da perfuração depende apenas da broca escareadora e da cabeça do parafuso.

Etapa 9: Acabamento e polimento

Criar um acabamento impecável é crucial para mais do que apenas perfurar. Os retoques finais são cruciais para um resultado profissional. Alisar as arestas, verificar a consistência e rebarbar são essenciais para obter um escareador preciso e funcional.

Tabelas de tamanhos de furos para escareadores:

Problemas encontrados durante o processo de perfuração

• Sobreaquecimento da broca: Isto é comum devido a problemas de fricção. Para proteger a broca, procure sinais como o fumo. Se isto ocorrer, pare e deixe a broca arrefecer para evitar danos.
• Furar fora do centro: Isto acontece devido ao desalinhamento do parafuso. Ajustar e confirmar a precisão.
• Formação de rebarbas: Ocorre quando são deixadas arestas ásperas e afiadas à volta do orifício. Limpe a superfície removendo imediatamente as rebarbas. Utilizar brocas afiadas ou ajustar a velocidade de rotação ou de perfuração para minimizar a formação.
• Fratura ou divisão do material: Alguns materiais frágeis, como a madeira, podem rachar ou partir-se durante a perfuração. Utilize brocas afiadas, a perfuração de furos piloto reduz a tensão nos materiais.
• Quebra de ferramentas: Ao trabalhar com materiais duros ou técnicas incorrectas, as ferramentas podem partir-se durante a utilização. Para evitar que isso aconteça, utilize ferramentas de alta qualidade que correspondam ao material específico em que está a trabalhar. Utilize a velocidade e a pressão corretas para evitar sobrecarregar a ferramenta. A inspeção regular das ferramentas é importante para garantir que estão em boas condições.
• Profundidade imprecisa do escareador: A inconsistência na profundidade pode resultar numa queima incorrecta dos parafusos. O aspeto e a integridade estrutural do conjunto são afectados. A utilização de um furo piloto para guiar a broca e atingir uma profundidade consistente. A utilização de um colar ou de um limitador de profundidade assegura uma profundidade uniforme em todos os escareadores.

Aplicações de engenharia de furos escareados

O escareador é normalmente utilizado com um parafuso de cabeça chata em várias indústrias para fixação, trabalho em madeira, metalurgia, aerodinâmica e moldagem de plástico. Proporcionam superfícies planas para os elementos de fixação, evitando fissuras e criando superfícies lisas. Saber quando utilizar o escareamento é benéfico para a objetividade do seu projeto.

Alinhamento de componentes

Para se conseguir um alinhamento exato dos componentes, é necessário fazer um rebaixamento. Durante a montagem, os parafusos são mantidos fora do caminho de outros componentes, certificando-se de que ficam nivelados ou abaixo da superfície. Isto resultará num produto acabado mais durável e fiável, preservando a correção dimensional e evitando o desalinhamento. Os parafusos escareados, por exemplo, suportam a colocação consistente de componentes internos em caixas electrónicas, garantindo um desempenho máximo.

Acabamento estético

Um escareador cria um aspeto limpo e acabado, permitindo que a cabeça do parafuso fique nivelada ou abaixo da superfície. É ideal para um aspeto suave ou áreas visíveis. Na indústria do mobiliário, para além de evitar riscos e arranhões, a incorporação suave das cabeças dos parafusos na superfície da madeira contribui para a elegância geral do artigo. Do mesmo modo, resulta em exteriores lisos e polidos de um automóvel da indústria automóvel. Os furos escareados ajudam a criar aparelhos esteticamente bonitos e eficientes, mesmo no domínio da eletrónica, como os circuitos PCB.

Prevenir o entalamento

Ao evitarem os entalhes, os orifícios de rebaixamento são essenciais para a segurança. Minimizam os riscos potenciais em que os parafusos salientes podem ficar presos na roupa ou noutros objectos, reduzindo a possibilidade de danos, ao enterrar a cabeça do parafuso abaixo da superfície. Isto é particularmente crucial em aplicações como maquinaria industrial, mobiliário para crianças e espaços públicos onde a segurança é fundamental.

Distribuição da carga

Para além de melhorar o aspeto, o escareamento é essencial para manter a integridade estrutural. O rebaixamento reduz consideravelmente a possibilidade de danos materiais, como fendas ou rupturas, ao distribuir a carga da cabeça do parafuso por uma região mais vasta. Os parafusos escareados, por exemplo, distribuem igualmente a tensão nas juntas dos móveis de madeira, evitando que a madeira se parta sob pressão. Isto garante a durabilidade e a robustez dos móveis.

Impermeabilização

Um componente essencial da impermeabilização em ambientes marítimos e exteriores é o escareamento, uma vez que a exposição à humidade representa um risco contínuo. A aplicação de vedante à volta do fixador é possível graças à região rebaixada criada para a cabeça do parafuso. Isto impede a entrada de água ou sujidade na estrutura, o que pode causar danos, corrosão e falhas estruturais. Por conseguinte, o escareamento é crucial para garantir a durabilidade e a integridade dos edifícios sujeitos a condições climatéricas adversas.

Melhorar a durabilidade

Os parafusos escareados têm uma menor tendência para se soltarem com o tempo em aplicações propensas a vibrações ou movimentos, tais como maquinaria ou componentes de automóveis. É possível uma aderência mais segura devido à maior área de superfície do escareador, o que reduz a probabilidade de falha do fixador. A durabilidade do produto é muito maior.

Máquinas e aplicações estruturais

Para fins estruturais e mecânicos, o rebaixamento é necessário para garantir a segurança e um desempenho ótimo. Evita a saliência que pode obstruir peças móveis ou danificar outros componentes, dando à cabeça do parafuso uma área rebaixada. Isto é importante para aplicações em que a resistência e o alinhamento exato são críticos, como blocos de motor, estruturas de máquinas e montagem estrutural.

Os furos escareados são incrivelmente adaptáveis, suportando uma variedade de elementos de fixação, desde rebites no fabrico de metais a parafusos no trabalho da madeira. A sua versatilidade realça a sua importância numa variedade de indústrias.

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