BR0313042A2 - ferramenta de corte com borda cortante entalhada e método de manufatura da mesma - Google Patents

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Abstract

FERRAMENTA DE CORTE COM BORDA CORTANTE ENTALHADA E MéTODO DE MANUFATURA DA MESMA. A presente invenção trata de ferramentas de corte e, em particular, de lâminas de serra com novas geometrias de dentes para proporcionar uma operação de corte melhorada, assim como de método para sua manufatura. A ferramenta de corte segundo a presente invenção compreende uma base feita de metal tendo uma pluralidade de dentes cortantes ao longo de uma de suas bordas, na qual ao menos um dente cortante tem pelo menos um entalhe na sua borda de corte.

Description

"FERRAMENTA DE CORTE COM BORDA CORTANTE ENTALHADA E MÉTODO
DE MANUFATURA DA MESMA"Campo da Invenção
A presente invenção trata de ferramentas de corte e, emparticular, de lâminas de serra com novas geometrias de dentes paraproporcionar uma operação de corte melhorada.
Descrição da Arte Anterior
Os fabricantes de ferramentas têm procurado há muitotempo maneiras de melhorar a durabilidade e funcionalidade dasferramentas através de modificações nas bordas cortantes.Inicialmente, as tentativas de progresso consistiapr em trabalhos deendurecimento do metal e adição de bordas de aço nos implementosde ferro. As tentativas de progresso continuam até os dias atuais com odesenvolvimento de materiais super endurecidos.
De modo preferencial, a ferramenta de corte ideal devecombinar resistência à abrasão (dureza) com resistência ao impacto(resistência, em si). Considerando que é difícil combinar as propriedadesacima em um único material, as lâminas de serra incorporamatualmente uma base de metal relativamente dura com alta resistênciaà fadiga de flexão e uma fita com extremidade de corte rápido de açoque é menos dura, mas altamente resistente ao desgaste. A borda decorte é de uma largura tal, que ao menos as pontas dos dentescortantes da banda ou lâmina ^e serra, ou mesmo os dentes cortantescomo um todo, podem ser recortados na dimens-éo da dita largura.:2ó: De um modo geral, pretende-se aumentar o tempo de vidade uma superfície de corte e melhorar a qualidade do corte. Porexemplo, as superfícies de corte podem se tornar ásperas ou irregulares,tais como nos casos em que a borda cortante se torna cega ou quandoa forma e orientação dos dentes cortantes não são as ideais. Damesma forma, os pedaços cortados podem se acumular nas superfíciessendo cortadas, obstruindo o caminho do corte e impedindo oprosseguimento da operação.
Portanto, até os dias de hoje, os fabricantes continuam abuscar melhorias significativas no desempenho do corte proporcionadopor esse tipo de ferramenta.Sumário da Invenção
A presente invenção proporciona operações de corte comcaracterísticas superiores e com a propriedade de resistência aodesgaste.
Em um aspecto da presente invenção, a ferramenta decorte inclui uma base feita de metal tendo grande número de dentescortantes ao longo de uma borda da base, na qual ao menos umdente cortante tem ao menos um entalhe no fio de corte de ao menosum dente cortante.
Em uma ou mais concretizações da presente invenção, abase tem uma primeira espessura na primeira borda e um estreitamentona borda oposta da base, estendendo-se para dentro, e através daporção interior do elemento da borda cortante da ferramenta de corte,e ao menos um elemento da borda adjacente, constituído de umsegundo metal e formando uma ligação metalúrgica com a superfícieda porção da borda da base que se estreita.
Em outro aspecto da presente invenção, um dente cortantepara uso em uma ferramenta de corte inclui um dente cortante tendoao menos um entalhe na ponta do dente para proporcionar mais doque dois ângulos de corte.
Em mais um aspecto da presente invenção, umaferramenta de corte é produzida, incluindo uma base feita de metal eum elemento de borda com vários dentes cortantes, sendo que o ditoelemento de borda se junta à base ao longo de sua borda. O dentecortante é um compósito, incluindo ao menos um primeiro e segundometal, sendo que o primeiro metal é mais mole do que o segundometal, e o primeiro metal mais mole é ladeado pelo segundo metalmais duro, sendo um sulco produzido durante o uso pelo desgasteseletivo do primeiro metal, o mais mole.
Em outro aspecto da presente invenção, um método defabricação de ferramenta de corte tendo uma base e vários dentescortantes ao longo de uma borda da base, propõe a introdução de umsulco correndo longitudinalmente com o comprimento da ferramenta,na borda de corte dos dentes cortantes. O entalhe é usinado na bordacortante ou é formado durante o uso por desgaste seletivo.Conforme aqui utilizado, e em toda a descrição, o termo"cerca de" se refere a +/- 10% do valor mencionado.
Breve Descrição do DesenhoOs vários objetivos, características e vantagens da presenteinvenção podem ser melhores apreciados em relação ã descriçãodetalhada da invenção que se segue, quando considerados emconjunto com as figuras, nas quais os números de referência identificamelementos correspondentes no texto. As figuras têm o propósito desomente ilustrar e não de ser um fator Iimitante para a presenteinvenção, cujo escopo é definido no quadro reivindicatório. Dessemodo, as figuras ilustram:
- FIG. IA - vista lateral de uma ferramenta de corte de acordo com umaou mais concretizações da invenção;
- FIG. 1B - vista parcial em perspectiva de uma ferramenta de corte deacordo com uma ou mais concretizações da invenção;
- FIGs. 2A-2D - seções transversais das várias representações dageometria do entalhe, usadas em dentes cortantesde ferramentas de corte de acordo com uma oumais concretizações da presente invenção;
- FIG. 3A - seção transversal de uma peça soldada;
- FIG. 3B - seção transversal de uma peça unida que tem uma bordacortante chanfrada de acordo com uma ou maisconcretizações da presente invenção, mostrando a linha decorte da ligação;
- FIG. 4 - seção transversal de uma ou mais representações da peça demetal compósito da presente invenção, na qual o elementoda borda tem varias camadas alternadas de metal de corteduro e um mais flexível, que serve de suporte;
- FIGs. 5 e 6 - ferramentas de corte de dentes chanfrados de acordocom uma ou mais concretizações da presenteinvenção;
- FIG. 7 - preparação de uma ferramenta de corte de metal compósito,mostrando um conjunto composto de dois metais diferentes,(A) antes da união, (B) depois de pelo menos um passo deconsolidação (as setas indicam pressão aplicada), (C) apósmais um passo de consolidação, e (D) após o corte; e- FIGs. 8A-8C - preparação e uso do arame do metal compósito nafabricação de uma ferramenta de corte de uma oumais concretizações da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
A presente invenção proporciona uma peça melhorada decorte, tendo uma nova superfície de corte. A ferramenta de corte (100)da presente invenção é mostrada em uma vista lateral na FIG. IA. Aferramenta de corte (100) inclui uma base (110) e um elemento deborda (128) correndo ao longo do comprimento da base (110). Oproduto acabado, isto é, uma lâmina de serra, inclui dentes cortantes(140), cortados ou usinados no elemento de borda (128) da ferramentade corte. A FIG. 1B é uma vista parcial em perspectiva da ferramentade corte (100). Os dentes cortantes (140) incluem um entalhe ou recesso(150) na borda cortante (160). A região inclinada ou com a reentrância,entre os dentes cortantes (160), é denominada garganta (175). A bordade corte e a garganta não podem ser desenhadas em escala. Umdente cortante com um entalhe, ranhura ou reentrância na borda decorte aumenta a vida útil da ferramenta, reduz fragmentação dosdentes cortantes e melhora o desempenho da operação de corte. Avida da ferramenta é avaliada, em parte, pela determinação daextensão do desgaste do dente ao longo do tempo.
A "superfície de corte" da ferramenta de corte inclui toda asuperfície exposta que entra em contato com o objeto a ser cortado etambém a garganta, borda de corte e superfícies laterais. Conformeaqui utilizado, o termo "borda de corte" significa a porção mais externada superfície de corte que entra em contato com o objeto a sercortado e que contém o entalhe. Um "canto cortante" é formado najunção da borda de corte com a garganta inclinada e com assuperfícies laterais (ou entalhes). O número e localização dos cantoscortantes podem representar um papel importante no desempenho docorte.
Em uma ou mais concretizações, a base (100) e o elementode borda (128) são íntegros, isto é, uma única peça, e feitos do mesmomaterial. Em outras concretizações, a base e o elemento de borda sãofeitos de materiais diferentes, por exemplo, a base é feita de umprimeiro metal resistente e o elemento de borda é feito de um segundometal mais duro.
Em uma ou mais concretizações, a base é um metal compropriedade de estabilidade mecânica e térmica desejáveis, porexemplo, para condições encontradas tipicamente em operações decorte ou de serragem. Em geral a base de metal pode ser de um metallaminado a quente ou a frio ou uma liga metálica que seja resistente ecom característica de flexibilidade. Para base de metal exige-seflexibilidade, como a que se encontra, por exemplo, em metais demolas, os quais podem ser usados na presente invenção.
Em uma ou mais concretizações da presente invenção, osegundo metal usado como borda de corte é mais duro ou mais15 resistente ao desgaste do que o primeiro metal. O elemento de borda éum metal resistente ao desgaste, por exemplo, o elemento de borda éfeito de um metal capaz de suportar as condições abrasivasencontradas tipicamente pelas bordas cortantes em operações deserragem ou corte.
O metal do elemento de borda pode ser feito a partir devários aços rápidos, incluindo metais em pó. Somente a título deexemplo, aços rápidos incluem Matriz II, M2 M42, M51, M3 Tipo 1, M3 Tipo2, e similares.
A ferramenta de corte inclui ao menos um dente tendo aomenos um entalhe ou recesso na borda cortante, outras limitações nãosão, entretanto, necessárias. Os dentes cortantes podem ser dequalquer forma e geometria dentre as convencionais, conformedeterminado pela aplicação pretendida. Os dentes cortantes podemser arranjados da maneira desejada ao longo da superfície de corte. Aferramenta de corte pode incluir um ou mais dentes chanfrados e/ouuma combinação de dentes chanfrados e não chanfrados. Os dentespodem estar no plano da base ou fora, conforme necessário emalguma aplicação particular de corte.
Em resumo, tem-se liberdade para projetar a ferramenta decorte da forma mais apropriada para uma aplicação particular decorte. Tendo-se determinado o arranjo apropriado dos dentes cortantes,a presente invenção melhora a borda de corte através da introduçãode um entalhe ou depressão na borda de corte.
De acordo com apresente invenção, são consideradostodos os tipos de ferramentas de corte. A ferramenta de corte dapresente invenção inclui serras compostas (serras bi-metálicas), bemcomo aquelas fabricadas a partir de um único metal. A ferramenta decorte da presente invenção compreende serras convencionais bi-metálicas soldadas e serras de metal compósito preparadas de acordocom uma ou mais concretizações da presente invenção. Em uma oumais concretizações da presente invenção, a lâmina é dentada, comopor exemplo, lâminas de serra tais como lâmina de serra de arco,manuais ou motorizadas, de serra copo, de serra vibratória (tico-tico),de serra vai-e-vem e de serra de fita. Somente a título de exemplo, alâmina pode ser soldada, isto é, soldada de topo para formar a bordada lâmina de serra.
O entalhe é orientado longitudinalmente na bordacortante, isto é, na direção do corte. O entalhe do dente de corte podeter uma variedade de formas, conforme mostrado nos exemplos dasFIGs. 2A-2D, que não esgotam o assunto. A FIG. 2 A mostra um dentecortante (200) em uma seção transversal, tendo uma fenda quadradaou retangular (215). O entalhe é definido pela largura W2 e pelaprofundidade Di. O entalhe também é definido em relação à larguratotal Wi do dente cortante. Em uma ou mais concretizações, a largurado entalhe está na faixa de cerca de 5-50% em relação à largura totalda borda cortante. Em uma ou mais concretizações, a largura doentalhe está na faixa de cerca de 0,127-0,508 mm (0,005-0,020 pol.). Asarestas afiadas do entalhe proporcionam cantos cortantes adicionais(210), isto é, há nessa condição quatro cantos cortantes em vez de dois.O aumento na quantidade de cantos cortantes pode representar umpapel importante, haja vista as melhorias observadas no desempenhodo corte.
Dois ou mais entalhes (220) podem ser usados, conformemostrado, para dentes cortantes (225) na FIG. 2B. Esta representaçãoaumenta significativamente o número de arestas cortantes da superfíciede corte. O entalhe pode ser em forma de "v" (230) ou arredondado(240), conforme mostrado nas FIGs. 2C e 2D, respectivamente.
Em uma ou mais concretizações, a cavidade definida peloentalhe contém um metal mole, um polímero orgânico ou um materialabsorvedor de choque. A título de exemplo, pode-se introduzir noentalhe um metal do tipo solda ou metal base ou outro materialabsorvedor de choque como epóxi. O material de enchimento podeamortecer as vibrações harmônicas que podem ocorrem durante afase inicial de uso, antes que os dentes estejam "amaciados".Oscilações harmônicas são particularmente comuns em dentes quetêm uma alta razão de aspecto, o que ocorre em entalhes profundos.
Em uma ou mais concretizações, o material deamortecimento é selecionado de forma a apresentar um desgasterápido, com apenas alguns ciclos de operação da serra. Observou-seem algumas ferramentas de corte que os materiais de enchimento sedesgastam lentamente em relação ao desgaste da borda de corte.
Uma característica particular da presente invenção comelação à concretização com entalhe preenchido é que o entalhe éraso e, portanto, a ação cortante do dente de corte continuamentedesgasta ou "renova" o entalhe à medida que a ferramenta é usada.Então, a melhoria no desempenho do corte é observada ao longo detoda a vida útil da ferramenta.
O entalhe pode ser introduzido na ferramenta de corteusando-se vários métodos. Por exemplo, o entalhe pode ser usinado nodente cortante das ferramentas convencionais de corte, tais comolâmina de metal único, lâmina de metal em pó ou lâmina de metalcompósito formado através de técnicas de solda convencional, como,por exemplo, solda por feixe de elétrons. O entalhe é introduzido nodente cortante da lâmina usando-se ferramentas convencionais, taiscomo fresadora, disco de esmeril, serra diamante, jato de água, laser eoutros. Deve-se levar em conta que as diferentes técnicas de corteconduzem a uma faixa de precisão de cortes e diferentescaracterísticas do entalhe. Assim, técnicas diferentes de corte sãoselecionadas dependendo da largura desejada e da forma do entalhe,dentre outras características.Qualquer ferramenta de corte se beneficiará do dentecortante entalhado segundo a presente invenção. Em uma ou maisconcretizações, a ferramenta de corte é uma lâmina convencional deum único componente e o entalhe é introduzido na borda de corteatravés de métodos convencionais.
Em uma ou mais concretizações, o artigo cortante é umaferramenta de corte composta incluindo uma base de metal resistentee uma borda de corte de metal mais duro.
Lâminas de serra composta, ou seja, lâminas de serra feitasde dois ou mais materiais diferentes, têm sido preparadas através dasoldagem de uma fina tira de aço de ferramenta de corte a uma bordade um suporte de liga de aço flexível. As técrnicas comuns de soldagemsão o feixe de elétrons e a solda a laser. Um dente cortante soldado deforma convencional (300), incluindo o entalhe (305), da presenteinvenção, é mostrado na FIG. 3A. A linha de corte (310) indica o pontono qual a borda é convencionalmente soldada à base (320). O entalheé introduzido no dente cortante utilizando-se métodos convencionais.
Em uma ou mais concretizações da presente invenção, asferramentas de corte de metal compósito contêm dentes cortantesformados a partir de uma combinação de um metal duro deferramenta de corte e um mais mole, metal de suporte, o qualproporciona um dente cortante entalhado. A borda cortante queinterage com a superfície a ser cortada inclui regiões alternadas demetal duro de ferramenta de corte e metal mais mole. O metal maismole pode ser agregado através de um sulco, preenchido com metal,previamente preparado no metal mais duro da ferramenta de corte. AFIG. 3B ilustra uma ferramenta de corte de metal compósito,representando uma ou mais concretizações da presente invenção. Ometal da base se estende para cima a partir da base (340) e emdireção à borda de corte na parte inferior da ferramenta de corte. Abase de metal forma uma extensão afunilada (345), que serve paradefinir o recesso (325) entre duas faces (326, 327) da ferramenta decorte. Assim, de acordo com uma ou mais concretizações da presenteinvenção, o entalhe é formado pelo posicionamento de um materialmais mole entre as duas faces do dente cortante. O sulco (325) podeser introduzido durante o uso, conforme os primeiros ciclos da operaçãode corte desgastam preferencialmente o metal mais mole (ou outromaterial) da área. Em uma ou mais concretizações, uma ligaçãometalúrgica (330) é formada entre a base e o dente cortante daferramenta de corte de material compósito. O comprimento (e a árearelacionada) da ligação é maior para a ferramenta de corte mostradana FIG. 3B do que a mostrada na FIG. 3A, proporcionando, portantovantagens adicionais, tais como, a ferramenta de metal compósito sersólida, durável e mais resistente a falhas por cisalhamento.
Ferramentas de corte compostas mais complexas combordas cortantes entalhadas são também consideradas na presenteinvenção. Em uma ou mais concretizações da presente invenção, aborda de corte (400) de uma ferramenta de corte composta (410),conforme mostrado na FIG. 4, inclui várias camadas alternadas de metal duro de ferramenta de corte (420) e um metal de suporte maisflexível (430). A seção mais interna (440) representa a parte estreita eprogressivamente mais afunilada da base de metal. O metal usado nasseções flexíveis de metal suporte (430) pode ser o mesmo metal da base(440) ou pode ser diferente. Os metais componentes da borda de cortesão unidos metalurgicamente nas superfícies partilhadas. A espessuradas seções do metal flexível de suporte (430) pode ser a mesma oupode ser diferente da espessura da seção mais interna (440).
Por exemplo, a FIG. 4 ilustra uma peça de metal compósitocontendo três seções (430, 440, 430') de metal suporte flexível de váriasespessuras. O número, espessura e localização das diferentes regiões demetal no elemento da borda são determinados para proporcionar umapropriedade desejada na peça.
Em uma ou mais concretizações da presente invenção, aferramenta de corte é uma peça híbrida incluindo uma fita de metalcortante compósito que é soldado, após a. fabricação, no metal base.Dentes cortantes são então usinados na borda cortante de metalcompósito de tal maneira que as camadas alternadas de aço deferramenta de corte e metal mole criam as bordas de corte e osentalhes segundo a presente invenção. A FIG. 5 mostra uma lâmina deserra híbrida (545) usando uma base convencional (550). Uma bordacortante de metal compósito (560) inclui uma fita composta comcamadas alternadas de aço duro de ferramenta de corte (565) e ummetal de suporte mais mole (570) ligadas em estado sólido. O entalhe(575) é formado no metal mole de suporte. A borda cortante de metalcompósito é então juntada à base na linha de solda (580) através demétodos convencionais de solda.
A borda de corte inclui regiões ou seções alternadas demetal duro e mole, ligados entre si, através de ligação de estado sólido,conforme mostrado nas FIGs. 3B, FIG. 4 e FIG. 5. Em uma ou maisconcretizações da presente invenção, o material se desgasta osuficiente para formar um recesso no material de amortecimento e,portanto, expondo a nova borda de corte da ferramenta de corte.
Durante o uso inicial, as regiões de metal mole se desgastam depois deapenas uns poucos ciclos de operação da lâmina, criando um recessoabaixo do nível do metal duro da ferramenta de corte e formando umsulco raso na superfície de corte. Isso proporciona vantagens adicionaisàs peças de metal compósito da presente invenção, ligadas através deligação de estado sólido, visto que o metal mole se desgasta da mesmaforma que a superfície cortante da ferramenta, de tal forma que o sulcoestá continuamente se formando.
As características de corte de uma ferramenta de corteentalhada tendo geometria retangular como mostrado na FIG. 6 foraminvestigadas. A FIG. 6 mostra uma ferramenta de corte de denteentalhado (600) preparada através de uma fresadora que cortou umentalhe retangular (610) profundo, de 0,203 mm (0,008 pol.) de largura e0,254 mm (0,010 pol.) de profundidade, em um dente cortante de umalâmina de serra de um metal compósito. A base (620) da lâmina deserra (1,067 mm - 0,042 pol. de espessura), foi feita de D6A, e uma faixacortante de M42 (630) (1,524 mm - 0,060 pol. de largura) foi soldada naborda da base através de feixe de elétrons. A solda por feixe de elétrons(640) está simbolizada por uma linha larga para ilustrar a ampla regiãoda solda afetada pelo calor. Os dentes cortantes (não observadosnesta vista) foram usinados na faixa de corte e o entalhe foi usinadocom uma freza de 0,152 mm (0,006 pol.) de espessura, antes que odente fosse ajustado, ou seja, orientado segundo um ângulo de cortepré-determinado.
A ferramenta foi utilizada sob condições padrões e odesempenho da lâmina foi comparado ao de uma lâmina equivalentesem entalhe. A ferramenta de corte entalhada demonstrou ter umavida útil maior quando comparada às das lâminas convencionais sementalhe. Por exemplo, a vida útil pode ser 25% maior, ou mais, até muitasvezes mais, dependendo da aplicação em particular. Corte melhoradofoi observado na lâmina entalhada até que o dente cortante sedesgastou atingindo a base da garganta do entalhe. Sem um materialde amortecimento, a lâmina de serra vibrou visivelmente durante operíodo inicial de amaciamento. Adicionando-se um material deamortecimento no entalhe, reduziu-se significativamente a vibração.
Embora não suportado por qualquer teoria ou por qualquermodo particular de operação, aventa-se a hipótese de que o entalheprovê superfícies adicionais de corte (cantos) para proporcionar umaperfeiçoamento no corte por quebra de cavacos (por geração derebarbas ou pequenos pedaços de material). Adicionalmente, oentalhe reduz o tamanho do cavaco do material serrado e proporcionauma área livre adicional (no entalhe) para remoção do cavaco dasuperfície de corte. Cavacos menores são removidos mais facilmente e,quanto mais eficiente for a remoção, menor será o desgaste no dentecortante e melhor o desempenho do corte.
Em uma ou mais concretizações, as ferramentas de metalcompósito da presente invenção são preparadas pelo aquecimento,sob pressão, de um conjunto de componentes metálicos diferentespara formar uma peça unida, em um processo conhecido como ligaem fase sólida. O conjunto compósito inclui uma base metálica,podendo ser chapa ou tira, tendo ao menos uma depressão ou sulco,posicionado longitudinalmente em um ou ambos os lados da base demetal, que é capaz de receber um elemento metálico alongado ouarame. O arame pode ter qualquer forma, sendo selecionado combase em um número de fatores, incluindo, por exemplo, disponibilidadede matéria prima, facilidade de fabricação e o desejo decomplementar a forma da depressão longitudinal da base de metal.Um exemplo de um conjunto compósito (700), incluindo uma base demetal (710) e elementos alongados (720, 725), posicionados nasdepressões (730, 735), da base de metal (710), respectivamente, émostrado em seção transversal na FIG. 7A.
O conjunto compósito é então aquecido sob pressão paratrazer a base de metal e os elementos alongados a um contato íntimo epara formar uma liga metalúrgica entre os metais componentes. Emuma ou mais concretizações da presente invenção, o conjuntocompósito é primeiramente aquecido a uma temperatura acima datemperatura ambiente e abaixo da temperatura de qualquertransformação metalúrgica (Tm) de qualquer um dos metais doconjunto sendo, posteriormente, passado através de um par de rolos(uma "laminadora de rolos"), com o intuito de se exercer uma pressãode ligação e para reduzir a espessura da peça.
A FIG. 7B é uma ilustração da peça (745) em um pontointermediário do processo de aquecimento e laminação. Os insertos dearame (720, 725) são pressionados contra e para dentro da base demetal. Em uma ou mais concretizações, a base de metal também estásendo reduzida em sua espessura. Quanto maior a redução deespessura da base de metal (expressa em % de redução) maiores sãoas forças experimentadas na interface entre os componentes metálicos.
Assim, o tamanho e a forma do arame, a espessura da chapa metálicae o tamanho e forma do sulco determinam as forças de ligaçãoexperimentadas pelo conjunto compósito, e no ponto em que o(s)inserto(s) de arame é (são) introduzido(s) no sulco da base, as forças deredução maiores favorecerão a ligação no estado sólido.
Embora as temperaturas reais usadas variem em função dosmateriais e do procedimento de aplicação de pressão utilizados, elaspodem estar entre cerca de 427°C (800°F) a cerca de 871°C (1.600°F),ou em algumas concretizações em cerca de 538°C (1.000°F) a cerca de843°C (1.550°F). O calor pode ser proporcionado através de qualquermétodo convencional. A título de exemplo pode-se citar oaquecimento indutivo ou por resistência elétrica para aquecer oconjunto compósito. Em uma ou mais concretizações da invenção, ocalor é suprido por radiação, como por exemplo, radiação a laser.Da mesma forma, as pressões utilizadas vão variarenormemente, dependendo dos materiais e procedimentos deaplicação utilizados. A pressão pode ser gerada através de qualquermétodo convencional. Por exemplo, a pressão pode ser gerada atravésde uma Iaminadora de rolo ou Iaminadora de quatro rolos. A pressão éfunção de muitas variáveis, incluindo-se, mas não se limitando, aodiâmetro do rolo, resistência à deformação do material (dureza),espessura do metal e o coeficiente de atrito ente o rolo e o metal a serlaminado, sendo que as forças geradas na laminação são bemconhecidas da indústria. A adição de um inserto de arame duro, e emparticular a adição de dois arames empilhados um e em cima do outroe sob eles a base de metal, ocasiona maior pressão no ponto decontato - o local específico onde pressões elevadas são desejadas paramelhorar a ligação. A espessura adicional localizada, devido àpresença do elemento alongado, proporciona pressão adicional parauma ligação melhor durante a operação de ligação no estado sólido.
A FIG. 7C ilustra uma peça concluída (758), na qual apressão forçou o segundo metal do inserto de arame para dentro dabase de metal e a superfície da peça é substancialmente plana. A áreade contato entre o arame e a base aumentou consideravelmentedurante o processo de união devido à redução de espessura e aoalongamento da peça. A área aumentada de contato proporcionauma interface ampla de ligação e contribui para a alta qualidade daunião. O metal base (710) afinou consideravelmente na área deligação (748) de tal forma que somente uma fina faixa (740) da base demetal é encontrada entre as regiões superior e inferior (750, 755) queresultaram da inserção prévia do arame.
A peça final ligada (758) é então cortadalongitudinalmente na área de ligação para formar a ferramenta demetal compósito segundo a presente invenção. Conforme mostrado navista em perspectiva na FIG. 7D, a base de metal (710) apresenta umaseção progressivamente afunilada (740) que está em contato com oselementos da borda (750, 755) sobre as suas superfícies opostas. Oselementos da borda (750, 755) também são progressivamenteafunilados acompanhando a seção (740) de tal forma que a superfícieda peça fique plana. O afunilamento progressivo pode ser linear oucurvo, ou ter uma geometria mais complexa resultante do fluxo domaterial durante a fabricação. Os elementos da borda (750, 755) e aseção progressivamente atilada (740) da base (710) formam umaligação forte, isto é, metalúrgica, nas faces que se opõem.
Então, em poucos, simples e rápidos passos, o método deuma ou mais concretizações da presente invenção proporciona umapeça ligada de uma espessura desejada. Os materiais iniciais podem terespessura maior do que aqueles usados nos processos convencionais desolda por feixe de elétrons, mas ainda assim a espessura é atingida empoucos passos e menos tempo, resultando em significativa economiaem custos e materiais.
Para bordas cortantes mais complexas, como a mostradana FIG. 4, um arame de metal compósito, como mostrado na FIG. 8A, éusado no método de ligação descrito acima. O arame (800) inclui ummetal (810), similar ou até o mesmo que é utilizado na base, e um metaldiferente (820). O metal (820) é mais duro que o metal (810), sendocolocado numa superfície externa para que o metal mais duroproporcione uma resistência ao desgaste aumentada para ocompósito. Os componentes metálicos são arranjados em regiõesalternadas e os metais são ligados nas interfaces.
A FIG. 8B ilustra um conjunto compósito (850) utilizando umarame de metal compósito (800) e a base de metal (855). Deseja-seque o arame compósito esteja alinhado em um plano da base demetal e permaneça assim alinhado durante a consolidação e ligação.
O arame compósito (800) se acomoda e se ajusta precisamente nosulco (825) da base de metal (855). Em uma ou mais concretizações, oarame compósito é de uma forma tal, trapezoidal ou similar, porexemplo, que impede a rotação do arame compósito no sulco. Umavez que os elementos componentes do conjunto compósito estejamarrumados, o conjunto é aquecido sob pressão para formar a peçaunida como descrito acima.
A FIG. 8C ilustra a peça final de metal compósito (860) apóso aquecimento e o tratamento de pressão segundo a presenteinvenção. A região unida (865) inclui camadas alternadas de metais(810) e (820) dispostos em uma região de ligação (865) da base demetal. A chapa de metal compósito, assim obtida, é cortadaverticalmente através da região central de ligação (865) para mostraruma borda de camadas alternadas de seções de metal duro (820) emetal suporte flexível (810, 855). Um exemplo da peça resultante émostrado na FIG. 4.
Para detalhes adicionais sobre a liga em estado sólido depeças compósitas, os interessados podem acessar os documentos dopedido de patente dos Estados Unidos intitulado "Composite MetalArficle and Method of Making" ("Peça de Metal Compósito e Métodode Fabricação") protocolado na mesma data que o presente.
Embora várias concretizações que incorporam osensinamentos da presente invenção tenham sido aqui ilustradas edescritas em detalhes, aqueles experimentados na arte podemfacilmente imaginar muitas outras concretizações que incorporem essesensinamentos. Todas as informações estão aqui incorporadas comoreferência.

Claims (21)

1. FERRAMENTA DE CORTE, caracterizada por compreender umabase feita de metal tendo uma pluralidade de dentes cortantes aolongo de uma de suas bordas, na qual ao menos um dente cortantetem pelo menos um entalhe na sua borda de corte.
2. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que pelo menos um dente de corte contémdois ou mais entalhes na borda de corte.
3. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o entalhe tem uma geometriaselecionada a partir do grupo constituído das formas redonda, emforma de "v", quadrada, retangular ou oval.
4. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o dente compreende um aço rápido.
5. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que compreende um único metal.
6. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o entalhe tem uma largura de cerca de0,004 pol. (0,1 mm) a 0,020 pol. (0,5mm).
7. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o entalhe ocupa cerca de 5-55% dalargura da borda de corte.
8. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de ser de um tipo selecionado a partir dò grupoconstituído de lâminas de serra de arco, manual ou motorizada, lâminasde serra de fita, lâminas vai e vem, lâminas tico-tico e lâminas de serracopo.
9. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o entalhe é obtido por erosão seletivapor meio do uso de um material mole colocado na parte interior dodente de corte.
10. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o dente de corte é de materialcompósito de ao menos dois metais, sendo que o primeiro metal é maismole do que o referido segundo metal, sendo o primeiro metal maismole ladeado pelo segundo metal mais duro e, ainda, sendo o denteintroduzido durante o uso pelo desgaste seletivo do primeiro metal, omais mole.
11. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a base tem uma espessura inicial naprimeira borda e um estreitamento na região da borda oposta,estendendo-se para dentro e através de uma porção interior domembro da borda de corte da dita ferramenta de corte, e ao menosum componente do fio de corte compreendendo um segundo metalsendo posicionado de maneira adjacente, formando uma ligaçãometalúrgica com a superfície da porção da borda da base que seafunila.
12. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a cavidade definida pelo entalhecontém um material de enchimento.
13. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que o material de enchimento é ummaterial absorvedor de choque.
14. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 13,caracterizada pelo fato de que o material absorvedor de choque éescolhido entre aqueles de um grupo formado por epóxi, base demetal, solda mole e solda dura.
15. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que a base contém um componente multi-dentado soldado na sua borda.
16. FERRAMENTA DE CORTE, de acordo com a reivindicação 15,caracterizada pelo fato de que o dente cortante é soldado na base demetal por feixe de elétrons ou raio laser.
17. FERRAMENTA DE CORTE, caracterizada pelo fato de compreenderuma base de metal com vários dentes cortantes ao longo de uma desuas bordas, na qual ao menos um dente cortante tem uma bordacortante contendo mais do que dois cantos cortantes.
18. FERRAMENTA DE CORTE, caracterizada pelo fato de compreenderuma base de metal e um componente na borda com vários dentescortantes, sendo que o referido componente se junta ao longo daborda da base, e no qual o dente cortante é de um material compósitoa partir de no mínimo dois metais, sendo que o primeiro metal é maismole do que o segundo metal, sendo o primeiro metal mais moleladeado pelo segundo metal mais duro e um sulco é produzido duranteo uso por efeito de um desgaste seletivo do primeiro metal que é o maismole.
19. MÉTODO DE MANUFATURA DE UMA FERRAMENTA DE CORTE, α qualtem uma base e vários dentes cortantes ao longo de uma de suasbordas, caracterizado por compreender a etapa básica de introduzirum sulco ou entalhe correndo longitudinalmente ao longo docomprimento da dita ferramenta, na borda cortante dos dentescortantes.
20. MÉTODO DE FAZER UMA FERRAMENTA DE CORTE, de acordo coma reivindicação 19, caracterizado pelo fato do entalhe ser usinado naborda cortante.
21. MÉTODO DE FAZER UMA FERRAMENTA DE CORTE, de acordo coma reivindicação 19, caracterizado pelo fato do entalhe ser formadodurante o uso pela erosão seletiva de um material mais mole localizadona parte interna da borda cortante.
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