PT1725363E

PT1725363E - Processo de fabrico de uma lâmina de corte

Info

Publication number: PT1725363E
Application number: PT05730757T
Authority: PT
Inventors: Eric Tarrerias
Original assignee: Tarrerias Bonjean Soc D Expl
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2005-02-18
Publication date: 2011-02-17
Also published as: MXPA06008969A; US8096221B2; EP1725363B1; US20070163128A1; BRPI0507300A; WO2005089995A1; ATE493220T1; WO2005089995A8; PL1725363T3; DE602005025611D1; BRPI0507300A8; BRPI0507300B1; KR101251386B1; JP2007524520A; CA2556034C; KR20070011290A; EP1725363A1; DK1725363T3; CA2556034A1

Description

ΕΡ 1 725 363/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Processo de fabrico de uma lâmina de corte" 0 invento trata de um processo de fabrico de uma lâmina para ferramenta de corte, nomeadamente para um cutelo, uma tesoura, uma serra, um utensílio doméstico ou electrodoméstico ou ainda uma máquina industrial, compreendendo esta lâmina pelo menos uma aresta de corte que se prolonga sobre pelo menos uma parte da sua periferia.

Na acepção do invento, uma ferramenta de corte de um utensílio doméstico ou electrodoméstico compreende lâminas de picador, de guilhotina, tal que a ferramenta de corte possui uma lâmina provida de uma aresta rectilínea ou não rectilínea, quer seja accionada manualmente quer por uma força motriz externa. Esta ferramenta pode ser, por exemplo, uma máquina industrial de lâmina circular ou ainda de lâmina anular, utilizada nas indústrias agro-alimentares, nomeadamente nos matadores.

As lâminas são utilizadas para cortar ou dividir diferentes materiais e são realizadas em metal ou numa liga metálica. Nomeadamente, estas lâminas são realizadas em aços inoxidáveis cujas durezas estão adaptadas à utilização da ferramenta. Em qualquer dos casos, estes aços estão vantajosamente em conformidade com as normas e/ou regulamentos em vigor sobre alimentação, quer dizer no que diz respeito às propriedades físicas e/ou químicas dos materiais em contacto com os alimentos. Podemos igualmente encontrar lâminas realizadas a partir de uma ou de várias cerâmicas ou de outros materiais susceptíveis de assegurar a divisão ou o corte quando são utilizadas nas condições particulares.

Estas lâminas têm em comum o facto de estarem equipadas com pelo menos uma aresta de corte, formando esta aresta a zona da lâmina em contacto, em pelo menos um ponto, com o material a cortar. Tais lâminas estão susceptíveis de apresentar um desgaste prematuro da aresta de corte, nomeadamente no caso da utilização repetida e/ou de má utilização. É então necessário reformular esta aresta de 2 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ corte por afiação, aguçamento ou desbaste. Em qualquer dos casos, esta operação não pode ser repetida indefinidamente. Com efeito, a mesma necessita da formação da aresta de corte numa zona da lâmina, próxima do dorso desta última, de espessura crescente à medida da repetição desta operação. São conhecidos os processos onde a aresta de corte é de uma dureza superior à dureza do resto da lâmina a fim de limitar o desgaste. Em particular, a WO-A-03/000457 descreve um processo onde, sobre a lâmina de uma serra, é depositada uma matéria em forma de pó, misturada e solidificada com a ajuda de um laser, previamente à conformação da aresta de corte. A conformação da aresta de corte efectua-se entre rolos do tipo de laminar que conformam, a quente, a aresta de corte. 0 laser permite conduzir a matéria para a temperatura. Um dispositivo desses está particularmente adaptado às lâminas em forma de banda mas não pode ser utilizado em qualquer tipo de lâmina. Além disso, a ligação entre o corpo da lâmina e o material conformado não é óptima. São igualmente conhecidos os processos ditos de enchimento onde, sobre uma aresta de uma lâmina de corte, se deposita um revestimento de material duro. Tais processos, que utilizam por exemplo a microsoldadura, estão descritos nos "PATENT ABSTRACTS OF JAPAN", vol.2000 n°17, JP-A-01029288.

Os "PATENT ABSTRACTS OF JAPAN", vol.0120 n°27, JP-A-62 18 1836, descrevem o enchimento com a ajuda de uma película sobre a aresta de corte de uma lâmina por revestimento iónico. Isso pode fazer-se igualmente por vaporização sob o efeito de uma chama tal como descrito na EP-A-0707921. Pode igualmente considerar-se o depósito de um material adicional sobre uma lâmina depois de ter aquecido este material a uma temperatura inferior à sua temperatura de fusão e o pressionar sobre o corpo de lâmina de maneira a que adira ao mesmo, antes da conformação do meio de corte, tendo isto sido nomeadamente descrito na DE-A-3208153.

Em nenhum destes documentos se encontra um processo que permita ligar de maneira eficaz e durável um material adicional ao resto da lâmina de maneira a que, quando da 3 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ formação da aresta de corte, a solidez e as propriedades mecânicas do conjunto sejam preservadas. São estes os inconvenientes que o invento pretende mais particularmente remediar ao propor um processo de fabrico de uma lâmina que permita preservar a aresta de corte da lâmina e, assim, aumentar a durabilidade desta última.

Com efeito, o invento tem por objecto um processo de fabrico de acordo com a reivindicação 1 anexa. A US 2003/0019111 é considerada como o estado da técnica mais aproximado e mostra um processo de fabrico de uma lâmina para ferramenta de corte (nomeadamente para um cutelo), sendo esta lâmina realizada num aço ou numa liga de aços inoxidáveis e compreendendo pelo menos uma aresta de corte que se prolonga sobre pelo menos uma parte da sua periferia, compreendendo as etapas que se seguem: - realizar um corpo de lâmina que possui pelo menos um bordo livre proporcionado na vizinhança da localização da ou de cada aresta de corte; - alimentar sobre pelo menos um bordo livre um material adicional de uma dureza superior à dureza do corpo da lâmina; - submeter o material adicional a um feixe laser de maneira a formar uma banda sobre pelo menos uma parte do dito bordo livre; formar a aresta de corte na banda de material adicional; - efectuar uma operação de têmpera e revenido sobre o corpo da lâmina, equipado com o cordão ou com a banda de material adicional; e - realizar a totalidade da etapa de conformação desta aresta de corte a frio, quando o corpo da lâmina assim como o cordão ou a banda não estiverem mais maleáveis, depois da operação de têmpera e revenido. 4 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ

Assim, graças ao processo do invento, realiza-se uma lâmina cuja aresta de corte é formada num material adicional de uma dureza superior à lâmina. Isto permite obter uma lâmina cuja qualidade e o tempo de vida do meio de corte são superiores aos correntemente encontrados. Este processo de fabrico de uma lâmina confere a esta uma grande modularidade e utilização de um feixe laser que assegura uma fusão intima entre o corpo da lâmina e o material adicional.

Os aspectos vantajosos mas não obrigatórios do invento fazem o objecto das reivindicações 2 a 11 anexas. 0 invento será melhor compreendido e outras vantagens deste surgirão mais claramente à luz da descrição que se segue de dois modos de realização de um processo de fabrico conforme o invento, dados unicamente a titulo de exemplo e feitos com referência aos desenhos anexos nos quais: - a Fig. 1 é uma vista em perspectiva de uma lâmina para ferramenta de corte realizada em conformidade com o invento; - a Fig. 2 é uma vista de lado do corpo da lâmina representado na Fig. 1, quando da etapa a) de um primeiro modo de realização do processo, sem o material adicional; - a Fig. 3 é uma vista de frente que ilustra as etapas b) e c) deste processo de fabrico, ilustrando uma ampliação um tipo de pó que comporta dois elementos; - as Figs. 4 e 5 são vistas de lado análogas à Fig. 2 que ilustram a etapa d) deste processo; e - as Figs. 6 a 11 ilustram um segundo modo de realização do processo. A lâmina 1 representada na Fig. 1 é uma representação simplificada de uma lâmina. Esta está, por outro lado, equipada com um suporte ou com um meio de fixação, não representado, da lâmina, e/ou com um meio de preensão igualmente não representado da lâmina, por exemplo, uma pega. Esta lâmina 1 apresenta um corpo de lâmina 2 cujas dimensões são ligeiramente inferiores à dimensão global da lâmina 1 acabada. Este corpo da lâmina 2 suporta uma aresta de corte 3 em que pelo menos o fio, quer dizer a zona em contacto com o produto a dividir, é formado pelo material adicional. 0 corpo da lâmina 2 é realizado em pelo menos um aço inoxidável, 5 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ vantajosamente de qualidade alimentar. Trata-se por exemplo de aços do tipo de acordo com a norma AISI: 304L, 316L, 410, 420A, 420B, 420C, 425, 431, 440A, 440B, 440C, ou de aços tais como os comercializados pela sociedade SANDVIK sob as referências 12C27 e 19C27. A realização do corpo 2 da lâmina é efectuada pelas técnicas em si conhecidas, tal como por exemplo a maquinagem, moldagem, forjagem, fritagem, desbaste, recorte ou recorte por laser.

Num primeiro modo de realização do processo, o corpo 2 da lâmina tem os seus flancos laterais 20, 21 ligeiramente convergentes um em relação ao outro de maneira a formar um bordo livre sobre o corpo da lâmina. Este bordo livre é no caso uma zona achatada 4, visivelmente na Fig. 2, perpendicular a um plano principal P do corpo de lâmina 2. Tal como ilustrado na Fig. 3, deposita-se, numa segunda etapa do processo, sobre este bordo livre 4, um pó 5, ou uma mistura de pós, de preferência sob pressão, de um material adicional M. Este pó ou esta mistura de pós compreende pelo menos dois elementos 50, 51 que formam o material adicional M. Um destes elementos é uma partícula 50 de uma dureza elevada. De modo vantajoso, é um carboneto de titânio. O outro elemento é uma partícula de aço inoxidável 51, de qualidade alimentar, vantajosamente do mesmo tipo que aquele que compõe o corpo de lâmina 2.

Tomando em consideração as diferentes propriedades físicas e mecânicas dos elementos 50 e 51 que compõem o material adicional M em forma de pó, quando da sua projecção sobre o bordo livre 4 do corpo de lâmina, observam-se variações no escoamento do pó 5. Para manter um cordão 6 de pó depositado homogéneo, liga-se, por exemplo por inclusão, duas partículas 50, 51 de tipo diferente. Vantajosamente, incluem-se as partículas 50 de carboneto de titânio nas partículas 51 de aço inoxidável. Esta inclusão pode ser total, formando o carboneto de titânio então o núcleo de uma partícula formada de dois materiais, ou parcial, por encaixe da partícula de carboneto de titânio na cavidade realizada numa partícula de aço inoxidável.

Numa outra configuração, as partículas 50 de carboneto de titânio são aglomeradas entre si por um aglutinante, a fim 6 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ de obter os aglomerados de partículas de carboneto de titânio de tamanho que favoreça o seu escoamento.

Numa variante, a homogeneidade do pó 5 é obtida por um aglotinante que permite assegurar a ligação entre as partículas de aço inoxidável ou de carboneto de titânio.

Deste modo, realiza-se um pó 5 que, apesar das diferenças de densidade e/ou de forma das partículas 50, 51 que o compõem, apresenta uma composição homogénea em todos os pontos do cordão 6 de pó 5 depositado sobre o bordo livre 4 do corpo de lâmina 2, estando as partículas 50, 51 repartidas globalmente de modo regular.

Ao mesmo tempo que este pó ou esta mistura de pós, sob pressão, é projectado, o mesma é, de maneira simultânea ao seu depósito, sujeito a um feixe laser 8 de maneira a ser alimentado a uma temperatura de fusão tal que o pó 5 em cordão 6 funde infimamente com o corpo de lâmina 2. Esta técnica é conhecida no domínio dos revestimentos de superfície como um método de enchimento. A título de exemplo que ilustra esta técnica enquanto tal, referir-nos-emos por exemplo ao sítio da internet www.irepa-laser.com ou ainda à publicação « traitement de surface d'un gaz léger par plasma produit par laser en vue d'améliorer la résistance mécanique » de Monsieur SICARD, GREMI ORLEANS.

Uma vez o cordão 6 depositado e fundido sobre o bordo 4, trata-se de realizar uma operação de acabamento a fim de formar a aresta de corte 3 propriamente dita. Esta operação consiste numa maquinagem ou num desbaste para conformar o cordão 6 de maneira a que o mesmo apresente um fio de corte 7 tal como ilustrado na Fig. 5.

Como variante, é possível realizar a operação de acabamento da aresta de corte 3 ao mesmo tempo que a operação de acabamento do corpo de lâmina 2. Neste caso o cordão 6 é depositado sobre o corpo de lâmina 2 antes de proceder ao acabamento tal como evocado acima. 0 desbaste ou a maquinagem são então efectuados, não apenas no cordão 6 mas igualmente no corpo de lâmina 2. A maquinagem ou o desbaste efectuam-se 7 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ por meios conhecidos, por exemplo, com a ajuda de mós em diamante.

Num outro modo de realização do processo tal como ilustrado nas Figs. 6 a 11, o pó 105 é projectado não só sobre uma zona achatada 4 do corpo de lâmina mas sobre uma face F deste último, ligeiramente inclinada na direcção da aresta de corte 103. Esta face F do corpo de lâmina 102 é realizada previamente ao depósito de material adicional M.

Esta face F está orientada de modo angular, de acordo com um ângulo α não nulo em relação a um plano principal P' do corpo 102 da lâmina.

Esta inclinação permite depositar, tal como ilustrado na Fig. 7, um cordão ou uma banda 109 de material adicional M' em pó 105. 0 depósito e a fritagem do pó 105 de material adicional efectua-se de maneira a que uma das zonas de extremidade Z da banda 109 fique adjacente à extremidade da face F do corpo de lâmina 102.

Vantajosamente, depois desta etapa de depósito e de fritagem do pó 5 ou 105 do material adicional sobre o corpo 2 ou 102 da lâmina, efectua-se uma operação de têmpera e revenido, em si de modo conhecido. Esta têmpera e revenido permitem « libertar » as tensões suportadas pelo corpo 2; 102 de lâmina e/ou o material adicional.

Na face F0, oposta à face F, efectua-se, tal como ilustrado nas Figs. 8 e 9, uma extracção de matéria do corpo de lâmina 102. Esta extracção é feita por técnicas em si conhecidas, por exemplo a maquinagem, o desbaste ou a abrasão.

Retira-se a matéria constitutiva do corpo da lâmina na vizinhança da aresta de corte 103 de acordo com uma direcção e sobre uma superfície que permite alinhar, tal como representado na Fig. 11, esta face F0 no prolongamento de uma das faces FA da aresta de corte 103, uma vez acabada. Assim, as faces F0 e FA são globalmente coplanares. 8 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ A aresta de corte 103 acaba em duas faces FA, FB orientadas angularmente de acordo com um ângulo β não nulo, compreendido vantajosamente entre 5 e 60 graus, de maneira que estas duas faces FA, fb definam uma aresta de corte 103 em forma de ponta. A formação desta ponta efectua-se por técnicas conhecidas em si de levantamento de material M' a partir da face Fa. Este levantamento, nomeadamente por maquinagem, desbaste ou abrasão, está localizado numa zona de extremidade Z ou bordo livre da banda 109. Esta zona de extremidade Z é constituída pela região da banda 109 que não assenta sobre a face F do corpo 102, uma vez efectuada a extracção da matéria do corpo 102 da lâmina.

Assim, tal como representado na Fig. 11, a aresta de corte 103 é formada por uma banda 109 de material adicional M', assentando esta banda, parcialmente, sobre um bordo do corpo de lâmina 102.

Numa outra configuração, pode prever-se uma extracção ou um rebaixamento na face F do corpo 102, de maneira a formar uma zona de recepção do material adicional M'. A profundidade desta extracção ou rebaixamento está adaptada para que, uma vez disposta, a face superior livre da banda 109 de material adicional M' seja globalmente coplanar à face F do corpo 102.

Podemos considerar, num outro modo de realização, o depósito do material adicional M' sobre apenas uma parte da aresta de corte, por exemplo, sobre a parte mais frequentemente solicitada, a fim de aumentar o tempo de vida desta única parte.

Numa outra configuração, as faces FA, FB da aresta 103 estão perpendiculares.

Num outro modo de realização, podemos utilizar um material adicional de uma tonalidade diferente da tonalidade do corpo da lâmina. Do mesmo modo, as dimensões e as formas da banda de material adicional podem ser diferentes das descritas. 9 ΕΡ 1 725 363/ΡΤ

Nos dois modos de realização do processo evocado acima é possível efectuar uma marcação da parte da aresta de corte formada pelo material adicional.

Lisboa, 2011-02-10

Claims

ΕΡ 1 725 363/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1 - Processo de fabrico de uma lâmina para ferramenta de corte, nomeadamente para um cutelo, uma tesoura, uma serra, um aparelho doméstico ou electrodoméstico ou ainda uma máquina industrial, sendo esta lâmina (1) realizada num aço ou numa liga de aços inoxidáveis e compreendendo pelo menos uma aresta de corte (3; 103) que se prolonga sobre pelo menos uma parte da sua periferia, compreendendo as etapas que se seguem: - realizar um corpo (2; 102) de lâmina que possui pelo menos um bordo livre (F; 4) proporcionado na vizinhança da localização da ou de cada aresta de corte (3; 103); - projectar sobre pelo menos um bordo livre (F; 4) um material adicional (Μ; M'), sob a forma de um pó (5; 105), de uma dureza superior à dureza do corpo da lâmina; - submeter o pó (5 ; 105) de material adicional a um feixe laser (8) de maneira a formar um cordão (6) ou uma banda (109) sobre pelo menos uma parte do dito bordo livre (4; F); - formar a aresta de corte (3; 103) no cordão (6) ou na banda (109) de material adicional (Μ; M'); - processo no qual o pó (5, 105) compreende pelo menos dois elementos (50, 51) ligados entre si e no qual se efectua uma operação de têmpera e revenido sobre o corpo da lâmina (2; 102) equipado do cordão (6) ou da banda (109) de material adicional (Μ; M'), e realizando-se a totalidade da etapa de conformação desta aresta de corte a frio, quando o corpo de lâmina assim como o cordão ou a banda já não estiverem maleáveis, depois da operação de têmpera e revenido.
2 - Processo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado por se realizar a totalidade da etapa de conformação desta aresta de corte por remoção de matéria. ΕΡ 1 725 363/ΡΤ 2/3
3 - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a aresta de corte ter duas faces que definem um fio de corte.
4 - Processo de acordo com a reivindicação precedente, caracterizado por as duas faces estarem orientadas de acordo com um ângulo compreendido entre 5 e 60°.
5 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o dito bordo livre ser formado por uma zona achatada (4) que se prolonga perpendicularmente a um plano principal (P) do corpo (2) da lâmina.
6 - Processo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o dito bordo livre ser formado por uma parte (F) do corpo (102) da lâmina que se prolonga de acordo com um plano principal orientado de acordo com um ângulo (a) não nulo em relação a um plano principal (P’) do corpo (102) da lâmina.
7 - Processo de acordo com uma das reivindicações precedentes, caracterizado por o corpo (2; 102) da lâmina apresentar dimensões ligeiramente inferiores às dimensões da lâmina definitiva (1).
8 - Processo de acordo com uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado por se realizar a aresta de corte (3; 103) por desbaste, maquinagem ou abrasão pelo menos do cordão (6) ou da banda (109) de material adicional (Μ; M').
9 - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por se maquinar ou desbastar o corpo (2; 102) da lâmina ao mesmo tempo que se realiza a aresta de corte (3; 103) por maquinagem ou desbaste.
10 - Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por se maquinar ou desbastar o corpo (2) da lâmina antes da etapa de formação do cordão (6) de material adicional.
11 - Processo de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado por a dita extracção de material ser efectuada ΕΡ 1 725 363/ΡΤ 3/3 a partir de um bordo (F0) do corpo (102) da lâmina oposto em relação ao plano principal (P' ) ao bordo (F) do corpo (102) da lâmina no qual é depositado o material adicional (M*) . Lisboa, 2011-02-10 ΕΡ 1 725 363/ΡΙ 1/3

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CS1

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