PT1920875E - Lâmina de corte descartável para a usinagem de matérias naturais ou sintéticas e o método de fabrico da mesma - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO "LÂMINA DE CORTE DESCARTÁVEL PARA A USINAGEM DE MATÉRIAS NATURAIS OU SINTÉTICAS E O MÉTODO DE FABRICO DA MESMA" A invenção refere-se a um método para o fabrico de lâminas de corte, de preferência lâminas de corte descartáveis com uma secção transversal perfilada para a usinagem de matérias naturais e sintéticas, particularmente lâminas para a utilização em máquinas trituradoras de aparas de madeira. Um método deste género é conhecido a partir da EP 0271481. A invenção refere-se além disso a uma lâmina de corte descartável com uma secção transversal perfilada para a usinagem de matérias naturais e sintéticas, particularmente lâminas para a utilização em máquinas trituradoras de aparas de madeira, compostas por um corpo base, contendo pelo menos uma zona de bordo cortante com um bordo cortante formado por duas superfícies e uma zona de fixação com um meio de posicionamento. Lâminas deste género já em várias formas de realização pertencem ao estado da técnica. A secção transversal perfilada serve para a fixação e o posicionamento das lâminas em porta-lâminas cilíndricos, em que o perfil de engate é formado de preferência por uma ranhura contínua recuada. A partir da DE 27 04 999 AI é conhecido um método e uma instalação para o fabrico de lâminas em fita de aço, em que a fita é guarnecida com uma mola ou ranhura centrada e a seguir ser efetuada uma têmpera e eventualmente um recozimento do bordo cortante. 2 É por exemplo a partir da AT 398 401 do conhecimento fabricar a lâmina de uma peça portadora ou de um corpo de base centrado de uma matéria-prima tenaz e as partes operacionais formadas pelos gumes de um aço para ferramentas de uma liga elevada, em que a união não descartável das peças se efetua por soldagem. A EP 0271 481, que corresponde ao estado da técnica mais próximo, revela um método, no qual é fabricada uma ferramenta cortante de chapa fina perfilada, laminada a quente, formando uma aba laminada na zona do bordo cortante.

De modo a reduzir o dispêndio aquando do fabrico de lâminas, já foi proposto fabricar estas de um aço de uma liga fraca, temperável. Deste modo a durabilidade do corte é mais reduzida, esta desvantagem pode contudo ser supercompensada por um fabrico económico das lâminas descartáveis, principalmente das lâminas reversíveis descartáveis.

Uma produção das lâminas acima mencionadas efetua-se geralmente por laminação a quente do material em bruto para uma forma da secção transversal com uma reduzida sobremedida pelo menos na zona dos meios de posicionamento respetivamente da ranhura, de uma dimensão exata por esmerilamento da ranhura e um corte à medida na largura do cilindro da lâmina, sendo em seguida realizado um melhoramento térmico das lâminas individuais. O melhoramento térmico pode ser efetuado por meio de têmpera e recozimento da totalidade da lâmina ou somente por meio de têmpera e recozimento das zonas do bordo cortante, sendo em seguida afiados os bordos.

No primeiro caso podem surgir sinais de deformação no corpo da lâmina, no método mencionado por último a zona do bordo pode 3 eventualmente não ser temperada a uma profundidade suficiente, de modo que apesar do bordo apresentar uma elevada dureza, o fundo da zona do bordo poder, aquando de um esforço tipo golpe, sofrer uma deformação local por flexão.

Neste caso a invenção pretende eliminar as desvantagens do estado da técnica bem como os defeitos de qualidade e tem por objetivo desenvolver um método do tipo inicialmente mencionado, pelo qual possam ser fabricadas de forma particularmente económica lâminas de corte com dimensões exatas, principalmente lâminas reversíveis descartáveis, as quais apresentam um corpo base de elevada estabilidade e pelo menos uma zona de corte com elevada dureza. É além disso o objetivo da invenção apresentar uma lâmina de corte descartável com propriedades aperfeiçoadas de utilização e aplicação. 0 objetivo é atingido com um método de acordo com o género, quando numa primeira etapa a partir de um material em bruto com uma grande extensão longitudinal e uma secção transversal redonda, oval ou poligonal e com uma superfície tratada num ciclo com uma temperatura elevada na zona da matéria-prima na base de ferro com estrutura atómica centrada espacialmente de forma cúbica, sendo formada uma peça em bruto perfilada com um comprimento múltiplo de lâminas, com dimensões da secção transversal do corpo base de acordo com os requisitos e uma reduzida saliência do(s) bordo (s) cortantes, com pelo menos uma aba laminada por meio de laminação, sendo aumentada a estabilidade da matéria-prima da lâmina e a qual é reunida numa unidade de armazenagem, em que a seguir, numa segunda etapa, a peça em bruto perfilada ser retirada da unidade de armazenagem e num ciclo a zona do(s) bordo(s) cortante(s) temperada ser recozida e por meio de esmerilamento de pelo 4 menos uma superfície da aba laminada ou uma superfície do bordo cortante serem criados e afiados os bordos cortantes com dimensões exatas, sendo a seguir realizado um corte à medida de lâminas de corte descartáveis diretamente montáveis.

As vantagens obtidas pelo método de acordo com a invenção residem essencialmente na configuração da estrutura respetivamente da distribuição da estabilidade e da dureza da matéria-prima pela secção transversal da lâmina, de uma ranhura de ajuste exata conforme os requisitos para uma fixação exata da mesma no porta-lâminas, um reduzido dispêndio de esmerilamento e uma tecnologia de fabrico a um custo reduzido.

Para um fabrico de lâminas conforme a invenção o material em bruto é trabalhado numa relação favorável do volume para com a superfície e deste modo removida uma descarbonização da superfície, que pode resultar da laminação a quente, bem como ser produzida com exatidão a forma da secção transversal.

Este material em bruto que pode estar disponibilizado como tira, anel ou similar, é numa primeira etapa num ciclo aquecido por meio de indução elétrica a uma temperatura de por exemplo 700°C ou mais baixa e moldada em peças perfiladas. Conforme a configuração do perfil e o pretendido aumento da estabilidade do corpo base pode de forma simples ser escolhida a temperatura necessária, sendo a superfície do perfil mantida livre de calamina e descarbonizada e serem formadas dimensões exatas do corte transversal de acordo com as exigências. Por meio da temperatura escolhida é além disso possível moldar no material a ser laminado uma aba laminada favorável. Dado que agora de acordo com a invenção se efetua uma configuração aquando de matéria-prima na base de ferro com uma estrutura atómica da centrada espacialmente de forma cúbica, a 5 refrigeração já não pode, aquando de um transporte do material laminado a um armazém respetivamente uma armazenagem intermédia, produzir um endurecimento do material. A segunda etapa processual serve para a produção da lâmina a ser utilizada. A partir da unidade de armazenagem é, neste caso, retirada a peça em bruto perfilada, eventualmente desempenada e as zonas dos bordos cortantes num ciclo aquecidas por indução a uma temperatura com uma estrutura atómica cúbica de faces centradas e rapidamente refrigerada.

Aquando de um aquecimento rápido e um igual arrefecimento não se produz, como foi verificado, nenhum amolecimento de material previsto por peritos da especialidade, por recuperação e recristalização na transição da zona endurecida da zona das arestas de corte para a zona do corpo de base endurecido por deformação. Dado que existe somente uma aba laminada, efetua-se um aquecimento particularmente uniforme das zonas dos bordos cortantes até à temperatura de têmpera, sendo evitados os sobreaquecimentos de arestas cada vez mais finas. Um recozimento que se segue diretamente da estrutura martensítica serve para o aumento da tenacidade da matéria-prima temperada das arestas. A aba laminada produzida na primeira etapa processual tem além disso ainda a vantagem de que, aquando da limagem para a formação de pelo menos um bordo cortante, não serem necessários desbastes de grandes áreas ou grandes volumes, o que envolve o risco de uma introdução de calor excessivamente elevado resultando um amaciamento da aresta. É em todo o caso favorável que os bordos cortantes sejam produzidos no ciclo com uma distância exata do meio de posicionamento respetivamente da ranhura de posicionamento. 6

Finalmente pode no decurso ser realizado um corte à medida de lâminas de corte descartáveis com uma extensão longitudinal exata e proceder-se à embalagem das mesmas.

Por motivos económicos e quanto a um rápido novo apetrechamento dos porta-lâminas nas máquinas de usinagem, pode ser favorável se a lâmina for configurada como lâmina reversível.

Quando de forma favorável for como material em bruto utilizado um fio laminado descortinado, recozido de uma liga temperável, pode na primeira etapa do método de acordo com a invenção ser produzida uma peça perfilada, altamente transformada e endurecida com dimensões da secção transversal exatas de acordo com os requisitos e na etapa a seguir ser produzida uma lâmina descartável de precisão. A estabilidade da matéria-prima, aquando de uma assim denominada deformação a frio na zona cúbica espacialmente centrada da estrutura atómica da liga, aumenta com o grau de deformação. Partindo por exemplo de um material em bruto que apresenta uma secção transversal redonda, aquando de uma deformação do mesmo para uma peça perfilada com dimensões da secção transversal de acordo com os requisitos, o grau de deformação local é aumentado para a zona do rebordo. Consequentemente também de forma favorável a estabilidade do material da peça perfilada é aumentada em direção à aba laminada.

De acordo com uma forma de realização da invenção particularmente preferencial efetua-se, aquando da laminação do material em bruto com uma estrutura atómica cúbica espacialmente centrada da matéria-prima na base de ferro, um aumento da estabilidade da matéria-prima da lâmina na zona do 7 corpo de base para pelo menos 950 N/mm2, de preferência para pelo menos 1050 N/mm2. Deste modo é evitado um esmagamento da zona temperada do bordo cortante para dentro do corpo de base.

Se como unidade de armazenagem a peça do perfil em bruto for formada como anel ou tira, o desperdício aquando da produção de lâminas pode com certeza ser minimizado. O objetivo da invenção é atingido por uma lâmina descartável com uma secção transversal perfilada do mencionado género, quando o corpo de base for composto por uma matéria-prima na base de ferro deformada com uma estrutura atómica cúbica centrada espacialmente com uma estabilidade de mais de 950 N/mm2, a zona de fixação apresentar uma superfície não tratada formada por deformação e a(s) zonas do(s) bordo(s) cortante(s) possuir(em) respetivamente uma micro estrutura obtida por meio de têmpera e recozimento com uma dureza de pelo menos 58 HRC (dureza de Rockwell), em que os bordos cortantes e a sua distância paralela do meio de posicionamento e eventualmente mútua serem fabricadas por meio de esmerilamento da respetiva aba laminada ou pelo menos de uma das superfícies que formam o(s) bordo(s) cortante(s).

As vantagens obtidas com a lâmina descartável de acordo com a invenção residem principalmente no facto de que o material essencialmente deformado a frio apresentar uma elevada resistência e portanto uma elevada estabilidade. No funcionamento prolongado podem deste modo ser atingidas propriedades melhoradas da utilização da parte cortante, dado que por um lado é proporcionada uma elevada qualidade de montagem e uma fixação estável no porta-lâminas e por outro lado é melhorado o efeito de apoio da zona das arestas de corte de alta têmpera. Se neste caso a zona dos bordos cortantes recozida por via térmica possuir uma dureza de pelo 8 menos 58 HRC, de preferência 60 HRC e superior, é possível alcançar uma extraordinária conservação do corte. Neste caso os bordos cortantes são produzidos por meio de esmerilamento, em que um distanciamento paralelo das arestas do meio de posicionamento é favorável e a forma dos próprios bordos cortantes serem de forma particularmente favorável formados numa aba laminada.

Se de acordo com uma forma de realização da invenção a superfície que forma a aresta cortante apresentar um lado oposto, pode de forma simples por esmerilamento unilateral de uma aba laminada ser realizada a geometria pretendida das arestas de corte.

Se o bordo cortante for formado por esmerilamento da aba laminada, pode ser alcançada uma formação de aparas particularmente vantajosa aquando da aplicação da lâmina na prática. A seguir a invenção é explicada em pormenor na base de uma única via de realização representada nos desenhos. Mostra Fig. 1 esquematicamente uma lâmina de corte reversível Fig. 2 uma zona do bordo cortante com a aba laminada

Fig. 3 uma zona do bordo cortante com a aba laminada e o lado oposto

Fig. 4 uma zona do bordo cortante com o lado oposto, esmerilado.

Na fig. 1 é representada uma lâmina reversível 1, composta por um corpo de base 2 e duas zonas de bordos cortantes 3, 3'. No corpo de base 2 está por um lado moldada uma zona de fixação 4 com dois meios de posicionamento (41, 41'), que apresentam superfícies de encosto 42, 42', apresentando no lado oposto uma superfície de compressão ao corpo de base 2. 9 0 corpo de base 2 possui uma micro estrutura endurecida, essencialmente realizada por uma deformação a frio, com um grão de forma oblonga da estrutura.

As zonas dos bordos cortantes, 3, 3 ' são realizadas pelas superfícies 31 , 32, 31', 32' inclinadas uma contra as outras que formam os bordos cortantes, 33, 33', em que de acordo com a invenção a micro estrutura da zona 3, 3' apresenta uma estrutura recozida de martensita recozida.

Pelo menos uma superfície inclinada 31, 31' é tratada por esmerilamento de tal modo que as arestas 33, 33' possuem a mesma distância aos meios de posicionamento 41, 41' das zona de fixação 4. A fig. 2 mostra uma zona de arestas cortantes 3 de um corpo de base 2 com uma aba laminada 35 e superfícies 31, 32 inclinadas umas contra as outras. Para a realização de um bordo cortante distanciado exatamente do elemento de posicionamento 41, basta esmerilar ligeiramente só uma aba laminada 35 em direção a uma superfície inclinada 31. A fig. 3 mostra de acordo com a invenção uma zona de bordos cortante 3 de um corpo de base 2 com uma aba laminada 35 chanfrada pelo lado oposto 34.

Aquando de um esmerilamento da aba laminada 35 em direção a uma superfície inclinada 31 é, como mostra a fig. 4, pela superfície inclinada 31 e pela superfície oposta 34 formado um bordo cortante 33.

Lisboa, 28 de Outubro de 2011

Claims (10)

1 REIVINDICAÇÕES 1. Método para a produção de lâminas de corte (1), de preferência de lâminas de corte descartáveis, com uma secção transversal perfilada para a usinagem de matérias naturais e sintéticas, particularmente lâminas para a utilização em trituradoras de aparas de madeira, caracterizado por, na primeira etapa de um material em bruto com uma grande extensão longitudinal e uma secção transversal redonda, oval ou poligonal e de preferência com uma superfície tratada, num ciclo com uma elevada temperatura na zona da matéria-prima na base de ferro com estrutura atómica cúbica espacialmente centrada ser moldada uma peça perfilada num comprimento múltiplo da lâmina, com dimensões da secção transversal do corpo de base (2) de acordo com os requisitos e uma reduzida saliência dos bordos cortante, (33, 33'), por meio de laminação de pelo menos uma aba laminada (35) a estabilidade do material da lâmina ser aumentada e ser reunido numa unidade de armazenagem, sendo a seguir numa segunda etapa a peça perfilada retirada, num ciclo as zonas dos bordos cortantes (3, 3') serem temperadas, recozidas e por meio de esmerilamento respetivamente de pelo menos uma superfície da aba laminada ou do bordo cortante, os bordos cortantes (33, 33') serem elaborados exatos conforme a dimensão e retificados, sendo a seguir efetuado um corte à medida de lâminas de corte descartáveis (1) a serem diretamente montáveis.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por, a lâmina (1) ser configurada como lâmina de corte reversível. 1

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por, como material em bruto ser utilizado de preferência um fio laminado recozido.

4. Método de acordo com uma das reivindicações 1 até 3, caracterizado por, um aumento da estabilidade do material das lâminas pelo menos para 950 N/mm2, de preferência pelo menos para 1050 N/mm2 se efetuar por deformação.

5. Método de acordo com uma das reivindicações 1 até 4, caracterizado por, como unidade de armazenagem a peça perfilada ser configurada como anel ou tira.

6. Lâmina de corte descartável (1) com uma secção transversal perfilada para a usinagem de matérias naturais ou sintéticas, principalmente uma lâmina para a utilização em trituradoras de aparas de madeira, composta por um corpo de base (2), compreendendo pelo menos uma zona de bordos cortantes (3, 3') com bordos cortantes (33, 33 ') formados por duas superfícies (31, 31'; 32, 32') e uma zona de fixação (4) com um meio de posicionamento (41, 41'), de preferência produzida conforme um método de acordo com as reivindicações antecedentes, caracterizada por, o corpo de base (2) ser composto por uma matéria-prima na base de ferro deformada, com uma estrutura atómica cúbica espacialmente centrada com uma estabilidade maior do que 950 N/mm2, a zona de fixação (4) apresentar uma superfície não tratada, formada por deformação e a zona de bordos cortantes (3, 3') possuir respetivamente uma micro estrutura obtida por têmpera e recozimento com uma dureza de pelo menos 58 HRC, em que o(s) bordo (s) cortante (s) (33, 33') e o seu distanciamento ao meio de posicionamento (41, 41') e eventualmente entre os mesmos 1 serem elaborados por esmerilamento de respetivamente uma aba laminada (35, 35') ou de pelo menos uma das superfícies (31, 31'; 32, 32') que forma o(s) bordo (s) cortante(s) (33, 33').

7. Lâmina de corte descartável de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por, esta ser configurada como lâmina de corte reversível.

8. Lâmina de corte descartável de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada por, a superfície (31, 31') que forma a aresta cortante (33, 33') apresentar um lado oposto (34, 34') .

9. Lâmina de corte descartável de acordo com uma das reivindicações 6 até 8, caracterizada por, o(s) bordo(s) cortante(s) (33, 33') ser (serem) elaborado (s) por esmerilamento de respetivamente uma das superfícies (31, 31') que os formam.

10. Lâmina de corte descartável de acordo com uma das reivindicações 6 até 9, caracterizada por, o bordo cortante (33, 33') ser elaborado por esmerilamento da aba laminada (35) . Lisboa, 28 de Outubro de 2011