SERRA CIRCULAR PASTILHADA

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção refere-se a uma serra circular pastilhada e a um método de fabricação de uma serra circular pastilhada, mais particularmente apropriada para o corte de metais.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Entre as serras circulares utilizadas para o corte de metais, existem as serras inteiriças, como as serras de aço rápido, e as serras pastilhadas, que compreendem um corpo de serra e pastilhas fixadas no corpo de serra.

[003] Uma serra circular pastilhada convencional está descrita em W02007080554. A serra compreende um corpo de serra com uma região circular periférica confeccionada em um primeiro material, como, por exemplo, aço, a região circular periférica tendo uma pluralidade de encaixes. A serra compreende ainda uma pluralidade de pastilhas confeccionadas em um segundo material, como, por exemplo, metal duro ou cermet, cada pastilha estando unida a um respectivo encaixe formando um dente de serra definido entre uma garganta anterior e uma garganta posterior, cada dente de serra tendo uma aresta de corte.

[004] Cada dente de serra compreende ainda uma face de ataque definida entre a garganta anterior e a aresta de corte. A face de ataque tem um perfil, no sentido da aresta de corte até a garganta anterior, que inclui uma face de corte inclinada em um ângulo de corte; uma segunda superfície planar, inclinada em um segundo ângulo; uma terceira superfície planar, inclinada em um terceiro ângulo e formando com a segunda superfície planar um ângulo entre 90 e 180 graus; e uma quarta superfície planar, aproximadamente paralela a um plano radial médio de cada dente de serra. A segunda superfície planar e a terceira superfície planar estão unidas entre si por uma superfície côncava, definida por um primeiro raio côncavo, enquanto a terceira superfície planar e a quarta superfície planar estão unidas entre si por uma superfície convexa, definida por um raio convexo. A face de corte, as superfícies planares e as superfícies côncava e convexa fazem parte da pastilha.

[005] Além disso, o perfil da face de ataque inclui uma superfície curva estendida a partir da extremidade inferior da quarta superfície planar, a superfície curva sendo definida por um segundo raio côncavo e fazendo parte do corpo de serra. Assim, o perfil da face de ataque de cada dente de serra é formado por quatro superfícies planares e três superfícies curvas definidas por três raios diferentes.

[006] Durante o corte de um material, os dentes de serra da serra circular pastilhada são desgastados gradativamente, o que causa uma modificação no perfil das respectivas faces de ataque de cada dente. Com o aumento do desgaste dos dentes de serra, surgem problemas, como, por exemplo, um pior acabamento de corte e um aumento na vibração durante o corte, os quais acabam por determinar o fim da vida útil da serra, e sua substituição por uma nova serra circular pastilhada. Alternativamente, considera-se a recuperação da serra circular pastilhada desgastada, por meio da reafiação dos dentes de serra a fim de restabelecer o perfil das respectivas faces de ataque, ou por meio da substituição das pastilhas desgastadas por pastilhas novas. Porém, estas alternativas são complexas e demoradas, a ponto de serem economicamente inviáveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] Com o objetivo de solucionar os inconvenientes presentes no estado da técnica, a presente invenção propõe uma serra circular pastilhada compreendendo um corpo de serra com uma região circular periférica confeccionada em um primeiro material, a região circular periférica tendo uma pluralidade de encaixes. A serra circular pastilhada compreende ainda uma pluralidade de pastilhas confeccionadas em um segundo material, cada pastilha estando unida a um respectivo encaixe formando um dente de serra definido entre uma garganta anterior e uma garganta posterior, cada dente de serra tendo uma aresta de corte. De acordo com a invenção, cada dente de serra tem uma face de ataque definida entre a garganta anterior e a aresta de corte, a face de ataque tendo um perfil que inclui uma única superfície curva formada por um raio R, a superfície curva abrangendo o primeiro material e o segundo material.

[008] A presente invenção propõe ainda um método de fabricação de uma serra circular pastilhada compreendendo uma etapa de formação de um corpo de serra com uma região circular periférica confeccionada em um primeiro material, a região circular periférica tendo uma pluralidade de encaixes; uma etapa de união de uma pluralidade de pastilhas pré-fabricadas, confeccionadas em um segundo material, aos respectivos encaixes da região periférica do corpo de serra, obtendo uma serra circular pastilhada preliminar; e uma etapa de afiação da serra circular pastilhada preliminar de modo a formar uma pluralidade de dentes de serra, cada dente de serra definido entre uma garganta anterior e uma garganta posterior, e tendo uma aresta de corte e uma face de ataque definida entre a garganta anterior e a aresta de corte, a face de ataque tendo um perfil que inclui uma única superfície curva formada por um raio R, a superfície curva abrangendo o primeiro material e o segundo material.

[009] Vantajosamente, o fato da serra circular pastilhada possuir cada dente de serra com uma face de ataque tendo um perfil com uma única superfície curva de raio R torna o processo de reafiação da serra simples e rápido, e, portanto, viável economicamente, o que acaba por permitir o reaproveitamento de uma serra circular pastilhada desgastada.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[010] A invenção será melhor compreendida com a descrição detalhada a seguir, que melhor será interpretada com auxílio das figuras, a saber:

[011] A Figura 1 apresenta uma vista frontal de uma serra circular pastilhada de acordo com a presente invenção.

[012] A Figura 2 apresenta uma vista ampliada da região“A” indicada na Figura 1.

[013] A Figura 3 apresenta uma vista em perspectiva de um dente de serra da serra circular pastilhada.

[014] A Figura 4 apresenta uma vista frontal de um corpo de serra da serra circular pastilhada.

[015] A Figura 5 apresenta uma vista ampliada da região“B” indicada na Figura 4.

[016] A Figura 6 apresenta uma vista frontal de uma serra circular pastilhada preliminar.

[017] A Figura 7 apresenta uma vista ampliada da região“C” indicada na Figura 6.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[018] Como pode se visualizar nas Figuras 1 a 3, a serra circular pastilhada (10) compreende um corpo de serra (1 1 ) com uma região circular periférica confeccionada em um primeiro material, a região circular periférica tendo uma pluralidade de encaixes (12). A serra circular pastilhada (10) compreende ainda uma pluralidade de pastilhas (13) confeccionadas em um segundo material, cada pastilha (13) estando unida a um respectivo encaixe (12) formando um dente de serra (14) definido entre uma garganta anterior (15) e uma garganta posterior (16), cada dente de serra (14) tendo uma aresta de corte (141 ). No presente relatório, cada garganta (15, 16) é interpretada como sendo um ponto da superfície periférica do corpo de serra (1 1 ) posicionado entre duas arestas de corte (141 ) adjacentes, dito ponto sendo coincidente a um ponto de menor raio em relação a um ponto central do corpo de serra (11 ).

[019] De acordo com a invenção, cada dente de serra (14) tem uma face de ataque (142) definida entre a garganta anterior (15) e a aresta de corte (141 ), a face de ataque (142) tendo um perfil que inclui uma única superfície curva formada por um raio R, a superfície curva abrangendo o primeiro material e o segundo material.

[020] Preferencialmente, cada dente de serra (14) compreende um dorso (144) disposto entre a aresta de corte (141 ) e a garganta posterior (16), o dito dorso (144) tendo uma superfície curva formada por um raio dorsal Rd, a superfície curva do dorso (144) abrangendo o primeiro material e o segundo material.

[021] Vantajosamente, o fato da serra circular pastilhada (10) possuir cada dente de serra (14) com uma face de ataque (142) tendo um perfil com uma única superfície curva de raio R torna o processo de reafiação da serra simples e rápido, e, portanto, viável economicamente, o que acaba por permitir o reaproveitamento de uma serra circular pastilhada desgastada. Adicionalmente, o fato da serra circular pastilhada (10) possuir cada dente de serra (14) com um dorso (144) tendo uma superfície curva de raio dorsal Rd também favorece o processo de reafiação da serra. Por exemplo, o processo de reafiação pode ser realizado em uma máquina afiadora CNC.

[022] A serra circular pastilhada (10) possui um parâmetro denominado passo, o qual é definido como a distância entre a aresta de corte (141 ) de um dente de serra (14) e a aresta de corte (141 ) de um dente de serra (14) adjacente. Preferencialmente, a serra circular pastilhada (10) tem um passo com um valor entre 3 a 15 milímetros, mais preferencialmente, entre 3 a 8 milímetros. Preferencialmente, o raio R da superfície curva da face de ataque (142) tem um valor entre 0,1 a 0,5 vezes o passo da serra circular pastilhada (10), mais preferencialmente, de 0,2 a 0,3 vezes o passo. Preferencialmente, o raio dorsal Rd da superfície curva do dorso (144) tem um valor entre 0,5 a 1 ,5 vezes o passo da serra circular pastilhada (10), mais preferencialmente de 0,8 a 1 ,2 vezes o passo. Por exemplo, a serra circular pastilhada (10) pode ser configurada com um diâmetro de 400 milímetros, um passo de 7 milímetros, um raio R de 1 ,75 milímetros e um raio dorsal Rd de 7 milímetros. Em outro exemplo, a serra circular pastilhada (10) pode ser configurada com um diâmetro de 400 milímetros, um passo de 5 milímetros, um raio R de 1 ,3 milímetros e um raio dorsal Rd de 5 milímetros.

[023] Cada pastilha (13) está unida ao respectivo encaixe (12) por intermédio de superfícies correspondentes ao formato do encaixe (12). Na incorporação representada, como pode se melhor visualizar na Figura 2, cada encaixe (12) compreende uma parede anterior (121 ), uma parede posterior (122) e uma base (123) posicionada entre as ditas paredes (121 , 122). Neste caso, cada pastilha (13) possui superfícies correspondentes unidas às paredes (121 , 122) e à base (123) do respectivo encaixe (12). Alternativamente, o encaixe (12) pode ter outros formatos, como, por exemplo, um formato em “L” formado por uma base e uma parede posterior, ou um formato semicircular. Por exemplo, a união entre cada pastilha (13) e o respectivo encaixe (12) pode ser realizada por soldagem ou brasagem.

[024] Na incorporação representada, a face de ataque (142) compreende uma face de corte (143), disposta entre a aresta de corte (141 ) e a superfície curva de raio R, a dita face de corte (143) sendo inclinada em um ângulo de corte (a) negativo. Em uma incorporação alternativa, a face de corte (143) é inclinada em um ângulo de corte positivo. Em outra incorporação alternativa, a superfície curva da face de ataque (142) se estende até a aresta de corte (141 ), de modo a configurar um ângulo de corte (a) positivo. Nota-se que, nesse caso, a face de ataque (142) não compreende uma face de corte (143).

[025] A presente invenção propõe ainda um método de fabricação de uma serra circular pastilhada (10) compreendendo uma etapa de formação de um corpo de serra (1 1 ) com uma região circular periférica confeccionada em um primeiro material, a região circular periférica tendo uma pluralidade de encaixes (12); uma etapa de união de uma pluralidade de pastilhas pré-fabricadas (13a), confeccionadas em um segundo material, aos respectivos encaixes (12) da região periférica do corpo de serra (1 1 ), obtendo uma serra circular pastilhada preliminar (10a); e uma etapa de afiação da serra circular pastilhada preliminar (10a) de modo a formar uma pluralidade de dentes de serra (14), cada dente de serra (14) definido entre uma garganta anterior (15) e uma garganta posterior (16), e tendo uma aresta de corte (141 ) e uma face de ataque (142) definida entre a garganta anterior (15) e aresta de corte (141 ), a face de ataque (142) tendo um perfil que inclui uma única superfície curva formada por um raio R, a superfície curva abrangendo o primeiro material e o segundo material.

[026] Por exemplo, a etapa de formação do corpo de serra (1 1 ) pode ser realizada por meio de um corte a laser em uma chapa, obtendo um corpo de serra (1 1 ) inteiriço com a região circular periférica dotada de encaixes (12). Na incorporação representada, cada encaixe (12) é configurado de modo a compreender uma parede anterior (121 ), uma parede posterior (122) e uma base (123) posicionada entre as ditas paredes (121 ,122), como pode se visualizar nas Figuras 4 e 5. Alternativamente, o encaixe (12) pode ter outros formatos, como, por exemplo, um formato em “L” formado por uma base e uma parede posterior, ou um formato semicircular.

[027] Por exemplo, a etapa de união é realizada por soldagem ou brasagem. De acordo com a incorporação representada, a etapa de união compreende a junção de uma porção frontal (131 ) da pastilha pré-fabricada (13a) à parede anterior (121 ) do encaixe (12), a junção de uma porção traseira (132) da pastilha pré-fabricada (13a) à parede posterior (122) do encaixe (12), e a junção de uma porção inferior (134) da pastilha pré-fabricada (13a) à base (123) do mesmo encaixe (12), obtendo a serra circular pastilhada preliminar (10a), como pode se visualizar nas Figuras 6 e 7. Caso o encaixe (12) tenha outros formatos, cada pastilha pré-fabricada (13a) é unida ao respectivo encaixe (12) por intermédio de superfícies correspondentes ao formato do encaixe (12).

[028] Por exemplo, a etapa de afiação da serra circular pastilhada preliminar (10a) é realizada em uma máquina afiadora CNC. Na incorporação representada, a etapa de afiação compreende a remoção de uma porção do corpo de serra (1 1 ), de modo a formar a garganta anterior (15) e um trecho da superfície curva abrangido pelo primeiro material, e a remoção de uma porção frontal (131 ) da pastilha pré-fabricada (13a), de modo a formar um trecho da superfície curva abrangido pelo segundo material, obtendo a superfície curva de raio R da face de ataque (142). Além disso, a etapa de afiação compreende a remoção de uma porção superior (133) da pastilha pré-fabricada (13a) e uma porção do corpo de serra (1 1 ), de modo a formar um dorso (144) do dente de serra (14), o dito dorso (144) tendo uma superfície curva formada por um raio dorsal Rd, a superfície curva do dorso (144) abrangendo o primeiro material e o segundo material.

[029] Na incorporação representada, a etapa de afiação compreende ainda a remoção de uma porção da pastilha pré-fabricada (13a), de modo a formar uma face de corte (143) entre a superfície curva da face de ataque (142) e a aresta de corte (141 ). Após a etapa de afiação, obtêm-se os dentes de serra (14) como se pode visualizar na Figura 2. Em uma incorporação alternativa não representada, a etapa de afiação não inclui a formação da face de corte (143), de modo que a superfície curva da face de ataque (142) se estende até a aresta de corte (141 ).

[030] Em uma incorporação alternativa não representada, a etapa de formação do corpo de serra (1 1 ) inclui a confecção da garganta anterior (15) e de um trecho da superfície curva abrangido pelo primeiro material, dito trecho posicionado entre a garganta anterior (15) e o respectivo encaixe (12), dispensando a confecção desta geometria na etapa de afiação. Nota-se que, nessa incorporação alternativa, a superfície curva de raio R da face de ataque (142) possui um trecho confeccionado durante a etapa de formação do corpo de serra (1 1 ) e outro trecho confeccionado durante a etapa de afiação.

[031] Preferencialmente, a serra circular pastilhada (10) tem um passo com um valor entre 3 a 15 milímetros, mais preferencialmente, entre 3 a 8 milímetros. Preferencialmente, o raio R da superfície curva da face de ataque (142) tem um valor entre 0,1 a 0,5 vezes o passo da serra circular pastilhada (10), mais preferencialmente, de 0,2 a 0,3 vezes o passo. Preferencialmente, o raio dorsal Rd da superfície curva do dorso (144) tem um valor entre 0,5 a 1 ,5 vezes o passo da serra circular pastilhada (10), mais preferencialmente de 0,8 a 1 ,2 vezes o passo. Por exemplo, a serra circular pastilhada (10) pode ser configurada com um diâmetro de 400 milímetros, um passo de 7 milímetros, um raio R de 1 ,75 milímetros e um raio dorsal Rd de 7 milímetros. Em outro exemplo, a serra circular pastilhada (10) pode ser configurada com um diâmetro de 400 milímetros, um passo de 5 milímetros, um raio R de 1 ,3 milímetros e um raio dorsal Rd de 5 milímetros.

[032] Na incorporação representada, a face de corte (143) é inclinada em um ângulo de corte (a) negativo. Em uma incorporação alternativa, a face de corte (143) é inclinada em um ângulo de corte positivo. Em outra incorporação alternativa, em que a superfície curva da face de ataque (142) se estende até a aresta de corte (141 ), o ângulo de corte (a) é positivo.

[033] Na incorporação representada, a serra circular pastilhada (10) compreende um furo central (17), o dito furo central (17) sendo conectável em um eixo que transmite rotação a serra circular pastilhada (10). Por exemplo, o furo central (17) é confeccionado na etapa de formação do corpo de serra (1 1 ).

[034] Na incorporação representada, como se pode visualizar na Figura 3, cada dente de serra (14) compreende uma ranhura quebra-cavaco (135) disposta na face de corte (143) e estendida por uma superfície de topo (136) da pastilha (13). A posição da ranhura (135) pode variar ao longo da face de corte (143) e pode ser disposta em uma posição diferente em cada dente de serra (14). As ranhuras quebra-cavaco (135) podem ser confeccionadas em uma etapa complementar realizada após a afiação. Além disso, a serra circular pastilhada (10) pode receber outras operações conhecidas, como retifica, aplicação de revestimento, entre outras.

[035] Na incorporação representada, a serra circular pastilhada (10) possui um passo constante, ou seja, o passo é o mesmo entre todos os dentes de serra (14). Em uma incorporação alternativa, a serra circular pastilhada pode ser confeccionada com uma sequência de passos que variam em função de um passo de referência. Por exemplo, a sequência pode variar percentualmente em função do passo de referência da seguinte forma: 90-95-100-105-110-105-100-95, esta sequência repetindo-se ao longo da região circular periférica da serra circular pastilhada. [036] Normalmente, o segundo material, utilizado nas pastilhas (13), é mais duro do que o primeiro material, utilizado na região circular periférica do corpo de serra (1 1 ). Por exemplo, o primeiro material pode ser aço e o segundo material pode ser metal duro ou cermet, entretanto, outros materiais podem ser utilizados.

[037] As incorporações preferenciais ou alternativas aqui descritas não têm o condão de limitar a presente invenção às formas estruturais, podendo haver variações construtivas que sejam equivalentes sem, no entanto, fugir do escopo de proteção da invenção.