Como especificar uma ferramenta de diamante: raio de ponta, ângulo de saída, ângulo de folga e ondulação

As partes de uma ferramenta de diamante

Uma ferramenta de diamante é um pequeno diamante brasado ou fixado em uma haste e polido até formar uma aresta de corte. A face superior, por onde o cavaco escoa, é a face de saída. A face abaixo da aresta, voltada para a superfície usinada, é a face de folga (ou flanco). A aresta onde elas se encontram é redonda, com um raio de ponta, ou pontuda, com um ângulo de ponta. Quase tudo no corte da ferramenta vem desses poucos elementos.

Raio de ponta e avanço: o que decide o acabamento

Uma ferramenta de raio deixa um pequeno sulco a cada volta da peça. A altura teórica dele (pico a vale) é aproximadamente:

altura do sulco ≈ avanço² ÷ (8 × raio de ponta)

Por exemplo, um raio de ponta de 0,5 mm com avanço de 0,01 mm por volta dá um sulco teórico de cerca de 25 nanômetros: muito abaixo do que o olho enxerga. Reduzir o avanço pela metade divide o sulco por quatro; dobrar o raio o reduz pela metade. A superfície real também depende do material, da qualidade da aresta e da máquina, mas essa regra explica por que se usam avanços finos e raios generosos para acabamento espelhado.

• Raio maior: superfície mais lisa com o mesmo avanço, mais tolerante, mas não alcança raios pequenos nem cantos internos vivos da peça.
• Raio menor: alcança detalhes finos e inclinações fortes, mas precisa de avanço mais fino para o mesmo acabamento e aguenta menos carga.
• Ferramentas pontudas (em V): definidas pelo ângulo de ponta, por exemplo 60° ou 90°. Para canais, padrões Fresnel e linhas decorativas; a ponta é o ponto mais fraco.

Ângulo de saída

O ângulo de saída é a inclinação da face superior em relação a uma linha que passa pela aresta e pelo centro da peça.

• 0°: a escolha usual para ferramentas de diamante em alumínio, cobre, latão, metais preciosos e plásticos. Equilibra resistência da aresta e corte limpo.
• Negativo (por exemplo −25°): para materiais frágeis como germânio e silício. Comprime o material na aresta para que ele saia como cavaco fino em vez de trincar.
• Positivo: corta mais livre, com forças menores, às vezes em materiais macios ou pegajosos, mas a aresta é mais fraca e lasca com mais facilidade.

Ângulo de folga

O ângulo de folga impede que a face abaixo da aresta esfregue na superfície usinada. Ele precisa ser suficiente para a parte mais inclinada da superfície a cortar; senão o flanco encosta e estraga a superfície. Mas cada grau a mais tira apoio da aresta. Ferramentas de diamante normalmente têm folga de poucos graus até cerca de dez a quinze graus, escolhida conforme a peça.

A face de folga pode ser cônica ou cilíndrica. Uma folga cônica se afasta da aresta e dá uma ferramenta mais afiada; uma cilíndrica mantém a mesma forma abaixo da aresta, é mais rígida e conserva melhor o raio depois da relapidação.

Ondulação da aresta

A ondulação é quanto uma aresta redonda se afasta de um círculo perfeito. Em trabalhos decorativos raramente importa. Na óptica e em moldes de lentes, a forma da aresta é impressa diretamente na superfície, então ferramentas ópticas são feitas e medidas com ondulação controlada, tipicamente de cerca de 1 µm até 50 nm ou melhor. Peça ondulação só se a sua peça precisar: ondulação mais apertada custa mais.

Altura de centro e ajuste

A ponta da ferramenta precisa ficar exatamente na altura do centro do eixo-árvore. Se ficar acima ou abaixo, a ferramenta não corta até o centro no faceamento e deixa um pequeno pino ou anel, e os ângulos efetivos de saída e folga mudam. Com ferramentas de diamante o ajuste precisa ser muito preciso. Ferramentas feitas com tolerância apertada na altura da ponta e porta-ferramentas com ajuste fino facilitam muito.

Orientação do cristal

O diamante é mais duro em algumas direções cristalinas do que em outras. Um bom fabricante orienta cada pedra para que a aresta trabalhe em uma direção resistente ao desgaste. Você não especifica isso, mas é um dos motivos pelos quais duas ferramentas com a mesma geometria podem durar de forma muito diferente. Veja nosso guia sobre diamante natural, MCD e CVD.

Pontos de partida típicos

São pontos de partida, não regras. A geometria certa depende da peça, da máquina e do tamanho do lote.

O que enviar para pedir uma ferramenta

• O material que você usina e o acabamento de que precisa.
• A máquina e o porta-ferramentas (medida e comprimento da haste, fixação especial).
• Um desenho da peça ou da ferramenta, ou uma amostra ou foto da ferramenta atual.
• Se souber: raio de ponta ou ângulo de ponta, ângulo de saída, folga e, para óptica, ondulação. Se não, nós propomos.

O que a Bulunmaz faz

A Bulunmaz fabrica ferramentas de diamante monocristalino, natural e MCD, com o raio, os ângulos e a haste do seu desenho, envia um desenho da ferramenta para aprovação antes da fabricação e reafia as ferramentas quando a aresta se desgasta. Veja nossas ferramentas de diamante sob medida e as ferramentas de torneamento com diamante para óptica e moldes de lentes.