Análise da influência da geometria de brocas especiais na furação de chapas finas aeronáuticas

Abstract

Na indústria aeronáutica a implementação de sistemas automatizados de fabricação vem exigindo processos de fabricação cada vez mais eficientes com o mínimo de intervenções por parte dos operadores. Atualmente o processo de furação vem sendo realizado com maior frequência por robôs ou máquinas especiais em vários segmentos da indústria aeronáutica. Uma das grandes dificuldades em se automatizar completamente este processo no setor aeroespacial se deve à formação de rebarbas durante a furação de chapas de alumínio, que é um material largamente utilizado neste setor. A presença de rebarbas requer a interferência humana pois são necessárias etapas de desmontagem, limpeza de cavacos e rebarbas e remontagem. Não sendo removidas, as rebarbas promovem mau assentamento de partes, pontos de concentração de tensão e corrosão. A etapa de rebarbação e limpeza, que não agrega valor ao produto, impede o trabalho continuo do robô e é responsável por grande parte do tempo de produção. Outro problema recorrente se deve a processos inadequados de furacão que promovem flexões excessivas das chapas de revestimento de aeronaves gerando furos com erros de forma. Este trabalho está voltado para o estudo de geometrias de brocas afim de, gerar o mínimo de rebarbas durante a usinagem de chapas finas de alumínio, de acordo com padrões aeronáuticos. O desenvolvimento das geometrias também visa a redução da flexão das chapas a fim de evitar o espaçamento entre as mesmo, o acúmulo de cavacos e consequentemente a etapa de limpeza. Com este intuito foram desenvolvidas brocas com geometrias especiais, variando-se o projeto da ponta e o ângulo de hélice. Para avaliar o desempenho do processo, as brocas foram testadas com diferentes parâmetros de corte e comparadas com uma broca convencionalmente utilizada na indústria aeronáutica. Para análise do desempenho foram utilizados os parâmetros altura de rebarba, força de avanço, momento torçor e a flexão das chapas.