BRPI0613966A2

BRPI0613966A2 - broca helicoidal

Info

Publication number: BRPI0613966A2
Application number: BRPI0613966-3A
Authority: BR
Inventors: David Goulbourne
Original assignee: Dormer Tools Ltd
Priority date: 2005-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2011-02-22
Also published as: JP5600765B2; EP1926567B1; EP1926567A1; ATE511934T1; WO2007015095A1; US8540463B2; AU2006274673B2; EP1926567B2; JP2013099851A; RU2008107969A; GB0515898D0; GB2428611A; JP2009502538A; RU2414996C2; CN101282806A; AU2006274673A1; US20090087275A1; CN101282806B; GB2428611B

Abstract

BROCA HELICOIDAL Uma broca helicoidal de operação de metal é provida com bordas de corte internas que formam um ponto (18) tendo um ângulo A de 130<0>. Uma parte periférica externa de cada borda de corte (55, 57) forma uma porção de corte externa (59, 61) . As porções de corte externas se inclinam na direção oposta às bordas de corte internas correspondentes e formam um ângulo B de 3<0> em relação a um plano normal ao eixo de rotação da broca helicoidal. A largura da porção de corte externa D, conforme medida na borda de corte, é 10,5% do diâmetro da broca helicoidal. A broca helicoidal de operação de metal produz furos tendo uma altura de rebarba de saida reduzida.

Description

"BROCA HELICOIDAL'

A presente invenção se refere a brocas helicoidais, emparticular brocas helicoidais de carbeto estriadasparticulares para corte de metais e compostos.

As brocas helicoidais (também conhecidas como brocasde perfuração helicoidais) incluem uma haste em umaextremidade para fixação a um dispositivo para rotação dabroca (por exemplo, um mandril de broca) e na extremidadeoposta, uma ponta de corte tendo uma borda de corte, paracorte no material que é para ser furado ou usinado (isto é,a peça de operação) . No caso de brocas helicoidais deoperação de metal para perfuração de peças de operação demetal, a borda de corte tipicamente se estendesubstancialmente radialmente a partir de uma parte centralda ponta de corte para a borda externa da ponta de corte.

Entre a haste e a ponta existe usualmente uma porção decorpo estriada que proporciona estabilidade à brocahelicoidal à medida que ela forma um furo e auxilia naremoção do material escavado a partir do furo.

Um vasto número de projetos de broca helicoidal éconhecido, e a geometria da ponta de corte é provida parapeças de operação especificas. Por exemplo, brocashelicoidais para madeira têm uma geometria diferentedaquela usada para peças de operação de metal. Éreconhecido que mesmo mudanças pequenas na geometria podemafetar significantemente o desempenho.Dentro da subclasse específica de brocas helicoidaispara operação de metal, é conhecido que quando um furo écriado por uma broca helicoidal, algum do material removidoa partir da peça de operação (isto é, o material sendoperfurado) para formar o furo é plastificado devido àsaltas temperaturas localizadas e pressões experimentadas naborda de corte. 0 material plastificado flui para as bordasexternas do furo, e é efetivamente "extrudado" de volta nasbordas da broca para formar uma rebarba de saída ao redorda circunferência da abertura de saída da broca. Em adição,uma xcapa de rebarba' de material é freqüentemente formadaà medida que a ponta de corte da broca 'trava' a peça deoperação.

Um exemplo de uma broca helicoidal de operação demetal de carbeto convencional para perfuração de peças deoperação de metal é mostrado nas Figuras IA e IB. A pontade corte 1 da broca helicoidal tem, em uma porção central,uma borda de cinzel 3 formada entre adelgaçamentos de trama4. As bordas de corte 5, 7 se estendem a partir de umaparte interna da ponta de corte onde elas são unidas arespectivas extremidades da borda de cinzel 3, à borda maisexterna da ponta de corte. Primeira e segunda facetas 9, 11(também conhecidas como primeira e segunda folgas primáriae secundária) se estendem atrás das bordas de corte paraproporcionar folga para a borda de corte. A borda de cinzel3 é formada durante moagem das facetas.

As bordas de corte 5, 7 e primeira e segunda facetas(folgas) 9, 11 formam um iPonto' 17 tendo um ângulo decerca de 130°. Quando a broca é girada, a borda de cinzel 3extruda a peça de operação de metal 5, 7 cortada nomaterial da peça de operação.

A broca helico-idal também tem uma região cilíndrica oumargem 13 no lado mais externo da broca helicoidal parasuportar a broca em uso.

O Aponto' 17 e a região cilíndrica 13 sãocaracterísticas de brocas helicoidais de operação de metal,e estas características não são normalmente encontradas emoutros tipos de broca helicoidal..

Os furos 15 se estendem através da broca helicoidal epermitem que o fluido- de corte seja . distribuído para as-bordas de corte 5, 7 durante uso.'Estes furos ou condutossão características de algumas: brocas helicoidais deoperação de metal.

A broca helicoidal é estriada e· a face de saída 19 fazcom que o material usinado que foi cortado a partir da peçade operação (também conhecido como 'apara') seja dirigidonas estrias, que, por sua vez, movem o material para fora apartir da ponta de corte e para;fora do furo.

Durante uso, as bordas de corte 5, 7 engatamsimultaneamente a peça de operação que é para serperfurada. Conforme discutido acima, à medida que a pontade corte (isto é, ponto 17) 'trava' a superfície da peça deoperação, altas temperaturas e pressões são criadas naborda de corte. Isto causa plastificação do material dapeça de operação. Esta plastificação pode ocorrer em metalou peças de operação contendo metal (por exemplo, Al, Ti,Ni, aço, aço inoxidável e ligas e combinações destes). Umproblema similar relacionado de arrancar fibra pode ocorrerem certos compostos, tais como fibra de carbono e peças deoperação de plástico reforçado com fibra de vidro. Existetambém um problema de rebarba, arranque de fibra e de-laminação nas peças de operação que incluem duas ou maiscamadas de material diferentes, por exemplo, metal ecamadas compostas (por exemplo, plástico reforçado comfibra de carbono) na mesma peça de operação.

O material plastificado- formado na borda de corte nãose comporta do mesmo modo como 'aparas' normais, e não elenão é prontamente flexionado nas estrias helicoidais pelasfaces de saída 19. Ao invés, ele ■ pode fluir para a bordaexterna da ponta, .de corté nos lados.da broca rotativa, ondeele se resfria . e forma uma. rebarba de saída. Um mecanismosimilar pode támbém causar coberturas de rebarba. Exemplosde rebarba de saída e coberturas de rebarba produzidas porbrocas helicoidais. de operação de metál conhecidas sãomostrados na Figura 3A.

A presença de rebarba· de saída e/ou coberturas derebarba na peça de operação é altamente indesejável porquerequer usinagem adicional, ou rebarbamento, para remover omaterial em excesso. Isto pode adicionar uma etapa total aum processo de manufaturamento, com o resultante aumento nacomplexidade de produção e custos. Este é um problemaparticular com metal duro e peças de operação contendometal.Várias tentativas têm sido feitas para discutir esteproblema, mas elas têm falhado em reduzir significantementea rebarba de saida a um nivel aceitável, e/ou têm tido pelomenos algum efeito prejudicial no desempenho da ferramenta.

Por exemplo, tem sido sugerido que um chanfro deva seraplicado à borda circunferencial externa da ponta de corte,ou que o ângulo do ponto da ponta de corte deva seraumentado (para produzir um ponto ^mais plano'). Em ambosos casos, a rebarba de saida é ainda um problema.

Uma tentativa adicional na redução de rebarba envolvea provisão de uma borda de corte que tenha uma parteexterna que é virada para dentro em direção ao centro daponta de corte para formar um ângulo agudo· em relação àperiferia externa da .broca, conforme visto .a partir dadireção axial da broca (US5078554). Esta característica de'ângulo agudo é referida por fazer com que o materialusinado seja dirigido para o centro do furo usinado. Dessemodo, esta aproximação não discute diretamente o problemade plastificação de material usinado, preferivelmente elaprocura redirecionar o material plastificado. Acaracterística de Aângulo agudo' é mais propensa a dano.

A presente invenção procura discutir o problema deformação de rebarba de saída e coberturas de rebarba,enquanto mantém o desempenho da broca.

Em sua forma geral, a presente invenção propõe que umaborda de corte de uma broca helicoidal de operação de metal(por exemplo, para perfuração de aço) deve ter uma porçãode corte externa que é inclinada na direção oposta ao'Ponto' formado por porções internas da borda de corte, demodo que a plastif icação do substrato seja reduzida, e ofluxo de material plastificado é interrompido.

Em um primeiro aspecto, a presente invençãoproporciona uma broca helicoidal tendo:uma espiga ou haste,

um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso, e

uma ponta de corte, a ponta de corte tendo uma bordade corte, no qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto, o ângulo do ponto estando na faixa de110° a 160°, caracterizada em que uma parte radialmenteexterna da borda de corte inclui

uma porção de corte externa que é inclinada na direçãoaxial oposta à porção de corte interna.

Neste arranjo, a porção de corte externa pode seratravés de como tendo um ângulo ^negativo' na direção axialporque a inclinação é oposta àquela do restante da borda decorte (isto é, o ponto formado pela porção de corteinterna), que, por convenção, é normalmente relacionadacomo tendo um ângulo positivo.

Adequadamente, a haste inclui uma extremidade defixação traseira para engatamento com meios para girar abroca helicoidal, e segue que a ponta de corte estálocalizada na extremidade dianteira da broca.

Adequadamente, uma parte radialmente externa da porçãode corte externa é axialmente espaçada em uma direçãodianteira com relação a uma parte radialmente interna daporção de corte.

Os termos 'ponto' e ângulo de ponto' são familiaresao técnico no assunto, conforme é o fato que ângulos deponto são relacionados como positivo, por convenção. Porexemplo, o ângulo de ponto de uma concretização da presenteinvenção é mostrado como características A na Figura 2B.Para se evitar dúvida, o ângulo de ponto é o ânguloincluído entre as bordas de corte primária e secundáriaprojetadas sob um plano paralelo ao eixo da broca eparalelo às duas bordas de corte.

0 termo 'corpo' é familiar ao técnico no assunto. Parase evitar dúvida, o corpo é a porção da broca que seestende a partir da extremidade de corte extrema ao começoda haste.

Os termos Mianteiro' e 'traseiro', conforme aquiusados, são pretendidos somente para auxiliar nacompreensão das características estruturais da brocahelicoidal. Eles não são pretendidos para serem umareferência ou limitação à broca em uso.

Preferivelmente, a ponta de corte inclui 2 ou maisbordas de corte (por exemplo, 2, 3, 4, 5, ou 6 bordas decorte). Mais preferivelmente, existem somente 2 bordas decorte, isto é, bordas de corte primária e secundária.

Adequadamente, cada borda de corte inclui uma porçãode corte interna que forma o ponto. Preferivelmente, cadaborda de corte inclui uma porção de corte externa.Adequadamente, um 'vale' ou 'depressão' em forma de Vraso é formado entre a porção de corte interna e a porçãode corte externa. Este vale ou depressão formado devido àsinclinações opostas da porção de corte interna e da porçãode corte externa (isto é, como um resultado do'abaulamento' da porção de corte externa), pode ajudar adirecionar o material de despejo a partir do furo para foraa partir das bordas da ferramenta, e nas estrias da broca.

Também se acredita que a porção de corte externa interrompeou interfere com a plastif icação e fluxo do material dapeça de operação à medida que a broca trava através dasuperfície da peça de operação.

É preferido que a borda de corte seja contínua, istoé, que a porção de corte externa seja parte da borda decorte que se estende continuamente (ininterrupta) de umaparte interna para uma parte externa da ponta de corte.Adequadamente, a porção de corte interna e a porção decorte externa são unidas.

A parte radialmente mais externa da porção de corteexterna está preferivelmente localizada na borda periféricaexterna da ponta de corte. Adequadamente a broca helicoidalinclui uma região cilíndrica (também conhecida como amargem), para proporcionar estabilidade e suporte quandoperfurando na peça de operação, em particular peças deoperação duras, tal como aço. Preferivelmente, a porção decorte externa se estende para a borda mais externa(periferia) da região cilíndrica.A broca helicoidal pode incluir regiões cilíndricasduplas na borda de condução das estrias e na borda dereboque das estrias. Isto aperfeiçoa a estabilidade esuporte.

Além disso, é preferido que o comprimento combinadodas porções de corte interna e externa seja pelo menos tãolongo quanto o diâmetro do corpo da broca helicoidal.

Acredita-se que as concretizações da presente invençãoreduzem a pressão no material de peça de operação à medidaque a broca helicoidal trava a superfície da peça deoperação. As concretizações podem também proporcionar umabaixa temperatura na borda de corte, comparada às brocashelicoidais convencionais. Os resultados de testes indicamque estes efeitos benéficos são causados pela porção decorte externa. Em particular, é pensado que o ângulo'negativo' (ângulo de ^abaulamento') da porção de corteexterna é responsável por estes aperfeiçoamentos. Acredita-se também que o Vale' ou 'depressão' não somente abaixa apressão na ponta de corte e/ou resulta em uma distribuiçãomais favorável de pressão, mas também auxilia nainterrupção ou interferência com a plastificação e fluxo domaterial da peça de operação à medida que a brocahelicoidal trava a superfície da peça de operação.

Em qualquer caso, as concretizações da presenteinvenção produzem furos tendo uma altura de rebarba desaída reduzida, conforme discutido mais totalmente maistarde. Além disso, mesmo se as concretizações da presenteinvenção produzem uma cobertura de rebarba de saída, ela éremovida mais facilmente comparado às coberturas de rebarbaproduzidas por brocas helicoidais de operação de metalconhecidas porque a espessura do material que interliga acobertura de rebarba à parede do furo é muito reduzida.

A porção de corte externa é preferivelmente inclinadaem um ângulo de a partir de 10 a 15° em relação a um planonormal ao eixo de rotação da ferramenta, maispreferivelmente 2° a 10°, ainda mais preferivelmente 2° a<10°, ainda mais preferivelmente 2° a 8o, ainda maispreferivelmente, 2° a 6o, ainda mais pref erivelmente 2° a5o, e, mais preferivelmente, 2° a 4°. Este ângulo émostrado como característica B na Figura 2B.

Conforme mencionado acima, a porção de corte externainclinada pode, por convenção, estar relacionada como tendoum ângulo negativo (ângulo de abaulamento). Neste caso, osângulos preferidos da borda de redução de rebarba dadosacima são ângulos negativos.

Adequadamente, a broca helicoidal inclui uma borda decinzel. Neste caso, preferivelmente as extremidadesinternas das bordas de corte são unidas às extremidadesrespectivas da borda de cinzel.

Adequadamente, a ponta de corte inclui adelgaçamentosde trama.

O ângulo do ponto, indicado como característica A naFigura 2A, pode estar na faixa de 110° a 155°, maispreferivelmente 115° a 150°, mais preferivelmente 115° a145°, ainda mais preferivelmente 118° a 140°, e, maispreferivelmente, cerca de 130° a 140°. De fato, um limiteinferior para o ângulo do ponto pode ser selecionado de110°, 115°, 120°, 125°, 128° e 130° (isto é, existe umângulo do ponto de pelo menos o valor selecionado). Umlimite superior para o ângulo do ponto pode ser selecionado(independentemente de um limite inferior) de 140°, 145°,150° e 160° (isto é, existe um ângulo de não mais do que ovalor selecionado).

Estes limites superior e inferior podem ser aplicadosindividualmente, ou em qualquer combinação para definir umafaixa. Faixas particularmente preferidas incluem 128° a160°, 128° a 155°, 128° a 150°, 128° a 145°, e 128° a 140°.Outras faixas preferidas são 130° a 160°, 130° a 155°, 130°a 150°, e 130° a 145°.

É preferido que a largura da porção de corte externaesteja na faixa de 5% a 50% do diâmetro da brocahelicoidal, mais pref erivelmente na faixa 5% a 40%, aindamais preferivelmente 5% a 30%, ainda mais preferivelmente5% a 20%, e, mais preferivelmente, 10% a 20%.

Mais geralmente, a largura da porção de corte externaé preferivelmente pelo menos um valor selecionado de 5% a7,5%, 10%, 12,5% e 17,5% do diâmetro da broca helicoidal.Preferivelmente a largura da porção de corte externa não émais do que um valor selecionado de 12,5%, 15%, 17,5%, 20%,22,5%, 25%, 27,5% e 30% do diâmetro da broca helicoidal.

Estes valores podem ser aplicados individualmente, ou emqualquer combinação para definir uma faixa. Faixasparticularmente preferidas incluem 5% a 17,5%, 5% a 15%, 5%a 12,5% e 5% a 10%. Também preferidas são 7,5% a 15%, 7,5%a 12,5% e 7,5% a 10%.

Para se evitar dúvida, a largura da porção de corteexterna é medida a partir do ponto no qual as porções decorte interna e externa se encontram (isto é, o "vale"referido acima) à ponta externa da porção de corte externa.Isto é indicado como característica D na Figura 2A.

A largura do ponto (característica C na Figura 2A)está preferivelmente na faixa de 50% a 90% do diâmetro dabroca. Preferivelmente, a largura é pelo menos um valorselecionado de 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80% e 85% dodiâmetro da broca. Preferivelmente, a largura é não mais doque um valor selecionado de 75%, 80%, 85%, 90% e 95% dodiâmetro da broca. Estes valores podem ser aplicadosindividualmente, ou em qualquer combinação para definir umafaixa. Faixas particularmente preferidas incluem 70% a 90%,70% a 90%, 70% a 85%, 70% a 80%. Também preferidas são 75%a 95%, 75% a 90%, 75% a 85%. Também preferidas são 80% a95% e 80% a 90%.

0 diâmetro da broca é o diâmetro sobre as margens deuma broca medida na ponta de corte.

A borda de corte, incluindo a porção de corte externa,pode ter um perfil reto na direção radial, quando vista aolongo do eixo de rotação da broca helicoidal (isto é,olhando-se na extremidade da ponta de corte). Em outraspalavras, a borda de corte se estende linearmente a partirda parte interna da ponta de corte para a parte externa(por exemplo, conforme é conhecido a partir da ponta decorte da Figura IA) . Contudo, o perfil de borda de cortepode também ser não-linear ou curvo. Em certasconcretizações preferidas, o perfil de borda de corte, emparticular o perfil da porção de corte interna, é curvo.

Ele pode ser curvo (ou dobrado) de modo que ele é convexoou côncavo. Preferivelmente ele é convexo. Exemplos debordas de corte convexas são dados em GB2184046A, que éincorporado aqui por referência, em particular o exemplomostrado nas Figuras 3 e 4, e descrito na página 1, linhas45 a 106 do GB2184046A.

Em concretizações preferidas, a porção de corteexterna compartilha do mesmo perfil na direção radial(conforme visto ao longo do eixo de rotação, isto é, naextremidade) como o restante da borda de corte (porexemplo, a porção de corte interna). Contudo, em arranjospreferidos alternativos, a porção de borda de corte tem umperfil na direção radial que é diferente do perfil dorestante da borda de corte. Por exemplo, em concretizaçõespreferidas, a porção de corte externa forma um ângulo, nadireção radial, com o restante da borda de corte (porexemplo, a porção de corte interna), quando a ponta decorte é vista axialmente (na extremidade). Por exemplo, aporção de corte externa é inclinada na direção radial emrelação à porção de corte interna. A porção de corteexterna pode formar um ângulo de menos do que 180° com orestante da borda de corte, por exemplo, um ângulo na faixa<180° a 140°. Ângulos preferidos são na faixa <180° a>160°. Desse modo, a porção de corte externa pode seestender na frente do restante da borda de corte, nadireção de corte da broca helicoidal.

Em concretizações preferidas, a ponta de corte incluipelo menos uma face de flanco (também conhecida como umafaceta ou folga) que se estende atrás da borda de corte(preferivelmente cada) na direção oposta à direção decorte, para proporcionar folga. Preferivelmente, a face deflanco forma um ângulo de folga de cerca de 5 o a 20°,preferivelmente 6° a 10°. Preferivelmente, a ponta de corteinclui duas, também preferivelmente três, facetas/faces deflanco associadas com a ou cada borda de corte.

Adequadamente, uma segunda face de flanco se estende atrásda. primeira face de flanco. Preferivelmente, o ângulo dasegunda face de flanco é cerca de 10° a 30°,preferivelmente cerca de 17° a 25°.

Preferivelmente, a ponta de corte tem uma primeiraface de flanco que se estende imediatamente atrás da bordade corte (preferivelmente cada) , para formar um ângulo defolga de cerca de 5o a 20°, preferivelmente cerca de 6o10°, e uma segunda face de flanco que se estende atrás daprimeira face de flanco para formar um ângulo de folga decerca de 10° a 30°, preferivelmente cerca de 17° a 25°.

Preferivelmente, a broca helicoidal inclui uma ou maisfaces de flanco estendendo-se atrás da porção de corteexterna, na direção oposta à direção de corte.

Adequadamente, o ângulo de folga de tal face de flanco oufaces de flanco é/são o(s) mesmo(s) conforme descrito comrelação as primeira e segunda faces de flanco,respectivamente. Tipicamente, cada uma das porções de corteinterna e externa tem pelo menos uma face de flancoassociada com esta. Preferivelmente, a face de flanco oufaces de flanco associadas com a porção de corte externasão afiladas de modo que elas ficam mais estreitas emdistâncias maiores atrás da porção de corte externa.Preferivelmente, o afilamento se estende atrás da porção decorte externa para uma distância equivalente para cerca de5% a 40% da circunferência da broca helicoidal, maispreferivelmente cerca de 5% a 20%. Em certasconcretizações, isto corresponde à face de flanco ou facesde flanco de cerca de 1 mm a 10 mm, preferivelmente cercade 1 mm a 5 mm.

Alternativamente, as faces de flanco associadas com aporção de corte externa podem ser não-afiladas de modo queas bordas das faces de flanco permanecem paralelas.

Preferivelmente, a largura da face de flanco associadacom a porção de corte externa, conforme medida na porção decorte externa, é a mesma conforme a largura da porção decorte externa. Em outras palavras, a parte mais larga daface de flanco é preferivelmente a mesma conforme a largurada porção de corte externa com a qual ela está associada.

Preferivelmente, a broca helicoidal tem duas ou trêsestrias helicoidais.

Preferivelmente, a broca helicoidal tem um diâmetro nafaixa de Imm a 50 mm, preferivelmente 1 a 20 mm, maispreferivelmente 1 mm a 15 mm, e, mais preferivelmente, 2 mma 15 mm.Em uma concretização particularmente preferida, apresente invenção proporciona uma broca helicoidal tendo

uma extremidade de fixação traseira para engatamentocom meios para girar a broca helicoidal,

um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso,

uma ponta de corte traseira, e

uma região cilíndrica para proporcionar folga decorpo, a ponta de corte incluindo

bordas de corte primária e secundária, bordas internasrespectivas das quais formam um ponto, o ângulo do pontosendo na faixa de 115° a 155°, no qual uma parteradialmente externa de cada uma das bordas de corteprimária e secundária inclui uma porção de corte externaque é inclinada na direção axialmente oposta à respectivaporção de corte interna, no qual o ângulo formado pelasporções de corte externas com relação a um plano normal aoeixo de rotação da broca helicoidal está na faixa >2° a<10°, e a largura das porções de corte externas conformemedida na borda de corte está na faixa 5% a 30% do diâmetroda broca helicoidal.

Preferivelmente, a largura das porções de corteexterna está na faixa de 5% a 15% do diâmetro da brocahelicoidal.

Em algumas concretizações, a broca helicoidal incluium ou mais canais ou condutos para distribuição derefrigerante ou lubrificante à ponta de corte.

Adequadamente, estes canais ou condutos se estendem apartir da extremidade traseira da broca helicoidal para aponta de corte dianteira.

Nas concretizações, o canto externo da porção de corteexterna é chanfrado. Isto extende a vida da broca. Um raiode chanfro de 0,2 a 0,8 mm, preferivelmente 0,2 a 0,5 mm, éapropriado, dependendo do raio da broca. 0 chanfro pode serprovido por um aparte de cerca de 45°.

Preferivelmente a broca helicoidal de operação demetal é produzida de carbeto. Um carbeto preferido écarbeto de tungstênio. Materiais alternativos de construçãoincluem aço de alta velocidade (HSS), HSCo e HSCoXP,nitreto de silício e PCD (diamante policristalino), oucombinações destes (por exemplo, PCD montado em uma brocade metal).

Preferivelmente a broca helicoidal é revestida,parcialmente ou totalmente, com um revestimentosuperficial, tal como titânio alumínio nitreto (TiAlN).Preferivelmente o revestimento é um revestimento resistentea desgaste, adequadamente tendo um coeficiente inferior defricção do que a ferramenta não-revestida. Outrosrevestimentos incluem TiN, TiCN, AlTiN, DLC (carbonosimilar a diamante), diamante e AlCrN.

Em um aspecto adicional, a presente invençãoproporciona uma broca helicoidal tendouma haste,

um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso,uma ponta de corte, a ponta de corte tendo uma bordade corte, no qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto, o ângulo do ponto estando na faixa de110° a 160°, no qual uma parte radialmente externa da bordade corte inclui uma porção de corte externa que é inclinadana direção axial oposta ã porção de corte interna,

uma região cilíndrica na qual a porção de corteexterna se estende para a borda mais externa da regiãocilíndrica,

uma face de flanco primária que se estende atrás daborda de corte na direção oposta à direção de corte, e

uma face de flanco secundária que se estende atrás daface de flanco primária na direção oposta à direção decorte.

As características opcionais e preferidas do primeiroaspecto podem também se aplicar a este aspecto.

um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso,

uma ponta de corte, a ponta de corte tendo uma bordade corte, no qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto, o ângulo do ponto estando na faixa de128° a 160°, no qual uma parte radialmente externa da bordade corte inclui

uma porção de corte externa que é inclinada na direçãoaxial oposta à porção de corte interna, euma região cilíndrica na qual a porção de corteexterna se estende para a borda mais externa da regiãocilíndrica.

Preferivelmente, o ângulo do ponto está na faixa de130° a 160°.

Em um outro aspecto, a presente invenção proporcionaum método de manufaturamento de uma broca helicoidal paraperfuração de substratos de metal, incluindo as etapas de

(i) estriar uma porção de broca para produzir umaestria helicoidal;

(ii) formar uma borda de corte na extremidade daestria, na qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto tendo um ângulo do ponto na faixa 110°a 160°; e

(iii) formar uma porção de corte externa em uma parteradialmente externa da borda de corte, na qual a porção decorte externa é inclinada na direção axial oposta à porçãode corte interna.

Preferivelmente, a etapa (i) inclui formar 2 ou 3estrias helicoidais. Preferivelmente a etapa (ii) incluiformar uma faceta na extremidade de cada estria,preferivelmente para produzir 2 ou 3 bordas de corte.

Alternativamente, a etapa (ii) inclui aplicar moagemcônica à ponta de corte para produzir a borda de corte.

Preferivelmente, a etapa de formar uma faceta naextremidade de cada estria inclui as etapas de formar umafaceta primária atrás de cada borda de corte e, atrás decada faceta primária, uma faceta secundária.

Preferivelmente, a etapa de formar cada faceta incluimoagem.

Preferivelmente, a etapa de formar a porção de corteexterna inclui formar uma faceta em uma porção radialmenteexterna da borda de corte. Alternativamente, a porção decorte externa pode ser formada usando-se uma moagem cônica.

As características opcionais e preferidas dos aspectosanteriores também se aplicam a este aspecto.

Em um aspecto adicional, a presente invençãoproporciona um método de modificar uma broca helicoidaltendo uma ponta de corte com um ponto tendo um ângulo doponto na faixa 110° a 160°, no qual o método inclui a etapade formar uma porção de corte externa em uma parte externada borda de corte, no qual a porção de corte externa éinclinada na direção axial oposta a uma porção de corteinterna da borda de corte.

Preferivelmente a etapa de formar uma porção de corteexterna inclui reformar (preferivelmente re-moagem) daborda de corte da broca helicoidal. Adequadamente, istoenvolve re-moagem das facetas primária e secundária.

Preferivelmente a broca helicoidal a ser modificadatem bordas de corte primária e secundária, e um ângulo doponto na faixa de 115° a 155°.

As características opcionais e preferidas dos aspectosanteriores também se aplicam a este aspecto.Ern um aspecto adicional, a presente invençãoproporciona um método de perfuração de um materiallaminado, no qual uma broca helicoidal, de acordo comqualquer um dos aspectos anteriores, é usada para perfuraro material laminado.

Desse modo, a presente invenção inclui o uso de brocashelicoidais de acordo com qualquer um dos aspectosanteriores em um método de perfuração de um materiallaminado.

A broca helicoidal da presente invenção éparticularmente adequada para perfuração em materiaislaminados (isto é, multicamada) porque ela reduz o problemade delaminação.

A delaminação ou o puxamento separado de camadas de ummaterial laminado é um problema quando brocas helicoidaisconvencionais são usadas. Em particular, o problema ésignificante para a indústria aeroespacial que utilizamateriais "em pilha" compreendendo laminados de fibra decarbono-aluminio (isto é, uma camada de material de fibrade carbono e uma camada de alumínio, às vezes conhecidoscomo CFRP/A1 - plásticos reforçados com fibra decarbono/AL). Além, disso, a camada de fibra de carbono roçae se fragmenta no lado de entrada do furo da broca. Rebarbade saída substancial é formada no lado de saída dealumínio.

As concretizações das brocas helicoidais da presenteinvenção não somente reduzem o problema de delaminação, maseles também reduzem o problema de desgaste e fragmentaçãodo material contendo fibra ou fibroso, tal como compostosde fibra de carbono. Desse modo, no método da presenteinvenção, o material laminado preferivelmente compreendeuma camada contendo fibra, por exemplo, uma camada contendofibra de carbono. Preferivelmente, o material laminadoinclui uma camada contendo metal, por exemplo, uma camadacontendo alumínio. Adequadamente o material laminadocompreende uma camada contendo fibra e uma camada contendometal (preferivelmente uma camada contendo fibra de carbonoe uma camada contendo alumínio). É particularmentepreferido que o material laminado seja um material deCFRP/A1 - plásticos reforçados com fibra de carbono/AL.

Adequadamente, a perfuração começa na camada contendofibra de carbono (isto é, o furo de entrada está na camadacontendo fibra de carbono). Adequadamente, a camadacontendo alumínio é a última camada a ser perfurada (istoé, o furo de saída está na camada contendo alumínio).

As brocas helicoidais da presente invenção são tambémparticularmente adequadas para uso com laminadoscompreendendo mais do que duas camadas, por exemplo, três,quatro, cinco ou seis camadas.

Em um aspecto adicional, a presente invençãoproporciona um método de perfuração de um material contendofibra, no qual uma broca helicoidal, de acordo com qualquerum dos aspectos anteriores, é usada para perfurar omaterial contendo fibra. Conforme notado acima, as brocashelicoidais da presente invenção podem reduzir o problemade desgaste e fragmentação de materiais contendo fibra.As características opcionais e preferidas de qualquerum aspecto podem também se aplicar a qualquer dos outrosaspectos. Além disso, qualquer um aspecto pode sercombinado com um ou mais dos outros aspectos.

Breve descrição das figuras

As concretizações da invenção, testes e experimentosilustrando os princípios da invenção serão agora descritoscom referência aos desenhos acompanhantes, em que:

As Figuras IA e IB mostram uma broca helicoidal datécnica anterior;

As Figuras 2A e 2B mostram uma broca helicoidal sendouma concretização da presente invenção;

As Figuras 3A e 3B mostram os resultados de um testede rebarba de saída para uma broca helicoidal da técnicaanterior (Figura 3A) , e uma broca helicoidal da presenteinvenção (Figura 3B);

As Figuras 4A e 4B mostram os resultados de um testeno material laminado CFRP/A1 usando uma broca helicoidal datécnica anterior; e

As Figuras 5A e 5B mostram os resultados de um testeno material laminado CFRP/A1 usando uma broca helicoidal dapresente invenção.

Descrição Detalhada de Concretizações da Invenção eExperimentos de Suporte

A Figura 1 mostra a extremidade de corte de uma brocahelicoidal convencional, por exemplo, uma broca helicoidalCDX, conforme manufaturada por Dormer Tools (Sheffield)Ltd. Esta broca já foi discutida.

As Figuras 2A e 2B mostram uma concretização dapresente invenção na qual a broca helicoidal de operação demetal é produzida de carbeto. Outros materiais são tambémpossíveis, por exemplo, HSS, etc.

A ponta de corte 51 da broca heli.coidal tem muitascaracterísticas em comum com a broca helicoidalconvencional mostrada nas Figuras IA e 1B, e as mesmasreferências numéricas foram usadas para identificarcaracterísticas comuns.

Esta concretização difere da broca helicoidalconvencional da Figura 1 em que as bordas de corte incluembordas de corte internas 55, 57 e, radialmente para foradestas porções internas, porções de corte externas 59, 61.

As bordas de corte internas formam um ponto 18 que temum ângulo ''positivo' A, neste caso 130°. Outros ângulos deponto podem também serem usados, preferivelmente na faixade 115° a 155°.

Em uma parte periférica externa de cada borda de corte55, 57 está uma porção de corte externa 59, 61. As porçõesde corte externas são inclinadas em um ângulo B de 3o emrelação a um plano normal ao eixo de rotação. Devido àinclinação da porção de corte externa ter uma inclinaçãooposta ao ângulo de ponto, o ângulo da porção de corteexterna pode ser relacionado como um ângulo negativo, istoé, -3o. Outros ângulos são também possíveis,pref erivelmente maiores do que 2° (-2°), e maispreferivelmente, na faixa de >2° a 15°.

A largura da porção de corte externa D, conformemedida na borda de corte, é 10,5% do diâmetro da brocahelicoidal. Outras larguras são possíveis, preferivelmentena faixa de 10% a 30%.

Uma terceira faceta 69 se estende atrás de cada porçãode corte externa, para proporcionar folga.

A largura do ponto C é 75% do diâmetro da brocahelicoidal. Outras larguras de ponto são possíveis,preferivelmente na faixa de 50% a 90%.

O perfil da borda de corte interna, conforme vistoaxialmente (na extremidade ou vista plana da brocahelicoidal) é reto, apenas similar à broca helicoidalconvencional da Figura 1. Contudo, em outras concretizaçõespreferidas, a borda de corte interna tem um perfil curvo(adequadamente convexo) na direção radial. Na concretizaçãomostrada na Figura 2A, o perfil da porção de corte externaé curvo, tal que a borda periférica externa da porção decorte externa assenta na frente do restante da borda decorte, isto é, na direção de corte. Em outras palavras, aporção de corte externa curva conduz à borda de corte.Outros perfis são possíveis, por exemplo, uma borda decorte reta, ou uma borda de corte interna curva, e porçãode corte externa reta.

A borda de corte desta concretização foi afiada comuma ferramenta de moagem de diamante. Outras técnicas deacabamento e afiamento de borda de corte conhecidas podemtambém serem usadas.

Nesta concretização, a broca helicoidal tem umdiâmetro de 6,0 mm. Outros diâmetros são possíveis,preferivelmente na faixa de 1 mm a 50 mm, maispreferivelmente 1 a 20 mm.

Medições de características estruturais chaves dabroca helicoidal mostrada nas Figuras 2A e 2B são colocadasna tabela abaixo.

Broca φ - 6,0 mm

<table>table see original document page 27</column></row><table>

Método de produção de broca helicoidal

O método seguinte ilustra como uma concretização dapresente invenção pode ser produzida.

Um pedaço de broca foi submetido as seguintes etapasde usinagem e moagem:

- Formação de estrias helicoidais duplas

- Moagem de folga de corpo (isto é, margem de formação 13)

- Moagem de Folga Secundária (11)

- Moagem de Folga Primária (9)

- Moagem de Terceira Faceta (69) na Folga Primária (9)- Moagem de Adelgaçamento (4)

- Afiamento de Bordas de Corte (55, 57, 59 e 61)

Método de modificação de broca helicoidal convencional

Uma broca CDX convencional, disponível de Dormer Tools(Sheffied) Ltd, foi re-moída para formar uma porção decorte externa, conforme mostrado nas Figuras 2A e 2B.

O procedimento foi conforme colocado acima paraprodução da broca helicoidal, exceto que não foi necessárioformar as estrias ou folga de corpo. A re-moagem, portanto,compreendeu re-moagem das facetas primária e secundária,seguido por moagem da terceira faceta, para formar a porçãode corte externa.

Estudos da altura da rebarba

As brocas helicoidais da presente invenção secomprovaram bem sucedidas na redução da altura de rebarbade saída. A Figura 3A mostra a rebarba de saída criadaquando uma broca helicoidal de operação de metalconvencional (nesta caso, uma broca CDX disponível deDormer Tools (Sheffield) Ltd) foi usada para perfurar furosem uma peça de operação de aço (EM 3B) . Em adição, a brocaproduziu uma cobertura de rebarba que foi difícil dedesalojar.

Usando-se as mesmas condições de operação e mesma peçade operação (EM 3B) , uma broca helicoidal de acordo com apresente invenção (isto é, muito similar a uma brocamostrada nas Figuras 2A e 2B) produziu furos tendo umaaltura de rebarba muito menor. Em adição, poucas coberturasde rebarba foram produzidas, e aquelas que estavam aindafixadas à peça de operação foram facilmente desalojadasporque elas estavam ligadas ao substrato por apenas umapeça delgada de material de rebarba.

As brocas helicoidais da presente invenção podem serusadas para cortar um furo em uma variedade de metais ecompostos, e, em todos os casos, ela tem se mostradoreduzir a altura de rebarba de saida. Contudo, osresultados mais benéficos são exibidos com peças deoperação produzidas de aços de carbono, Ti, aço inoxidável,alumínio, cobre, latão, e materiais compostos, tais comofibra de carbono e plásticos reforçados com vidro. Asconcretizações têm também conduzido a uma redução naMelaminação', enquanto perfura materiais compostos (istoé, peças de operação compreendendo camadas de materialdiferente).

Em AMG 1.2 (similar a EM 3B) , a altura de rebarba desaída foi mostrada reduzir até 80-90%. A Figura 3A mostraos resultados de um teste com uma broca padrão do tipomostrado na Figura 1. A broca padrão produziu uma altura derebarba de saída de 0,8 - 1,0 mm. Em contraste, a brocahelicoidal da presente invenção, do tipo mostrada na Figura2, produziu consistentemente uma altura de rebarba de saídade entre 0,1 - 0,2 mm.

Os Requerimentos de Condição de Corte em AMG 1.2(similar a EM 3B) são conforme segue:

Velocidade de Fuso - 3500 rpmTaxa de Penetração - 875 mm/minProfundidade de Perfuração - 39 mm

A broca helicoidal cortou por cerca de 25,5 minutos,que eqüivale a 654 furos na profundidade de perfuraçãoacima.

Profundidade de Perfuráção e Estudos de DesgasteTestes com a broca helicoidal da presente invençãomostram que ela é capaz de alcançar tempos de perfuração emexcesso de 38 minutos, usando os seguintes parâmetrosoperacionais.

A requerente normalmente recomenda que uma broca sejacapaz de um tempo de perfuração de 30 minutos, de modo queeste requerimento é encontrado confortavelmente pela novabroca helicoidal.

Testes para estabelecer as características de desgastedas brocas helicoidais da presente invenção indicam que aeficiência de corte e taxa de falha da broca helicoidal écomparável ao desempenho das brocas helicoidais de operaçãode metal padrões do tipo mostrado na Figura 1.

Estudo 1

Testes foram efetuados com uma broca helicoidalsimilar àquela mostrada nas Figuras 2A e 2B, usando-seconfiguração de máquina e parâmetros, em AMG 1.2 (similar aEM 3B):

- Centro de Usinagem Vertical

- Refrigerante de Ferramenta Através de 20 bar<table>table see original document page 31</column></row><table>

Neste teste, os diâmetros de broca de 10,1 mm e 8,2mm foram usados para furos atravessantes.

Após completar 516 furos (258 furos por bilete), aborda de corte estava ainda cortando eficientemente. Aaltura de rebarba de saida foi consistentemente baixa, e oteste continuou até falha da broca.

Os resultados do teste mostraram uma grande redução nocontrole da altura de rebarba de saida, enquanto odesempenho do corte foi mantido.

Estudo 2

Testes múltiplos foram efetuados usando-se brocashelicoidais similares àquela mostrada nas Figuras 2A e 2B.

A configuração da máquina foi conforme se segue:

- Centro de Usinagem Vertical

- Refrigerante de Ferramenta Através de 20 bar

- Concentração de Refrigerante 7-8%

Os diâmetros da broca foram 8,2 mm, e os parâmetros deperfuração ótimos foram encontrados para serem conformesegue:<table>table see original document page 32</column></row><table>

Em cada caso, as brocas de 8,2 mm operaram bem com umavida de broca média de 38,85 metros de corte. 0 objetivoera alcançar um desempenho consistente de pelo menos 30metros, e este foi confortavelmente excedido.

A broca produziu limalha aceitável, com raspagemcurta, em particular partida curta e apara de saida. Aprodutividade foi boa e comparável ao desempenho de brocashelicoidais de operação de metal conhecidas.

O critério de desempenho principal foi com relação àaltura de rebarba minimizada e a geometria da brocahelicoidal da presente invenção alcançadas com uma entradaminimizada consistente e altura de rebarba de saida de ummáximo de cerca de 0,1 mm. Em alguns casos, existe uma'cobertura de saida' produzida, mas esta foi facilmenteremovida sem dano à peça de operação.

Conforme notado acima, o crescimento continuado defibra de carbono e material em pilha de fibra de carbonoalumínio nos últimos projetos de aeronave (por exemplo,A380/B787/A400M/JSF), trouxe consigo uma necessidadeaumentada de se perfurar este novo material laminado,enquanto se mantêm os critérios estritos do desempenho daferramenta em termos de tamanho de furo, acabamentosuperficial e rebarba de saída. Estes materiais laminadostrazem consigo a dificuldade adicionada de usinagem defibra de carbono, tais como delaminação, desgaste, erosãodo furo, fragmentação e desgaste excessivo da ferramenta.

A combinação de fibra de carbono e alumínio em umlaminado proporciona um desafio porque as característicasde usinagem são muito diferentes para cada material. Nãoobstante, o uso de concretizações das brocas helicoidais dapresente invenção resulta em delaminação reduzida,desgaste, erosão de furo e fragmentação, conforme ilustradono teste abaixo. Além disso, a vida aumentada da ferramentafoi alcançada, comparada às brocas helicoidais conhecidas.

CFRP/Al Resultados dos Testes

(A) Broca helicoidal da técnica anterior

Os projetos de broca atuais usados pela indústriaaeroespacial não produzem as especificações de furorequeridas quando se perfura material em pilha de fibra decarbono alumínio (CFRP/Al). As Figuras 4A e 4B mostram umexemplo dos resultados produzidos pelas geometrias de brocaatuais.

As Figuras 4A e 4B realçam os problemas comuns quandose perfura material em pilha de CFRP/Al com brocashelicoidais convencionais: - A Figura 4A mostra desgaste efragmentação do material de CFRP; e a Figura 4B mostragrandes rebarbas de 1Coroamento', que não são um resultadoaceitável quando da perfuração.

Os testes acima foram realizados nas seguintescondições:

- Perfuração Seca- Velocidade - 3130 rpm

- Alimentação - 239 mm/min

- Profundidade - 24,0 mm (Al 12,0 mm/CRFP 12,0 mm)

Uma broca de ponto moida cônica de 118° foi usada (semporção de corte interna inclinada).

A vida da ferramenta alcançada com as brocashelicoidais convencionais foi entre 10-15 horas antes de aferramenta falhar.

(B) Broca helicoidal da presente invenção

As Figuras 5A e 5B realçam os benefícios de desempenhoda nova geometria de ponto: - A Figura 5A mostrafragmentação mínima e nenhum desgaste do composto de fibrade carbono; e a Figura 5B não mostra rebarba produzidaquando da saída do alumínio.

Os resultados acima foram produzidos usando-se asmesmas condições de corte conforme mencionadas acima, masusando-se uma broca similar a uma mostrada nas Figuras 2A e2B. Bem como os benefícios de perfuração realçados, a vidada ferramenta foi também aumentada de 10 furos para 100furos.

Isto é um aperfeiçoamento na vida da ferramenta de 10vezes o padrão atual.

É para ser compreendido que variantes dos exemplosdescritos acima da invenção em seus vários aspectos, taiscomo seriam prontamente aparentes ao técnico no assunto,podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção emqualquer de seus aspectos.

Claims

1. - Broca helicoidal tendouma haste,um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso, euma ponta de corte, a ponta de corte tendo uma bordade corte, no qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto, o ângulo do ponto estando na faixa de-110° a 160°, caracterizada pelo fato de que uma parteradialmente externa da borda de corte incluiuma porção de corte externa que é inclinada na direçãoaxial oposta à porção de corte interna.

2.- Broca he.liçoidalde acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto está na'faixa de 128 °C a 160°C.

3.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 2,caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto está nafaixa de 130°C a 160°C.

4.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea porção de corte externa é inclinada em um ângulo de apartir de 2° a <10° em relação a um plano normal ao eixo derotação.

5.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 4,caracterizada pelo fato de que a porção de corte externa éinclinada em um ângulo de a partir de 2o a 8o em relação aum plano normal ao eixo de rotação.

6. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 5,caracterizada pelo fato de que a porção de corte externa éinclinada em um ângulo de a partir de 2o a 6o em relação aum plano normal ao eixo de rotação.

7. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto é 128° a 160°, e a porção de corte externa é inclinada em um ângulode a partir de 2o a <10° em relação a um plano normal aoeixo de rotação.

8. - Broca helicoidal, de acordo, com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea largura da porção de corte externa é na faixa de 5% a 30%do' diâmetro da broca helicoidal.

9. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que a largura da porção de corteexterna é na faixa de 5% a 20% do diâmetro da brocahelicoidal.

10. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a largura da porção decorte externa é na faixa de 5% a 15% do diâmetro da brocahelicoidal.

11. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto é 128-160°, a porção de corte externa é inclinada em um ângulo dea partir de 2° a <10° em relação a um plano normal ao eixode rotação, e a largura da porção de corte externa é nafaixa de 5% a 15% do diâmetro da broca helicoidal.

12.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea broca helicoidal inclui uma região cilíndrica.

13.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-12, caracterizada pelo fato de. que a porção de corteexterna se estende para a borda mais externa da regiãocilíndrica.

14.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-1, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto é 128o--160°, a porção de corte externa é inclinada em .um ângulo dea partir de 2o a <10° em relação a um plano normal ao eixode rotação, e a broca helicoidal inclui uma regiãocilíndrica, no qual :a porção de corte externa se estendepara a borda mais externa da região cilándrica.:

15.- Broca helicoidal,' de acordo .com, qualquer.. :uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea parte radialmente mais externa da porção de corte externaestá localizada na borda periférica externa da ponta decorte.

16.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea ponta de corte tem uma primeira face de flanco que seestende imediatamente atrás da borda de corte, e umasegunda face de flanco que se estende atrás da primeiraface de flanco.

17.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-16, caracterizada pelo fato de que o ângulo de folga daprimeira face de flanco é cerca de 5o a 20°, e o ângulo defolga da segunda face de flanco é cerca de 10° a 30°.

18.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-16 ou reivindicação 17, caracterizada pelo fato de que abroca helicoidal inclui uma face de flanco que se estendeatrás da porção de corte externa para proporcionar umângulo de folga que é o mesmo do ângulo de folga daprimeira face de flanco.

19.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-18, caracterizada pelo fato de que a face de flancoassociada com a porção de corte externa é afilada de modoque ela se torna mais estreita em distâncias maiores atrásda porção de corte externa.

20. - Broca helicoidal, de acordo com qualquer· uma das-reivindicações precedentes, .caracterizada pelo fato de queo ângulo do ponto é na faixa de .130° a 150°.

21.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de queo ângulo do ponto é na faixa de 130° a 140°.

22.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea ponta de corte inclui 2 bordas de corte, que formam oponto.

23.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea broca helicoidal inclui uma borda de cinzel, eextremidades radialmente internas das bordas de corte sãounidas a extremidades respectivas da borda de cinzel.

24.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea broca helicoidal inclui estrias helicoidais duplas.

25.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea broca helicoidal inclui um ou mais canais ou condutospara a distribuição de refrigerante ou lubrificante para aponta de corte.

26.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea broca helicoidal é produzida de carbeto de tungstênio.

27.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de quea broca helicoidal ..é revestida, parcialmente ou totalmente,com um revestimento superficial resistente a desgaste.

28.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 24, caracterizada pelo fato de que o revestimentosuperficial resistente a desgaste é carbono similar adiamante (DLC).

29.- Broca helicoidal tendouma extremidade de fixação traseira para engatamentocom meios para girar a broca helicoidal,um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso,uma ponta de corte traseira, euma região cilíndrica para proporcionar folga decorpo, a ponta de corte incluindobordas de corte primária e secundária, bordas internasrespectivas das quais formam um ponto, o ângulo do pontosendo na faixa de 130° a 155°, no qual uma parteradialmente externa de cada uma das bordas de corteprimária e secundária inclui uma porção de corte externaque é inclinada na direção axialmente oposta à respectivaporção de corte interna, no qual o ângulo formado pelasporções de corte externas com relação a um plano normal aoeixo de rotação da broca helicoidal está na faixa >2° a<10°, e a largura das porções de corte externas conformemedida na borda de corte está na faixa 5% a 15% do diâmetroda broca helicoidal.

30.- Broca helicoidal tendouma haste,um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso,uma ponta de corte, a ponta de corte tendo uma bordade corte, no qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto, o ângulo do ponto estando na faixa de-IlO0 a 160°, caracterizada pelo fato de que uma parteradialmente externa da borda de corte inclui uma porção decorte externa que é inclinada na direção axial oposta àporção de corte interna,uma região cilíndrica na qual a porção de corteexterna se estende para a borda mais externa da regiãocilíndrica,uma face de flanco primária que se estende atrás daborda de corte na direção oposta à direção de corte, euma face de flanco secundária que se estende atrás daface de flanco primária na direção oposta à direção decorte.

31. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 30, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto estána faixa de 115°C a 160°C.

32. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto estána faixa de 120°C a 160°C.

33. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 32, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto estána faixa de 125° a 160°.

34. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 31, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto estána faixa de 130° a 160°..

35. - Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 30 a 34, caracterizada pelo fato de que aporção de corte externa é inclinada em um ângulo de apartir de 2° a <10° em relação a um plano normal ao eixo derotação.

36. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 35, caracterizada pelo fato de que a porção de corteexterna é inclinada em um ângulo de a partir de 2o a 8o emrelação a um plano normal ao eixo de rotação.

37. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que a porção de corteexterna é inclinada em um ângulo de a partir de 2o a 6o emrelação a um plano normal ao eixo de rotação.

38.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 30 a 37, caracterizada pelo fato de que alargura da porção de corte externa é na faixa de 5% a 30%do diâmetro da broca helicoidal.

39.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-38, caracterizada pelo fato de que a largura da porção decorte externa é na faixa de 5% a 20% do diâmetro da brocahelicoidal.

40.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-39, caracterizada pelo fato de que a largura da porção decorte externa é na faixa de 5% a 15% do diâmetro da brocahelicoidal.

41.- Broca helicoidal tendouma haste,um eixo de rotação sobre o qual a broca helicoidalgira durante uso,uma ponta de corte, a ponta de corte tendo uma bordade corte, no qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto, o ângulo do ponto estando na faixa de-128° a 160°, caracterizada pelo fato de que uma parteradialmente externa da borda de corte inclui uma porção decorte externa que é inclinada na direção axial oposta àporção de corte interna, euma região cilíndrica na qual a porção de corteexterna se estende para a borda mais externa da regiãocilíndrica.

42.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-38, caracterizada pelo fato de que o ângulo do ponto estána faixa de 130°C a 160°C.

43.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-41 ou reivindicação 42, caracterizada pelo fato de que aporção de corte externa é inclinada em um ângulo de apartir de 2° a <10° em relação a um plano normal ao eixo derotação.

44.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-43, caracterizada pelo fato de que a porção de corteexterna é inclinada em um ângulo de a partir de 2° a 8o emrelação a um plano normal ao eixo de rotação.

45.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-44, caracterizada pelo fato de que a porção de corteexterna é inclinada em um ângulo de a partir de 2o a 6o emrelação a um plano normal ao eixo de rotação.

46.- Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 45, caracterizada pelo fato de que alargura da porção de corte externa é na faixa de 5% a 30%do diâmetro da broca helicoidal.

47.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-46, caracterizada pelo fato de que a largura da porção decorte externa é na faixa de 5% a 20% do diâmetro da brocahelicoidal.

48.- Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação-47, caracterizada pelo fato de que a largura da porção decorte externa é na faixa de 5% a 15% do diâmetro da brocahelicoidal.

49. - Broca helicoidal, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 41 a 45, caracterizada pelo fato de que aponta de corte tem uma primeira face de flanco que seestende imediatamente atrás da borda de corte, e umasegunda face de flanco que se estende atrás da primeiraface de flanco.

50. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 49, caracterizada pelo fato de que o ângulo de folga daprimeira face de flanco é cerca de 5o a 20°, e o ângulo defolga da segunda face de flanco é cerca de 10° a 30°.

51. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 49 ou reivindicação 50, caracterizada pelo fato de que abroca helicoidal inclui uma face de flanco que se estendeatrás da porção de corte externa para proporcionar umângulo de folga que é o mesmo do ângulo de folga daprimeira face de flanco.

52. - Broca helicoidal, de acordo com a reivindicação 51, caracterizada pelo fato de que a face de flancoassociada com a porção de corte externa é afilada de modoque ela se torna mais estreita em distâncias maiores atrásda porção de corte externa.

53. - Método de manufaturamento de uma broca helicoidalpara perfuração de substratos de metal, caracterizado pelofato de incluir as etapas de(i) estriar uma porção de broca para produzir umaestria helicoidal;(ii) formar uma borda de corte na extremidade daestria, na qual uma porção de corte interna da borda decorte forma um ponto tendo um ângulo do ponto na faixa 110°a 160°; e(iii) formar uma porção de corte externa como umaparte radialmente externa da borda de corte, na qual aporção de corte externa é inclinada na direção axial opostaà porção de corte interna.

54.- Método, de acordo com a reivindicação 53,caracterizado pelo fato de que o ângulo do ponto é na faixa-128° a 160°.

55.- Método, de acordo com a reivindicação 54,caracterizado pelo fato de que o ângulo do ponto é na faixade 130° a 160°.

56.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 53 a 55, caracterizado pelo fato de que aporção de corte externa é formada de modo a ter um ângulode a partir de 2 o à <10° em relação a um plano normal aoeixo de rotação da broca helicoidal.

57.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 53 a 56, caracterizado pelo fato de que aetapa de formar uma porção de corte interna inclui a etapade formar uma faceta na extremidade da estria, e a etapa deformar a porção de corte externa inclui a etapa de formaruma faceta adicional.

58.- Método, de acordo com a reivindicação 57,caracterizado pelo fato de que a etapa de formar cadafaceta inclui moagem.

59.- Método de modificar uma broca helicoidal tendouma ponta de corte com um ponto tendo um ângulo do ponto nafaixa 110° a 160°, no qual o método inclui a etapa deformar uma porção de corte externa em uma parte externa daborda de corte, no qual a porção de corte externa éinclinada na direção axial oposta a uma porção de corteinterna da borda de corte.

60. - Método, de acordo com a reivindicação 59,caracterizado pelo fato de que a etapa de formar uma porçãode corte externa inclui re-moagem da broca helicoidal.

61. - Método de perfuração de um material laminado,caracterizado pelo fato de que uma broca helicoidal deacordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 52 é usadapara perfurar o material laminado.

62. - Método, de acordo com a reivindicação 61,caracterizado pelo fato de que o material laminado incluiuma camada contendo fibra.

63. - Método, de acordo com a reivindicação 62,caracterizado pelo fato de que a camada contendo fibracompreende fibra de carbono.

64. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 61 a 63, caracterizado pelo fato de que omaterial laminado inclui uma camada contendo metal.

65. - Método, de acordo com a reivindicação 64,caracterizado pelo fato de que a camada contendo metalinclui alumínio.

66. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 61 a 64, caracterizado pelo fato de que omaterial laminado inclui uma camada de composto de fibra decarbono e uma camada contendo alumínio.

67.- Método, de acordo com a reivindicação 66,caracterizado pelo fato de que o material laminado é ummaterial de CFRP/A1.

68.- Método de perfuração de um material contendofibra, caracterizado pelo fato de que uma broca helicoidalde acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 52 éusada para perfurar o material contendo fibra.

69.- Método, de acordo com a reivindicação 68,caracterizado pelo fato de que o material contendo fibracompreende fibra de carbono.