Qual broca usar? Guia simples dos tipos de broca para metal

Qual broca usar em cada situação

A "ponta" de 118°, 135° ou 140° é o ângulo do bico de corte da broca. Ângulos maiores, como 135° e 140°, escorregam menos no início do furo e são mais comuns em materiais duros.

O que é uma broca helicoidal DIN 338?

É a broca comum de oficina: a de haste reta (a parte lisa que prende na máquina) e comprimento médio. DIN é a sigla do instituto alemão de normas, e o número 338 é a norma que padroniza as medidas dessas brocas. Ela define o formato e o comprimento, não o material: uma broca DIN 338 pode ser de aço rápido, de cobalto ou de metal duro.

Na hora de comprar, olhe três coisas:

• Tipo. O tipo N ("normal") é o de uso geral para materiais de resistência média, com ponta de 118°. Existem tipos para materiais mais duros e para inox, em geral com ponta de 130° a 135°.
• Ângulo da ponta. O de 118° é o padrão tradicional. O de 135° costuma vir com ponta autocentrante (um ajuste no bico que ajuda a broca a achar o centro sozinha), escorrega menos e é mais usado em aços duros e inox.
• Comprimento. A DIN 338 é o comprimento médio, o mais comum. A DIN 340 é a série longa, para furos mais fundos. A DIN 1897 é a série curta, mais firme, para furos rasos. Quanto mais curta a broca, menos ela dobra e mais preciso fica o furo.

Quando usar: furos comuns em aço, ferro fundido, alumínio e latão, em furadeira de bancada, fresadora ou torno, em manutenção, protótipos e produção pequena.

Para que serve a broca de centro?

A broca de centro faz um furo pequeno em forma de cone e tem dois usos: preparar o centro de um eixo e marcar o ponto exato de um furo antes da broca principal.

1. Furo de centro em eixo. É o uso original. O furo cônico na ponta da peça permite apoiá-la entre duas pontas no torno (uma em cada extremidade, para girar sem balançar) ou na retífica (máquina de acabamento fino). A norma DIN 333 define três formas:

Se o desenho da peça pede uma forma, use a broca da mesma forma.

2. Iniciar um furo. Em superfície curva, inclinada ou lisa, a broca comum tende a escorregar e sair do ponto marcado. Um toque com a broca de centro cria um assento que mantém a broca principal no lugar certo. Em centros de usinagem (máquinas CNC que trocam de ferramenta sozinhas), essa tarefa é feita hoje pela broca de ponto, de formato mais simples. Não confunda as duas: a de ponto serve para marcar e chanfrar, e a de centro foi pensada para o furo de centro de eixos.

Uma regra prática com a broca de ponto: use um ângulo igual ou um pouco maior que o da broca seguinte. Assim a broca principal encosta primeiro pela ponta e corta do centro para fora, sem forçar os cantos de corte.

Cuidado: a broca de centro faz só um furo raso. Não a use para furar de verdade, só para guiar.

Broca de aço rápido (HSS) ou de cobalto (HSS-Co): qual escolher?

O aço rápido é o material padrão; o cobalto é o degrau seguinte, para quando o material da peça esquenta e desgasta mais a ferramenta.

O aço rápido (HSS, do inglês "high speed steel") mantém o fio de corte mesmo quando esquenta. No cobalto (HSS-Co, aço rápido com cobalto), a liga recebe cobalto, normalmente 5% (HSS-Co 5) ou 8% (HSS-Co 8). Isso deixa a broca mais dura em alta temperatura e mais resistente ao desgaste.

Sobre os revestimentos (a camada fina que cobre a broca), três acabamentos aparecem com frequência:

• Oxidada (preta): reduz o atrito e ajuda a reter o fluido de corte, o líquido que resfria e lubrifica. É o acabamento básico.
• Nitreto de titânio (TiN, dourada): deixa a superfície mais dura e aumenta a vida da broca em produção.
• Sem revestimento (brilhante): boa para alumínio e materiais macios, em que o cavaco (a lasca de metal) tende a grudar.

O revestimento ajuda uma broca que já é boa, mas não substitui a escolha certa do material nem da velocidade de corte.

Quando usar broca de metal duro?

A broca de metal duro vale a pena quando a máquina é firme e o volume de peças justifica o preço maior; em furadeira manual ou máquina com folga, ela quebra.

O metal duro (carboneto de tungstênio) é mais duro, mais rígido e mais resistente ao calor que o aço rápido. Por isso a broca fura mais rápido, com mais precisão, e dura muito mais. O preço dessa dureza é a fragilidade: ela não aceita dobrar nem vibrar.

O que costuma vir nas brocas de metal duro:

• Ponta de 140°, geralmente autocentrante, que pede menos força para entrar e funciona bem em superfícies duras.
• Revestimentos especiais (como TiAlN ou AlCrN, camadas que protegem do calor), importantes na furação em alta velocidade.
• Refrigeração interna: furos dentro da broca que levam o fluido de corte direto à ponta e ajudam a expulsar o cavaco. Também existem modelos para refrigeração externa.
• Comprimento em múltiplos do diâmetro: 3xD, 5xD e 8xD indicam a profundidade máxima do furo em vezes o diâmetro (5xD é cerca de cinco vezes o diâmetro da broca).

Escolha metal duro quando:

• a máquina é um centro de usinagem ou torno CNC firme, com a peça e a ferramenta bem presas;
• a produção é em série e o custo por furo pesa mais que o preço da broca;
• o material é difícil para o aço rápido, como aços endurecidos ou ferro fundido abrasivo.

Fique no aço rápido ou no cobalto quando a furação for manual, em furadeira de bancada com folga ou em peça mal presa. Existem brocas de metal duro para refrigeração externa, mas elas pedem a mesma firmeza da máquina. Nesses casos, a broca de cobalto costuma ser o meio-termo seguro.

6 erros que quebram brocas

A maioria das brocas quebra ou perde o fio por erro de uso, não por defeito. Os seis erros mais comuns:

1. 1Rotação alta demais. Rotação é a quantidade de giros por minuto. Girar rápido demais esquenta e queima a ponta; quanto maior o diâmetro da broca, menor deve ser a rotação.
2. 2Avanço baixo demais, principalmente em inox. Avanço é a velocidade com que a broca desce. Muito devagar, ela esfrega em vez de cortar e o material endurece (o chamado encruamento), o que gasta a broca rápido.
3. 3Sem fluido de corte ou sem tirar o cavaco em furo fundo. Use o fluido adequado ao material e desça por etapas, recuando para limpar o cavaco.
4. 4Pular a marcação do furo em superfície curva, inclinada ou lisa. A broca escorrega e o furo sai fora de posição.
5. 5Usar broca gasta ou mal afiada. Ela exige mais força, o furo sai fora de medida e o risco de quebra aumenta.
6. 6Furar diâmetro grande de uma vez. Um furo-guia com broca menor reduz a força que a broca final precisa fazer.

Checklist para escolher a broca

• Sei qual é o material da peça (aço comum, inox, ferro fundido, alumínio ou aço endurecido)
• Verifiquei se a máquina e a fixação da peça estão firmes
• Escolhi o material da broca: aço rápido, cobalto ou metal duro
• Escolhi o comprimento pela profundidade do furo: curta, normal (DIN 338) ou longa
• Defini o ângulo da ponta: 118° ou 135° (aço rápido e cobalto) ou 140° (metal duro)
• Previ broca de centro ou de ponto para marcar o furo
• Consultei no catálogo do fabricante a rotação e o avanço recomendados
• Separei o fluido de corte adequado ao material

Ficou em dúvida entre cobalto e metal duro para a sua máquina e o seu material? Fale com a equipe técnica da LM Tools e peça uma cotação. Veja também a categoria Corte, com brocas, machos e fresas.

Perguntas frequentes sobre brocas

Fontes consultadas

Os dados de norma, ângulo de ponta e tipo de material vêm de páginas de catálogo, normas e guias técnicos de fabricantes e distribuidores. Rotação e avanço devem sempre vir do catálogo do fabricante da sua broca.

• Hoffmann Group: jogo de brocas DIN 338 tipo N
• Farnell: folha de dados de brocas DIN 338 e DIN 340
• AutomationDirect: brocas série normal HSS, HSS-Co 5 e TiN
• DIN 333: brocas de centro 60°, formas R, A e B
• DIN 332-1: furos de centro 60°
• AIMS Industrial: guia de brocas de centro
• CNC Cookbook: broca de centro
• Cutwel: metal duro versus HSS
• AIMS Industrial: brocas de metal duro
• Modern Machine Shop: broca de metal duro com ponta de 140°