INTRODUÇÃO 

O QUE É BRUNIMENTO

O brunimento é caracterizado como: “usinagem com ferramenta abrasiva formada por grãos combinados sob contato constante entre ferramenta e peça deforma a melhorar a dimensão, forma e superfície de peças pré-usinadas”. Entre a ferramenta e a peça ocorre uma mudança de direção do movimento de translação no sentido do comprimento da peça. As superfícies obtidas exibem sulcos cruzantes Em outras palavras, há um movimento simultâneo alternado (de avanço) erotacional (de corte) da ferramenta abrasiva, produzindo na peça uma superfície cruzada . A operação ocorre normalmente a rotações baixas.Em função disso, o material é removido devido à ação cisalhante dos grãos aglomerados da pedra de brunimento com um baixo aumento da temperatura da peça.

CARACTERÍSTICAS DO BRUNIMENTO

A finalidade do brunimento é obter peças com boa exatidão dimensional e geométrica, e também boa qualidade superficial (rugosidade, integridade e forma). É possível a obtenção de superfícies pouco rugosas com características deslizante e impermeabilizante, além de alcançar apertas tolerâncias de fabricação, o processo também abrange a correção de erros provenientes de operações de usinagem anteriores. Erros comuns encontrados em peças cilíndricas que são, via de regra,causados por usinagem ou tratamento térmico, podem ser corrigidas por meio debrunimento, sem que haja necessidade de retirada de muito material.

TIPOS DE ERROS CORRIGIDOS PELO BRUNIMENTO

TIPOS BRUNIMENTOS DE CURSO CURTO

- BRUNIMENTO DE MERGULHO

- BRUNIMENTO DE PASSAGEM

- BRUNIMENTO DE PERFIS

- BRUNIMENTO DE SUPERFICIES PLANAS

- BRUNIMENTO ENTRE PONTAS

BRUNIMENTO DE MERGULHO

O brunimento de mergulho, a peça fica entre dois rolos e a pedra abrasiva é pressionada contra a peça, porém os rolos não promovem o avanço; aplicado para eixos em geral.

BRUNIMENTO DE PASSAGEM

O brunimento de passagem a peça passa entre dois rolos, os quais promovem avanço e rotação da peça, as pedras abrasivas utilizadas possuem diferentes tamanhos de grão e pressionam a peça, é aplicado na usinagem de eixos, pinos, guias, desde que em grande escala.

BRUNIMENTO DE PERFIS

O brunimento de perfis é empregado para superfícies internas e externas de peças com geometrias especiais, como os rolamentos; neste caso, a ferramenta possui a forma a ser produzida na peça usinada.

BRUNIMENTO DE SUPERFICIES PLANAS

Brunimento de superfícies planas, como guias de máquinas-ferramentas e superfícies de vedação.

BRUNIMENTO ENTRE PONTAS

No entre pontas a peça é fixada e a pedra de brunir é pressionada contra a peça, deslocando-se em seu sentido longitudinal, com movimentos oscilatórios; é aplicada no super acabamento de cames e peças com diâmetros variados.

BRUNIMENTO DE CURSO LONGO

Apresenta-se basicamente sob duas formas: Brunimento convencional com movimentos alternantes e Brunimento de ciclo único. O convencional é normalmente empregado em operações de acabamento em componentes que exigem pequenos erros de forma (circularidade e cilindricidade),elevada tolerância dimensional e características especiais de textura. O processo é tipicamente empregado na usinagem de acabamento de cilindros, blocos de motor,tambores de freio e cilindros de freio, entre outros. Neste processo, a ferramenta executa três movimentos ao mesmo tempo: rotação, avanço oscilante e expansão. Já no brunimento de ciclo único, a ferramenta é ajustada para retirar certa quantidade de material e passa pela peça somente uma vez, essa ferramentas utilizam como abrasivo nitreto de boro cúbico ou diamante.

APLICAÇOES 

O processo de brunimento é aplicado a diversos componentes de máquinas que necessitam tolerâncias menorese/ou características superficiais especiais sendo utilizado em diversas áreas industriais, como por exemplo:

- Indústrias automotivas: cilindros de freio, camisas de motor, engrenagens,bielas, tambores de freio, eixos em geral, etc.

-Indústrias de equipamentos hidráulicos: cilindros hidráulicos, válvulasdirecionais, pinos, guias, etc.

-Indústrias de rolamentos: pistas de rolamentos.

-Indústrias de equipamentos de refrigeração: blocos de compressores, etc

(Exemplo de peças aonde é aplicado o brunimento.)

Embora o ferro fundido e o aço sejam os materiais mais comumente brunidos,quase todos os materiais utilizados em engenharia podem ser atualmente brunidos

•Ferro fundido (cinzento, nodular)

•Metais leves, revestimentos térmicos por injeção, ligas de Al-Si

•Revestimentos à base de Níquel (LOKASIL)

•Aços endurecidos (componentes do ABS e de bombas injetoras)

•Aços moles, nitretados ou endurecidos por substituição

•Plástico

•Vidro e grafite

•Cerâmicos.

BRUNIDORAS

Embora o brunimento seja uma operação de usinagem que englobe complexidades, o mesmo pode ser executado com auxílio de uma máquina ou manualmente. Quando se fala em brunimento manual refere-se à operação de translação que é necessariamente feita de forma manual. A peça pode ser fixada em uma banca de forma que a mesma flutue. O cabeçote brunidor é montado em furadoras ou prensas verticais que sobem e descem manualmente.Obviamente para produção em massa, o brunimento manual não é interessante, pois consome tempo e é muito limitado no que concerne à capacidadede brunimento.As brunidoras estão disponíveis em uma variedade de tamanhos e arranjos,tanto no tipo vertical quanto horizontal.As máquinas horizontais são preferíveis para brunir peças grandes com diâmetros de até 990 mm por 25 m de comprimento.

BRUNIDORAS HORIZONTAIS

BRUNIDORAS VERTICAIS

PEDRAS DE BRUNIMENTO

Os abrasivos ou pedras de brunimento consistem em grãos de óxido de alumínio, silício, carbetos ou diamante, ligados junto com barro, resinoide, carbono,ou metal. Essas partículas são muito duras para resistir à pressão de contato requerida para remoção de material.O tamanho de grão pode variar de 36 a 600, porém 120 a 320 é a faixa mais utilizada .A dureza e o tipo de ligação são indicados por letras que variam de acordo com o fabricante.A seleção da pedra depende principalmente do material a brunir (tipo, dureza,tratamentos superficiais), da condição da peça (ovalização, conicidade, rugosidade),das características do furo (relação diâmetro/comprimento, descontinuidades geométricas), da taxa de remoção de material requerida e do acabamento desejado.Abrasivos mais grossos removem material mais rápido, mas resultam em uma superfície mais rugosa. Para acabamento são indicadas as pedras de granulação com número maior.

DIFERENTES TIPOS ABRASIVOS DE REGUAS DE BRUNIR

CONVENCIONAIS

O óxido de alumínio (Al2O3) e o carbeto de silício (SiC) são abrasivos convencionais e de menor custo utilizados para brunimento. O primeiro, que apresenta a menor dureza perante os outros, é utilizado principalmente para operações de rebarbagem de aços.O carbeto de silício, por sua vez, é mais utilizado para materiais frágeis ou materiais de baixa resistência ao cisalhamento. É amplamente aplicado em ferro fundido .Uma de suas principais limitações é o rápido desgaste. Dependendo do tamanho de grão e dureza do bloco de cilindros, um jogo de pedras cerâmicas pode brunir três blocos de cilindros cada um com oito cilindros antes de precisar ser trocado. Para continuar usando o mesmo jogo, o desgaste precisa ser compensado,para evitar furos cônicos .

 

DIAMANTE E CBN

O diamante e o nitreto cúbico de boro (C.B.N.) são abrasivos muito mais caros que os convencionais, desgastam muito menos (mais duros), exibem uma taxa de remoção mais elevada e vem sendo aplicados atualmente em algumas brunidoras mais modernas.O C.B.N. é utilizado para brunir principalmente aços endurecidos, aços-ferramenta, stellites, ligas de níquel e cobalto, e superligas.Ao passo que um jogo de SiC pode brunir três blocos V8, um jogo de diamante é capaz de brunir 300 blocos antes de necessitarem substituição , ou seja,o uso de abrasivos de diamante pode ser uma alternativa mais econômica no caso de brunimento de produção, pois embora o custo inicial de um jogo do abrasivo seja maior, a durabilidade do mesmo compensa esse fato. Por este motivo, muitas brunidoras para produção estão sendo vendidas com pedras de diamante. No entanto, outros fabricantes ainda hesitam, pois alegam que o diamante não produz resultados satisfatórios em algumas aplicações

FLUIDOS PARA BRUNIMENTO

O uso de um fluido durante o brunimento é de suma importância, pois é responsável pela limpeza, controle da temperatura e lubrificação da região de contato entre a ferramenta e a superfície a ser usinada.Em geral, o efeito mais importante do fluido no brunimento é a desobstrução dos poros da pedra de brunir, em vista que no processo as temperaturas atingidas não são altas. Esta lubrificação diminui o coeficiente de atrito, melhorando a micro e macroestrutura do abrasivo

.Limpeza - consiste na remoção do cavaco garantindo a limpeza de todo o mecanismo e evitando possíveis erros. Além disso, a limpeza desempenha um importante papel de desobstrução dos póros das pedras de brunir, devendo para isso a ferramenta receber grandes quantidades de fluido independente do diâmetroa ser brunido (entre 10 e 150l/min)

Controle da temperatura – o processo de brunimento não é caracterizado por um aumento grande de temperatura durante a usinagem. No entanto vale ressaltar que o fluido também acumula a função de estabilizador de temperatura evitando assim a ocorrência de erros dimensionais. Lubrificação – a função de lubrificação tem por resultado uma diminuição do coeficiente de atrito e consequente melhora na macro e microestrutura além de melhora no rendimento do processo.

A lubrificação é mais crítica no brunimento do que nos outras operações de usinagem. Nenhum fluido exibe todas as propriedades necessárias ao cumprimento

VANTAGENS E DESVANTAGENS DO BRUNIMENTO EM RELAÇÃO A RETIFICAÇÃO