Serragem de metais: Habilidades e técnicas essenciais

I. Conhecimentos básicos do processo

1. Conceito e aplicação da serração

A operação de cortar ou entalhar materiais ou peças de trabalho com uma serra manual é designada por serragem. As suas aplicações são apresentadas na Figura 1.

a) Materiais de corte
b) Remoção de materiais
c) Ranhura

2. Ferramentas de serrar

(1) Serra manual

Uma serra manual é composta por duas partes: a estrutura da serra e a lâmina de serra. A estrutura da serra é utilizada para fixar e tensionar a lâmina de serra, e existem dois tipos: estrutura fixa e estrutura ajustável. A Figura 2 mostra uma serra de estrutura fixa e a Figura 3 mostra uma serra de estrutura ajustável.

1-Cabeça de fixação (espiga quadrada)
2-Ajuste da estrutura da serra
3-Ranhura semi-circular
4-Ranhura limitadora
5-Armação de serra fixa
6-Porca de asa
7-Cabeça de fixação amovível (espiga quadrada)

Uma vez que a secção frontal da estrutura de serra ajustável pode estender-se e retrair-se livremente dentro da secção traseira, pode acomodar lâminas de serra de diferentes comprimentos, tornando-a amplamente aplicável. A lâmina de serra é colocada nos pinos redondos da cabeça de fixação fixa e da cabeça de fixação móvel e, apertando o parafuso de orelhas na cabeça de fixação móvel, a tensão da lâmina de serra pode ser ajustada.

(2) Lâmina de serra

O tamanho de uma lâmina de serra é indicado pela distância entre os orifícios de montagem em ambas as extremidades. O tamanho normalmente utilizado é de 300 mm de comprimento, 12 mm de largura e 0,8 mm de espessura.

1) Ângulos de dente de serra

Como mostra a Figura 4, o ângulo posterior do dente de serra é de 40° a 45°, o ângulo de cunha é de 45° a 50° e o ângulo frontal é de cerca de 0°.

2) Passo do dente

A distância entre dois dentes de serra adjacentes é chamada de passo do dente. Quanto maior for o passo do dente, maior será o espaço para a apara. Com base no tamanho do passo do dente, as lâminas de serra podem ser classificadas em três tipos: dentes grossos, dentes médios e dentes finos, como mostra a Tabela 1.

Tabela 1 Especificações e aplicações dos dentes de serra

3) Fenda de serra

Os dentes da lâmina de serra são colocados alternadamente à esquerda e à direita para formar o corte de serra. Existem dois tipos de formas, como se mostra na Figura 5a, o corte de serra ondulado; e na Figura 5b, o corte de serra alternado. Durante a serragem, a lâmina de serra forma o corte da serra. Uma vez que a largura do corte de serra S é maior do que a espessura do dorso da serra b, a largura do corte de serra é sempre maior do que a espessura do dorso da serra, tornando menos provável que a lâmina de serra fique presa no corte (reduzindo a ocorrência de entalamento da serra).

a) Padrão de dentes ondulados
b) Padrão de dentes alternados

A prática tem demonstrado que, à medida que os dentes da serra se desgastam, a largura do corte da serra diminui. Quando a sua largura já não é maior do que a espessura do dorso da serra, a largura do corte resultante também já não é maior do que a espessura do dorso da serra. Esta situação provoca uma forte fricção entre a lâmina de serra e o corte, dificultando o corte e provocando o entalamento da serra, podendo mesmo partir a lâmina de serra.

4) Seleção das lâminas de serra

Escolha lâminas de serra de diferentes durezas de acordo com a dureza e a espessura do material da peça de trabalho. Ao serrar materiais macios ou peças de trabalho espessas, utilize lâminas de serra de dentes grossos com maiores espaços para as aparas. Ao serrar materiais duros e peças de trabalho finas, utilize lâminas de serra de dentes médios ou mesmo finos para evitar a aderência da lâmina e reduzir a lascagem e o embotamento dos dentes.

Geralmente, as lâminas de serra de dentes grossos são adequadas para serrar materiais macios metais como o cobre e o alumínio, bem como peças de trabalho espessas; as lâminas de serra de dentes finos são adequadas para serrar aço duro, chapas metálicas e tubos de paredes finas; enquanto as lâminas de serra de dentes médios são principalmente utilizadas para processar aço normal, ferro fundido e peças de trabalho de espessura média, como mostra a Figura 6.

a) Dentes grossos para peças grossas
b) Dentes finos para peças finas

II. Competências operacionais básicas

1. Instalação da lâmina de serra

1) Escolher uma lâmina de serra adequada de acordo com o material e a espessura da peça a trabalhar.

2) A estrutura da serra ajustável da serra ajustável deve ser colocada na ranhura interior da estrutura da serra fixa, de modo a que a superfície superior da estrutura da serra ajustável fique alinhada com a estrutura da serra fixa.

3) Direção de instalação. A Figura 7a mostra a direção de instalação correta da lâmina de serra, enquanto a Figura 7b mostra a direção de instalação incorrecta. Se a lâmina de serra for instalada ao contrário, não só não corta como também provoca um desgaste rápido dos dentes da serra.

a) Direção de instalação correta da lâmina de serra
b) Direção de instalação incorrecta da lâmina de serra

4) Tensão da instalação da lâmina de serra. Se a lâmina de serra for instalada com demasiada força, perde a sua elasticidade e é propensa a partir-se; se for instalada com demasiada folga, a lâmina de serra pode torcer-se sob pressão, fazendo com que o corte da serra fique enviesado e também propenso a fratura frágil. Com base na experiência, depois de apertar a lâmina de serra, use dois dedos para empurrar a lâmina de serra para a esquerda e para a direita; deve ter um ligeiro movimento de rotação, mas sem oscilação, como mostra a Figura 8.

5) Após a instalação da lâmina de serra, o seu plano deve estar alinhado com o plano central da estrutura da serra, sem qualquer torção.

2. Fixação da peça de trabalho durante o corte

A Figura 9 mostra a posição de fixação da peça de trabalho durante o corte, com os seguintes pontos-chave:

• A peça de trabalho deve ser fixada o mais à esquerda possível no torno de bancada, com a linha de corte paralela às maxilas do torno, a cerca de 5-10 mm das maxilas de ferro.
• A peça de trabalho deve sobressair o menos possível na direção vertical, caso contrário vibrará durante o corte e poderá mesmo partir a lâmina de serra.
• A peça de trabalho deve ser fixada com firmeza para evitar movimentos durante o corte, o que poderia partir a lâmina de serra.
• Ao serrar tubos e metais macios, especialmente ao fixar superfícies maquinadas da peça de trabalho, utilize almofadas macias para evitar danos na peça de trabalho.

3. Pontos-chave da operação de serragem

(1) Punho da armação da serra

A forma correta de agarrar a armação da serra é mostrada na Figura 10. A mão direita agarra firmemente o cabo, enquanto a mão esquerda se apoia ligeiramente na parte curva da estrutura da serra, com o polegar a pressionar a parte de trás da estrutura da serra e os outros quatro dedos a agarrar a parte da frente. O movimento da armação da serra e a força de pressão e de empurrão durante o corte são controlados principalmente pela mão direita, com a mão esquerda a ajudar a suportar a serra manual.

Existem duas pegas incorrectas comuns: ① colocar o dedo mindinho esquerdo por baixo da espiga da serra; ② agarrar totalmente a extremidade frontal da estrutura da serra com a mão esquerda.

(2) Postura de serrar em pé

Como se mostra na Figura 11, mantenha-se firme com ambos os pés virados para o torno de bancada, posicionados à esquerda da linha central do torno de bancada, a uma distância aproximadamente igual ao comprimento total da lâmina da serra; em seguida, dê um passo em frente com o pé esquerdo, com a distância entre o dedo do pé direito e o calcanhar esquerdo aproximadamente igual ao comprimento da estrutura da serra. O pé esquerdo deve formar um ângulo de 30° com a linha central do torno de bancada, e o pé direito deve formar um ângulo de 75°.

(3) Arranque da serra

O arranque da serra é o primeiro passo no processo de corte e a qualidade do arranque afecta diretamente a qualidade do corte.

Para iniciar a serra suavemente, use o polegar esquerdo para segurar a lâmina de serra no local onde precisa de começar (certifique-se de que segue a linha de corte marcada e identifica claramente qual é a peça de trabalho a ser retida para processamento para evitar raspar a peça de trabalho, como mostrado na Figura 12).

Quando começar a serrar, aplique uma pressão ligeira e utilize movimentos alternativos curtos. Quando a ranhura tiver 2-3 mm de profundidade, solte a mão que segura a lâmina da serra e coloque a estrutura da serra na posição horizontal para serrar normalmente.

Existem dois métodos comuns de arranque da serra: o arranque distante e o arranque próximo.

1) Início distante

O início distante é o método mais utilizado para iniciar a serra. Como se mostra na Figura 13a, o início distante começa a serrar a partir da extremidade da peça de trabalho mais afastada de si. Uma vez que os dentes da serra cortam gradualmente a peça de trabalho, evita que os dentes fiquem presos na borda da peça de trabalho e se lasquem.

a) Início distante
b) Início próximo

2) Próximo do início

Como se mostra na Figura 13b, começa-se a serrar a partir da extremidade da peça de trabalho mais próxima de nós. A vantagem é que se pode ver claramente a linha de corte, mas se não for feito corretamente, os dentes da serra podem facilmente ficar presos na aresta da peça de trabalho e partir-se.

Independentemente do método de arranque utilizado, o ângulo de arranque deve ser inferior a 15°. Se o ângulo de arranque for demasiado grande, os dentes da serra engancham-se na aresta da peça e lascam; se o ângulo de arranque for demasiado pequeno ou plano, os dentes da serra não cortam facilmente o material ou podem escorregar e desgastar a superfície da peça.

(4) Processo de serragem

Como mostra a Figura 14, ao serrar para a frente, incline o corpo ligeiramente para a frente e pressione naturalmente em direção à estrutura da serra. Quando o curso para a frente atingir cerca de dois terços do comprimento da lâmina da serra, deixe o corpo regressar à posição utilizando a força reactiva do corte.

No curso de retorno, levantar ligeiramente a estrutura da serra com a mão esquerda, permitindo que a lâmina de serra deslize ligeiramente sobre a peça de trabalho. Quando o corpo volta à posição inicial, prepara-se para o segundo movimento alternativo. Durante todo o processo de serragem, mantenha um corte reto, corrigindo imediatamente qualquer inclinação.

(5) Duas formas de serrar comuns

1) O corte retilíneo, como mostra a Figura 15a, consiste em controlar a estrutura da serra para que se mova num movimento retilíneo com ambas as mãos, quer empurrando para a frente quer puxando para trás. Esta forma de serrar é designada por serragem rectilínea direta. Minimiza a oscilação para a esquerda e para a direita da estrutura da serra, facilitando a obtenção de um corte de serra mais reto e um fundo mais plano ao cortar ranhuras.

a) Serras rectilíneas
b) Serragem oscilante de pequena amplitude

2) A oscilação de pequena amplitude, como se mostra na Figura 15b, consiste em levantar o antebraço da frente e baixar o antebraço de trás quando se empurra a serra para a frente, e levantar o antebraço de trás e baixar o antebraço da frente quando se puxa para trás, criando um movimento de oscilação de pequena amplitude da estrutura da serra.

Em comparação com a serragem rectilínea, a principal vantagem deste método é a redução da fadiga durante longos períodos de serragem. A desvantagem é que a oscilação para cima e para baixo dos antebraços da frente e de trás pode causar alguma oscilação para a esquerda e para a direita da estrutura da serra, afectando a linearidade da superfície serrada. Além disso, quando se cortam ranhuras, o fundo da ranhura fica em forma de arco.

(6) Controlo da força de corte

Durante o corte manual, o operador controla a força aplicada pela serra manual ao material da peça de trabalho, incluindo a força de impulso e a força de pressão de corte. O princípio da aplicação de força na serragem consiste em manter uma pressão de serragem adequada, ao mesmo tempo que se consegue um empurrar suave e constante, sem colar.

1) Como mostra a Figura 4, ao empurrar a serra para a frente, os dentes da serra estão num estado de corte; ao puxar a serra para trás (curso de retorno), os dentes da serra não cortam. Por conseguinte, o operador deve aplicar pressão de corte ao empurrar a serra para a frente e levantar ligeiramente a serra durante o curso de retorno sem aplicar pressão, caso contrário, irá acelerar o desgaste da lâmina da serra.

2) O operador deve escolher uma pressão de corte razoável com base na dureza do material que está a ser processado. Ao serrar materiais macios (como cobre, alumínio, aço com baixo teor de carbono, etc.), aplique menos pressão para evitar cortar demasiado fundo e causar encravamento; ao serrar materiais duros (como aço com alto teor de carbono, ferro fundido, etc.), aplique uma pressão maior, uma vez que não são fáceis de cortar, para evitar o deslizamento.

3) Durante o corte, para garantir a estabilidade e a segurança da operação, bem como para reduzir o desgaste dos dentes da serra, a pressão de corte deve ser ajustada adequadamente com base nas condições reais de corte.

① Se a serragem se tornar difícil durante o processo, analise prontamente a causa. Se as pontas dos dentes da serra estiverem gastas, reduza a pressão ou mude a lâmina de serra; se houver pontos duros no material da peça de trabalho, reduza a pressão ou mude para uma lâmina de serra de dentes finos.

② Reduza a pressão quando a peça de trabalho estiver prestes a ser cortada.

(7) Controlo do sentido de corte

Serrar ao longo da linha de corte para obter um corte reto é um requisito básico para a qualidade do corte. Para tal, é necessário controlar bem a direção de corte durante a operação.

1) Durante a serragem, verificar frequentemente se o corte da serra se está a desviar da linha de corte e corrigi-lo imediatamente se houver uma tendência para o desvio.

2) Como mencionado anteriormente, ao instalar a peça de trabalho, a linha de corte é paralela às mandíbulas do torno, portanto, durante a serragem, a borda das mandíbulas do torno pode ser usada como uma linha de referência. Ou seja, durante o processo de serragem, tentar manter a direção do progresso da serragem sempre paralela ao bordo das maxilas do torno.

3) Tente evitar que a estrutura da serra balance para a esquerda e para a direita durante o processo de corte.

(8) Velocidade e curso de serragem

A velocidade de corte adequada é de 20-40 golpes por minuto. O corte pode ser mais rápido para materiais macios e deve ser mais lento para materiais duros. Se a velocidade for demasiado rápida, a lâmina de serra desgastar-se-á rapidamente; se for demasiado lenta, a eficiência será baixa. Para evitar que a parte intermédia da lâmina da serra fique cega demasiado depressa, o curso de serragem não deve ser inferior a dois terços do comprimento da lâmina, mas as espigas da serra da frente e de trás não devem tocar nas arestas da peça de trabalho.

(9) Correção de cortes de serra enviesados

Durante o processo de serragem, ocorrem frequentemente cortes oblíquos devido às seguintes razões:

• Ao instalar a peça de trabalho, a direção da linha de corte não é consistente com a direção vertical.
• A lâmina de serra está demasiado solta ou está torcida em relação ao plano da estrutura da serra.
• Utilizar uma lâmina de serra com desgaste desigual em ambos os lados dos dentes.
• Uma pressão de corte excessiva faz a lâmina de serra oscilar para a esquerda e para a direita.
• A estrutura da serra não é mantida direita ou a força é aplicada de forma irregular, fazendo com que a parte de trás da lâmina da serra se desvie do corte.

Se for detectada uma inclinação durante o processo de corte, esta deve ser corrigida imediatamente: Como se mostra na Figura 16, incline a parte superior da estrutura da serra na mesma direção que a inclinação, aplique uma ligeira pressão para baixo enquanto serra, utilizando o facto de o corte da serra ser mais largo do que a espessura do dorso da serra para corrigir o corte. Quando o corte voltar à posição correta, endireitar imediatamente a estrutura da serra e continuar a serrar utilizando o método normal.

4. Serração de peças típicas

(1) Serração de aços planos e cantoneiras de aço

A experiência mostra que, para garantir que os dentes da serra não são apanhados pelas arestas da peça de trabalho durante o corte e para evitar partir a lâmina da serra, normalmente 3-4 dentes devem estar em contacto com a superfície a serrar. Por conseguinte, ao serrar aço plano ou ferro angular, a serragem deve ser efectuada da face larga para baixo, como se mostra na Figura 17. Serrar a partir da face larga para baixo não só melhora a eficiência como também evita melhor a quebra de

a) Correto
b) Incorreto

Pelo contrário, serrar do lado estreito para baixo não só não é rentável, como também apenas alguns dentes da serra entram em contacto com a peça de trabalho, fazendo com que os dentes fiquem presos. Quanto mais fina for a peça de trabalho, mais facilmente os dentes da serra são apanhados pelas arestas da peça de trabalho e partem.

(2) Serração de canais de aço

1) Fixação do canal de aço antes de serrar

O aço para canal deve ser corretamente fixado antes de ser serrado para evitar deformações durante o processo de serragem que possam afetar a sua utilização. A Figura 18 mostra o método de fixação do aço para canal num torno de bancada antes de serrar.

a) Método de fixação correto
b) Método de fixação incorreto

2) Método de serragem para canal de aço

Tal como se mostra na Figura 19, quando se serra um canal de aço, geralmente faz-se em três passagens do lado largo para baixo. Não pode ser serrado de um só lado; em vez disso, deve tentar-se começar a serrar o mais possível no corte longo. Por isso, a peça de trabalho deve ser reposicionada várias vezes. Primeiro, serre um lado do canal de aço na superfície larga (ver Figura 19a); depois, vire o canal de aço e prenda-o para serrar a parte central da superfície larga (ver Figura 4-19b); finalmente, vire o canal de aço para o lado e prenda-o para serrar o outro lado da superfície larga (ver Figura 19c).

a) Virar um
b) Inverter dois
c) Virar três
d) Trajetória normal de serragem

Se o canal de aço for fixado apenas uma vez e serrado como se mostra na Figura 19d, em primeiro lugar, a eficiência é baixa; em segundo lugar, ao serrar a parte central alta e estreita, os dentes da serra têm tendência a partir-se e o corte não será uniforme, pelo que este método não é recomendado.

(3) Serrar ranhuras profundas

Como mostra a Figura 20, ao serrar ranhuras profundas, primeiro serre verticalmente. Quando a altura do corte atingir a altura da estrutura da serra, a estrutura colidirá com a peça de trabalho. Nesta altura, retire a lâmina da serra, rode-a 90° e volte a instalá-la, virando a estrutura da serra para o lado da peça de trabalho e, em seguida, continue a serrar ao longo do caminho original.

(4) Serragem de materiais tubulares

1) Fixação de materiais tubulares antes de serem serrados

Os materiais tubulares devem ser corretamente fixados antes de serem serrados para evitar a deformação do diâmetro interior durante o processo de serragem, o que poderia afetar a sua utilização. A Figura 21 mostra o método de fixação de materiais tubulares num torno de bancada antes de serem serrados.

a) Método de fixação correto
b) Método de fixação incorreto

2) Processo de serragem para materiais tubulares

Como se mostra na Figura 22, quando se serram materiais tubulares, estes não podem ser serrados numa só direção. Isto porque, depois de a serra penetrar na parede interior do tubo, os dentes da serra cortam a parede fina e, devido à força concentrada, podem ser facilmente apanhados pela parede do tubo e partir-se.

O método correto é: quando a serra atinge a parede interior do tubo, parar de serrar, rodar ligeiramente o tubo na direção do empurrão da serra e continuar a serrar ao longo do corte original. Continuar a rodar e a serrar até o tubo estar cortado. Também é de notar que, no caso de tubos redondos de paredes finas, estes devem ser fixados e serrados com blocos de madeira em forma de V antes de serem serrados.

(5) Serragem de chapas finas

Como se mostra na Figura 23, prender o material da placa fina entre dois blocos de madeira e, em seguida, prendê-los juntos no torno de bancada para serrar. Isto aumenta a rigidez do material da chapa fina durante o corte e evita que os dentes da serra se partam.

5. Precauções de segurança para serrar

• A tensão da lâmina de serra deve ser adequada, nem demasiado frouxa nem demasiado apertada.
• Não exercer demasiada pressão sobre a serra manual durante o corte, caso contrário, pode provocar a quebra da lâmina da serra.
• Se se notar uma lasca nos dentes da serra durante o processo de serragem, trate-a imediatamente para evitar mais danos nos dentes.
• Quando a peça de trabalho estiver prestes a ser serrada, aplique menos pressão e diminua a velocidade. Utilize a mão esquerda para apoiar a peça a ser serrada e controle a estrutura da serra com a mão direita para serrar lentamente a peça a ser removida. Deste modo, evita-se que os braços se magoem devido a uma pressão excessiva da serra e que a peça retirada caia e magoe os pés.