O que é uma Broca de Aço Rápido?
A broca de aço rápido, também chamada de broca HSS (High Speed Steel), é a ferramenta de corte rotativo mais utilizada no mundo industrial para a execução de furos em metais, polímeros, madeira e compostos. Diferentemente das brocas de metal duro (carbeto de tungstênio), a broca HSS combina tenacidade elevada com dureza suficiente para trabalhar em velocidades de corte moderadas a altas, tolerando melhor vibrações e interrupções de corte sem lascar.
O aço rápido foi desenvolvido no início do século XX e revolucionou a usinagem ao permitir velocidades de corte até cinco vezes superiores às brocas de aço-carbono da época. Hoje, com as ligas modernas de HSS-E (aço rápido com molibdênio, cobalto e vanádio), as brocas HSS atingem desempenho próximo ao de ferramentas de metal duro em muitas aplicações, com custo consideravelmente menor.
A composição química típica do aço rápido inclui tungstênio (W), molibdênio (Mo), cromo (Cr), vanádio (V) e, nas versões premium, cobalto (Co). Esses elementos formam carbonetos duros na microestrutura do aço, garantindo resistência ao desgaste e dureza a quente, propriedade essencial em operações de alta produtividade.
Tipos de Broca de Aço Rápido
Broca Helicoidal Curta | DIN 338
A broca helicoidal série curta é o modelo mais difundido no mercado. Com comprimento total balanceado em relação ao diâmetro (L = 5 a 10 x d), oferece ótima rigidez e centro de gravidade próximo ao mandril, reduzindo deflexão lateral. É a escolha certa para furação passante e cega em operações gerais, em máquinas CNC, furadeiras de bancada e furadeiras de coluna.
Indicações: aços de baixo carbono, ferros fundidos cinzento e nodular, ligas de alumínio, cobre e suas ligas, plásticos de engenharia.
Broca Helicoidal Longa | DIN 340
Com comprimento superior ao padrão DIN 338, a broca série longa permite alcançar fundos de cavidade e realizar furos cegos profundos sem reposicionamento. A relação comprimento/diâmetro mais alta exige atenção ao avanço e à velocidade para evitar deflexão.
Indicações: furos com profundidade de 5 a 8x o diâmetro, maquinários de grande porte, flange de motores.
Broca Extra Longa | DIN 1869
Projetada para furos muito profundos (acima de 8x o diâmetro), a broca extra longa requer redução de velocidade e avanço, uso obrigatório de fluido de corte e recuo periódico para evacuação de cavacos.
Indicações: moldes, matrizes, estruturas de aço espessas, peças de fundição de grande porte.
Broca de Centro | DIN 333
A broca de centro é uma ferramenta combinada que realiza simultaneamente um furo guia e um escareado cônico (60°). Indispensável como pré-operação antes da furação com brocas longas e na preparação de eixos para torneamento entre pontas. A Dormer A200 (ponta 118° + escareador 60°) e a A201 (ponta 122° + escareador 60°) são os modelos mais utilizados.
Broca de Haste Cônica Morse
Brocas com haste cônica Morse (MK1 a MK5) são acopladas diretamente ao cone do mandril ou à árvore da máquina, eliminando o porta-ferramentas intermediário. Permitem transmissão de torque superior e são indicadas para diâmetros acima de 13 mm. A série Dormer A345 (DIN 1870-1) e A350 são amplamente usadas em tornos, mandriladoras e fresadoras.
HSS, HSS-Co e HSS-E: qual a diferença?
Entender a nomenclatura das brocas de aço rápido é fundamental para fazer a escolha técnica correta e evitar quebras, superaquecimento e superfícies de baixa qualidade.
| Designação | Composição | Dureza (HRC) | Resistência a quente | Aplicação típica |
|---|---|---|---|---|
| HSS | W-Mo-Cr-V | 62-64 | Boa (até ~600°C) | Aços carbono, ferro fundido, Al |
| HSS-Co 5% | HSS + 5% Co | 65-66 | Muito boa (até ~650°C) | Aços inoxidáveis, ligas Ni, cementados |
| HSS-Co 8% (HSS-E) | HSS + 8% Co | 66-68 | Excelente (até ~700°C) | Superligas, Inconel, Ti, aços endurecidos |
| HSS-TiN | HSS + revestimento TiN | 62-64 (+rev.) | Boa | Produção em série, menor desgaste |
Regra prática: sempre que a ficha de material indicar ? > 900 N/mm² ou dureza > 30 HRC, opte por HSS-Co. Para ? > 1100 N/mm², considere metal duro.
Normas DIN das Brocas de Aço Rápido
As normas DIN estabelecem geometria, tolerâncias e materiais das brocas helicoidais, garantindo intercambialidade com porta-ferramentas padronizados:
- DIN 338 - Broca helicoidal curta, haste cilíndrica, ângulo de ponta 118°. O padrão mais utilizado globalmente.
- DIN 340 - Broca helicoidal longa, haste cilíndrica. Comprimento total aproximadamente 2x o DIN 338.
- DIN 1869 - Broca extra longa, haste cilíndrica. Para furos de grande profundidade.
- DIN 1870 - Broca longa, haste cônica Morse. Alta rigidez e torque.
- DIN 333 A/B/C/R - Brocas de centro. O ângulo de escareado varia: A=60°, B=60°+120°, C=60° proteção, R=arco.
Aplicações por Material
Aço Carbono e Aço de Construção (S235, S355, SAE 1020-1045)
Broca recomendada: HSS standard DIN 338 | Vc: 20-30 m/min | Avanço: 0,10-0,25 mm/rot | Fluido: óleo solúval ou emulsão 6-8%
Aço Inoxidável Austenítico (AISI 304, 316, 321)
Broca recomendada: HSS-Co 5% ou 8%, ângulo de ponta 135° | Vc: 8-15 m/min | Avanço: 0,06-0,15 mm/rot | Fluido: óleo de corte puro. Atenção: evitar paradas durante o corte, o inox encruado dificulta o reinício.
Ferro Fundido Cinzento e Nodular (GG25, GGG40)
Broca recomendada: HSS ou HSS-Co, ponta 118° | Vc: 15-25 m/min | Fluido: ar comprimido ou a seco (ferro fundido gera cavaco em pó).
Alumínio e Ligas Leves (6061, 7075, A380)
Broca recomendada: HSS com hélice larga (ângulo 40°+) | Vc: 60-120 m/min | Avanço: 0,15-0,35 mm/rot | Fluido: álcool isopropílico ou emulsão.
Velocidade de Corte e Avanço
A relação entre velocidade de rotação (rpm), velocidade de corte (Vc) e diâmetro da broca segue a fórmula: n (rpm) = (Vc x 1.000) / (? x d)
| Material | Vc HSS (m/min) | Vc HSS-Co (m/min) |
|---|---|---|
| Aço carbono baixo (? até 600 N/mm²) | 25-35 | 35-50 |
| Aço médio carbono (? 600-900 N/mm²) | 18-25 | 28-38 |
| Aço inoxidável 304/316 | 8-12 | 12-18 |
| Ferro fundido cinzento | 20-28 | 28-38 |
| Alumínio | 60-90 | 80-120 |
| Cobre/Bronze | 35-55 | 45-70 |
Brocas Dormer | Linha Completa na Fermec
A Dormer Pramet (grupo Sandvik) é uma das referências mundiais em ferramentas de furação. A Fermec distribui toda a linha HSS Dormer com pronta entrega:
- A100 - Broca HSS curta, ponta 118°, DIN 338, acabamento brilhante. Uso geral.
- A108 - Broca HSS curta, maior rigidez em diâmetros reduzidos.
- A110 - Broca HSS longa, DIN 340, haste cilíndrica.
- A125 - Broca HSS extra longa, DIN 1869.
- A130 - Broca HSS haste cônica Morse, DIN 345.
- A147 - Broca HSS-Co 5% para materiais de difícil usinagem.
- A200 - Broca de centro DIN 333-A, ponta 118° + escareador 60°.
- A201 - Broca de centro DIN 333-A, ponta 122° + escareador 60°.
- A295 / Kit A777 - Jogo de brocas curtas HSS-E 8% cobalto para inox e ligas especiais.
- A345 - Broca HSS longa, haste cônica, DIN 1870-1.
- A350 - Broca HSS longa, haste cônica, acabamento revenido a vapor.
Brocas Fermec | Fabricação Nacional
A linha Broca Aço Rápido Fermec é fabricada no Brasil com aço HSS importado de primeira linha, processamento térmico próprio e controle dimensional rigoroso. Oferece custo significativamente menor que marcas importadas com desempenho equivalente para a maioria das aplicações em aço carbono e ferro fundido.
A Fermec fabrica brocas sob medida: diâmetros e comprimentos fora do padrão DIN podem ser solicitados diretamente, uma vantagem competitiva para ferramentarias, estamparias e fabricantes de moldes.
Brocas Twill e Izar
As brocas Twill oferecem custo acessível para uso geral em oficinas mecânicas e manutenção industrial, com geometria padrão DIN 338 para substituição imediata em linhas de produção.
A Izar é uma fabricante espanhola reconhecida por suas brocas HSS-Co 5% com geometria de ponta 135° (split point) que dispensam pré-marcação, e revestimento TiN opcional para maior vida útil em produção seriada.
Por que comprar Brocas de Aço Rápido na Fermec?
- Estoque amplo: principais diâmetros e séries Dormer, Fermec, Twill e Izar disponíveis para entrega imediata.
- Entrega ágil: pedidos até 14h faturados no mesmo dia para todo o Brasil.
- Suporte técnico: engenheiros de aplicação para auxílio na seleção de brocas e parâmetros de corte.
- Fabricação própria: brocas fora do padrão sob encomenda, diâmetros especiais, comprimentos customizados, ângulos modificados.
- 40+ anos de experiência: atendendo os setores automotivo, aeronáutico, petroquímico e ferramentaria.
Perguntas Frequentes | Broca Aço Rápido
Qual a diferença entre broca HSS e broca de metal duro?
A broca HSS tem alta tenacidade e pode ser reafiada, sendo ideal para máquinas com vibração e operação manual. A broca de metal duro é mais dura e resistente ao desgaste, mas frágil em impacto. Indicada para centros CNC rígidos e produção em grande série.
Posso usar broca HSS em aço inoxidável?
Sim, mas com restrições. Para o AISI 304 e 316 recomenda-se HSS-Co 5% no mínimo, com velocidade de corte reduzida (8-15 m/min), avanço constante e fluido de corte em abundância. Evite paradas durante o corte para não encrumar o material.
Como identificar o fim da vida útil de uma broca HSS?
Os sinais são: força de avanço progressivamente maior, aquecimento excessivo, qualidade de superfície do furo deteriorada (arranhados, rugosidade) e diâmetro de saída fora de tolerância.
Qual broca usar para aço inox AISI 316?
Para o AISI 316, a indicação é broca HSS-Co 8% (HSS-E), ângulo de ponta 135° com split point. Opere com Vc = 10-14 m/min, f = 0,08-0,12 mm/rot e fluido de corte puro.
Como evitar que a broca escorregue no mandril?
Use mandris de qualidade calibrada e verifique o aperto. Para diâmetros acima de 13 mm, prefira brocas com haste cônica Morse acopladas diretamente ao cone da máquina. Hastes danificadas devem ser descartadas.
Posso reafiar uma broca HSS?
Sim. A reafiabilidade é uma das grandes vantagens das brocas HSS. Use esmerilhadora de brocas com rebolo de óxido de alumínio, mantendo o ângulo de ponta (118° ou 135°) e a simetria das arestas. Brocas corretamente reafiadas recuperam 70-90% do desempenho original.
A Fermec fornece brocas de diâmetros especiais fora do padrão DIN?
Sim. Por fabricar sua própria linha de brocas, a Fermec pode produzir diâmetros especiais, comprimentos customizados e ângulos de ponta modificados sob encomenda. Entre em contato para solicitar orçamento: (11)3978-5515.