A usinagem CNC é um processo de usinagem altamente preciso, flexível e eficiente. É capaz de produzir peças complexas com tolerâncias rigorosas. Em comparação com a usinagem manual tradicional, a usinagem CNC possui um grau maior de automação. Permite a usinagem de diversos materiais, incluindo metais como alumínio e aço inoxidável, além de plásticos e compósitos. Neste artigo, a Yonglihao Machinery explica o processo, a compatibilidade de materiais e as aplicações em detalhes, ajudando você a tomar as decisões mais informadas para o seu futuro processamento de peças.
Índice
Processos de usinagem CNC
Na fabricação moderna, a usinagem CNC oferece três processos principais: Fresamento CNC, torneamento e usinagem CNC de 5 eixos. Cada processo utiliza um sistema CNC computadorizado para transformar matérias-primas em produtos. No entanto, eles diferem em maquinário, aplicação e melhor tipo de produto. Aqui está uma análise dos detalhes que compilamos:
Fresamento CNC: A fresagem CNC é como furar e cortar. Mas, ela pode se mover ao longo de diferentes eixos. Isso permite criar uma variedade de formas, ranhuras, furos e detalhes em uma peça. As fresadoras podem usinar diversos materiais, de plásticos a metais. Elas são muito versáteis para usinar peças com formas complexas. O método de fresagem escolhido depende da necessidade de precisão de corte. Também depende da complexidade do projeto da peça.
Torneamento CNC: Torneamento CNC Envolve a rotação da peça de trabalho. A ferramenta de corte se move em linha reta. Este processo é ideal para usinar peças com cilindros. É usado para eixos e botões. Tornos (ou máquinas de tornear) são ótimos para fabricar peças rapidamente. Eles fazem isso melhor do que a fresagem, especialmente para peças com formatos mais simples.
Usinagem CNC de 5 eixos: Usinagem CNC de 5 eixos Oferece alta precisão e flexibilidade. Ao contrário das máquinas de 3 eixos, as máquinas de 5 eixos podem girar em mais dois eixos. Isso permite que a ferramenta de corte se aproxime da peça de praticamente qualquer direção. Esse recurso reduz a necessidade de múltiplas configurações. Reduz erros e economiza tempo. A usinagem de cinco eixos é essencial para peças aeroespaciais e automotivas complexas. Elas exigem características multidimensionais e tolerâncias rigorosas.
Seleção de materiais para usinagem CNC
A escolha do material certo é crucial na usinagem CNC. Ela afeta significativamente a funcionalidade, a durabilidade e o custo das peças. O processo envolve a avaliação dos requisitos da peça. Considera os fatores ambientais que o produto enfrentará. Combina esses fatores com os limites orçamentários para escolher o melhor material.
Metais: Metais como alumínio, aço inoxidável, e titânio são favorecidos por sua resistência, durabilidade e resistência ao calor. Isso os torna ideais para usos aeroespaciais, automotivos e médicos. O alumínio é leve e fácil de usinar, o que reduz o tempo e os custos de fabricação.
Plásticos: Plásticos, como abdômen, nylon, e ESPIADA, oferecem vantagens únicas. São resistentes à corrosão, leves e flexíveis. Os plásticos são mais baratos que os metais. São usados em eletrônicos de consumo, peças automotivas e protótipos. Essas peças precisam de formatos complexos.
Compósitos: Compósitos são materiais de engenharia. São feitos de dois ou mais componentes com propriedades muito diferentes. Na usinagem CNC, os compósitos podem oferecer propriedades específicas, incluindo maiores relações resistência-peso, resistência à corrosão e estabilidade térmica. São indicados para áreas especializadas, como engenharia aeroespacial e automotiva de alto desempenho.
Análise aprofundada de materiais de usinagem CNC
A Yonglihao Machinery recomenda uma análise cuidadosa na escolha de materiais para usinagem CNC. Considere suas propriedades e aplicações. Isso garante que o produto final atenda a todas as especificações e padrões de qualidade necessários. As próximas seções descrevem os materiais comuns. metais e plásticos Usados em usinagem CNC. Eles também abrangem materiais exclusivos como cobre e latão. A ênfase está em seus usos específicos.
Metais
Alumínio
O alumínio é um metal facilmente moldado que pode ser usado para diversas finalidades. Além disso, é um material CNC amplamente utilizado. Em geral, é uma escolha melhor do que metais como titânio e aço. O alumínio e suas ligas estão entre os elementos mais utilizados. Isso ocorre porque o alumínio é forte, leve, resistente à corrosão e tem uma aparência prateada.
No entanto, nem todo tipo de alumínio é adequado para a fabricação de peças e componentes usinados em CNC. Os alumínios 6061 e 7075 são as ligas de alumínio mais resistentes. Sua alta usinabilidade os torna materiais ideais para usinagem CNC, permitindo a fabricação de peças usinadas de baixo peso. Exemplos incluem estruturas aeroespaciais, componentes de aeronaves e peças de motores automotivos.
Além disso, o alumínio 7075 pode ser reforçado até atingir a resistência T6. O alumínio 7075 T6 é usado na fabricação de moldes de injeção de plástico, componentes automotivos e aeronáuticos, além de equipamentos robustos de montanhismo. Por outro lado, a maioria dos materiais usináveis de alumínio é usada em áreas como saúde, eletrônicos de consumo, arquitetura e design.
Aço Carbono e suas Ligas
O aço carbono e suas ligas oferecem alta usinabilidade e excelente resistência. Isso os torna ideais para uma ampla gama de aplicações. Os aços carbono podem funcionar bem com diversos métodos de tratamento térmico. Como resultado, apresentam melhores propriedades mecânicas. Os aços carbono geralmente são mais baratos em comparação com a maioria dos metais CNC. Os aços de médio carbono são resistentes e adequados para aplicações pesadas, como barras, parafusos e pinos.
Devido à sua aparência insossa, o aço carbono não é adequado para projetos onde a aparência é importante. Além disso, o aço carbono é semelhante ao aço carbono, pois não é um material resistente à corrosão para usinagem CNC. Embora o aço de liga seja melhor na resistência à ferrugem e mais flexível do que o aço carbono, o aço carbono é mais resistente.
Embora esses materiais tenham suas limitações, eles ainda se destacam em muitas aplicações industriais e de manufatura. Como o aço carbono e suas ligas têm maior resistência, são mais fáceis de usinar. Portanto, são comumente utilizados em usinagem CNC para peças estruturais, como vigas e dispositivos mecânicos.
Cobre e suas ligas
O cobre e suas ligas são comumente usados em usinagem CNC por possuírem alta condutividade elétrica e térmica. O cobre possui excelente condutividade elétrica, sendo ideal para a fabricação de componentes elétricos e de computadores. Além disso, o cobre metálico é um excelente material CNC para a fabricação de joias devido à sua beleza. O cobre também é comumente usado na fabricação de fios, metais e dispositivos magnéticos.
Latão, bronze e cobre são materiais indispensáveis para usinagem CNC. Latão e bronze são tipos comuns de metais feitos de cobre e cada um tem suas próprias características. Feito de cobre e zinco, o latão é um metal macio que pode ser usinado e moldado sem o uso de qualquer lubrificação. Possui excelente condutividade elétrica, resistência à corrosão e trabalhabilidade. Os fabricantes normalmente usam latão para itens que não exigem muita resistência, como pequenos parafusos, equipamentos elétricos, itens de uso diário e ferramentas de encanamento.
Por outro lado, o bronze inclui cobre, estanho e outros elementos compostos. É resistente, durável e resistente à ferrugem. Além disso, o bronze também é fácil de trabalhar, tornando-o ideal para a fabricação de peças de precisão, como rolamentos e engrenagens. A adição de alumínio e fósforo pode tornar o bronze mais resistente a impactos, tenaz e forte.
Aço inoxidável
O aço inoxidável é um metal CNC popular com aparência brilhante. É muito forte, resistente e resistente à ferrugem e ao desgaste. O aço-liga é barato e está disponível em diversos tamanhos. No entanto, é muito duro e um dos materiais mais difíceis de trabalhar em usinagem CNC. Além disso, o aço inoxidável contém cromo, que ajuda a proteger contra a ferrugem.
O aço inoxidável 316 é um tipo comum de aço inoxidável. Possui boa resistência ao calor e à corrosão. Por esse motivo, é comumente utilizado na fabricação de instrumentos médicos, malas para uso externo e peças para barcos. Os aços inoxidáveis 303, 304 e 316 são outros tipos comuns de aço inoxidável usados em usinagem CNC para fixadores como buchas, parafusos e porcas.
No entanto, os fabricantes costumam adicionar enxofre ao aço inoxidável 303 para facilitar a usinagem. O aço inoxidável 303 é adequado para porcas, parafusos, eixos, engrenagens e conexões. O aço inoxidável 304 é fácil de usinar e pode ser soldado. É adequado para utensílios de cozinha, facas, projetos arquitetônicos e peças automotivas.
Magnésio
O magnésio é um metal forte e leve, fácil de usar em usinagem CNC. Devido à sua excelente resistência ao calor, o magnésio é ideal para componentes de alta temperatura, como motores. Além disso, a leveza do magnésio ajuda a criar carros leves e com baixo consumo de combustível.
Comparado a metais como o alumínio, o magnésio é menos resistente às intempéries. O processamento com magnésio é propenso a incêndios e mais caro. Além disso, os fabricantes costumam anodizar peças de magnésio para aumentar sua resistência à ferrugem.
Titânio
Este metal é forte e leve, proporcionando um bom equilíbrio entre resistência e peso. O titânio é resistente à corrosão, conduz calor e é compatível com o corpo humano. Portanto, é adequado para a fabricação de componentes na área médica. Além disso, o titânio pode ser soldado, tratado superficialmente e revestido. Isso lhe confere uma aparência mais atraente e protetora. Embora o titânio não conduza bem a eletricidade, possui boa condutividade térmica e alto ponto de fusão.
O titânio é ideal para a fabricação de peças mecânicas de alta qualidade utilizadas na medicina, nas forças armadas, em aeronaves e automóveis. Além disso, é particularmente adequado para a fabricação de ferramentas de corte para máquinas-ferramentas CNC.
Plásticos
Fibras Acrílicas
Plásticos acrílicos, também conhecido como PMMA (polimetilmetacrilato), oferece as vantagens de alta resistência e aparência transparente. O PMMA é uma boa alternativa ao vidro por ser resistente e transparente. Este material usinado em CNC é versátil, pois ajuda a criar peças precisas e de alta qualidade.
Embora o PMMA seja propenso a rachar e amolecer com o calor, sua flexibilidade e facilidade de uso o tornam uma escolha comum para projetos de usinagem CNC. O PMMA é comumente usado na fabricação de displays, lentes, recipientes para armazenamento de alimentos, luminárias e tampas transparentes.
abdômen
O ABS é o plástico mais econômico, com uma combinação única de propriedades materiais. Inclui boa processabilidade, resistência à tração, resistência química e resistência ao impacto. Os fabricantes de produtos frequentemente escolhem o ABS como o melhor material para usinagem CNC de peças plásticas. Isso ocorre porque o material é flexível e econômico. Além disso, o plástico ABS pode suportar altas temperaturas por longos períodos e é mais barato do que muitos outros plásticos de engenharia, como o PEEK.
Além disso, o ABS é mais adequado para projetos onde a aparência é importante, pois permite a fácil troca de cores. Por ser fácil de trocar de cor, o ABS pode ser usado em usinagem CNC, como prototipagem rápida, capas protetoras e peças automotivas. Além da usinagem CNC, o ABS também é usado em impressão 3D e moldagem por injeção.
Acetal
O acetal, também conhecido como Delrin ou POM, é um plástico forte e flexível usado em usinagem CNC. É muito resistente e pode suportar impactos e umidade. Os fabricantes costumam usar acetal para fabricar peças de precisão, como válvulas, engrenagens e rolamentos. Isso ocorre porque as peças usinadas com acetal são muito fortes e resistentes ao desgaste.
Policarbonato (PC)
O policarbonato é um material comumente utilizado em usinagem CNC. Possui muitas propriedades úteis, incluindo a transparência semelhante à do vidro. Como o policarbonato é resistente ao calor, ele não quebra facilmente, o que o torna uma boa escolha para aplicações em altas temperaturas. Consequentemente, o policarbonato é um plástico amplamente utilizado em usinagem CNC. É comumente utilizado em dispositivos médicos, peças de computador e peças automotivas.
Poliétercetona (PEEK)
Poliétercetona (PEEK) é um plástico resistente que pode ser usado em usinagem CNC. Caracteriza-se por resistência química, alta resistência mecânica e boa estabilidade dimensional. Este plástico de engenharia é ideal para uso em condições extremas de calor ou frio. Isso ocorre porque o PEEK permanece resistente mesmo em altas temperaturas.
O PEEK é frequentemente utilizado por fabricantes de produtos em diversas áreas, como alimentos e bebidas, aeroespacial, petróleo e gás. Além disso, é comumente utilizado na fabricação de dobradiças, peças de bombas e válvulas, vedações, peças semicondutoras e rolamentos. Este material plástico resistente é ideal para a fabricação de equipamentos leves, pois não muda de forma nem se deforma com o tempo.
Polipropileno (PP)
O polipropileno é um plástico flexível usado em usinagem CNC. É altamente resistente à abrasão e pode suportar uma ampla gama de produtos químicos. Além disso, o polipropileno é um material usinado em CNC usado em aplicações médicas. Por outro lado, o polipropileno tende a amolecer quando exposto ao calor, o que pode causar problemas durante a usinagem.
Cloreto de polivinila (PVC)
O PVC é um plástico acessível, usinado em CNC, com boa usinabilidade. Sua estrutura robusta o torna rígido e capaz de suportar impactos pesados. Além disso, os materiais de PVC são adequados para a fabricação de tanques, gabinetes e bancadas de produtos químicos para soldagem, válvulas e caixas de bombas, conexões e coletores.
Nylon
Esta resina plástica é um dos materiais mais resistentes e duráveis utilizados na usinagem CNC. Possui alta resistência ao impacto e é adequada para uma ampla gama de aplicações. Além disso, possui excelentes propriedades lubrificantes e está disponível em diferentes tipos, como nylon reforçado com fibras de vidro.
O nylon é uma boa escolha em situações em que é necessário evitar atrito ou desgaste. Peças comuns de nylon incluem superfícies deslizantes, rolamentos, engrenagens e rodas dentadas. No entanto, uma grande desvantagem do nylon é que ele absorve umidade. Portanto, não é adequado para uso em água.
Material único
O cobre é preferido por sua excelente condutividade térmica e elétrica. Isso o torna ideal para componentes elétricos, dissipadores de calor e construção civil. Ligas de cobre, como Cobre 101 e Cobre 110, apresentam diferentes ductilidades e resistência à corrosão. São utilizadas em aplicações especiais.
O latão é uma mistura de cobre e zinco. Possui a trabalhabilidade do cobre, mas com maior resistência e resistência à corrosão. O latão é popular para itens decorativos. É valorizado por sua aparência e condutividade. Também é usado em conectores elétricos e instrumentos musicais.
Fatores que influenciam a escolha do material
Ao escolher materiais para usinagem CNC, diversos fatores podem influenciar significativamente a decisão. Eles garantem que o produto final atenda a requisitos específicos.
Resistência ao calor: Os materiais devem suportar altas temperaturas sem se degradar. Essa capacidade é crucial para aplicações que envolvem calor. Metais como aço inoxidável e titânio apresentam excelente resistência ao calor. São usados em componentes aeroespaciais e automotivos.
Condutividade: Para peças eletricamente condutivas, materiais com alta condutividade, como o cobre, são preferíveis. Essa propriedade é crítica para conectores elétricos e dissipadores de calor.
Dureza e acabamento superficial: A dureza de um material afeta sua usinabilidade e o desgaste das ferramentas de corte. A dureza e a capacidade de obter um acabamento superficial liso devem ser equilibradas. Isso é necessário tanto por razões funcionais quanto estéticas. O alumínio pode ser facilmente usinado com suavidade. Materiais mais duros podem exigir ferramentas especiais.
Resumo
Compreender os processos de usinagem, as propriedades dos materiais e seus fatores de influência é fundamental. Essa compreensão é fundamental na escolha Serviços de usinagem CNC e materiais. Fresamento CNC, torneamento e usinagem de 5 eixos oferecem precisão e flexibilidade. Os metais e plásticos são escolhidos com base na resistência ao calor, condutividade elétrica, dureza e acabamento superficial desejado. Cada escolha afeta a qualidade e a funcionalidade do produto.
Yonglihao Machinery é um top fabricação de protótipos Fornecedor. Possuímos expertise para lidar com uma ampla gama de materiais. Podemos fornecer soluções personalizadas para as necessidades específicas de cada projeto.
Perguntas frequentes
Quais são os melhores materiais para aplicações externas?
Aço inoxidável e alumínio são ótimos para uso externo. Resistem à corrosão e duram muito tempo.
Como posso reduzir os custos de usinagem CNC?
Escolha materiais mais fáceis de usinar, como o alumínio. Além disso, projete peças com o mínimo de complexidade. Isso reduzirá o tempo de usinagem e o desgaste das ferramentas.
Dicas para obter o acabamento desejado em peças usinadas?
Escolha um material que possa ser facilmente acabado. Use ferramentas de corte e configurações adequadas. Pense também em técnicas de pós-processamento. Por exemplo, considere polir ou anodizar para melhorar a superfície.