Acabamentos de superfícies metálicas: Compreendendo os princípios básicos da aplicação de acabamentos

Acabamentos de superfície metálica são vitais na fabricação de peças. Eles são essenciais para melhorar significativamente a qualidade e o desempenho do produto. Não importa quão bom seja um estampagem de metal ou Serviço de usinagem CNC Ou seja, o acabamento metálico adequado pode melhorar uma peça. Pode aprimorar a função e a aparência.

Assim como existe diversidade em metais, existe uma grande variedade de tipos de acabamentos metálicos disponíveis para maquinistas e fabricantes de soldagem. No entanto, não escolher o acabamento metálico certo para um projeto pode causar problemas, incluindo desperdício de material e custos de produção mais altos.

Além disso, ignorar a necessidade de escolher o acabamento certo pode prolongar os ciclos de produção. Também pode dificultar o caminho para se tornar um líder do setor. Por isso, é fundamental entender como fornecer o acabamento ideal para o seu produto. O impacto dessa decisão vai muito além da aparência. Trata-se de custo, qualidade e da atratividade do seu projeto.

Para lidar com essas complexidades, abordaremos os princípios básicos do acabamento de superfícies a seguir. Também exploraremos as diversas opções para obter os melhores resultados.

Noções básicas de acabamento de superfície

O tratamento de superfície envolve "topografia da superfície", "textura da superfície" ou "rugosidade da superfície". "Rugosidade da superfície" são termos que se revelam. O acabamento de superfície altera a aparência do metal. Ele faz isso adicionando, removendo ou reorganizando sua superfície. No acabamento de metais, um maquinista trata uma superfície metálica por meio de uma reação química para lhe dar uma aparência mais agradável.

• Topografia de superfície: Este termo descreve as características tridimensionais e a estrutura de uma superfície metálica. A avaliação da topografia da superfície pode ajudar a entender como um material interage com o ambiente ou com outros materiais.
• Textura da superfície: Refere-se à estrutura fina de uma superfície metálica. Pode ocorrer naturalmente ou se formar por meio de usinagem, como retificação ou corrosão. A textura afeta a propriedades ópticas e coeficiente de atrito de um material.
• Rugosidade da superfície: Este é o grau de irregularidade de uma superfície e é frequentemente usado como medida da irregularidade microscópica de uma superfície. Superfícies mais lisas são mais fortes e resistentes à corrosão. Superfícies mais rugosas são melhores para colagem ou revestimento.

A escolha do acabamento da superfície metálica é tão importante quanto o processamento. Produtos diferentes requerem acabamentos diferentes. Por exemplo, médico Ferramentas ópticas e de precisão exigem acabamentos da mais alta qualidade para desempenho e segurança. No entanto, alguns setores ou aplicações podem ter requisitos menos rigorosos para acabamentos de superfície. Eles são menos sensíveis aos detalhes da superfície.

Por que o acabamento de superfície é importante?

Os maquinistas usam acabamentos de superfície para mais do que apenas torná-los mais bonitos. Eles também protegem melhor as peças metálicas. Os acabamentos de superfície metálica geralmente apresentam os seguintes benefícios:

Estética do produto aprimorada

Para muitos clientes, a aparência de um produto é tão importante quanto seu desempenho. Com um processo de acabamento metálico, peças metálicas podem ficar com uma aparência melhor do que nunca.

Resistência à corrosão aprimorada de metais

Uma das piores coisas que podem acontecer com superfícies e peças metálicas é a ferrugem. Com o acabamento metálico, você pode proteger melhor o metal e prolongá-lo.

Facilite o processo de produção

Um bom acabamento superficial pode facilitar o processo de produção. Por exemplo, a tinta adere melhor a superfícies escovadas e lixadas, facilitando o trabalho do fabricante.

Além disso, as seguintes vantagens podem ser obtidas pelo tratamento de superfície de peças metálicas:

• O metal com superfície tratada conduz melhor a eletricidade.
• Reduz a sensibilidade da superfície metálica aos produtos químicos, evitando assim que estes ataquem as partes metálicas.
• Torna as coisas mais fortes e menos propensas ao desgaste.
• Um bom acabamento superficial ajuda a reduzir os efeitos do atrito.

Tipos de acabamentos metálicos

Existem muitos processos diferentes de acabamento metálico que você pode usar no seu próximo trabalho. Você deve escolher o tipo certo de acabamento para o seu trabalho. Aqui estão alguns dos tipos de acabamento metálico que você deve conhecer:

Revestimentos de galvanoplastia ou conversão

A galvanoplastia pode alterar a superfície de um material. Isso é feito revestindo a superfície de um objeto com uma fina camada de um metal como zinco, níquel, cromo ou cádmio. A galvanoplastia prolonga a vida útil das peças. Ela reduz o atrito da superfície, previne a corrosão e melhora a aparência da peça. No entanto, ferramentas de galvanoplastia podem não ser a melhor maneira de eliminar defeitos superficiais.

Existem dois tipos principais de revestimento:

• GalvanoplastiaEste método funciona colocando a peça em uma solução de galvanoplastia que contém íons metálicos. Em seguida, uma corrente contínua é passada através do metal para que os íons sejam depositados na peça metálica. Isso cria uma nova camada de galvanoplastia na peça metálica.
• Revestimento químicoEste método não utiliza eletricidade, pois é um tipo de galvanoplastia autocatalítica que não requer eletricidade adicional. Em vez disso, você precisa colocar a peça metálica em uma solução contendo cobre ou níquel. Isso iniciará uma reação que decompõe os íons metálicos.

Esses métodos permitem que o revestimento em superfícies metálicas dure por muito tempo e também podem ser usados para reparar e manter peças desgastadas. Eles tornam as peças metálicas mais resistentes e menos propensas à ferrugem. Portanto, são úteis em muitas situações.

A galvanoplastia requer o uso de grandes quantidades de produtos químicos e geralmente é um processo de grande porte. Portanto, precisa ser realizada por profissionais qualificados e experientes.

Eletropolimento

O processo de eletropolimento é exatamente o oposto do processo de galvanoplastia. Ao eletropolir uma peça metálica, os íons metálicos são removidos da superfície da peça em vez de serem adicionados. O substrato é colocado em um banho de eletrólito antes da aplicação da corrente, o que faz parte do processo de eletropolimento.

O substrato se torna o ânodo, e íons fluem para fora do ânodo para remover defeitos, ferrugem, detritos e outros elementos. Isso limpa a superfície do substrato, tornando-a lisa e livre de irregularidades. O polimento eletrolítico remove os picos e vales da superfície metálica até o nível microscópico. Este é um dos melhores métodos de preparação de superfície para metais que precisam ter uma aparência limpa e brilhante.

Anodização

Anodização É um processo eletrolítico. Ele melhora a resistência dos metais ao desgaste e à ferrugem, aumentando a camada natural de óxido em sua superfície. Além disso, superfícies metálicas anodizadas são mais adequadas para unir álcalis e colas. A anodização pode alterar a textura da superfície de um metal, tornando-o mais resistente. No entanto, funciona principalmente para alumínio e titânio. Além disso, sua cor pode desbotar após longa exposição à luz UV.

Revestimento em pó

Revestimento em pó utiliza eletricidade para depositar uniformemente o pó seco sobre o metal. O pó é então curado por calor em um forno para formar uma camada resistente. O revestimento em pó é particularmente adequado para peças automotivas e móveis para áreas externas que exigem alta durabilidade e uma aparência atraente. No entanto, esse método é caro e requer um controle rigoroso da temperatura durante a cura.

Jateamento

O jateamento é geralmente usado para peças que exigem uma superfície fosca uniforme. É um método eficiente e econômico. Economiza dinheiro ao limpar e polir superfícies em uma única passada. No jateamento, um jato abrasivo de alta pressão atinge a superfície metálica e altera sua textura. Também remove resíduos e deixa uma superfície lisa.

Também pode ser usado para galvanizar e selar a superfície de peças metálicas, prolongando assim sua vida útil. A maioria das máquinas de jateamento de areia são as seguintes:

• Um compressor de ar para ajustar a pressão e o volume
• Sistema assistido por água para suprimir o desenvolvimento de poeira
• Separador de umidade para redução de umidade
• Linha de suprimento de ar
• Máquina de explosão
• Mangueira e bico
• Meios de jateamento, incluindo areia, pelotas de metal, esferas de vidro, granalha de aço, granalhas de aço, carboneto de silício, etc.

Jateamento de areia e granalha são dois métodos comuns de jateamento. O jateamento de granalha ajuda a aplicar tensão compressiva às superfícies metálicas, reduzindo a probabilidade de desgaste ou rachaduras devido à ferrugem. Na maioria dos casos, o jateamento de areia economiza tempo e dinheiro, o que ajuda os gerentes de produto a lançar seus produtos no mercado mais rapidamente.

Conservação

Decapagem é a remoção de impurezas e defeitos de uma superfície metálica por meio de uma solução ácida forte, em preparação para pintura subsequente ou outros tratamentos. Ela limpa a superfície metálica com eficácia, tornando-a mais lisa. A decapagem é excelente para remover a oxidação. No entanto, pode causar corrosão no metal. Isso requer tratamentos adicionais para neutralizar o ácido.

Polimento

Polimento Adiciona brilho a uma superfície metálica por fricção ou por meios químicos, conferindo-lhe um reflexo espelhado. Pode ser usado em peças antigas e novas para dar-lhes uma aparência renovada. No entanto, o processo de polimento pode remover um pouco do metal. É preciso manuseá-lo com cuidado para manter as dimensões da peça precisas.

Retificação e lapidação

A retificação utiliza uma roda abrasiva para remover partes ásperas do metal. A lapidação atinge altíssima lisura e planicidade por meio de fricção delicada. É frequentemente usada para peças que exigem a mais alta precisão. A retificação remove rapidamente o excesso de material, mas pode gerar calor que altera o material. A lapidação exige mais habilidade e tempo para garantir a precisão necessária.

Como medir o acabamento da superfície

Para medir o acabamento superficial de um metal, você deve primeiro medir a rugosidade da superfície metálica. Para isso, você precisa observar e analisar cuidadosamente as irregularidades encontradas.

Na maioria dos casos, há três maneiras comuns de resolver esses problemas.

Usando um comparador de rugosidade de superfície

O primeiro método é usar um comparador de rugosidade de superfície. Por ser feito manualmente, não é muito preciso. Alguns métodos comuns de acabamento podem usar comparadores de rugosidade, como fundição, jateamento de granalha, jateamento de areia, torneamento de superfície, retificação cilíndrica, usinagem convencional e usinagem por eletroerosão.

Usando um scanner de perfil de superfície

O segundo método é usar um scanner de perfil de superfície. Como ele utiliza leituras a laser, as medições são mais precisas. Por ser muito preciso, é o método mais comumente utilizado.

Usando uma máquina de medição de coordenadas

No início, os maquinistas usavam máquinas de medição de rugosidade (CMMs) para determinar a altura, a largura e a profundidade das peças. No entanto, novos sensores nessas ferramentas permitem que elas meçam a rugosidade da superfície por conta própria. Isso facilita a alternância entre a digitalização de peças e a medição da rugosidade da superfície.

Tabelas de rugosidade do acabamento de superfície

Tabelas de acabamento de superfície permitem que você veja como diferentes acabamentos de superfície se comparam. Ra é o método mais comum de medição acabamento de superfície, mas também existem outros parâmetros. Em uma superfície, Ra indica o desvio médio aritmético de uma superfície metálica.

Quanto menor o valor de Ra, mais lisa é a superfície metálica, e quanto maior o valor de Ra, mais rugosa é a superfície metálica. Nos métodos padronizados que fornecem classificações ISO, a rugosidade da superfície é geralmente medida em mícrons como unidade padrão. A seguir, um gráfico útil de rugosidade da superfície serve como guia.

Como escolher o acabamento metálico certo

Escolher o acabamento correto para superfícies metálicas é simples, basta ter em mente alguns pontos. Esses fatores incluem:

Velocidade

Acabamentos metálicos diferentes levam tempos diferentes. Alguns são lentos e outros são rápidos. Por isso, se você tem um projeto para concluir, deve considerar quanto tempo levará. Também é importante considerar o tempo de processamento de cada um. opção de acabamento em metalDito isso, se você precisa que um trabalho seja feito rapidamente, você pode querer escolher o acabamento que tenha o menor tempo de processamento.

Materiais

Nem todo metal é capaz de um acabamento totalmente metálico. Portanto, a primeira coisa que você precisa considerar é de que material sua peça é feita e, em seguida, escolher um acabamento que combine com esse material. Alguns tecidos são macios e podem ser danificados pelo uso de abrasivos fortes. No entanto, alguns materiais são duros e, se você for muito cuidadoso com eles, não obterá o acabamento desejado.

Aplicações

Ao fazer sua escolha, você também deve considerar como o produto será usado e o ambiente em que será utilizado. Para peças de uso frequente, você deve escolher um acabamento seguro. Esses acabamentos protetores darão à peça uma vida útil mais longa e evitarão danos prematuros. Por outro lado, para peças que não serão usadas em ambientes agressivos, você pode optar por um acabamento estético.

Orçamento

Você pode encontrar o acabamento perfeito para o seu projeto, mas tem as ferramentas necessárias? Tem condições de comprar novas ferramentas para mudar o acabamento? Você não quer gastar mais do que o necessário. Portanto, escolha um acabamento que não custe muito.

Alguns materiais acabados não custam muito, mas se você der um acabamento caro aos materiais que está produzindo, eles podem ficar ainda mais caros, o que pode afastar potenciais compradores. Portanto, é melhor escolher um acabamento que não custe muito.

Para concluir

Yonglihao Machinery A Yonglihao Machinery entende o papel crítico da preparação de superfícies no processo de fabricação. Seja para usinagem CNC ou serviços de estampagem de metais, a qualidade do seu produto depende da precisão e da qualidade do acabamento superficial. Escolher o acabamento superficial correto melhora a aparência das suas peças metálicas. Também garante sua durabilidade e funcionalidade em diversos usos. Além disso, a escolha correta do acabamento pode promover uma fabricação mais sustentável e reduzir o impacto ambiental. Você pode ser um profissional experiente ou iniciante na fabricação de metais. A equipe da Yonglihao Machinery está comprometida em oferecer orientação especializada. Ajudaremos a garantir que seu projeto seja perfeito. Contate-nos para saber mais sobre como você pode melhorar suas peças de metal com o acabamento certo.

Perguntas frequentes

O que é usinagem CNC?

CNC significa Controle Numérico Computadorizado, que se refere ao uso de computadores para automatizar máquinas-ferramentas. Isso significa que o processo utiliza programas de computador para controlar máquinas-ferramentas, como tornos, fresadoras e retificadoras. Essa tecnologia melhora a precisão, a eficiência e a consistência da produção de peças e produtos.

Quanto custam os diferentes processos de acabamento de metal?

Os custos variam. Processos simples, como polimento, costumam ser mais baratos. Processos mais complexos, como anodização ou revestimento em pó, tendem a ser mais caros. Isso ocorre porque exigem equipamentos e materiais caros.

Quais acabamentos metálicos são os mais duráveis?

A anodização e o revestimento em pó são muito duráveis e oferecem ótima proteção contra desgaste e corrosão.

Como escolher o processo certo de acabamento de metal?

Considere o tipo de metal. Considere também o ambiente de uso do produto e suas necessidades. Essas necessidades podem ser de durabilidade ou aparência.

Existem métodos de acabamento de metal ecológicos?

Sim, métodos como o revestimento em pó são ecologicamente corretos. Eles emitem menos produtos químicos nocivos do que os acabamentos tradicionais.

Quais são os métodos comuns para aplicar acabamentos metálicos?

Os métodos comuns incluem imersão para anodização, pulverização para revestimento em pó e polimento manual ou à máquina para uma superfície brilhante.