A forma como os produtos são criados foi alterada por Usinagem por controle numérico computadorizado (CNC), uma técnica de fabricação amplamente utilizada. Máquinas controladas por computador são utilizadas para produzir peças e componentes precisos e complexos usando vários materiais.
A usinagem CNC depende muito da escolha dos materiais corretos. Várias características como dureza, ductilidade e usinabilidade impactam o processo de usinagem de maneiras distintas devido às diferenças entre os diferentes materiais.
A usinagem CNC requer uma consideração cuidadosa da seleção do material e vários fatores devem ser avaliados. Além disso, existem materiais específicos frequentemente utilizados neste processo. Ele cobrirá propriedades, benefícios e aplicações deles.
A indústria de usinagem CNC geralmente emprega aço inoxidável como material. Sua popularidade decorre de sua durabilidade, excelente resistência à corrosão e capacidade de tolerar altas temperaturas. Componentes sujeitos a condições desafiadoras, altas pressões ou desgaste regular são melhor feitos de aço inoxidável devido à sua excelente condutividade térmica e elétrica. Várias indústrias usam amplamente este material versátil. A versatilidade desse material vem da facilidade de usinagem, o que o torna adequado para as mais diversas aplicações.
O aço inoxidável encontra aplicação em diversos produtos devido à sua resistência e durabilidade. Estão incluídos equipamentos médicos, máquinas de processamento de alimentos, peças automotivas e máquinas de construção. Ao usar materiais consistentes, a usinagem CNC é capaz de fornecer benefícios adicionais de precisão e velocidade.
A excepcional leveza e durabilidade do alumínio o tornaram um material de usinagem CNC bem conhecido na indústria de manufatura. Sua popularidade entre as aplicações modernas, como eletrônicos de consumo, robótica, dispositivos médicos, indústrias aeroespacial e automotiva, é atribuída a esses recursos.
Bom para fins de usinagem e possui alta condutividade térmica e elétrica, além de impressionante resistência à corrosão. Além disso, por sua maleabilidade e maleabilidade, pode ser facilmente transformado em inúmeras configurações e grandezas.
Para garantir as propriedades mecânicas e físicas desejadas para a aplicação pretendida, é importante considerar cuidadosamente a seleção das ligas de alumínio. O processo de usinagem CNC permite controle preciso de modelagem, dimensionamento e tolerância.
O alumínio está entre os materiais mais versáteis e amplamente utilizados na fabricação, o que explica seu amplo uso em materiais de usinagem CNC.
A usinagem CNC geralmente utiliza titânio devido à sua resistência superior à corrosão, leveza e alta resistência. Com propriedades distintas como as que possui, esse material encontra grande utilidade nas indústrias aeroespacial, médica e automotiva.
Embora os materiais de usinagem CNC possam ser caros, o titânio se destaca devido à sua capacidade excepcional de assumir várias formas e criar peças complexas que obedecem a tolerâncias rígidas. Na usinagem CNC, o uso de titânio pode proporcionar versatilidade nas propriedades do material devido à sua incrível durabilidade, resistência e tenacidade. Além disso, o material mantém sua resistência mesmo em ambientes de alta temperatura e também é biocompatível, tornando-o uma preferência ideal para implantes médicos.
Muitas aplicações aeroespaciais o escolhem como resultado de sua alta relação resistência-peso. A durabilidade não é sacrificada ao reduzir o peso.
A usinagem CNC geralmente envolve o uso de cobre como material devido à sua excelente condutividade elétrica, maleabilidade e condutividade térmica. Sua grande ductilidade permite que ele seja moldado em designs intrincados e formas complexas sem esforço.
A capacidade do cobre de suportar altas temperaturas e sua excepcional resistência à corrosão o tornam uma escolha popular para aplicações industriais. O material é perfeito para a fabricação de peças de alto nível, como conectores elétricos, dissipadores de calor e caixas de sensores. A maior resistência química do cobre significa que ele é preferido em relação a outras opções. Para componentes de usinagem expostos a ambientes corrosivos, é uma opção em vez de materiais como o alumínio.
A usinagem CNC geralmente emprega latão como material devido à sua excelente usinabilidade e propriedades versáteis. A mistura de características elétricas, térmicas e mecânicas nesta liga de cobre e zinco é incomparável. Muitas aplicações diferentes podem se beneficiar dessas características.
Ambientes marítimos, componentes elétricos e hidráulicos, juntamente com projetos decorativos, geralmente utilizam latão devido à sua capacidade de resistir à corrosão. Além disso, o latão possui alta maleabilidade e pode ser convenientemente moldado em formas complicadas; isso o torna uma das melhores escolhas para usinagem CNC.
O processamento eficiente do latão através da usinagem CNC requer conhecimento especializado e manuseio cuidadoso. Pode produzir peças de precisão de alta qualidade em grandesvolumes com as ferramentas apropriadas. Talvez a vantagem mais significativa de usar latão na usinagem CNC seja sua acessibilidade e facilidade de fornecimento em comparação com outros materiais, incluindo aço inoxidável e titânio.
Ligas de aço e aço carbono são materiais de usinagem CNC comumente usados em várias indústrias. Devido à sua resistência e usinabilidade superiores, o aço carbono e as ligas relacionadas são perfeitos para uso em uma variedade de aplicações. Eles também podem ser usados com diferentes técnicas de tratamento térmico, o que melhora ainda mais suas qualidades mecânicas. O aço carbono também tem um preço razoável quando comparado a outros metais CNC.
Ao contrário de substâncias como aço inoxidável ou alumínio, o aço carbono e suas ligas não são inerentemente resistentes à corrosão. Além disso, sua aparência pouco atraente pode não ser apropriada para aplicações estéticas.
No entanto, o aço carbono e suas ligas têm uma ampla gama de usos úteis, como fixadores mecânicos e componentes estruturais como vigas. Esses materiais ainda são preferidos devido à sua resistência, acessibilidade e usinabilidade em muitas aplicações industriais e de fabricação, apesar de suas desvantagens.
O magnésio encontra amplas aplicações como material na usinagem CNC. Com sua grande usinabilidade, além de ser leve, mas incrivelmente forte em termos de capacidade de carga, esse material é amplamente utilizado na criação de peças que exigem robustez e baixo peso.
A densidade do magnésio de 1,7 g/cm³ o torna quatro vezes mais leve que o aço. A indústria aeroespacial acha que é uma excelente preferência. As aplicações externas são ideais para o magnésio devido à sua excelente resistência à corrosão.
Os mecânicos CNC devem tomar precauções extras ao trabalhar com magnésio devido à sua inflamabilidade. As boas habilidades de dissipação de calor do magnésio o tornam uma seleção excepcional para peças que requerem condutividade térmica confiável.
Muitas pessoas na indústria de usinagem CNC preferem ABS (acrilonitrila butadieno estireno) devido à sua notável resistência e capacidade de resistir a impactos, mantendo a durabilidade. A manipulação de um polímero termoplástico como este pode ser alcançada sem dificuldade por meio de vários métodos, incluindo, mas não limitado a, fresagem ou perfuração pelo uso de equipamentos especializados como uma máquina CNC.
Formas complexas são facilmente obtidas pela moldagem de materiais ABS, que também fornecem excelente estabilidade dimensional. Além disso, leve com baixo nível de toxicidade - essas qualidades tornam viável o uso na construção de vários objetos detalhados, incluindo, entre outros, utensílios domésticos, como brinquedos ou eletrônicos.
Devido à sua grande resistência, longevidade e resistência à abrasão, o nylon é outro material frequentemente utilizado para usinagem CNC. Devido à sua resiliência ao calor extremo e à exposição química, é um material valioso para muitas aplicações.
O nylon é apropriado para uso nas indústrias automotiva, aeroespacial e médica. Isso porque pode ser facilmente usinado para criar peças sofisticadas com características finas.
O nylon pode ser utilizado como um substituto para algumas seções que seriam vulneráveis ao desgaste em ambientes hostis e também é uma opção mais acessível do que os metais.
O acrílico PMMA, comumente conhecido como vidro acrílico, é um material de usinagem CNC amplamente utilizado devido à sua versatilidade, durabilidade e clareza óptica. Com alta resistência ao impacto, o PMMA Acrílico é excelente para aplicações que exigem um nível de resistência maior do que o vidro tradicional e é menos propenso a quebrar ou estilhaçar.
O acrílico tem um baixo ponto de fusão, tornando-o fácil de usinar e moldar, tornando-o a escolha preferida para a fabricação de vários produtos, incluindo letreiros, displays, lentes e luminárias. Além disso, o acrílico PMMA pode ser facilmente colorido, impresso ou laminado, tornando-o uma escolha popular para aplicações decorativas e artísticas.
O material também pode ser usinado em formas ou estruturas complexas com alta precisão usando fresadoras CNC com desperdício mínimo. Com sua alta estabilidade térmica e facilidade de usinagem, o PMMA Acrílico é uma excelente escolha para uma ampla gama de aplicações.
O termoplástico PEEK acrílico é um material frequentemente usado em usinagem CNC. Isto é resultado de suas qualidades únicas. A sigla PEEK significa poliéter éter cetona.
A forte resistência térmica, resistência química excepcional e grandes qualidades mecânicas deste material são bem conhecidas. É o material perfeito para aplicações que requerem exposição constante a altas temperaturas, produtos químicos corrosivos ou estresse mecânico significativo devido a essas características.
O PEEK é uma boa opção de material para produtos de precisão que precisam atender a tolerâncias rígidas devido à sua estabilidade dimensional, baixo coeficiente de expansão térmica e grande resistência à fluência. Além disso, o acrílico PEEK biocompatível é frequentemente empregadoem aplicações farmacêuticas e médicas.
Para obter resultados satisfatórios na usinagem CNC, deve-se considerar os fatores ambientais e selecionar os materiais apropriados de acordo. A eficácia de um produto acabado, bem como os materiais adequados para sua produção, dependem de onde a usinagem é feita.
O desempenho das ferramentas e equipamentos de usinagem pode ser afetado pela temperatura, umidade e qualidade do ar ambiente. Os fluidos de corte e lubrificantes utilizados devem ser compatíveis com o material. Suportar o estresse e o calor gerado durante a usinagem é essencial.
Além disso, um ambiente inabalável e estável é essencial para garantir que não ocorram modificações que possam afetar a qualidade do produto final. Portanto, considerando o ambiente de usinagem de antemão, pode-se tomar uma decisão bem informada sobre a escolha do material de usinagem CNC apropriado para sua aplicação.
O peso da peça é outro fator essencial que deve ser considerado antes de selecionar o material de usinagem CNC. O peso da peça afeta significativamente a resistência do material necessário para sua fabricação. Quanto maior o peso, maior a força e o estresse que o material deve suportar.
Escolher um material muito leve reduz sua durabilidade, enquanto um material excessivamente pesado aumenta o desgaste da máquina. Também é crucial considerar os limites de peso do processo de usinagem para garantir que a máquina possa lidar com o peso das peças durante o fresamento, corte ou furação.
Portanto, entender o peso da peça ajuda os operadores de máquinas a selecionar materiais apropriados e otimizar o processo de usinagem CNC. Ao considerar o peso da peça, o operador da máquina garante que ela produza peças resistentes e duráveis que possam suportar desgaste e estresse significativos.
Considerar a resistência ao calor é importante, pois permite que os materiais suportem altas temperaturas sem serem danificados. Isso garante que os elementos da máquina continuem a operar de forma eficiente sem falhar. Um material com notável resistência ao calor, como o aço inoxidável, fornece uma ilustração ideal. Ele pode suportar temperaturas extremas e ambientes hostis sem se deteriorar.
Além disso, ter resistência ao calor é fundamental ao fabricar componentes que requerem manutenção de tolerância durante operações de alta temperatura ou soldagem. Essas aplicações podem incorporar ligas resistentes ao calor, como ligas de titânio e ligas de níquel.
Ao decidir sobre materiais para usinagem CNC, é essencial considerar sua condutividade elétrica e necessidades magnéticas. A condutividade elétrica é indispensável em várias aplicações eletrônicas porque determina o quão bem os materiais podem conduzir correntes elétricas. Para ilustrar, no campo aeroespacial, componentes específicos exigem materiais que possuam alta condutividade elétrica para garantir comunicação eficiente e transmissão de energia.
Da mesma forma, os pré-requisitos magnéticos referem-se às características de uma substância que permitem que ela funcione em campos magnéticos. Consequentemente, a necessidade dessa tecnologia é evidente em indústrias como robótica e dispositivos médicos. O desempenho e a sustentabilidade do produto podem ser significativamente afetados pela escolha do material de usinagem CNC, dependendo da aplicação.
Portanto, é essencial avaliar as propriedades elétricas e magnéticas de cada material e determinar como elas se alinham com o uso pretendido, abordagem de design e funcionalidade.
A dureza é um fator crucial a ser considerado ao escolher o material certo para usinagem CNC, pois afeta diretamente a capacidade do material de resistir ao desgaste, deformação e abrasão.
A dureza de um material influencia a eficiência e a qualidade de um processo de usinagem CNC. Na usinagem CNC, a ferramenta de corte exerce pressão sobre o material, causando alteração física. O nível de dureza desempenha um papel vital na eficácia da ferramenta de corte e na sua capacidade de reduzir o tempo de usinagem.
A escolha de um material muito macio pode resultar no corte da ferramenta mais rápido do que o material, levando a produtos de qualidade inferior, máquinas e ferramentas danificadas e aumento dos custos de fabricação e ferramentas. Muita dureza no material pode resultar em desgaste precoce da ferramenta, o que reduz a produtividade e aumenta os custos da ferramenta, aumentando os tempos de usinagem.
A usinagem CNC trouxe uma revolução nos negócios de fabricação, e escolher a substância certa é fundamental para obter os resultados ideais. Conforme observado neste guia, existem vários materiais disponíveis para seleção, cada um exibindo suas próprias qualidades e recursos distintos.
Este artigo tem forneceu alguma iluminação sobre os materiais típicos utilizados na usinagem CNC. Considerar fatores como; ambiente de usinagem, peso da peça, resistência ao calor, condutividade elétrica, requisitos magnéticose dureza antes de decidir sobre uma escolha. Para garantir o máximo de eficiência e durabilidade, é importante buscar especialista em CNC conselhos sempre que tiver dúvidas sobre algo e escolha apenas materiais de alta qualidade.
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