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A Honscn se concentra em serviços profissionais de usinagem CNC desde 2003.
Fabricante de gabinetes premium × Honscn: Revestimentos ocos de titânio grau 5 (TC4) usinados com precisão em CNC
2025-12-11
Perfil do Cliente: Líder na fabricação de gabinetes de alta qualidade
Nosso cliente é um fabricante especializado em invólucros de produtos premium, atendendo a setores como eletrônicos de luxo, dispositivos médicos e bens de consumo de alta qualidade. Sua reputação se baseia na entrega de invólucros que combinam funcionalidade excepcional com estética impecável — onde até mesmo a menor imperfeição na superfície ou desvio dimensional pode comprometer o posicionamento premium de um produto. Quando precisaram de uma estrutura tubular oca complexa para uma linha de produtos emblemática, recorreram a nós depois que fabricantes tradicionais não conseguiram atender aos seus rigorosos padrões de complexidade de forma e qualidade de superfície.
A exigência principal era clara: uma caixa tubular oca personalizada, feita de titânio grau 5 (TC4), com recortes e curvas complexas, e um acabamento superficial impecável, semelhante a um espelho. Não se tratava apenas de um componente; era a "cara" do produto que seria lançado, portanto, não havia meio-termo.
Visão geral do projeto: Criando uma peça de exibição em titânio
O projeto centrou-se no desenvolvimento de um lote de protótipos de invólucros tubulares ocos complexos para a linha de produtos de alta gama do cliente. Ao contrário dos invólucros padrão, este componente requer recortes precisos (para acomodar os componentes internos e a ventilação) e curvas suaves para captar a luz e realçar a textura do titânio de alta qualidade. Como revestimento externo, a sua aparência influenciava diretamente o valor percebido do produto final, tornando a qualidade da superfície e a precisão dimensional cruciais para o sucesso do cliente no mercado.
O cliente já havia contatado outros dois fabricantes, mas ambos tiveram dificuldades com os desafios inerentes à usinagem do TC4 e com a geometria complexa da peça. Eles precisavam de um parceiro que pudesse combinar conhecimento especializado em materiais com recursos avançados de usinagem para transformar seu projeto em um produto tangível e impecável.
Produto: Revestimento tubular oco em titânio grau 5 (TC4)
Cada aspecto do produto foi projetado para oferecer desempenho e estética de alta qualidade:
- Material : Titânio grau 5 (TC4, Ti-6Al-4V). Selecionado por sua combinação incomparável de alta resistência (4 vezes mais resistente que o alumínio), resistência à corrosão e brilho metálico premium — ideal para gabinetes de alta qualidade que exigem durabilidade e apelo visual.
- Design e dimensões : Estrutura tubular oca complexa com recortes intrincados (variando de 3 mm a 8 mm de diâmetro) e curvas externas contornadas. A ausência de superfícies planas exigiu controle preciso em cada passada de usinagem.
- Requisitos principais : Acabamento superficial: Ra ≤ 0,4 μm (quase espelhado, sem riscos, rebarbas ou marcas de ferramentas)
- Tolerância dimensional: ±0,02 mm (crítica para a montagem de componentes internos)
- Integridade estrutural: Ausência de fissuras ou microdefeitos em seções ocas ou recortes.
Posicionamento de mercado : Gabinete de referência para a linha de produtos de alta gama do cliente, direcionado a consumidores premium e usuários profissionais para os quais design e qualidade são prioridades máximas.
Principais desafios: por que a usinagem tradicional não foi suficiente?
O projeto apresentou três desafios interligados que tornaram os métodos de fabricação padrão impraticáveis — cada um deles relacionado às propriedades do material e à complexidade do projeto:
Desafio 1: O titânio grau 5 (TC4) é inerentemente difícil de usinar.
O titânio TC4 possui alta resistência à tração (até 1.034 MPa) e baixa condutividade térmica, o que significa que o calor se acumula rapidamente na interface ferramenta-peça durante a usinagem. Isso causa desgaste rápido da ferramenta, lascamento e cortes irregulares — problemas que se agravam ao trabalhar com formas complexas. Tornos tradicionais ou máquinas CNC de eixo único não conseguiam manter parâmetros de corte consistentes, resultando em defeitos superficiais e erros dimensionais.
Desafio 2: O projeto complexo de tubos ocos exige controle multieixos
A combinação de tubos ocos, superfícies curvas e recortes precisos da estrutura significava que nenhum ângulo de usinagem único conseguiria acessar todas as características. As máquinas CNC tradicionais de 3 eixos exigiriam múltiplas configurações, introduzindo erros de alinhamento entre as características. Mesmo pequenos desalinhamentos (de apenas 0,03 mm) comprometeriam a simetria da peça e o encaixe com os componentes internos.
Desafio 3: Estética Premium Não Deixa Espaço Para Imperfeições
Por se tratar de um componente visível, a peça precisava de uma superfície impecável — livre de marcas de ferramentas, rebarbas ou descoloração. A tendência do TC4 de "agarrar" as ferramentas de corte (causando rasgos na superfície) e a descoloração induzida pelo calor representavam um grande obstáculo. O pós-processamento tradicional (como lixamento ou polimento) apresentava o risco de alterar as dimensões, portanto, o acabamento precisava ser obtido durante a usinagem.
Nossa solução personalizada: Usinagem CNC multieixos + Engenharia de precisão
Para superar esses desafios, combinamos tecnologia de usinagem avançada, ferramentas especializadas e controle rigoroso do processo, com foco na "perfeição da usinagem" em vez de correções pós-processamento:
Solução 1: Usinagem CNC de 5 eixos para geometrias complexas
Implantamos nossos centros de usinagem CNC de 5 eixos de alta precisão, que oferecem controle simultâneo sobre todos os eixos. Isso nos permitiu usinar as superfícies curvas da carcaça, o núcleo oco e os recortes em uma única configuração, eliminando erros de alinhamento decorrentes de múltiplas trocas de ferramentas. A capacidade do sistema de 5 eixos de ajustar o ângulo da peça em tempo real garantiu que cada detalhe fosse acessado com a orientação ideal da ferramenta, reduzindo o desgaste e melhorando a qualidade da superfície.
Solução 2: Ferramentas especializadas e parâmetros de corte para TC4
Para enfrentar os desafios de usinagem do TC4, otimizamos nossas ferramentas e parâmetros de processo:
- Seleção de ferramentas : Utilizamos fresas de topo de metal duro ultra-resistentes com revestimento de TiAlN, projetadas especificamente para usinagem de titânio. Essas ferramentas resistem ao calor e ao desgaste, mantendo o fio de corte afiado por mais tempo do que as ferramentas padrão.
- Parâmetros de corte : Nossos engenheiros ajustaram com precisão a velocidade do fuso (1.500–2.000 RPM) e a taxa de avanço (50–80 mm/min) para equilibrar a remoção de material com a dissipação de calor. Também utilizamos um sistema de refrigeração de alta pressão para remover os cavacos e resfriar a interface ferramenta-peça, evitando descoloração e lascas superficiais induzidas pelo calor.
Solução 3: Controle de Qualidade Durante o Processo para uma Estética Impecável
Integramos verificações de qualidade em todas as etapas da usinagem para garantir a perfeição:
- Inspeção pré-usinagem : A matéria-prima TC4 foi inspecionada por meio de testes ultrassônicos para detectar defeitos internos que poderiam causar fissuras durante a usinagem.
- Verificações durante o processo : Após o desbaste (remoção de 70% do material) e antes do acabamento, utilizamos uma máquina de medição por coordenadas (MMC) para verificar as dimensões, ajustando o percurso de corte conforme necessário para permanecer dentro das tolerâncias.
- Monitoramento do Acabamento Superficial : Durante o processo de acabamento, utilizamos um rugosímetro portátil para verificar o valor Ra em tempo real e ajustar a velocidade da ferramenta e a taxa de avanço para manter o valor alvo de 0,4 μm.
Como fabricamos as carcaças de titânio: um fluxo de trabalho passo a passo
Consistência e qualidade exigiam um processo estruturado e rastreável — veja como transformamos o TC4 bruto em gabinetes impecáveis:
- Preparação do material : Obtivemos barras de titânio grau 5 (TC4) certificadas (Ti-6Al-4V) e as cortamos em cilindros. Cada cilindro foi submetido a testes ultrassônicos para garantir a ausência de trincas internas ou impurezas.
- Usinagem de desbaste : O excesso de material é removido utilizando uma máquina-ferramenta CNC de cinco eixos para formar uma estrutura tubular oca básica. Para garantir a precisão dimensional durante o processo de acabamento, reservamos uma "sobremedida de acabamento" de 0,1 mm.
- Acabamento de Precisão : Utilizamos ferramentas de acabamento de metal duro revestido para usinar curvas, recortes e o núcleo oco interno. O fluido de corte de alta pressão foi usado continuamente para manter a qualidade da superfície. Esta etapa levou 2,5 horas por peça — um processo lento e preciso para evitar defeitos.
- Rebarbação e Polimento : Realizamos a rebarbação manual com ferramentas de ponta diamantada (para evitar riscos) e um polimento final de precisão com uma roda de polimento e composto compatível com titânio. Isso resultou em um acabamento superficial com Ra ≤ 0,4 μm sem alterar as dimensões.
- Auditoria final de qualidade : Cada protótipo passou por uma inspeção em 3 etapas: Verificação dimensional com CMM (verificando a tolerância de ±0,02 mm)
- Teste de acabamento superficial com perfilômetro
- Inspeção visual sob iluminação LED (para detectar arranhões ou imperfeições microscópicas)
Resultados: Protótipos impecáveis e um compromisso com a produção.
Entregamos o lote de protótipos dentro do prazo — e a reação do cliente foi imediata. Sua equipe de engenharia realizou testes rigorosos, incluindo verificação dimensional, testes de encaixe com componentes internos e avaliações da qualidade da superfície. Os protótipos superaram as expectativas:
“Essas carcaças de titânio são impecáveis — cada curva é precisa, a superfície é imaculada e elas se encaixam perfeitamente em nossos componentes internos. Já trabalhamos com fabricantes de titânio antes, mas esse nível de detalhe se destaca como referência no setor. Estamos prontos para avançar com a produção.”— Diretor de P&D do Cliente
Animado com o sucesso do protótipo, o cliente confirmou um pedido de produção experimental de 100 unidades, com previsão de entrega para janeiro. Eles também compartilharam planos para expandir nossa parceria para outros gabinetes complexos de titânio e alumínio para sua linha de produtos de 2025 — transformando um projeto de protótipo em uma colaboração de longo prazo.
Valor para o Cliente: Mais do que uma Peça — Um Diferencial Competitivo
Nossa solução agregou valor que foi muito além de uma simples estrutura de alta qualidade:
- Aprimoramento da marca : O acabamento impecável em titânio elevou o produto principal do cliente, fortalecendo sua posição no mercado premium.
- Economia de tempo : Ao entregar protótipos prontos para produção (sem necessidade de redesenhos ou retrabalhos), reduzimos o tempo de lançamento do produto no mercado em 6 semanas.
- Redução de riscos : Nosso controle de qualidade durante o processo eliminou o risco de peças defeituosas — algo crucial para um material de alto custo como o TC4.
- Escalabilidade : Nossa configuração CNC de 5 eixos está pronta para ser dimensionada desde protótipos até produção em alto volume, garantindo consistência quando o cliente aumentar a demanda.
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