HONSCNPeças de metal para máquinas CNC

Com a chegada da quarta revolução industrial mundial e o desenvolvimento contínuo da ciência, da tecnologia e da produção social, a tecnologia de fabricação mecânica passou por profundas transformações. A estrutura dos produtos mecânicos tornou-se cada vez mais racional, e seu desempenho, precisão e eficiência foram aprimorados progressivamente. Assim, os equipamentos de produção para o processamento de produtos mecânicos passaram a exigir alto desempenho, alta precisão e alto nível de automação. Para solucionar as limitações das máquinas-ferramenta convencionais na produção de peças únicas e em pequenos lotes, especialmente no processamento automático de peças complexas, surgiu a usinagem CNC.

Embora a China tenha se tornado um país de processamento, com fábricas de processamento de peças de precisão espalhadas por todo o país, segundo dados da Administração Geral de Alfândegas da China, em janeiro e fevereiro de 2023, o volume acumulado de exportação de máquinas-ferramenta chinesas atingiu 2.364.123 unidades (2.364.100 unidades). Desde peças de precisão personalizadas de alta tecnologia usinadas por CNC até produtos padrão comuns, é possível alcançar a produção em massa padronizada. A aplicação da tecnologia CNC permite o processamento automático de peças e melhora a eficiência da produção. O potencial da tecnologia CNC é especialmente grande nos setores automotivo, aeroespacial e de equipamentos eletrônicos.

A usinagem CNC é amplamente utilizada na indústria de autopeças, abrangendo motor, transmissão, chassi, sistema de freios, sistema de direção e outros componentes. Contudo, em qualquer área de usinagem de precisão, alcançar alta precisão e alta velocidade é um importante diferencial competitivo para conquistar clientes.

A seguir, apresentamos algumas aplicações específicas da usinagem CNC na área de peças automotivas:

Usinagem de peças de motor: A usinagem CNC pode ser usada para fabricar diversas peças do motor, como bloco do motor, virabrequim, biela, sede de válvula, etc., que exigem alta precisão e alta resistência.

1. Processamento de peças de transmissão: A usinagem CNC pode ser usada para fabricar várias peças do sistema de transmissão, como engrenagens, embreagens, eixos de transmissão, etc., que exigem alta precisão e alta resistência.

2. Processamento de peças de freio: A usinagem CNC pode ser usada para fabricar várias peças do sistema de freio, como discos de freio, pastilhas de freio, freios, etc., que exigem alta precisão e alta qualidade.

3. Processamento de peças de direção: A usinagem CNC pode ser usada para fabricar várias peças do sistema de direção, como caixa de direção, barra de direção, mecanismo de direção, etc. Essas peças exigem alta precisão e alta resistência.

Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de usinagem CNC e a expansão dos campos de aplicação, seja no projeto de carrocerias ou no processamento de componentes eletrônicos internos de automóveis, o alcance da tecnologia de usinagem CNC personalizada no campo da automação será cada vez mais amplo. No futuro, a tecnologia de usinagem CNC continuará a desempenhar um papel importante na indústria automotiva.

A usinagem de peças de precisão desempenha um papel crucial em diversos setores, incluindo aeroespacial, automotivo, médico e de manufatura. Peças de precisão para máquinas têm requisitos específicos para garantir desempenho ideal. Um aspecto crucial é o material utilizado na usinagem. Se a dureza do material usinado for maior que a da ferramenta de torno, pode causar danos irreparáveis. Portanto, é essencial selecionar materiais compatíveis com a usinagem de precisão.

1. Resistência e durabilidade do material

Um dos principais requisitos para o processamento de peças de máquinas de precisão é a resistência e durabilidade do material. As peças de máquinas frequentemente sofrem tensões e pressões significativas durante a operação, e os materiais selecionados devem ser capazes de suportar essas forças sem deformar ou quebrar. Por exemplo, componentes aeroespaciais exigem materiais com alta relação resistência/peso, como ligas de titânio, para garantir integridade estrutural e confiabilidade.

2. Estabilidade Dimensional

As peças de máquinas de precisão devem manter sua estabilidade dimensional mesmo sob condições operacionais extremas. Os materiais utilizados em seu processamento devem possuir baixos coeficientes de expansão térmica, permitindo que as peças mantenham sua forma e tamanho sem deformações ou distorções devido a flutuações de temperatura. Aços com baixos coeficientes de expansão térmica, como aço ferramenta ou aço inoxidável, são geralmente preferidos para peças de máquinas de precisão sujeitas a condições térmicas variáveis.

3.Resistência ao desgaste e à corrosão

As peças de máquinas de precisão frequentemente interagem com outros componentes ou ambientes que podem causar desgaste e corrosão. Os materiais escolhidos para seu processamento devem apresentar excelente resistência ao desgaste para suportar o atrito constante e minimizar danos à superfície. Além disso, a resistência à corrosão é crucial para garantir a longevidade das peças, especialmente em indústrias onde a exposição à umidade, produtos químicos ou ambientes agressivos é comum. Materiais como aço temperado, aço inoxidável ou certos tipos de ligas de alumínio são frequentemente utilizados para aumentar a resistência ao desgaste e à corrosão.

4. Usinabilidade

A usinagem eficiente e precisa é um fator crítico na fabricação de peças de máquinas de precisão. O material selecionado para processamento deve possuir boa usinabilidade, permitindo que seja facilmente cortado, perfurado ou moldado no formato desejado com o mínimo desgaste da ferramenta. Materiais como ligas de alumínio, com excelentes propriedades de usinabilidade, são frequentemente preferidos por sua versatilidade e facilidade de moldagem em geometrias complexas.

5. Condutividade Térmica

O gerenciamento térmico é crucial no processamento de peças de máquinas de precisão, pois o calor excessivo pode afetar negativamente o desempenho e aumentar o risco de falhas. Materiais com alta condutividade térmica, como ligas de cobre ou certos tipos de alumínio, ajudam a dissipar o calor de forma eficiente, evitando o aumento localizado da temperatura e garantindo condições operacionais ideais.

6. Relação custo-benefício

Embora atender aos requisitos específicos seja crucial, a relação custo-benefício também é uma consideração importante no processamento de peças de máquinas de precisão. Os materiais selecionados devem encontrar um equilíbrio entre desempenho e custo, garantindo que o produto final permaneça economicamente viável sem comprometer a qualidade. Realizar uma análise de custo-benefício e considerar fatores como disponibilidade de materiais, complexidade do processamento e orçamento geral do projeto pode auxiliar na tomada de decisões informadas sobre a seleção de materiais.

As peças de precisão processadas em aço inoxidável apresentam vantagens como resistência à corrosão, longa vida útil e boa estabilidade mecânica e dimensional, sendo amplamente utilizadas nas áreas médica, de instrumentação e em outros campos de máquinas de precisão.

Os motivos pelos quais o aço inoxidável afeta a precisão de usinagem das peças.

A excepcional resistência do aço inoxidável, aliada à sua impressionante plasticidade e ao notável fenômeno de endurecimento por deformação, resulta em uma disparidade significativa na força de corte quando comparada à do aço carbono. De fato, a força de corte necessária para o aço inoxidável supera a do aço carbono em mais de 25%.

Ao mesmo tempo, a condutividade térmica do aço inoxidável é apenas um terço da do aço carbono, e a temperatura do processo de corte é alta, o que deteriora o processo de fresagem.

A crescente tendência de endurecimento por usinagem observada em materiais de aço inoxidável exige nossa atenção. Durante a fresagem, o processo de corte intermitente leva a impactos e vibrações excessivas, resultando em desgaste substancial e quebra da fresa. Além disso, o uso de fresas de topo de pequeno diâmetro apresenta um risco maior de quebra. Significativamente, a diminuição da durabilidade da ferramenta durante o processo de fresagem afeta negativamente a rugosidade superficial e a precisão dimensional de peças de precisão usinadas em aço inoxidável, tornando-as incapazes de atender aos padrões exigidos.

Soluções de precisão para processamento de peças de aço inoxidável

No passado, as máquinas-ferramenta tradicionais tinham sucesso limitado na usinagem de peças de aço inoxidável, principalmente quando se tratava de componentes de precisão de pequeno porte. Isso representava um grande desafio para os fabricantes. No entanto, o surgimento da tecnologia de usinagem CNC revolucionou o processo de usinagem. Com o auxílio de ferramentas avançadas revestidas com cerâmica e ligas metálicas, a usinagem CNC assumiu com sucesso a complexa tarefa de processar inúmeras peças de precisão em aço inoxidável. Esse avanço não apenas melhorou a precisão da usinagem de componentes de aço inoxidável, como também aumentou significativamente a eficiência do processo. Como resultado, os fabricantes agora podem confiar na usinagem CNC para obter uma produção precisa e eficiente de peças de precisão em aço inoxidável.

Como fabricante líder do setor no processamento de peças para máquinas de precisão, a HONSCN entende a importância dos requisitos de materiais para a entrega de produtos excepcionais. Priorizamos o uso de materiais de alta qualidade que atendam a todos os requisitos específicos, garantindo desempenho, durabilidade e confiabilidade superiores. Nossa equipe de profissionais experientes avalia meticulosamente as necessidades exclusivas de cada projeto, selecionando os materiais mais adequados para garantir a satisfação do cliente e soluções líderes do setor.

Em conclusão, o processamento de peças de máquinas de precisão exige uma análise cuidadosa dos materiais utilizados. Da resistência e durabilidade à resistência ao desgaste e usinabilidade, cada requisito desempenha um papel vital na obtenção de produtos de alta qualidade. Ao compreender e atender a esses requisitos específicos de materiais, os fabricantes podem produzir peças de máquinas de precisão que se destacam em desempenho, confiabilidade e longevidade. Confie na HONSCN para todas as suas necessidades de processamento de peças de máquinas de precisão, pois nos esforçamos para oferecer excelência por meio de uma seleção meticulosa de materiais e uma experiência excepcional em fabricação.

Chapas metálicas, usinagem CNC e impressão 3D são os três métodos de processamento mais comuns no mercado atual para revestimento de equipamentos e peças estruturais.

Cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens, e o processamento de chapas metálicas é relativamente simples devido às características de conformação, alta eficiência e baixo custo, apresentando vantagens na produção de amostras, pequenos lotes e em massa.

As matérias-primas comuns para o processamento de chapas metálicas são ferro, alumínio, aço inoxidável e outras chapas metálicas, e as principais tecnologias de processamento são corte a laser, dobra, rebitagem, estampagem, soldagem, pulverização e outros processos principais.

As matérias-primas em chapa metálica são placas padrão, divididas principalmente em três categorias: ferro, alumínio e aço inoxidável . Para a mesma área, a chapa de ferro é a mais barata, seguida pela chapa de alumínio, sendo a de aço inoxidável a mais cara.

Propriedade do material

1. Ferrugem

A chapa de ferro enferruja, a chapa de aço 201 pode enferrujar, a chapa de aço 304 não enferruja e a chapa de alumínio não enferruja.

A chapa de ferro está definitivamente enferrujada, e a aparência geral das peças é resultado de processos de tratamento de superfície, como pulverização e pintura, para solucionar esses problemas. No entanto, esse tratamento de superfície aumenta os custos, que podem não ser elevados, mas são particularmente importantes na produção em massa.

Para resolver esse problema, existe também um tipo de chapa de ferro chamada chapa galvanizada ( a chapa galvanizada divide-se em dois tipos: com e sem ornamentos ) . Ela é feita com base na chapa original, revestida com zinco, e tem um preço quase igual, mas resolve o problema da ferrugem. No entanto, a camada galvanizada com saliências e arranhões também enferrujará.

Para reduzir custos, chapas galvanizadas são geralmente utilizadas na estrutura interna dos equipamentos. Claro que também podem ser usadas como parte externa.

(Em termos de características do material, o aço inoxidável 201 é relativamente muito mais duro que o 304, e a tenacidade do 304 será maior.)

2. Usinabilidade

Os dois principais processos de processamento de chapas metálicas são a dobra e a soldagem. Em termos de materiais, a ductilidade e a resistência à tração das chapas de ferro e do aço inoxidável são relativamente estáveis, permitindo a realização tanto da dobra quanto da soldagem.

Aqui, o foco está no alumínio, este material possui diferentes séries, sendo as mais comuns 5052, 6061 e 7075.

O alumínio da série 7, também chamado de alumínio aeronáutico, possui a maior resistência e dureza, mas uma dureza excessiva o torna inadequado para dobras, podendo quebrar.

O alumínio da série 6 possui resistência e dureza intermediárias, porém não é adequado para dobras, havendo risco de quebra.

O alumínio da série 5 apresenta ductilidade e resistência à tração estáveis, sendo adequado para curvatura.

A escolha do alumínio, além da sua capacidade de ser dobrado, também difere no processo comum de oxidação da superfície, e a cor de diferentes séries de alumínio após a oxidação pode apresentar pequenas variações.

Além disso, em comparação com o ferro e o aço inoxidável, a condutividade térmica do alumínio é alta, a soldagem é mais difícil em comparação com o ferro e o aço inoxidável, e a fábrica em geral não possui necessariamente a capacidade de soldar peças de alumínio, portanto, o custo da soldagem é alto, o que também é um fator importante que afeta o custo de produção.

Conclusão

1. A chapa de ferro é a mais barata, mas enferruja com facilidade. Geralmente, recebe um tratamento de superfície por aspersão, sendo adequada tanto para peças estruturais internas quanto para peças de acabamento. As chapas de ferro mais comuns são divididas em chapas laminadas a frio e chapas galvanizadas. A diferença entre elas reside na presença ou não de uma camada galvanizada, sendo o preço similar.

2. O custo do material da chapa de alumínio é bom, permite anodização, pode ser dobrada apenas nas séries 5, as séries 6 e 7 se dividem ao serem dobradas (existem outras séries 1 que não serão mencionadas), não enferruja facilmente, adequada para peças estruturais internas, os custos de soldagem são mais altos, o custo de fabricação de peças com formatos especiais também será maior.

3. O aço inoxidável não passa por tratamento de pulverização superficial, pode apresentar efeito de trefilação, podendo ser utilizado na fabricação de peças estruturais e peças moldadas. Sua única desvantagem é o preço elevado.

Antes de explicar o processo, vamos primeiro pensar em quais problemas são resolvidos principalmente por esses processos em diversas indústrias importantes, como CNC, usinagem de chapas metálicas, estampagem, moldagem por injeção e, agora, impressão 3D.

Além dos detalhes específicos do processamento, do ponto de vista geral, eles estão, na verdade, resolvendo o problema da moldagem 3D de diferentes matérias-primas.

Significa que, embora se trate de um processo de fabricação diferente, utilizando matérias-primas diferentes, o objetivo desses processos é o mesmo: produzir uma peça estrutural com comprimento, largura e altura, além de outras características.

Para apresentar o processo de conformação de chapas metálicas de forma mais clara e intuitiva, bem como sua eficiência e vantagens, analisaremos o processo central do processamento de chapas metálicas - a dobra de chapas metálicas - sob três perspectivas: princípio de conformação, princípio de dobra e cálculo de custos.

Na prática, uma peça estrutural 3D do tamanho da palma da mão pode ser formada em apenas dez segundos, e para peças um pouco maiores, além da coleta e posicionamento de pontos complexos, o tempo de moldagem é de apenas dezenas de segundos. Não é preciso abrir um molde para fabricar uma peça tão grande; será que a tecnologia de processamento permite a conformação em dezenas de segundos? Conformação rápida e baixo custo: essa é a principal vantagem da dobra de chapas metálicas !

Mais um detalhe: a matéria-prima é macia antes de ser dobrada, mas depois de dobrada, torna-se resistente! Esse detalhe é um conceito muito importante no projeto estrutural de chapas metálicas, pois a chapa metálica pode ser dobrada para aumentar sua resistência!

Por exemplo, para fabricar uma peça com uma área relativamente grande, a fim de evitar deformações, podemos usar essa estratégia para reforçar diretamente a chapa fina por meio de curvatura, o que pode reduzir tanto o peso quanto o custo das matérias-primas.

Resumo das vantagens

1. Baixo custo de matéria-prima: permite o uso de materiais muito finos para atingir um grande volume; o processo de curvatura também pode ser utilizado para aumentar a resistência da chapa e solucionar o risco de deformação. Além disso, a curvatura permite a rápida transformação da chapa em uma peça tridimensional (lembrando que a menção a um grande volume se refere às vantagens da chapa neste nível).

2. A velocidade de moldagem é rápida, o custo de moldagem é baixo, a velocidade de moldagem não depende do tamanho, não há necessidade de abrir o molde, sendo adequado para protótipos e produção em massa.

Princípios de processamento de chapas metálicas

O princípio de dobramento consiste na extrusão de moldes superior e inferior, permitindo a dobra de peças com diferentes ângulos. Os moldes são compostos principalmente por um molde inferior e um molde superior. Além do molde de moldagem, o molde inferior geralmente possui ranhuras em V, e diferentes moldes de dobramento são selecionados de acordo com a espessura do material a ser dobrado.

As matrizes de dobra mais comuns são divididas principalmente em dois tipos: com lâmina reta e com lâmina curva. A principal diferença entre elas reside na forma como evitam interferências durante a dobra.

Além de alguns formatos especiais, para garantir a precisão e melhorar a eficiência, alguns moldes de moldagem também serão preparados com antecedência, como persianas (que podem ser processadas por máquinas de dobra ou por máquinas de puncionamento) e moldes de arco comumente usados.

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