Usinagem CNC de Alumínio: O Guia Definitivo

A usinagem CNC de alumínio é uma técnica de fabricação popular nas modernas indústrias de fabricação de peças de metal.

Para obter sucesso na usinagem CNC do alumínio, você deve escolher o melhor grau de material, conhecer os benefícios, escolher uma técnica adequada, estimar o custo ou aplicar o acabamento superficial correto.

Portanto, se você deseja ser um especialista em usinagem CNC de alumínio, leia este guia.

Classes de usinagem CNC de alumínio

Diferentes graus de alumínio encontram uso em aplicações industriais com diferenças básicas detalhadas em propriedades inerentes. Eles incluem:

Mais recursos :

Liga de alumínio – Fonte: Wikipédia

Tipos de ligas de alumínio – Fonte: Metal Super Market

Tipos de alumínio – Fonte: Thomas Net

Vantagem de usinagem CNC de alumínio

Muitos benefícios advêm da realização de peças usinadas CNC de alumínio em seu projeto.

i. Resistência à corrosão: Os níveis de resistência das ligas de alumínio usinadas por CNC variam dependendo dos elementos constituintes. No entanto, essa continua sendo uma característica padrão que permite a aplicação de peças usinadas por CNC em ambientes corrosivos ou expostos.

ii. Usinabilidade: O alumínio é altamente usinável e maleável devido à sua ductilidade e maleabilidade. Isso torna a produção econômica, pois permite alta precisão e repetibilidade, com menor desgaste das ferramentas.

iii. Condutividade elétrica: Embora inferior à do cobre, a condutividade do alumínio ainda apresenta uma transferência de sinal elétrico aceitável. Portanto, você pode utilizar essas peças usinadas em CNC em aplicações onde a condutividade é necessária.

iv. Potencial da Anodização: Após a usinagem CNC de peças de alumínio, é possível aprimorar suas propriedades físicas por meio da anodização. A anodização melhora as qualidades da superfície da peça de alumínio usinada por CNC, como espessura e resistência ao desgaste.

v. Reciclabilidade: Peças de alumínio não utilizadas ou descartadas, resultantes do processo de usinagem CNC, podem ser recicladas e reutilizadas. A reciclagem reduz a poluição, o desperdício de energia e até mesmo os custos de produção.

vi. Relação resistência/peso: A elevada relação resistência/peso do alumínio permite a usinagem CNC de peças onde resistência e peso são fatores importantes.

Mais recursos :

O que é usinagem CNC? – Fonte: Thomas Net

Processo de usinagem CNC – Fonte: Universidade Goodwin

Limitações da Usinagem CNC de Alumínio

Você pode encontrar algumas dificuldades ao usinar CNC alumínio. Alguns contratempos comuns incluem:

i. Trabalhabilidade: Os diferentes tipos de alumínio e suas ligas representam um desafio durante a usinagem CNC, afetando processos como fresagem e corte.

ii. Temperatura de operação: A maleabilidade do alumínio e seu baixo ponto de fusão limitam a temperatura de operação na usinagem CNC. Consequentemente, operações de usinagem CNC que resultam em alta produção de calor podem causar deformidades.

Benefícios Usinagem CNC de Protótipos de Alumínio

A prototipagem é um processo que permite que você experimente ou teste um projeto antes de realizar uma produção completa. Sua importância é destacada a seguir:

• O alumínio está prontamente disponível, fácil de trabalhar e reciclável, portanto, incorre em enormes economias de custos.
• Ao realizar usinagem CNC de protótipos de alumínio, você pode facilmente verificar e implementar projetos sem incorrer em grandes perdas.

Processos de Usinagem CNC de Alumínio

Quando se trata de usinagem CNC de alumínio, existem muitas tecnologias que você pode adotar, dependendo das especificações da peça. Por exemplo, você pode querer fazer furos, fazer roscas ou usinar peças cilíndricas.

Como resultado, você deve escolher uma técnica de usinagem CNC adequada:

Torno CNC Alumínio

Ao tornear alumínio com CNC, a ferramenta de corte permanece na posição enquanto você gira a peça de trabalho para remover o material indesejado. O torno CNC encontra uso em torneamento CNC de alumínio utilizando instruções alimentadas por computador para converter a peça de alumínio na forma desejada.

Você pode considerar esses equipamentos CNC para usinar alumínio.

       eu. Torno CNC Vertical

Aqui, o fuso é fixado verticalmente realizando a operação de torneamento movendo a peça de trabalho para cima e para baixo. É favorável para operações unilaterais e onde a suspensão da peça de trabalho é um problema.

     ii. Tornos CNC Horizontais

Em vez de um fuso como em seus compatriotas verticais, esses tornos CNC implementam horizontalmente vários cabeçotes. Pode realizar usinagem CNC de alumínio em vários projetos com resíduos caindo facilmente por gravidade.

Vantagens do Torneamento CNC de Alumínio

Empregar o torneamento CNC na usinagem CNC de alumínio oferece as seguintes vantagens:

• Económicamente viáveis: O torneamento CNC do alumínio aumenta a eficiência da produção, realizando o processo em tempos mais curtos, tornando-o econômico.
• Eficiência: O ajuste CNC do alumínio reduz o desperdício, tornando as operações altamente precisas, aumentando a eficiência do processo.

CNC Moagem de Alumínio

Liga de alumínio de moagem CNC é uma operação popular hoje. Você usará uma ferramenta multiponto para processar material estacionário de alumínio.

Quando se trata de fresagem CNC, você pode usar:

• Fresadora vertical CNC
• Fresadora CNC horizontal
• Fresadora CNC multi-eixos

As fresadoras multieixos são capazes de realizar movimentos em vários eixos, permitindo operações mais rápidas e precisas em peças de alumínio.

Métodos de fresagem CNC

Existem diversas abordagens para a fresagem CNC de peças de alumínio, como segue:

• Fresagem Angular: Aqui, o eixo de rotação da fresadora CNC e a superfície da peça de alumínio são separados em ângulo. Assim, produz desenhos específicos como ranhuras e outros cortes angulados.
• Faceamento: A ferramenta trabalha para baixo contra a peça de trabalho de alumínio produzindo designs complexos com o eixo de rotação perpendicular à peça de trabalho.
• Fresagem de Forma: A usinagem CNC do alumínio com este método de fresagem permite a formação de cortes arredondados ao empregar várias ferramentas.
• Fresamento de Perfil: Emprega um processo de três etapas de desbaste, acabamento semi e final na produção de peças de alumínio côncavas e convexas.
• Fresamento de Superfície: Remove o material da superfície da peça de trabalho de alumínio com a peça de trabalho paralela ao eixo de rotação.

CNC Perfuração de alumínio

A furação CNC de peças de alumínio envolve o uso de ferramentas especiais conhecidas como brocas para criar furos. Esses furos são essenciais durante a montagem, principalmente ao utilizar parafusos, porcas e rebites.

Tipos de furadeira CNC

Os seguintes tipos de broca CNC podem efetivamente transformar peças de alumínio para sua aplicação:

i. Furadeira de bloco: Suporta múltiplas cabeças de trabalho capazes de acomodar diversos fusos e pode realizar inúmeras operações simultaneamente.

ii. Microfuradeira de bancada: Possui alta precisão, com mandris pequenos úteis para fazer furos muito pequenos em peças de aço inoxidável.

iii. Furadeira com múltiplos fusos: Possui uma única cabeça de trabalho com múltiplos fusos, permitindo trabalho simultâneo.

iv. Furadeira de Braço Radial : Utiliza uma cabeça rotativa capaz de realizar diferentes movimentos para executar diversas operações em uma peça de trabalho fixa.

v. Furadeira tipo torre : Possui uma torre com várias cabeças de trabalho, permitindo alterar as posições com facilidade e trocar as ferramentas rapidamente.

vi. Furadeira de coluna : Este tipo de furadeira CNC alimenta a peça de trabalho em uma ferramenta e possui um cabeçote com transmissão por engrenagem.

Corte CNC Alumínio

O corte CNC de alumínio consiste em extrair peças de alumínio com as dimensões adequadas a partir de chapas ou barras maiores, de acordo com as necessidades do projeto. Alguns dos equipamentos de corte CNC de alumínio que você pode utilizar incluem:

i. Máquinas a laser CNC: Utilizam um feixe de laser de alta potência controlado por computador para cortar alumínio. O processo de corte ocorre por vaporização, fusão ou combustão, resultando em cortes de alta precisão.

ii. Cortadoras de plasma CNC: Estas funcionam criando um poderoso arco de plasma a partir do aquecimento extremo do ar comprimido. O arco de plasma resultante derrete o alumínio enquanto, simultaneamente, remove o material fundido, cortando-o sob controle computadorizado.

iii. Router CNC: Utiliza uma fresa de topo para extrair material ou moldar peças de alumínio no formato desejado. Também é útil para separar peças maiores de alumínio, levando em consideração o tipo de fresa e a velocidade de avanço.

iv. Cortadoras a jato de água CNC: Consistem na produção de jatos de água misturados com abrasivos sob alta pressão através de minúsculos bicos. A ação do jato atingindo a superfície de alumínio em alta velocidade inicia cortes a frio sem deformação.

5 dicas para cortar alumínio com fresadora CNC

A fresadora CNC pode auxiliar em seus projetos, cortando alumínio facilmente no formato e tamanho desejados. No entanto, é preciso considerar as seguintes dicas para um corte correto:

• Determine a taxa de velocidade e a alimentação da fresadora CNC, geralmente usando uma calculadora para garantir um corte limpo.
• Ao usar uma fresadora CNC em alumínio, altas rotações são necessárias, necessitando o uso de fresas de metal duro.
• Inclua um sistema de névoa em sua configuração para atuar como lubrificante para o cortador e alumínio evitando desgaste e deformação, respectivamente.
• Utilize passes rasos progressivos para atingir a profundidade de corte para garantir fácil remoção de cavacos e resultados finais de qualidade.
• O corte CNC de alumínio com uma fresadora CNC trabalha com no máximo três canais para evitar o acúmulo de cavacos e, assim, o travamento. Além disso, o uso de canais reduzidos anda de mãos dadas com uma redução na taxa de avanço.

Fatores que influenciam a seleção de ferramentas na usinagem CNC de alumínio

A seleção de ferramentas na usinagem CNC de alumínio é essencial para determinar a qualidade do corte e o sucesso do processo. Consequentemente, a seleção de ferramentas é um processo importante que considera os seguintes fatores:

Fluido de corte

Embora o alumínio seja macio, o corte a seco resulta na formação de rebarbas e bordas inconsistentes, tornando necessário o uso de fluidos de corte. As emulsões de óleo são fluidos de corte apropriados, pois aquelas com traços de cloro e enxofre deixam manchas na superfície do alumínio.

Alimentações e velocidades

A velocidade de corte na usinagem CNC do alumínio refere-se às rotações por minuto da ferramenta. Os parâmetros da ferramenta de raio e velocidade do material influenciam.

Você pode empregar altas velocidades de corte em alumínio para reduzir o acúmulo de cavacos e o acúmulo de calor e aumentar a qualidade do acabamento.

A taxa de avanço descreve o deslocamento da ferramenta ao fazer um ciclo completo. Também se aplica à peça de trabalho onde ela é girada e a ferramenta é mantida na posição.

Design de ferramentas

A configuração da ferramenta, digamos, contagem de canais, é vital para fazer ou quebrar um processo de usinagem CNC de alumínio. Por exemplo, ter uma contagem de canais baixa (2-3) ao trabalhar em alumínio garante que não haja acúmulo de cavacos.

Material de ferramenta

O alumínio é um metal macio e as ferramentas de usinagem requerem arestas vivas não propensas ao desgaste, como o carboneto.

Alternativamente, existem sistemas de ferramentas feitos de cobalto. No entanto, isso é para situações em que não há reatividade com o alumínio.

A reatividade com o alumínio pode causar danos à superfície, especialmente em altas temperaturas.

No entanto, você pode empregar carboneto com um leve teor de cobalto para obter a tenacidade desejada sem deformação.

Ângulo da Hélice

É o ângulo formado pela linha imaginária cortando o centro da ferramenta e o plano tangencial de ação. Um ângulo grande tornará a remoção de cavacos mais rápida.

Claro, isso terá o custo de aumentar o atrito. Como resultado, haverá um aumento na temperatura.

O calor resultante pode fazer com que os cavacos adiram à ferramenta durante a soldagem, especialmente ao usinar em altas velocidades. Ter um ângulo de hélice pequeno atinge exatamente o oposto.

Dicas para usinagem CNC de alumínio

O papel da usinagem CNC de alumínio é fundamental para a produção de muitos aparelhos e equipamentos do dia a dia. Seguir as dicas a seguir ao usinar alumínio com CNC garante produtos de qualidade e, ao mesmo tempo, mantém você seguro.

• Sempre aplique lubrificante. Lubrificar sua área de ação entre a ferramenta e o material de alumínio reduz o atrito facilitando o processo de usinagem CNC. Ele também garante que as bordas fiquem retas e evita danos causados ​​pelo calor.
• Sempre remova os cavacos formados. Permitir que lascas se acumulem em torno de sua ferramenta pode resultar em quebra e deformação do alumínio.
• Não acelere o processo. Empregue a taxa de avanço e velocidade apropriadas dependendo da ferramenta, classe de alumínio e processo de usinagem. Você também não deve empregar taxas de alimentação muito lentas, pois isso apenas embotaria a ferramenta.
• Vá com cortadores com diâmetros pequenos. Isso é especialmente verdadeiro ao tentar atingir uma profundidade de corte profunda, pois torna o processo mais suave.
• Use a ferramenta apropriada. Por exemplo, ao trabalhar em alumínio, ferramentas de metal duro são preferíveis em comparação com HSS e cobalto.

Como estimar o custo da usinagem CNC de alumínio

Como todos os outros projetos, ao usinar CNC alumínio, você precisa fazer uma estimativa de custo. Ter uma estimativa de custo garante que você possa fazer um orçamento para suas necessidades e atender às demandas do projeto.

Ao estimar o custo da usinagem CNC de alumínio, considere os seguintes fatores:

Necessidades materiais

Considerações essenciais com relação às suas necessidades de material são o grau de alumínio e tamanho ou quantidade necessária. Como a usinagem CNC do alumínio envolve processos subtrativos, a complexidade do projeto influenciará o uso do material.

Necessidades de mão de obra

Embora muitos equipamentos de usinagem CNC de alumínio sejam controlados por computador, eles ainda requerem supervisão humana. Suas necessidades de mão de obra são determinadas considerando o número de funcionários, nível de habilidade, horas trabalhadas e fórmula de remuneração.

Acabamentos de Superfície para Máquinas CNC Peças de Alumínio

A aplicação de um acabamento de superfície às peças usinadas CNC de alumínio pode melhorar suas propriedades físicas e durabilidade. Diferentes acabamentos de superfície são aplicáveis ​​com alguns discutidos abaixo.

• Anodização: A anodização pode resultar em um revestimento transparente, colorido ou duro por meio da passivação elétrica, melhorando a resistência à corrosão e ao desgaste.
• Jateamento de esferas: Resulta em uma superfície de peça de alumínio usinada CNC consistentemente lisa, eliminando marcas de ferramentas e outras deformidades de superfície.
• Revestimento de Conversão de Cromato: Adicionar este revestimento sobre sua peça de alumínio usinada CNC mantém a condutividade e aumenta a resistência ao desgaste e à corrosão.
• Revestimento cromado decorativo: A cromagem serve principalmente ao valor estético em sua peça de alumínio usinada CNC, ao mesmo tempo em que aumenta a durabilidade da superfície.
• Polimento: Emprega meios mecânicos ou químicos, resultando em sua peça de alumínio alcançando uma superfície lisa e altamente reflexiva.
• Revestimento em pó: Aqui, você aplica tinta em pó em suas peças de alumínio usinadas em CNC antes de submetê-las ao cozimento no forno. O revestimento em pó aumenta a resistência e a durabilidade da superfície.

Você pode aprender mais sobre tratamentos de superfície em alumínio.

Aplicações de peças de alumínio usinadas em CNC

A aplicação de peças usinadas CNC de alumínio se estende por todas as indústrias, encontrando uso em quase todos os setores. Algumas aplicações comuns da indústria são as seguintes:

i. Automotivo: As principais propriedades que permitem o uso de peças de alumínio no setor automotivo são resistência, leveza e durabilidade.

ii. Alimentos/Farmacêutica: As peças de alumínio usinadas por CNC encontram aplicação, especialmente em embalagens, nas indústrias alimentícia e farmacêutica devido à sua natureza fleumática quando em contato com substâncias.

iii. Aeroespacial: A incrível resistência em relação ao peso exibida pelas peças de alumínio usinadas por CNC torna seu uso em aeronaves extremamente popular.

iv. Esportes: Muitos equipamentos e acessórios esportivos utilizam peças de alumínio usinadas por CNC devido à sua durabilidade, resistência e leveza. Isso inclui quadros de bicicleta, tacos de beisebol, raquetes e apitos, para citar alguns exemplos.

v. Elétrica: Como o alumínio apresenta condutividade elétrica além de sua excelente resistência à corrosão, ele está presente em muitos componentes e aparelhos elétricos.

Conclusão

A versatilidade do alumínio e a facilidade de usinagem CNC permite sua ampla utilização na produção de peças e componentes. A usinagem CNC de alumínio permite que você facilmente dê vida aos seus projetos.

Mais recursos :

Componentes usinados por CNC – Fonte: HMAKING

Usinagem CNC de peças de alumínio – Fonte: Protolabs

Peças de torneamento CNC - Fonte: HMAKING

Usinagem CNC de alumínio – Fonte: 3Ds

Peças de perfuração CNC - Fonte: HMAKING

Benefícios da usinagem CNC de alumínio – Fonte: 3ERP

Usinagem CNC de alumínio – Fonte: Xomerty

Alumínio para usinagem CNC – Fonte: GENSUN