Neste curso Guia para compradores de máquinas CNC, você aprenderá sobre as diferentes máquinas CNC, algumas informações básicas sobre elas e seus preços esperados. Esta peça também funciona como um guia do comprador de máquinas CNC para madeira. Leia!
O que é uma máquina CNC?
CNC significa controle numérico computadorizado. É um processo de fabricação que combina usinagem e projetos auxiliados por computador (CAD) ou programas para tornar os produtos mais rápidos e eficientes.
A usinagem, por outro lado, é um processo que normalmente utilizamos para converter matérias-primas em produtos acabados de qualquer formato ou tamanho. Ao combinar programas de computador armazenados em formatos digitais de código G, os trabalhadores da fábrica podem automatizar e controlar qualquer ferramenta ou peça de máquina em e de qualquer ângulo para criar produtos acabados simulados nos arquivos digitais.
Alternativamente, chamamos o sistema de fabricação CAD/código G de usinagem CNC de fabricação auxiliada por computador (CAM). Isso se deve à automação possibilitada pelo sistema computacional.
O que uma máquina CNC faz?
Geralmente, usamos Máquinas CNC para automatizar e executar diversas atividades de produção simples ou complexas, incluindo corte, faceamento, fresamento, perfuração ou mandrilamento, cisalhamento, modelagem, embalagem, etiquetagem, prototipagem,e vedação de materiais.
O que é um exemplo de ferramenta CNC?
As máquinas-ferramentas CNC incluem tornos ou tornos, eletroerosão a fio, retificadoras, jatos de água, fresadoras, fresas e roteadores, entre outros. Uma típica arquitetura de hardware de usinagem CNC compreende
- um controlador para executar e controlar vários componentes da máquina,
- um sistema de feedback que supervisiona o processo de usinagem e garante que a simulação gráfica siga o projeto CAD,
- e um sistema regulador que garante que todos os parâmetros, incluindo velocidade, taxa, posição, calor, etc., sejam consistentes e precisos.
- Uma torre para segurar as ferramentas de corte,
- E geralmente um fuso para girar os materiais.
Por outro lado, temos a componente de software que compreende gráficos gerados por computador que simulam processos de produção do mundo real. Este gráfico é convertido ou armazenado como arquivos de código G – a linguagem ou formato que a maioria das máquinas CNC modernas entende.
Dito isso, vamos nos aprofundar em alguns tipos de usinagem CNC e seus preços esperados.
1. Tornos CNC
As máquinas de torno CNC aplicam os princípios de usinagem CNC e podem ser usadas para facear, moldar e perfurar produtos (geralmente cilíndricos) com diâmetros internos e externos de alta precisão. O mecanismo de giro das máquinas de espuma é o motivo pelo qual frequentemente as chamamos de “tornos CNC. "
Como funciona um torno CNC
Uma arquitetura simples de torno CNC compreende um fuso rotativo estacionário e uma ferramenta de corte móvel posicionada em dois ou mais ângulos com uma torre, dependendo da indústria e da necessidade.
O fuso gira o material a uma certa velocidade, geralmente em uma posição estável, mas em eixos verticais ou horizontais. Em seguida, a ferramenta de corte molda ou corta os materiais a partir de seus ângulos posicionados. O movimento linear da ferramenta de corte é regulado para garantir que o produto acabado atenda à simulação CAD.
Os tornos CNC operam em diferentes eixos, conferindo-lhes sua classificação característica. Por exemplo, você pode usar um torno CNC de 6 eixos para produzir algo com ângulos complexos, como o aro de um veículo.
Usos de um torno CNC
Você pode usinar virtualmente qualquer material com uma máquina-ferramenta de torno CNC. Seus usos incluem modelagem, perfuração, lixamento, recartilhamento, torneamento, corte, faceamento, torneamento e deformação.
Essas funções comprovam o quão versáteis são os tornos CNC nas indústrias de metal e marcenaria. Essa versatilidade é o que lhes deu o apelido de “mãe das ferramentas de usinagem”.
Fatores a serem considerados ao comprar um torno mecânico
Normalmente classificamos os tornos CNC de acordo com sua simplicidade ou complexidade e com base em seus ângulos de operação. Esses ângulos ou eixos ajudariam a determinar o tamanho potencial, a instalação, o custo e o potencial de manutenção do torno.
Portanto, ao tomar uma decisão de compra de um torno ou peças, você deve marcar estas caixas com cuidado:
- Os produtos em que você se especializou: O que você pode usar esta peça para alcançar?
- O tamanho da sua fábrica e equipe: quem operará essas peças e qual tipo de torno se adequaria melhor à sua fábrica?
- A compatibilidade do seu software CAM existente com a peça do torno que você pretende comprar
- O número de eixos que você precisa no momento
- Considere o custo da peça da máquina e da ferramenta ou recurso de trabalho (feito de aço, latão, bronze, cobre, etc.).
Preços de um torno CNC
O preço de um torno CNC varia de acordo com o eixo e o tamanho. Por exemplo, um pequeno torno CNC custaria entre US$ 4,000 e US$ 5,000. Alternativamente, um torno de dois eixos (quase considerável) excederia US$ 15,000, embora o material da ferramenta de corte pudesse afetar seu custo geral. Finalmente, temos tornos CNC complexos ou em escala industrial que podem custar até US$ 250,000 a US$ 300,000.
2. Máquina de descarga elétrica de fio CNC (EDM)
Às vezes é difícil cortar, perfurar ou fabricar materiais como ligas de titânio e alguns tipos de aço. Nesse caso, as máquinas de descarga elétrica (EDM) são as melhores opções de utilização.
Como funciona uma máquina de descarga elétrica com fio CNC
Os EDMs fabricam, cortam ou corroem materiais usando descargas elétricas ou faíscas. A configuração compreende dois eletrodos representando o cátodo e o ânodo. Um eletrodo é a ferramenta metálica, geralmente feita de cobre, grafite ou latão fino; a outra é a peça, que pode ser metálica ou não metálica.
Além disso, temos outros componentes de EDM, como água deionizada ou fluido dielétrico fluindo continuamente, o fio que passa a corrente e o suporte que mantém toda a operação. Fundimos os dois eletrodos durante a fabricação ou produção com uma faixa de largura de folga de 0.01 e 0.1 mm.
Esta largura de intervalo é completada pela água deionizada fluindo continuamente através de um carretel. Finalmente, passamos a corrente pela configuração para moldar ou formar os materiais como quisermos. Os processos de EDM são semelhantes à eletrólise.
Usos de uma máquina de descarga elétrica com fio
Freqüentemente usamos EDMs a fio para fabricar materiais que seriam difíceis de moldar ou cortar em processos normais de usinagem. Os EDMs podem fazer punções em materiais duros com cerca de 300 mm de espessura. Suas aplicações se estendem a fundição e indústrias de moldes que fabricam ou perfuram materiais como parafusos ou materiais usados nas indústrias automotiva, aeroespacial e eletrônica.
Fatores a serem considerados ao comprar uma máquina de descarga elétrica com fio
EDMs a fio CNC não são muito comuns, então você deve ter em mente o seguinte ao comprá-los:
- O custo de consumíveis ou peças de ferramentas. Lembre-se de que esses materiais são feitos de metais valiosos como cobre, grafite e latão. Portanto, seu preço determinará outros fatores como custo total de produção, orçamento, tipo de material, etc.
- Você pode considerar as melhores práticas que o ajudariam a economizar materiais e maximizar a produtividade. Você pode consultar um especialista ou colegas com experiência nesse assunto.
- A próxima coisa a ter em mente é a manutenção da configuração. Durante a produção, podem ocorrer casos de derretimento de fios, descoloração de ferramentas, etc.
Preços de uma máquina de descarga elétrica com fio
Os preços das máquinas de descarga elétrica com corte de fio variam de acordo com a simplicidade ou complexidade da instalação. Os preços das novas máquinas modernas de descarga com corte de fio começam em US$ 5,000 para máquinas simples e vão até US$ 50,000 a US$ 70,000 para máquinas complexas.
3. Cortador a laser CNC
Uma das principais necessidades dos cortadores a laser CNC é a precisão. O fato de serem informatizados os torna ainda mais excepcionais para gravação, corte e entalhe.
Como funciona uma máquina cortadora a laser CNC
Uma máquina de corte a laser CNC usa computadores para cortar ou esculpir materiais como metal condutor ou madeira. O sistema é pré-programado com CAM para ditar a direção do feixe e do bico usado no corte de precisão.
Ao contrário das técnicas convencionais de usinagem, geralmente não há contato entre dois materiais sólidos (ferramenta e peça). Temos apenas raios laser disparados de um bico com gás comprimido em temperatura superalta capaz de vaporizar um material metálico.
Usos de uma máquina de corte a laser
Utilizamos máquinas de corte a laser para cortar, decorar, gravar textos ou formas e esculpir materiais metálicos e não metálicos. Para registros, os cortadores a laser podem cortar materiais de até 35 mm de espessura com alta precisão, exatidão e repetição.
Fatores a serem considerados ao comprar um cortador a laser
Uma das coisas importantes a serem observadas neste guia do comprador de máquinas CNC é ter em mente o material que você está cortando (ou o tipo de produto que você fabrica ou produz) antes de comprar. Isso lhe daria informações sobre o tipo de feixe de laser a ser empregado para o corte.
Aparentemente, os raios laser para a fabricação de metais seriam diferentes daqueles usados para plásticos ou madeira. Por exemplo, temos cortadores a laser CO2 comumente usados para cortar ou fabricar vidro, plásticos e materiais de madeira. Eles não são tão caros quanto os cortadores a laser de cristal e fibra.
Também temos cortadores a laser de cristal para metais, cerâmica e plásticos grossos. Os tipos de laser de cristal têm intensidades mais altas que os tipos de CO2. Finalmente, temos os cortadores a laser de fibra melhores para vidros grossos e metais. Eles são mais intensos que os tipos cristal e CO2 combinados.
Depois de considerar o material a ser cortado a laser, você também deve considerar as possibilidades de manutenção e suporte do fabricante ou revendedor. Isso o ajudará a calcular os custos potenciais de manutenção e a se preparar com antecedência.
Preços de uma máquina cortadora a laser
Um dos determinantes do preço de uma máquina de corte a laser é a energia que ela utiliza e o tipo de cortador a laser. Os cortadores de CO2 são os mais baratos e custam entre US$ 2,000 e US$ 5,000. Quanto mais alto você sobe na hierarquia (lasers de cristal e fibra), o preço pode subir entre US$ 30,000 e US$ 200,000, dependendo das especificações.
4. Cortador de plasma CNC
Os cortadores de plasma podem cortar qualquer material, desde que você aplique o gás certo no material correto. Por exemplo, uma mistura de gás hidrogênio-argônio provavelmente não cortará um material ferroso – é mais adequada para alumínio e materiais de aço inoxidável.
Como funciona uma máquina cortadora de plasma CNC
Os cortadores de plasma são semelhantes aos cortadores a laser, exceto que desta vez um gás forçado ou pressurizado passa através de um material condutor. O processo é agilizado e automatizado com um programa de computador. Durante o corte, o gás forçado ioniza ou eletrolisa os materiais à medida que corta.
Isso explica por que alguns cortadores de plasma não conseguem cortar alguns materiais, assim como no exemplo anterior. Além disso, obter um corte mais limpo geralmente depende da peça de trabalho e da quantidade de pressão (em PSI) aplicada.
Usos de um cortador de plasma
O corte a plasma é menos preciso que o corte a laser, por isso costumamos usá-lo em áreas onde normalmente não priorizamos o corte de precisão. Geralmente usamos corte a plasma para cortar ou fabricar materiais condutores como aço inoxidável, alumínio, ligas de cobre, etc. Indústrias como empresas de fabricação, oficinas automotivas, fábricas de construção, fábricas de sucata e restauração, etc., usam corte a plasma.
Fatores a serem considerados ao comprar um cortador de plasma
Para corte a plasma, você deve considerar o material da peça e o gás para cortá-la. Normalmente, para um material condutor, é necessário um gás ionizável correspondente. Esses consumíveis e matérias-primas são caros. Portanto, você precisa pesquisar práticas econômicas que ajudem a evitar o desperdício de recursos.
Preços de uma máquina cortadora de plasma CNC
Os preços das máquinas de corte a plasma CNC variam e dependem de fatores como faixa de corte e pressão. Você poderia comprar uma nova máquina de corte a plasma simples por US$ 3,000 a US$ 5,000. Tipos totalmente equipados e multifuncionais podem custar de US$ 50,000 a US$ 100,000 por configuração.
5. Jatos de água CNC
As máquinas de jato de água estão se tornando uma alternativa melhor e ecologicamente correta para cortar metais de maneira excelente. A combinação da pressão da água e da informatização torna super emocionante e divertido fabricar materiais com facilidade.
Como funciona a máquina CNC a jato de água
Uma máquina CNC a jato de água corta metais ou materiais não metálicos, como madeira ou plástico, com água em alta pressão. A água usada sob pressão costuma ser misturada com abrasivos para auxiliar no corte.
Freqüentemente usamos máquinas CNC a jato de água que não usam água para cortar materiais menos duros, como madeira ou plástico, com alta precisão. Normalmente, quanto maior a pressão (em PSI), mais limpo ou preciso será o corte. Todo o processo é automatizado e simulado em um arquivo de programa CAD ou CAM.
Usos de uma máquina CNC de jato de água
Podemos preferir um jato de água CNC quando a peça for sensível a temperaturas altas ou incomuns. Com a usinagem CNC, você pode projetar ou decorar materiais como cerâmica ou azulejos, plásticos, vidro, madeira ou metais.
Fatores a serem considerados ao comprar uma máquina de jato de água
Uma máquina a jato de água é tão sofisticada que pode custar entre US$ 10 e US$ 45 por hora para operar. Quanto mais sofisticado for, mais as operadoras cobrarão. Mas por que comprar uma máquina a jato de água de última geração se tudo que você precisa é de uma máquina simples que atenda às necessidades básicas de corte? Dessa forma, você também economizaria em custos de utilidades devido à potência reduzida da máquina; e quando gerenciado adequadamente, você também pode reduzir a manutenção. Além disso, tente confirmar os tipos de materiais que utiliza para seu funcionamento.
Preços de uma máquina de jato de água
O preço de uma máquina a jato de água varia de acordo com seu tamanho, capacidade e finalidade. Alguns podem chegar a US$ 60,000 e outros até mais. Geralmente, a tecnologia por trás desta máquina é avançada, o que acarreta seu alto custo.
6. Máquina roteadora CNC
Como acontece com outras máquinas CNC que discutimos aqui, a fresadora CNC é uma ferramenta formidável para cortar vários materiais. Uma coisa que o diferencia dos demais é o fato de ser operado por computador e poder ser programado com padrões de corte predefinidos. No entanto, seu nome vem do roteador portátil montável que faz o corte propriamente dito.
Como funciona uma máquina roteadora CNC
O arquivo do programa CAM com uma representação gráfica simulada do processo de corte, gravação ou decoração é adicionado à fresadora CNC. A máquina utiliza seu fuso, que contém uma ferramenta de corte rotativa, para formar padrões ou cortar a peça de trabalho. O material a ser cortado ou trabalhado é colocado sobre um suporte ou espaço reservado com torre.
Durante a produção ou fabricação, o fuso se move nas direções horizontal, vertical ou diagonal com base nas instruções do programa CAM. A ferramenta de corte rotativa corta ou grava padrões de design na peça de trabalho.
Usos de uma máquina roteadora
As máquinas roteadoras são mais populares nas indústrias de madeira e plástico do que na indústria metalúrgica. Corta ou cria padrões com alta precisão e facilidade. Geralmente usamos roteadores para cortar, decorar ou gravar desenhos em peças de trabalho. Um estudo de caso comum são as decorações nas portas ou móveis das casas.
Fatores a serem considerados ao comprar uma máquina roteadora
Por ser uma máquina comumente usada para decoração, um dos componentes mais importantes em uma fresadora seria a ponta final ou ferramenta de corte. Você teria que considerar o tipo de desenho e a largura e profundidade do corte ou entalhe que pretende fazer. Isto lhe dará uma visão sobre o tipo de ferramenta de ponta/corte a ser adicionada ao fuso.
Depois disso, você pode anotar a máquina do software CAM. Porque muitas vezes você precisará alterá-lo para atender aos requisitos do cliente ou de fabricação. Geralmente é aqui que você faz alguns dos trabalhos principais. Se mal feito, poderá afetar todo o processo de fabricação, inclusive o eixo que a ferramenta de corte deve seguir.
Preços de uma máquina roteadora CNC
As fresadoras CNC são bastante mais baratas em comparação com outras alternativas de usinagem CNC nesta lista. Você pode obter uma fresadora simples de três eixos por cerca de US$ 5,000 a US$ 12,000. Você pode pagar até US$ 50,000 ou mais por tipos personalizados ou multifuncionais.
7. Fresadora CNC
Uma fresadora CNC é semelhante às fresadoras e tornos, mas mais versátil que as fresadoras. Embora os tornos se aproximem em termos de versatilidade.
Como funciona uma fresadora CNC
Uma fresadora CNC compreende uma ferramenta de corte rotativa sustentada por um fuso. O material cisalhado, cortado, moldado ou fabricado é colocado em suportes presos por uma torre, que pode se mover nos eixos X, Y ou Z durante a fabricação.
Durante a fabricação, o controlador instala o software CAM salvo como código G na máquina e aplica os parâmetros padrão para obter o resultado desejado. A máquina segue o programa simulado para fabricar os materiais utilizando os componentes mencionados acima.
Usos de uma fresadora CNC
A fresadora CNC tem uma ampla gama de aplicações. Por esse motivo, nós o utilizamos amplamente para fabricar peças de máquinas ou produtos utilizados nas indústrias automotiva, aeroespaço, brinquedos e indústrias eletrônicas.
Fatores a serem considerados ao comprar uma fresadora
Os casos de uso de uma fresadora CNC crescem de máquinas simples para grandes máquinas multifuncionais. Portanto, é importante considerar os custos de compra, instalação, envio e manutenção. Mas antes de considerar os fatores acima, você deve primeiro considerar por que precisa de uma fresadora CNC.
Você deve anotar sua linha de produtos, o tamanho da máquina CNC que atenderia às necessidades de fresagem de sua fábrica, etc. Finalmente, ao fazer a manutenção de sua fresadora, você deve garantir que a peça que deseja substituir corresponde à peça original da máquina. Você também deve examinar o software a ser substituído durante o produto dinâmico, garantindo sua compatibilidade com a máquina ou peça.
Preços de uma fresadora CNC
Uma simples máquina CNC de mesa pode custar até US$ 4,000 ou mais. No entanto, à medida que você aumenta as fresadoras CNC multieixos, o preço pode subir de US$ 14,000 para até US$ 500,000 para máquinas maiores e mais sofisticadas.
8. Retificadoras CNC
Por fim, em nossa lista está a retificadora ou retificadora CNC. Como o nome sugere, geralmente empregamos retificadoras para acabamento ou remoção de peças indesejadas de uma peça de trabalho.
Como funciona uma retificadora CNC
As retificadoras CNC aplicam acabamentos computadorizados aos diâmetros interno e externo de peças cilíndricas. Para algumas retificadoras, um fuso rotativo segura o material a ser cortado ou acabado. Para outros, o fuso ou suporte está estacionário. A peça de trabalho presa ao suporte pode ser fixada magneticamente ou fixada com firmeza.
Depois, vem o rebolo rotativo que se move nas direções horizontal ou vertical para garantir acabamentos finos. Os rebolos possuem grãos abrasivos e camadas de fibra de vidro usadas para moldar ou dar acabamento a uma peça.
Usos de uma retificadora CNC
Normalmente usamos uma retificadora CNC para acabamentos finos e duros e alisamento de materiais como metais, plástico, madeira ou vidro. Com esta máquina, você terá a certeza de obter um produto elegante e de qualidade. Você pode encontrar alguns exemplos comuns de produtos acabados por retificadoras CNC em pistões, eixos, abridores de vinho, etc.
Fatores a serem considerados ao comprar um moedor
As retificadoras CNC comuns que usamos têm dois propósitos; um é para superfícies de acabamento, e usamos o outro para finalizar os diâmetros interno ou externo de uma peça cilíndrica. Portanto, ao comprar um moedor, você deve primeiro inspecionar seus produtos ou linha de produtos potencial para determinar o tipo ou personalização do moedor a ser adquirido.
Além disso, considere o rebolo e o tipo de abrasão utilizado. Por que? Porque se o seu produto for de plástico ou madeira, você pode não ter um bom acabamento com certos tipos de abrasivos. Além disso, se você estiver substituindo o sistema CAM, verifique se ele está alinhado com o sistema original.
Além disso, considere o movimento axial da roda ou fuso, embora isso dependa do que você produz e da personalização solicitada. Por fim, tenha em mente o custo e o potencial de manutenção da retificadora. Você pode entrar em contato com seu revendedor de usinagem CNC preferido para obter mais informações.
Preços de uma retificadora CNC
Dependendo do tamanho e da personalização, as retificadoras de superfície podem custar entre US$ 25,000 e US$ 70,000. Os tipos multifuncionais maiores/pesados podem custar até US$ 150,000 a US$ 200,000.
Conclusão
Acreditamos que isso Guia para compradores de máquinas CNC mostrou as coisas básicas que você precisa saber para tomar uma decisão informada ao comprar máquinas CNC. Você pode entrar em contato conosco para obter o melhor equipamento para suas necessidades de produção. Confira nosso estudos de caso or centro de recursos para saber mais agora mesmo!