Na usinagem CNC de aço inoxidável (SS), você usará a máquina de controle numérico computadorizado (CNC) para cortar o material. Aqui, a máquina CNC corta SS de acordo com o seu projeto.
Este guia explora tudo o que você precisa saber sobre usinagem CNC de aço inoxidável. Se você quer aprender sobre as melhores classes de aço para usinagem CNC, custos de usinagem CNC ou técnicas, todas as informações estão aqui.
Vamos mergulhar de cabeça:
Escolhendo o tipo de aço inoxidável para usinagem CNC
Propriedades como resistência à corrosão, resistência e durabilidade tornam o aço inoxidável popular para usinagem CNC.
Atualmente, existem muitos tipos de aço inoxidável disponíveis para qualquer processo de usinagem. Vejamos os aspectos vitais ao escolher o aço inoxidável para usinagem:
O que considerar antes de escolher o aço inoxidável para usinagem
Geralmente, há muitos fatores que você deve considerar antes de escolher o aço inoxidável para qualquer processo de usinagem. Eles incluem:
- Custo: O preço do material de aço inoxidável varia de acordo com o grau.
- Disponibilidade de Graus: Alguns tipos de aço inoxidável são feitos sob encomenda e não estão disponíveis sob demanda. Garantir que o grau de aço inoxidável desejado esteja disponível é importante, especialmente quando você tem preocupações com o tempo.
- Tratamento Térmico: Impactos na dureza do seu aço inoxidável e, portanto, nas propriedades mecânicas gerais. No entanto, aço austenítico graus não estão sujeitos a tratamento térmico.
- Magnetismo: Algumas aplicações podem exigir propriedades magnéticas que você encontrará ausentes nas classes de aço inoxidável austenítico.
- Força: a resistência à tração varia dependendo dos elementos individuais no material de aço inoxidável.
Tipos de classes de aço inoxidável
Geralmente, existem cinco classificações de aço inoxidável. A partir dessas classes, você pode encontrar a classe de aço inoxidável adequada para sua aplicação.
1. Graus de aço austenítico
O SS 304 e o SS 316 são alguns dos graus mais populares disponíveis no mercado. Essas notas são populares por seus:
- Excelente resistência à corrosão
- Fácil de maquinar
- Adequado para a maioria das técnicas de soldagem
Graus de aço inoxidável austenítico
2. Graus de Aço Endurecido por Precipitação
Inclui os graus comuns de 17-4 PH e 15-5 PH e são capazes de tratamento térmico. Ao mesmo tempo, eles exibem excelente força e resistência à corrosão.
Esses tipos de aço podem ser usinados em CNC, sendo usados na fabricação de peças altamente confiáveis e duráveis.
Classes de aço inoxidável endurecido por precipitação de resistência à tração
3. Graus de Aço Inoxidável Duplex
Esses tipos de aço são um híbrido de estruturas austeníticas e ferríticas com força e resistência à corrosão aprimoradas. Apresentam teor reduzido de níquel e molibdênio. Como resultado, eles encontram uso em muitas indústrias pesadas.
Tipos de aço inoxidável duplex
4. Graus de Aço Ferrítico
Eles têm cerca de 12% de teor de cromo com capacidade magnética e resistência impressionante à corrosão sob tensão. Geralmente é induzida por cloretos.
No entanto, eles têm uma menor resistência ao calor e à corrosão em comparação com os graus de aço austeníticos.
Classes de aço inoxidável ferrítico
5. Graus de Aço Martensítico
Os aços martensíticos são capazes de tratamento térmico. Como resultado, eles endurecem com níveis de cromo de 10%. Embora facilmente usinável, sua resistência à corrosão é pálida em comparação com os graus austeníticos.
Conseqüentemente, eles encontram uso em talheres, autopeças e utensílios médicos.
Classes de Aço Martensítico
Vantagens da Usinagem CNC em Aço Inoxidável
A escolha do CNC para fabricar aço inoxidável oferece muitos benefícios para fabricantes e usuários de peças. Claro, é a razão pela qual a tecnologia é popular hoje.
Vejamos os benefícios:
I. É possível usinar aço inoxidável em grandes volumes ao usar uma máquina CNC devido ao processo ser altamente repetível.
II. O aço inoxidável é altamente flexível e versátil, permitindo usinagem CNC mesmo para peças complexas, especialmente classes austeníticas.
III. A resistência exibida pelos graus de aço inoxidável, especialmente martensíticos, pode tolerar as tensões de usinagem ao usar máquinas CNC.
IV. Ao usar uma máquina CNC no processamento de aço inoxidável, você obtém maior precisão mesmo ao escolher tolerâncias apertadas.
V. Você pode usinar graus de aço inoxidável com tolerâncias dentro de 1.00 mm, minimizando o desperdício de material e acelerando o processo.
Quanto custa usinagem CNC em aço inoxidável
Saber quanto custam as peças de aço inoxidável usinadas em CNC é uma parte importante do seu orçamento. No entanto, para um custo preciso de usinagem CNC de peças de aço inoxidável, um fabricante confiável.
Entre os principais fatores que determinam os custos de usinagem CNC incluem:
- Grau de aço inoxidável
- Complexidade do projeto
- Tamanho da peça sendo trabalhada
- Necessário equipamento de usinagem CNC
- Duração do processo
Ao realizar um projeto, esses fatores podem ser considerados dados os parâmetros de projeto e custo assim estimados.
Tipos de serviços e operações de usinagem CNC de aço inoxidável
A usinagem CNC de aço inoxidável envolve muitas operações, como corte, fresagem, perfuração, etc.
Claro, eles determinam os tipos de peças de aço inoxidável.
1. Corte CNC de Aço Inoxidável
O corte CNC de aço inoxidável envolve a extração de peças menores de aço inoxidável de uma peça maior para atender às necessidades do projeto. Existem duas máquinas principais de corte de aço inoxidável CNC disponíveis: a cortadora a laser CNC e a fresadora CNC.
Corte CNC de Aço Inoxidável
· Cortador a Laser CNC
Emprega um feixe de laser com imensa potência e um fluxo concentrado para cortar material de uma chapa de aço inoxidável. UMA cortador a laser CNC é especialmente útil ao cortar desenhos complexos devido à sua alta precisão.
O processo de corte ao usar um laser CNC emprega aplicação de calor e é sem contato. O cortador a laser CNC engloba um cabeçote de laser com uma lente para focalizar o feixe com alta intensidade através de um bocal.
Corte a laser CNC
Depois disso, a viga funde o aço inoxidável de acordo com as instruções fornecidas pelo computador. Um gás comprimido esfria simultaneamente a lente enquanto também remove o vapor de metal cortado.
Algumas das vantagens de empregar o corte a laser CNC com chapas de aço inoxidável incluem:
- Capacidade de realizar projetos complexos com alto nível de precisão.
- Como os cortadores a laser CNC trabalham sem contato, o material de aço inoxidável permanece inalterado e sem contaminação.
- O corte resultante geralmente é limpo sem a necessidade de processamento secundário.
- Ao usar cortadores a laser CNC, há necessidade reduzida de incorporar outros equipamentos de corte.
Existem diferentes tipos de máquinas de corte a laser CNC classificadas de acordo com a mídia do laser e seu estado ativo. Os tipos mais comuns são:
· CO CNC2 cortador de Laser
É o mais comum, utilizando óxido de carbono (IV) e oferecendo alta potência enquanto demonstra elevada eficiência. Esses cortadores são capazes de realizar cortes finos e intrincados em chapas de aço inoxidável finas e grossas.
· Cortador a laser de cristal CNC
Emprega cristais dopados especialmente desenvolvidos e gera maior potência de saída, permitindo o uso em peças de chapa inoxidável muito espessas.
· Cortador a Laser de Fibra CNC
Utilize diodos na criação de feixe com cabo de fibra ótica encontrando uso como conduíte. Facilita uma qualidade de corte mais fina em altas velocidades de processo, especialmente ao trabalhar com chapas de aço inoxidável muito finas.
CNC Router para cortar aço inoxidável
Um roteador CNC executa uma abordagem de corte de três eixos em peças de aço inoxidável. Ele é capaz de se mover para frente e para trás (eixo x), para cima e para baixo (eixo z) e para os lados (eixo y). As fresadoras CNC são mais rápidas e precisas do que as operações manuais e podem suportar processos de alto volume.
CNC Router
2. Torneamento CNC em Aço Inoxidável
Torneamento CNC A usinagem CNC é um processo de metalurgia que envolve a remoção de material pela rotação de uma peça enquanto uma ferramenta trabalha sobre ela. Os processos de torneamento CNC podem incluir operações como furação, ranhuramento, mandrilamento, faceamento, corte e recartilhamento.
Normalmente, um torno CNC trabalha com barras cilíndricas de aço inoxidável que giram em um eixo e são usinadas por uma ferramenta.
Você pode posicionar a ferramenta ao longo de vários eixos e alimentar a barra de aço inoxidável para obter a forma desejada. O torneamento CNC é útil na fabricação de peças de aço inoxidável para uso em diferentes indústrias, como a indústria automotiva.
3. Fresagem CNC de Aço Inoxidável
A fresagem CNC de aço inoxidável é um processo de fabricação subtrativo que utiliza uma ferramenta acoplada a um eixo capaz de girar. A ferramenta atua sobre uma peça de aço inoxidável que permanece imóvel até que o formato desejado seja alcançado.
A fresadora CNC pode lidar com até 5 eixos. Conseqüentemente, você pode trabalhar em projetos que são exclusivamente complexos sem a necessidade de empregar várias máquinas.
Ao executar o fresamento CNC em aço inoxidável, primeiro você desenvolve um projeto usando CAD (desenho assistido por computador). Em seguida, você converterá o projeto para o programa CNC.
Depois disso, você carregará o programa para executar a operação desejada.
4. Perfuração CNC em Aço Inoxidável
O objetivo da perfuração CNC em aço inoxidável é fazer furos geralmente para fins de montagem, como acomodar parafusos e parafusos. A máquina usa uma broca rotativa de alta velocidade.
O emprego da furação CNC de aço inoxidável começa com o projeto usando CAD antes da conversão para instruções prontas para a máquina usando CAM. O carregamento dessas instruções na furadeira CNC orienta a operação da furadeira de acordo com o projeto.
O aço inoxidável de perfuração CNC encontra uso em vários setores, como fabricação de motores automotivos e construção de pontes.
Operações diversas em usinagem CNC de aço inoxidável
Operações diversas relacionadas à usinagem CNC de aço inoxidável empregam máquinas-ferramentas e podem ou não produzir limalhas.
Algumas das operações mais comuns incluem:
Polimento CNC de Aço Inoxidável
O polimento CNC é um processo de trabalho a frio que não envolve remoção de material para obter uma superfície lisa e uniforme. Você pode empregar tornos e fresadoras em aço inoxidável de polimento CNC para melhorar a dureza da superfície e obter precisão dimensional.
O polimento encontra amplo uso na indústria, desde a fabricação de tampas de motor, guias e hastes de válvulas e eixos de rotores de ventiladores. Você pode classificar a máquina de brunimento CNC dependendo da geometria da ferramenta da seguinte forma:
Bola de polimento de aço inoxidável
O ferramental emprega uma esfera única ou múltipla mantida por uma mola ou pressão de fluido e a peça de trabalho. Uma bomba hidráulica é responsável pelo fluxo de fluido que posiciona a esfera para ação na peça de trabalho.
Controlar a pressão do fluido permite direcionar o processo de polimento CNC. Como alternativa, você pode empregar uma mola para manter a esfera na posição enquanto conduz o processo de polimento.
Rolo de Polimento de Aço Inoxidável
O ferramental na polidora de rolos utiliza um rolo ou vários suportados por uma haste capaz de girar. Você pode unir a haste a um torno, fresadora ou furadeira para executar o processo de brunimento ao entrar em contato com a peça.
Rosqueamento CNC Aço Inoxidável
O rosqueamento CNC envolve o fornecimento de fios em uma barra de aço inoxidável para fazer parafusos para uso em processos de montagem e fixação. O rosqueamento CNC é executado principalmente como um processo subtrativo que emprega tornos mecânicos.
Métodos de Rosqueamento
Existem vários métodos de rosqueamento que você pode empregar em suas peças de aço inoxidável. Os métodos mais comuns são os seguintes:
I. Corte de Rosca: Útil para pequenas produções, ao manusear peças brutas imprecisas ou quando o processo exige profundidade total da rosca. Pode incluir as seguintes técnicas:
- Rosqueamento de ponto único: Emprega ferramentas de movimento linear com um único ponto para criar roscas em uma peça de aço inoxidável cilíndrica ou cônica.
- Fresamento de Roscas: Emprega uma fresa com capacidade de rotação para formar roscas somente onde é possível organizar um caminho helicoidal para a ferramenta.
II. Moagem de rosca: Emprega uma retificadora que emprega rebolos moldados no formato de rosca desejado.
Aplicações de peças de aço inoxidável usinadas em CNC
As peças de aço inoxidável produzidas por meio de usinagem CNC encontram amplo uso em todos os setores. Algumas das principais aplicações dessas peças incluem:
- peças aeroespaciais CNC: O trem de pouso, a estrutura da aeronave e alguns componentes do motor a jato utilizam peças de aço inoxidável fabricadas por usinagem CNC.
- Indústria automobilística: As peças de aço usinadas por CNC são utilizadas na fabricação de diversas peças automotivas, como componentes de motor, incluindo bielas. Estas podem incluir peças de aço usinadas por CNC.NC peças e componentes eletrônicos.
- Indústria química: Os equipamentos empregados na indústria química utilizam o aço inoxidável por sua durabilidade decorrente da resistência à corrosão.
- Construção: Estruturas como pontes empregam aço inoxidável devido à sua força e resistência às intempéries permitindo longevidade.
- Setor de Energia: As usinas de geração de energia empregam peças e componentes de aço inoxidável que são usinados em CNC em tanques de reatores e trocadores de calor.
- Utensílios de cozinha: Diversos utensílios, panelas como panelas e potes e pias, fogões e grelhas são resultado da usinagem CNC do aço inox.
- Indústria Médica: Equipamentos na indústria médica, como ferramentas cirúrgicas, são desenvolvidos por usinagem CNC devido às suas excelentes propriedades. Na verdade, existem muitos peças médicas CNC
- Transporte: Diferentes veículos de transporte, como navios, trens e veículos automotores, utilizam peças e componentes feitos de aço inoxidável.
Pontas de usinagem CNC de aço inoxidável
A usinagem CNC do aço inoxidável é essencial na produção de peças e componentes empregados em diversos setores. No entanto, ao usinar CNC aço inoxidável, é importante ter em mente as seguintes dicas:
Raios da Borda Interna
Sempre use raios nas bordas internas de suas peças de trabalho de aço inoxidável para evitar o desgaste e a deformação da ferramenta devido à tensão de usinagem.
Características de design
Não inclua recursos que você não pode fazer com a máquina CNC. Em tais situações, você terá outras alternativas de fabricação.
Por exemplo, evite ter recursos minúsculos que representarão grande dificuldade para usinar devido à ausência de ferramentas necessárias.
Suficiência de Parâmetros
Empregue parâmetros suficientes, como pés de superfície por minuto (SFM) para garantir a eficiência na usinagem CNC de aço inoxidável.
Material de ferramenta
Garanta a seleção apropriada do material da ferramenta para evitar lascas e desgaste rápido durante a usinagem CNC. Metal duro, aço rápido e HSS de tungstênio oferecem boa resistência ao usinar aço inoxidável.
Máquinas CNC seguras
Certifique-se de que as máquinas CNC estejam rígidas e bem seguras para evitar movimentos extremos causados por vibrações durante a operação.
Equipamentos de proteção
Tenha equipamento de proteção ao operar a usinagem CNC de aço inoxidável, como óculos de proteção, macacão e luvas. As máquinas CNC e os cavacos de aço inoxidável são algumas das fontes potenciais de perigo.
Uso de Tolerância
Limite o uso de tolerâncias para evitar altos custos de usinagem e tempos de processamento, empregando-as somente quando necessário.
Refrigerante
Utilize um refrigerante adequado para evitar a deformação induzida pelo calor na peça de trabalho de aço inoxidável e controlar a formação de cavacos. Um refrigerante pode afetar o acabamento da superfície e a velocidade de operação, juntamente com a capacidade de resistir à corrosão.
Razões profundidade-largura
Ao projetar cavidades, considere suas proporções de profundidade para largura, pois torná-las muito profundas pode causar deficiências na ferramenta, como fratura e deflexão.
Tratamento de superfície de peças usinadas em aço inoxidável CNC
Embora o aço inoxidável ofereça grande resistência à corrosão e ao calor, ainda é possível empregar tratamento de superfície para obter outras características. Além disso, o processo de usinagem CNC pode alterar a superfície do aço inoxidável, exigindo tratamento para restaurá-la.
Você pode classificar os tratamentos de superfície empregados em peças usinadas de aço inoxidável CNC com base em sua função da seguinte forma:
Remoção da Camada de Óxido Negro
Os processos de fabricação pelos quais o aço inoxidável passa, como laminação e soldagem, podem resultar na formação de uma camada de óxido. Você pode restaurar o brilho do aço inoxidável removendo essa camada de óxido por meio dos seguintes tratamentos:
I. Jateamento de areia: Emprega um fluxo de mídia adesiva pressurizada que remove a camada de óxido.
II. Decapagem: Emprega ácidos nítrico e clorídrico para remover a camada de óxido na peça de aço inoxidável após a imersão.
Produzindo um acabamento espelhado
Muitos produtos de aço inoxidável empregam um acabamento superficial liso com característica espelhada. Você pode obter essa aparência empregando diferentes métodos de polimento nas peças de aço inoxidável, como segue:
I. Polimento Mecânico: Emprega abrasão mecânica para obter uma superfície brilhante e razoavelmente nivelada. No entanto, é demorado, desafiador para peças complexas, representa ameaça de poluição e resulta em menos brilho.
II. Polimento Químico: Emprega soluções químicas para atingir o brilho desejado com eficiência e baixo custo, além de trabalhar em peças complexas. No entanto, é adequado apenas para pequenos volumes e requer espaço amplo e bem ventilado.
III. Polimento Eletroquímico: Emprega um processo de redução através da aplicação de corrente DC que ioniza a superfície metálica, dissolvendo-a resultando em uma superfície brilhante. Pode suportar o tratamento de peças complexas e grandes volumes, tornando-o acessível a longo prazo.
Produzindo um acabamento colorido
Alguns tratamentos de superfície colorem a superfície do aço inoxidável enquanto melhoram suas características, como resistência à corrosão e ao desgaste. Você pode obter um acabamento colorido empregando:
I. Oxidação Química: A aplicação da cor se dá por meio de um processo de oxidação que emprega soluções químicas contendo ácidos, bases e sais mistos.
II. Oxidação Eletroquímica: Empreende a deposição de íons de solventes químicos com o aço inoxidável como cátodo.
III. Oxidação em alta temperatura: A obtenção do revestimento colorido desejado é por imersão da peça de aço inoxidável em sais sob condições específicas.
Conclusão
A usinagem CNC de aço inoxidável é essencial na produção de peças e componentes de qualidades particulares, encontrando uso em diversas aplicações. A visão fornecida neste guia certamente ajudará em seu próximo projeto de aço inoxidável para garantir que seja bem-sucedido.
Mais recursos:
O que é usinagem CNC – Fonte: ThomasNet
Aço inoxidável – Fonte: Wikipédia
Componentes de Fresagem CNC – Fonte: HMAKING
Peças de torneamento CNC – Fonte: HMAKING
Peças de Perfuração CNC – Fonte: HMAKING