Ei! Como fornecedor na indústria de usinagem CNC de aço, vi em primeira mão os desafios que surgem com a usinagem CNC de aço torneado. Neste blog vou compartilhar alguns desses desafios e dar uma ideia do que enfrentamos no dia a dia.
1. Dureza do material e desgaste da ferramenta
Um dos desafios mais significativos na usinagem CNC de aço torneado é a alta dureza do material. O aço torneado normalmente tem uma dureza Rockwell em torno de 45 - 65 HRC, que é muito mais dura do que o aço normal. Essa dureza torna extremamente difícil cortar e modelar.
Quando usamos ferramentas de corte para corte de aço CNC (/cnc-machining/steel-cnc/cnc-steel-cutting.html), o desgaste da ferramenta é um problema importante. O aço duro pode desgastar rapidamente as arestas de corte das ferramentas. Muitas vezes temos que usar ferramentas de corte de alto desempenho feitas de materiais como nitreto cúbico de boro (CBN) ou diamante policristalino (PCD). Mas mesmo essas ferramentas de última geração têm uma vida útil limitada.
Por exemplo, em um projeto recente, estávamos trabalhando em um lote de peças de aço torneadas. As ferramentas padrão de metal duro que usamos inicialmente se desgastaram poucas horas após a usinagem. Tivemos que mudar para ferramentas de CBN, que eram mais caras, mas aguentavam melhor a dureza. No entanto, mesmo as ferramentas CBN começaram a apresentar sinais de desgaste após cerca de 20 a 30 horas de uso contínuo. Este desgaste constante da ferramenta não só aumenta o custo de produção, mas também exige trocas frequentes de ferramentas, o que pode atrapalhar o processo de usinagem e reduzir a eficiência.
2. Qualidade do acabamento superficial
Conseguir um bom acabamento superficial em aço torneado é outro grande desafio. A alta dureza do material pode causar problemas como trepidação e vibração durante a usinagem. Chatter é a vibração indesejada entre a ferramenta de corte e a peça, que pode deixar marcas irregulares na superfície do aço.
Quando estamos fazendo fresagem CNC de metal (/cnc-machining/steel-cnc/cnc-metal-milling.html), precisamos ter cuidado extra para controlar os parâmetros de corte. Se a taxa de avanço for muito alta ou a velocidade do fuso estiver incorreta, isso pode levar a um acabamento superficial ruim. Por exemplo, se a taxa de avanço for muito rápida, a ferramenta de corte pode não conseguir remover o material suavemente, resultando em uma superfície áspera.
Além disso, o aço duro também pode causar a formação de arestas postiças (BUE). BUE ocorre quando pequenos pedaços do material da peça aderem à aresta de corte da ferramenta. Isso pode causar cortes irregulares e degradar ainda mais o acabamento da superfície. Para combater isso, costumamos usar sistemas de refrigeração de alta pressão para manter a aresta de corte limpa e reduzir a temperatura na zona de corte. Mas mesmo com essas medidas, obter um acabamento superficial espelhado em aço torneado ainda é um osso duro de roer.
3. Precisão de usinagem
Manter a alta precisão de usinagem é crucial na usinagem CNC, especialmente quando se trata de aço torneado. A dureza do material pode causar alterações dimensionais durante a usinagem. Por exemplo, o calor gerado durante o corte pode fazer com que a peça se expanda e, quando ela esfria, pode encolher, levando a imprecisões dimensionais.
Também temos que lidar com o problema da deformação elástica. O aço torneado tem um alto módulo de elasticidade, o que significa que pode deformar-se elasticamente sob a força de corte. Uma vez removida a força de corte, o material pode voltar à sua forma original, causando desvios das dimensões desejadas.
Para garantir a precisão da usinagem, utilizamos equipamentos de metrologia avançados, como máquinas de medição por coordenadas (CMMs), para medir as dimensões da peça durante e após a usinagem. Também temos que selecionar cuidadosamente os parâmetros de corte e usar acessórios para segurar a peça firmemente no lugar. Mas, apesar de nossos melhores esforços, alcançar uma precisão extremamente alta na usinagem CNC de aço torneado é sempre um desafio.
4. Controle de chips
O controle de cavacos é outro desafio na usinagem CNC de aço torneado. O aço duro tende a produzir cavacos longos e contínuos durante o corte. Esses cavacos longos podem ficar emaranhados na ferramenta de corte e na peça de trabalho, o que pode danificar a ferramenta, causar problemas de acabamento superficial e até mesmo representar um risco à segurança dos operadores.
Precisamos usar técnicas adequadas de quebra de cavacos para controlar a forma e o tamanho dos cavacos. Um método comum é usar ferramentas de corte com geometrias especiais para quebra de cavacos. Essas ferramentas são projetadas para quebrar os chips em pedaços pequenos e gerenciáveis. Também ajustamos os parâmetros de corte, como avanço e profundidade de corte, para promover a quebra de cavacos. No entanto, encontrar a combinação certa de geometria da ferramenta e parâmetros de corte para um controle eficaz de cavacos em aços torneados pode ser um processo demorado e de tentativa e erro.
5. Geração de calor
A alta dureza do aço torneado significa que mais energia é necessária para cortar o material. Isso resulta em uma quantidade significativa de geração de calor durante a usinagem. O calor excessivo pode ter vários efeitos negativos. Pode causar desgaste da ferramenta, reduzir a vida útil da ferramenta e até alterar a microestrutura do material da peça, o que pode afetar suas propriedades mecânicas.
Para lidar com a geração de calor, usamos sistemas de refrigeração. Os refrigerantes ajudam a dissipar o calor da zona de corte, reduzem o atrito entre a ferramenta e a peça de trabalho e melhoram o escoamento dos cavacos. Mas escolher o refrigerante certo também é importante. Precisamos considerar fatores como o tipo de aço, o processo de corte e o impacto ambiental. Por exemplo, alguns refrigerantes podem não ser adequados para usinagem em alta velocidade de aço torneado porque podem não ser capazes de suportar altas temperaturas.
6. Custo – Eficiência
Todos esses desafios aumentam o custo da usinagem CNC de aço torneado. As ferramentas de corte de alto desempenho, os sistemas avançados de refrigeração e os equipamentos de metrologia são todos caros. As frequentes trocas de ferramentas e a necessidade de um controle cuidadoso do processo também aumentam o custo da mão de obra e o tempo de produção.
Como fornecedor, estamos constantemente procurando maneiras de melhorar a eficiência de custos. Estamos sempre em busca de novas ferramentas de corte e técnicas de usinagem que possam reduzir o desgaste da ferramenta, melhorar o acabamento superficial e aumentar a precisão da usinagem, mantendo os custos baixos. Por exemplo, estamos explorando o uso de processos de usinagem híbridos que combinam diferentes métodos de usinagem para obter melhores resultados a um custo menor.
Conclusão
A usinagem CNC de aço torneado é cheia de desafios, desde a dureza do material e desgaste da ferramenta até a qualidade do acabamento superficial, precisão de usinagem, controle de cavacos e geração de calor. Mas, como fornecedor, estamos prontos para a tarefa. Temos a experiência, a tecnologia e o conhecimento para superar esses desafios e fornecer peças usinadas CNC de aço de alta qualidade.
Se você está no mercado de serviços de usinagem CNC de aço e está enfrentando desafios semelhantes, não hesite em entrar em contato. Podemos trabalhar juntos para encontrar as melhores soluções para suas necessidades específicas. Seja escolhendo as ferramentas de corte certas, otimizando os parâmetros de usinagem ou implementando estratégias econômicas, estamos aqui para ajudar. Vamos iniciar uma conversa e ver como podemos tornar seus projetos de usinagem CNC de aço torneado um sucesso!
Referências
- "Princípios de Corte de Metal", de Peter K. Wright e David A. Boothroyd
- "Manual de usinagem CNC" por Mark C. Jones
