usinagem de bronze vs latão | Fabricante de fundição sob pressão

Bronze de cobre em usinagem CNC

O bronze é um metal usado em uma ampla variedade de setores e aplicações. Ele é feito de cobre, estanho e outras ligas para proporcionar força, durabilidade e resistência à corrosão. Devido à sua versatilidade, é amplamente utilizado em aplicações de usinagem CNC, especialmente na fabricação de peças de alta precisão, como rolamentos, engrenagens e outras peças complexas.

Usinabilidade e aplicações do bronze

O bronze tem boa usinabilidade, o que permite que seja facilmente cortado, perfurado e moldado usando máquinas computadorizadas, como CNC, o que o torna vital em setores que exigem alta precisão, como o aeroespacial, o automobilístico e a fabricação de equipamentos médicos.

Aprimoramento das propriedades do bronze

É por esse motivo que, ao alterar a composição e os tratamentos do bronze, suas características mecânicas e de desempenho podem ser aprimoradas. Por exemplo, o fósforo melhora a resistência ao desgaste, enquanto o alumínio aumenta a resistência e a dureza para se adequar a uma determinada aplicação.

Usinagem CNC de bronze: as etapas do processo

Usinagem CNC de bronze envolve o uso de máquinas de controle numérico computadorizado (CNC). O processo começa com um modelo CAD, e o software CAM cria percursos de ferramentas. Em seguida, o material de bronze é condicionado e posicionado na mesa de trabalho da máquina CNC para fresagem, torneamento, perfuração e outros trabalhos detalhados, como gravação ou gravação.

Controle de qualidade e polimento

Após a usinagem, a inspeção é feita com o uso de ferramentas de medição precisas para verificar a conformidade com as tolerâncias e a qualidade definidas. Algumas das últimas operações, como polimento ou lixamento, podem ser feitas para dar o acabamento superficial necessário antes da embalagem adequada para o transporte ou para as operações subsequentes.

Especialização e otimização

Os operadores de CNC são muito importantes no processo de utilização de máquinas CNC para usinar bronze, pois ajudam a obter os melhores resultados no que diz respeito à precisão, ao desempenho e à durabilidade dos componentes usinados.

Benefícios da usinagem CNC de bronze

Usinagem CNC de bronze tem muitas vantagens que o tornam amplamente utilizado em vários setores. A primeira vantagem é que seu coeficiente de atrito é baixo e, portanto, não há necessidade de aplicar lubrificante com frequência durante o corte, como ocorre com outros metais mais densos. Esse recurso não só aumenta a eficácia do processo de produção, mas também afeta os custos de forma positiva. Além disso, o bronze tem alta resistência ao desgaste e é aplicado às peças que precisam ser mais duráveis do que outros elementos de uma máquina.

No caso da usinagem, os seguintes benefícios podem ser atribuídos ao uso do bronze de várias maneiras. Ele tem alta usinabilidade e, portanto, pode ser facilmente trabalhado na forma e no formato necessários. Também pode ser moldado em formas complexas sem embotar as ferramentas de corte. Isso não apenas economiza tempo, mas também as ferramentas de corte, o que, por sua vez, ajuda a reduzir o custo em longo prazo.

Ele também tem uma resistência muito alta à corrosão, outra propriedade desse metal, conforme mencionado acima. Isso o torna o material preferido para peças que estão em contato com o meio ambiente ou com agentes corrosivos.

Além disso, o bronze é bastante resistente e, ao mesmo tempo, bastante maleável, o que o torna bastante versátil. Não é o mais duro de todos os metais, mas sua resistência satisfatória, aliada à sua flexibilidade, o torna adequado para peças estruturais e ornamentos.

No campo da condutividade térmica, uma vantagem do bronze é que ele tem alta condutividade térmica. Ele também ajuda no resfriamento durante o processo de usinagem do bronze, de modo que a peça de trabalho não esquenta e reduz a possibilidade de encolhimento ou expansão do tamanho. Isso é importante para garantir que haja precisão nos processos de fabricação e para evitar casos de desperdício de materiais e ferramentas.

Componentes como rolamentos, engrenagens e elementos deslizantes são particularmente adequados para uso em bronze devido ao seu baixo coeficiente de atrito, por meio do qual as peças deslizam suavemente e por períodos mais longos.

Desvantagens da usinagem CNC de bronze

De fato, a usinagem CNC de bronze tem suas vantagens, mas também tem suas desvantagens que devem ser consideradas. O problema com o bronze é que, em primeiro lugar, é relativamente caro obter os materiais certos para trabalhar com ele. O bronze é uma combinação de cobre e estanho e, como tal, é relativamente mais caro do que outros materiais que podem ser usados na usinagem CNC de bronze, o que faz com que o custo geral dos projetos que exigem o uso do bronze seja alto.

Outra desvantagem é o problema de quando as ferramentas ficam cegas e precisam ser afiadas. O bronze é relativamente mais macio e, como resultado, causa um desgaste mais rápido das ferramentas de usinagem e, portanto, sua substituição é frequente. Isso aumenta o custo de produção e exige o monitoramento das ferramentas de tempos em tempos.

Quando se trata de usinagem de bronze versus latão, a usinagem CNC de bronze também é relativamente mais fácil de obter detalhes e formas finas do que outros metais. Isso se deve à sua maciez. O material não é tão duro quanto o metal e, por isso, pode não reter tão bem os detalhes mais finos; isso pode ser uma desvantagem, especialmente para projetos detalhados.

A última desvantagem do uso do bronze na usinagem CNC é que a usinagem do material levará mais tempo. A outra desvantagem do bronze é que o tempo necessário para realizar as operações de usinagem é relativamente maior do que o do aço, o que aumenta o tempo de produção. Isso pode afetar o cronograma do projeto e exigir algumas mudanças no planejamento e na programação do projeto.

Além disso, a usinagem de buchas de bronze gera mais calor do que a usinagem de outros metais duros, como alumínio e aço. Esse calor pode ser muito destrutivo para as ferramentas e para a qualidade do corte e, portanto, pode ser necessário monitorar com frequência e diminuir a velocidade da usinagem para garantir que os problemas relacionados ao calor sejam bem controlados. Esses desafios indicam a necessidade de levar em conta e criar estratégias quando se deseja realizar a usinagem CNC de bronze em projetos.

Ligas comuns de bronze para usinagem CNC

Aqui estão algumas ligas de bronze amplamente utilizadas para usinagem CNC: Algumas das mais populares incluem;

Cobre 932 (SAE 660):

Essa liga de bronze para rolamentos é composta por uma alta porcentagem de cobre, estanho e zinco.
Ele é amplamente aplicado na fabricação de buchas, rolamentos e outros componentes precisos que exigem alta resistência e resistência ao desgaste.
Ele cria uma camada fina em sua superfície que ajuda a minimizar o contato entre as superfícies e, portanto, minimiza o desgaste para aumentar o desempenho do produto.
Flexível, ele pode ser facilmente moldado e dimensionado para a forma e a dimensão necessárias usando máquinas operadas por computador.

Grau PB1 (bronze fosforoso):

Disponível em graus que estão em conformidade com o padrão BS1400 e é bem conhecido por suas propriedades de fadiga.
Possui fósforo para aumentar a resistência ao desgaste e a rigidez do material.
É adequado para rolamentos, engrenagens, corpos de válvulas e buchas devido à sua conformabilidade e melhores propriedades de mola.
O teor de estanho aumenta as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão, tornando-o ideal para aplicações aeroespaciais, marítimas e químicas.

Bronze de silício:

É uma liga à base de cobre, silício e zinco, na qual o silício varia entre 0% e 6%, em média.
Ele tem alta resistência, é fácil de vazar e tem boa resistência à corrosão.
Devido ao alto polimento da superfície, ele é amplamente utilizado em peças de bombas e válvulas.

Bronze de alumínio:

É composto por cobre, alumínio (6-12%) e outros elementos, como ferro, níquel, manganês e silício.
Austenítico, forte, resistente à corrosão e empregado em equipamentos navais, bombas e na indústria petroquímica.
Ele é anticorrosivo na água do mar e é usado nos setores de petróleo, petroquímico e de abastecimento de água.

Bronze do rolamento:

Ele tem um cabo 6-8% para baixo atrito, o que o torna bom para uso em locais onde há muito atrito.
Devido à sua propriedade de baixo atrito, ele é amplamente utilizado em rolamentos e buchas.

Bronze Bismuto:

Ele tem bismuto 1-6%, o que lhe confere flexibilidade, condutividade térmica e resistência à corrosão.
É usado em rolamentos, refletores de luz, espelhos e na culinária.

Bronze de manganês:

Pode conter até 3% de manganês e tem boa resistência a choques e à corrosão em água salgada.
Usado em hélices de barcos, peças de válvulas, engrenagens e ferramentas rápidas devido à sua característica não corrosiva.

Bronze de cobre-níquel (cuproníquel):

Tem mais níquel (2-30%), é forte e resistente à corrosão.
Ele é usado em eletrônicos, marinha, navios, bombas, válvulas e muitos outros setores.

Acabamentos de superfície para usinagem CNC de bronze

O bronze tem boas propriedades mecânicas, é fácil de usinar e tem boa resistência à corrosão, portanto, é adequado para usinagem CNC. Diferentes acabamentos de superfície podem melhorar seu desempenho e sua aparência: Também é possível melhorar o desempenho e a aparência variando o tratamento da superfície:

1. Acabamento de superfície como usinado:

O processo final após a usinagem CNC é, normalmente, um acabamento de superfície que pode ser brilhante com uma superfície não reflexiva.
É econômico e não exige a execução de outros processos.
Pode ter pequenas marcas de ferramentas ou rebarbas que podem ser removidas por operações de pós-usinagem.

2. Acabamento com jateamento de esferas:

Esse processo envolve o uso de contas de vidro finas para polir a superfície e torná-la o mais lisa possível, sem nenhuma rugosidade.
Melhora a aparência e apaga pequenas imperfeições que possam estar na superfície do material.
Aumenta o tempo necessário para produzir o material e o custo, mas o acabamento da superfície do material é aprimorado.

3. Acabamento de revestimentos químicos:

Os produtos químicos são aplicados na superfície para obter propriedades específicas, como propriedades anticorrosivas ou estéticas.
Fornece um substrato individualizado e de longo prazo.
É mais complexo e requer etapas adicionais, mas oferece determinadas características da superfície.

Cada tipo de acabamento de superfície tem prós e contras, e a escolha depende da aplicação, da funcionalidade e do preço da usinagem CNC de peças de bronze.

Otimização de custos e dicas de projeto para usinagem CNC de bronze

A usinagem CNC de bronze tem várias estratégias de projeto que reduzem os custos. Em primeiro lugar, há processos adicionais que podem ser necessários após o processo de usinagem para obter o acabamento de superfície desejado ou para melhorar o desempenho do componente, e esses processos devem ser incorporados no estágio de projeto para minimizar os custos e o tempo adicionais.

Além disso, a espessura das paredes das peças de bronze também deve ser melhorada. Também é importante não deixar as peças muito finas, pois isso pode causar distorção ao serem usinadas, enquanto, no outro extremo, pode ser difícil usinar peças grossas, o que pode levar ao desperdício de material.

Escolhendo o tipo certo de bronze

Outro fator importante é a seleção do tipo certo de bronze. Os requisitos específicos da aplicação podem ser combinados com a liga de bronze correta, o que aumentará a eficiência e a durabilidade e reduzirá as despesas. Além disso, evitar cortes inferiores no projeto também pode ser útil para reduzir a dificuldade e o custo da usinagem de formas complexas.

Considerações sobre o projeto para usinagem CNC de bronze

Também é necessário evitar cantos e bordas afiadas. O bronze, por ser um material mais macio, é vulnerável a concentrações de tensão em pontos afiados e pode rachar ou falhar estruturalmente. O design dos cantos da peça ou dos filetes distribui a tensão uniformemente, tornando a peça mais forte e durável.

Onde são empregadas as peças de usinagem de bronze CNC?

As peças de bronze usinadas em CNC são muito populares em muitos setores devido às excelentes propriedades do material bronze. Na agricultura, elas são empregadas na fabricação de componentes como buchas e rolamentos que são utilizados em cargas e aplicações em ambientes agressivos. As indústrias automotivas empregam o bronze em roscas, engrenagens e terminais elétricos, que são usados em quase todos os sistemas dos automóveis.

Da mesma forma, nos setores de maquinário pesado, as peças de bronze, como parafusos e buchas, são incorporadas como peças essenciais que ajudam no bom funcionamento do maquinário e reduzem a taxa de degradação. O bronze é um material muito útil quando se trata de usinagem de peças que precisam ser fortes, resistentes ao desgaste e altamente confiáveis em determinadas condições devido à elasticidade do material.

Resumindo

As peças de bronze usinadas em CNC são fundamentais nos setores agrícola, automobilístico e de maquinário pesado devido à dureza, resistência e flexibilidade do material. Essas peças são importantes para garantir que a operação seja eficiente, confiável e duradoura em ambientes adversos, que fazem parte dos processos de produção modernos.

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