Usinagem CNC de alumínio

O alumínio é amplamente utilizado na usinagem CNC devido às vantagens das peças usinadas em diferentes setores. Este artigo é dedicado a peças de alumínio cnc usinagem e suas características, tipos de ligas, métodos de usinagem, ferramentas e usos.

Alumínio em usinagem CNC

A usinagem de alumínio por meio de CNC é preferida porque o alumínio é altamente usinável; ele está entre os materiais mais usinados do mundo depois do aço. Algumas de suas propriedades são: macio, dúctil e não magnético, e sua forma pura é de cor branca prateada. Entretanto, a verdadeira beleza do alumínio é que ele pode ser ligado a outros elementos, como manganês, cobre e magnésio, para criar uma série de ligas de alumínio com características aprimoradas.

Usinagem CNC de alumínio: Obtendo o máximo

Os benefícios incluem;

1. Usinabilidade:

O alumínio é relativamente fácil de usinar porque é macio e pode ser facilmente lascado; portanto, pode ser usinado mais rapidamente e com menos potência do que o aço a um preço mais barato. Ele também facilita a deformação durante o processo de usinagem, o que torna mais fácil para as máquinas CNC produzirem peças altamente precisas com tolerâncias mais estreitas.

2. Relação entre resistência e peso:

O alumínio é um terço mais leve que o aço e tem uma resistência de um décimo do aço. Portanto, ele é adequado para uso em peças que precisam de uma alta relação resistência/peso. Alguns dos setores que se beneficiam muito do alumínio são a produção de peças de alumínio usinadas em cnc para os setores automotivo e aeroespacial, pois ele é leve, mas extremamente resistente.

3. Resistência à corrosão:

O alumínio tem a característica inerente de não corroer em condições ambientais normais e pode ser protegido ainda mais por anodização, portanto, o material pode ser usado em ambientes expostos a condições marinhas ou atmosféricas.

4. Desempenho em baixas temperaturas:

Há alguns materiais que sofrem uma alteração em suas propriedades mecânicas e se tornam tão resistentes quanto o papel em baixas temperaturas, mas esse não é o caso do alumínio.

5. Condutividade elétrica:

Embora o alumínio puro tenha alta condutividade elétrica, as ligas de alumínio também têm condutividade adequada para uso elétrico, atendendo às necessidades de diferentes setores.

6. Reciclabilidade e respeito ao meio ambiente:

O alumínio é um material reciclável e, portanto, preserva o meio ambiente por meio da redução de resíduos e da energia usada no processo de usinagem.

7. Potencial de anodização:

O fato de a anodização poder ser feita nas superfícies de alumínio também aumenta a resistência ao desgaste e à corrosão das peças de alumínio usinadas. A capacidade de anodizar o alumínio em diferentes cores brilhantes aborda o aspecto estético.

Muitos aplicativos

O alumínio é popular na usinagem CNC devido à sua versatilidade e a outras propriedades adequadas em muitos setores. De peças de automóveis a peças de aviões, peças elétricas e até mesmo peças mecânicas complexas, a durabilidade e o desempenho do alumínio em diferentes usos são evidentes, o que leva à criatividade.

Portanto, a popularidade do alumínio em usinagem CNC não é acidental - deve-se aos benefícios, às possibilidades e às perspectivas que esse material oferece na esfera da manufatura. O alumínio ainda é amplamente utilizado para peças usinadas devido ao seu desempenho, ecologia e flexibilidade à medida que os setores evoluem.

Ligas de alumínio típicas usadas na usinagem CNC

As ligas de alumínio são os materiais mais preferidos na usinagem CNC devido à sua flexibilidade e às boas características mecânicas. Veja a seguir alguns tipos de alumínio usados com frequência em processos de usinagem CNC:

1. EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb

Essa liga contém cobre em uma faixa de 4-5% e é famosa por sua resistência, leveza e alta utilidade. É aplicada principalmente na fabricação de peças de máquinas, parafusos, rebites, porcas, parafusos e barras roscadas. Também é relativamente frágil, tem baixa soldabilidade e resistência à corrosão e, portanto, requer anodização após a usinagem.

2. EN AW-5083 / 3.3547 / Al-Mg4,5Mn

Essa liga é conhecida por ter um desempenho excepcional em condições extremas; ela tem magnésio, cromo e manganês. A Itboaa tem alta resistência à corrosão e mantém sua força mesmo quando soldada. É usada em equipamentos criogênicos, estruturas marítimas, equipamentos de pressão, aplicações químicas e muitos outros.

3. EN AW 5754 / 3. 3535 / Al-Mg3

Essa liga de alumínio-magnésio forjado tem boa resistência à corrosão e alta resistência e é usada em estruturas soldadas, pisos, carrocerias de veículos e equipamentos de processamento de alimentos.

4. EN AW-6060 / 3. 3206 / Al-MgSi

Essa liga é tratável termicamente e tem boa conformabilidade. É amplamente utilizada nos setores de construção, equipamentos médicos e engenharia automotiva.

5. EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Embora essa liga seja apenas mediana em termos de usinabilidade, ela tem uma alta relação resistência/densidade e boa resistência às condições atmosféricas, sendo usada nos setores aeroespacial, de armamentos e de ferramentas de moldagem.

6. EN AW-6061 / 3. 3211 / Al-Mg1SiCu

Essa liga tem uma resistência à tração muito alta e é usada em estruturas com cargas pesadas, como vagões de trem, peças de máquinas e estruturas aeroespaciais.

7. EN AW-6082 / 3. 2315 / Al-Si1Mg

Essa liga tem resistência média e boa soldabilidade e é usada em estruturas e contêineres offshore porque resiste a rachaduras por corrosão sob tensão. Essas ligas de alumínio oferecem uma variedade de propriedades mecânicas. Elas são selecionadas de acordo com as demandas das aplicações de usinagem CNC para garantir o melhor desempenho e a longevidade no uso pretendido.

Técnicas comuns para usinagem CNC de alumínio

Na usinagem CNC de alumínio, há várias técnicas que podem ser usadas para obter alta exatidão e precisão nas peças de alumínio. Esses processos são destinados a atender a várias necessidades e demandas, o que proporcionaria o melhor resultado em termos de qualidade e desempenho.

Torneamento CNC continua sendo uma das operações básicas na usinagem de alumínio. Nessa operação, a peça de trabalho gira em torno de seu eixo e a ferramenta de corte permanece fixa. Assim, a remoção de material e a modelagem da peça de trabalho são possíveis. Esse método é amplamente aplicado na produção de formas cilíndricas ou cônicas em peças de alumínio.

Outra técnica comum é Fresagem CNC de alumínio, no qual a ferramenta é mantida estacionária enquanto a ferramenta de corte é girada para cortar a peça de trabalho. Esse processo permite ações de corte em diferentes direções e é ideal para cortar formas e desenhos em peças de alumínio.

Fresagem de bolsões ou bolsões é um tipo específico de fresamento de alumínio CNC no qual um bolsão, ou seja, uma cavidade com uma abertura em um lado, é cortado em uma peça de trabalho. É comumente usado para fazer recessos, furos ou outras formas internas complexas em peças de alumínio.

As operações de faceamento na usinagem incluem a produção de áreas de seção transversal planas na superfície da peça de trabalho. Isso pode ser feito por meio de operações de torneamento ou fresamento de face para proporcionar um acabamento de superfície suave e uniforme nas peças de alumínio.

A perfuração CNC é outro processo importante da usinagem de alumínio. Ele envolve especificamente a realização de furos nas peças de trabalho. Por meio do uso de ferramentas de corte rotativas multiponto, a perfuração CNC fornece um tamanho de furo preciso e uniforme, o que é vital em diferentes usos de peças de alumínio.

Para obter as ferramentas certas para a usinagem CNC de alumínio, são considerados os seguintes aspectos. O projeto da ferramenta também é muito importante no processo, sendo que o número de canais, o ângulo de hélice e o ângulo de folga têm impacto no processo de corte. O tipo de material da ferramenta também é importante, e o metal duro é o mais adequado devido à sua capacidade de manter a afiação e o corte em alta velocidade relacionado ao alumínio.

Os avanços e as velocidades são fatores essenciais na usinagem CNC de alumínio; eles se referem à velocidade de corte e à taxa de avanço no processo de usinagem. Os refrigerantes e lubrificantes são muito importantes no processo de usinagem, pois ajudam a evitar bordas acumuladas e também aumentam a vida útil das ferramentas.

Essas operações são cruciais para as peças de alumínio, pois ajudam a melhorar as propriedades físicas, mecânicas e estéticas das peças de alumínio. Alguns desses processos são jateamento com grânulos e areia, que são usados no acabamento da superfície, revestimento para aprimorar as propriedades e a proteção do alumínio, anodização para produzir uma camada de óxido duro na superfície do alumínio, revestimento em pó para aumentar a força e a resistência e tratamento térmico para aprimorar as propriedades mecânicas em ligas de alumínio tratáveis termicamente.

Em conclusão, a integração de diferentes processos de usinagem CNC, a seleção adequada de ferramentas, as taxas de avanço e velocidade, a aplicação de fluidos de corte e os tratamentos pós-usinagem garantem a fabricação de peças de alumínio funcionais e de alta qualidade para diversos setores e usos.

Aplicações industriais da usinagem CNC de alumínio

As peças de alumínio usinadas com a ajuda do Controle Numérico Computadorizado são essenciais em vários setores porque o alumínio e suas ligas têm muitas propriedades valiosas.

1. Setor aeroespacial: O alumínio é um dos materiais mais preferidos no setor aeroespacial devido à sua alta relação resistência/peso e é por isso que as peças de alumínio usinadas em CNC são amplamente utilizadas no setor aeroespacial. Essa característica faz com que as peças de alumínio sejam muito importantes em acessórios de aeronaves e em várias peças usadas em aeronaves e, portanto, desempenham um papel muito importante no desempenho e na eficiência das aeronaves.
2. Setor automotivo: As peças de alumínio também são usadas em automóveis para aumentar a eficiência do combustível e a potência de um carro. Devido à sua baixa densidade, elas são aplicadas em peças como eixos e peças estruturais e, portanto, ajudam a reduzir o peso do veículo e, consequentemente, o consumo de combustível.
3. Equipamento elétrico: Devido à sua alta condutividade elétrica, o alumínio é usado em aplicações elétricas, como fiação e condutores elétricos. As peças de alumínio produzidas por usinagem CNC também são usadas como peças eletrônicas centrais em aparelhos elétricos devido à sua boa condutividade elétrica e desempenho.
4. Indústrias alimentícias e farmacêuticas: Como o alumínio não sofre corrosão com produtos orgânicos, as peças de alumínio são muito usadas nos setores de alimentos e medicamentos. Essas peças não permitem a ocorrência de reações químicas e contaminação e são usadas em embalagens de alimentos, equipamentos farmacêuticos e equipamentos de processamento.
5. Equipamentos esportivos: O alumínio é usado na fabricação de equipamentos esportivos por ser um material resistente e leve. De tacos de beisebol a apitos esportivos, as peças de alumínio usinadas em CNC são aplicadas na fabricação de equipamentos esportivos que são fortes e eficientes para os atletas.
6. Aplicações criogênicas: Isso ocorre porque o alumínio pode manter suas propriedades mecânicas mesmo em temperaturas abaixo de zero, como abaixo do ponto de congelamento. Algumas dessas aplicações são no transporte e armazenamento de produtos criogênicos, em que as peças de alumínio proporcionam resistência e durabilidade nessas condições.

Assim, as peças de alumínio usinadas em CNC são empregadas em muitos setores devido às propriedades mecânicas necessárias, como resistência, durabilidade, baixa densidade e resistência à corrosão nos setores modernos.

Conclusão

Em resumo, as peças industriais aeroespaciais, automotivas e eletrônicas usam significativamente peças de alumínio usinadas em CNC porque são resistentes, conduzem eletricidade e não enferrujam por um longo período. Essas peças são fundamentais para aumentar o desempenho, a produtividade e a qualidade do produto final e, portanto, são muito essenciais nos modernos setores de manufatura.

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