Selecionando o Material Ideal para Usinagem CNC: Um Guia Prático

Controle numérico computadorizado — ou seja, CNC — usinagem é um processo de manufatura subtrativo usado para produzir peças e componentes de alta precisão projetados e construídos com tolerâncias apertadas. Ao empregar máquinas e ferramentas computadorizadas, profissionais da indústria usam o método para processar uma ampla gama de materiais, cada um dos quais oferece seus próprios benefícios e limitações de fabricação.

A postagem a seguir serve como um guia descrevendo quais fatores considerar ao escolher um material para um projeto de usinagem CNC. Além disso, compara alguns dos materiais comumente usados e suas características e aplicações típicas.

Como Selecionar o Material CNC Correto

O material usado em uma operação de usinagem CNC pode afetar tanto a qualidade quanto o desempenho da peça acabada. Ao escolher um material, há vários fatores a considerar. As respostas às seguintes perguntas básicas podem auxiliar no processo de seleção:

• Quais propriedades mecânicas, térmicas e outras de material são necessárias para o produto funcionar adequadamente na aplicação e ambiente operacional?
• Quais materiais disponíveis atendem a todas ou a maioria das características necessárias para atender aos requisitos de design?
• Qual material permite o mais alto nível de desempenho, as melhores características de usinabilidade e a produção mais econômica?

No entanto, responder a essas perguntas requer uma compreensão completa dos requisitos do produto e das características e aplicações comuns de cada material potencial.

Comparando Diferentes Materiais CNC: Propriedades e Aplicações Comuns

Profissionais da indústria empregam uma ampla gama de materiais em operações de usinagem CNC para atender a diferentes especificações de produto e projeto. Alguns dos materiais mais comumente usados incluem:

Alumínio

Um dos metais mais comuns e fáceis de usinar disponíveis, o alumínio é uma opção altamente versátil e econômica para projetos de usinagem CNC. Propriedades do material adicionais incluem:

• Resistência média (6061) e alta resistência (7075)
• Resistência à corrosão e temperatura
• Condutividade térmica e elétrica
• Alta trabalhabilidade

Aplicações típicas incluem:

• para 6061: acessórios para aeronaves e marítimos, suportes de lente de câmera, acoplamentos e hardware eletrônico
• para 7075: peças de aeronaves e bicicletas, engrenagens e eixos, peças de fusíveis, chaves, peças de mísseis e válvulas

Latão

Semelhante ao alumínio, o latão é fácil de trabalhar e econômico. Outras propriedades do material incluem:

• Resistência média
• Alta estabilidade
• Resistência à corrosão
• Resistência química
• Alta usinabilidade

Peças usinadas CNC típicas incluem:

• Componentes aeroespaciais
• Hardware e contatos eletrônicos
• Conexões
• Dispositivos de saúde

Bronze

O bronze consiste em cobre e zinco e carrega muitas das mesmas propriedades físicas e mecânicas do material base cobre, tais como:

• Não faísca
• Resistência à corrosão
• Condutividade térmica e elétrica
• Boa trabalhabilidade

Produtos produzidos típicos incluem:

• Mancais e buchas
• Instrumentos musicais
• Esculturas
• Molas

Ferro Fundido

Em operações de usinagem CNC, o ferro fundido é usado principalmente por sua disponibilidade imediata, resistência e resistência ao desgaste. Aplicações típicas incluem:

• Peças de carros e caminhões
• Peças de equipamentos de geração eólica
• Componentes de bombas de poços de petróleo
• Ferramentas e estruturas de máquinas ferramenta

Cobre

O cobre oferece várias características que o tornam adequado para peças usinadas CNC, incluindo:

• Resistência média
• Condutividade elétrica
• Resistência à corrosão
• Boa trabalhabilidade

Alguns dos produtos usinados CNC tipicamente feitos de cobre incluem:

• Peças de engenharia automotiva e geral
• Componentes de eletrodomésticos
• Contatos elétricos

Níquel e Ligas de Níquel

Existem uma variedade de níquel e ligas de níquel, como Hastelloy e Inconel, disponíveis para uso em operações de usinagem CNC, cada uma das quais oferece:

• Resistência média a alta
• Resistência à corrosão e oxidação
• Trabalhabilidade média

Aplicações típicas para esses materiais incluem:

• para Hastelloy: reatores químicos, equipamentos de destilação, tubos e válvulas e vasos de pressão
• para Inconel: peças automotivas e aeroespaciais, eletrônicos de consumo e dispositivos de saúde

Aço e Ligas de Aço

O aço está disponível em uma ampla gama de graus para atender a diferentes projetos de usinagem industriais e comerciais. Em geral, cada liga demonstra as seguintes propriedades:

• Alta resistência e dureza
• Baixa resistência à corrosão
• Alta conformabilidade, usinabilidade e soldabilidade

Aplicações do aço em operações de usinagem CNC incluem:

• Peças de serviço pesado
• Engrenagens
• Rebites
• Eixos
• Pinos

Aço Inoxidável

O aço inoxidável combina a resistência e dureza do aço com maior resistência à corrosão. Além dessas características vantajosas, também oferece boa usinabilidade e soldabilidade.

Aplicações industriais e de consumo incluem:

• Peças aeroespaciais e automotivas
• Equipamentos de processamento de alimentos
• Instrumentos médicos e cirúrgicos
• Componentes de máquinas
• Parafusos

Variedade de Plásticos

Plásticos servem como alternativa de baixo custo e fácil usinagem a metais para aplicações onde resistência e condutividade elétrica não são críticas. Dependendo das formulações plásticas específicas, algumas das propriedades que os plásticos demonstram são:

• Nylon: resistência à chama razoável e isolamento
• PVC: excelente resistência química e à corrosão e boa resistência à chama
• PEEK: alta estabilidade e resistência, resistência a impacto e fluência mínima

Aplicações típicas incluem:

• para nylon: mancais e isoladores
• para PVC: perfis de construção a dispositivos médicos, membranas de telhado a cartões de crédito, brinquedos a tubos
• para PEEK: conectores, interruptores e soquetes de teste

Materiais CNC da Technox Machine and Manufacturing, Inc.

Para operações de usinagem CNC, profissionais da indústria mais comumente empregam alumínio, aço e aço inoxidável devido à sua resistência geral e versatilidade. No entanto, dependendo das especificações da peça e do projeto, eles também podem utilizar outros materiais para condutividade térmica e elétrica aprimorada, resistência à ferrugem e corrosão ou outras propriedades de material requeridas.

Na Technox Machine and Manufacturing, Inc., temos uma ampla gama de materiais disponíveis para atender a uma variedade de aplicações de usinagem. Nossa equipe tem o conhecimento e a experiência para ajudá-lo a selecionar o material com as características certas para a produção econômica de seus componentes. Entre em contato para mais informações sobre nossa disponibilidade e capacidades de materiais ou solicite um orçamento para discutir os detalhes do seu próximo projeto.