Escolhendo o Material Certo para Usinagem CNC: Guia Completo

Se você terminou de projetar sua peça mas não tem certeza de qual material selecionar, você veio ao lugar certo. Vários tipos gerais de materiais podem ser usados em usinagem CNC: metais, plásticos, cerâmicas, compósitos e madeira.

Cada material tem características e desafios únicos que influenciam as propriedades do produto final e o processo de fabricação geral. Este artigo explorará os tipos de materiais que podem ser usinados e ajudará você a escolher o material apropriado para seu produto.

5 Tipos de Materiais Usados em Usinagem CNC

As principais categorias de materiais usadas em usinagem CNC são metais, plásticos, cerâmicas, compósitos e madeira. Dentro destas categorias, existem toneladas de materiais únicos, cada um com propriedades específicas. As seguintes diretrizes representam uma abordagem geral para seleção de materiais para fabricação de precisão, então você deve consultar um especialista ao procurar propriedades particulares.

#1 Metais

Metais são os materiais de usinagem CNC mais comuns. Metais usinados CNC são regularmente usados em aplicações aeroespaciais, automotivas, eletrônicas e até médicas. Aço, alumínio, latão, cobre e titânio são todos metais usináveis.

Saiba Mais: Melhores Metais para Usinagem CNC

#2 Plásticos

Plásticos são outro material comum de usinagem CNC que fabricantes podem usar para componentes de refrigeração, eletrônicos, brinquedos, esportes e outras indústrias. Plásticos comumente usinados incluem acrílico, policarbonato, PVC e até náilon.

Saiba Mais: Melhores Plásticos para Usinagem CNC

#3 Cerâmicas

Embora a usinagem CNC de cerâmicas seja complexa, ela é usada em algumas aplicações avançadas. Componentes de motor de ônibus espacial, blindagem de tanque e supercondutores são alguns exemplos de cerâmicas usinadas. Devido à sua natureza frágil, operações de usinagem avançadas são necessárias para produzir uma peça cerâmica durável e confiável.

#4 Compósitos

Compósitos são outro material que pode ser incrivelmente desafiador para usinagem CNC. De fato, eles frequentemente requerem ferramentas de diamante e máquinas CNC de 5 eixos para completar. Compósitos usinados são extremamente úteis para aplicações nas indústrias automotiva, aeroespacial e de geração de energia.

#5 Madeira

Finalmente, há a categoria de madeira. A usinagem CNC de madeira é geralmente limitada a aplicações mais artísticas como móveis e decoração. No entanto, também pode ser usada em algumas aplicações estruturais.

Como notamos, algumas classes de materiais são mais difíceis de usinar que outras. Você pode estar se perguntando sobre quais propriedades determinam a usinabilidade e se um material particular seria uma boa escolha para seu projeto. Para ajudar você a escolher qual material CNC é melhor para seu projeto, daremos uma olhada mais de perto nas propriedades que você pode ter que considerar.

Fatores Essenciais a Considerar ao Escolher um Material

Dureza

Testador Digital de Dureza de Materiais
(Hardness-testers, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons)

A dureza impacta diretamente as velocidades de corte e o tipo de material de ferramenta que pode ser usado no processo de usinagem CNC. Usar um material muito duro, como titânio, torna a usinagem mais complicada e requer uma ferramenta mais dura.

Materiais mais duros também podem tornar o processo de corte mais lento que o normal, adicionando tempo de mão de obra. Por outro lado, materiais muito macios como polímeros podem deformar facilmente durante a usinagem, exigindo o uso de ferramentas especiais e velocidades de trabalho mais lentas para garantir que cavacos sejam formados em vez de simplesmente fazer o plástico fluir ao redor da ferramenta.

Ambos têm o potencial de afetar custos operacionais. Latão, ligas de alumínio, aços suaves e certos policarbonatos são alguns dos materiais mais fáceis de usinar e geralmente terão custos de processamento mais baixos como resultado.

Saiba Mais: Como Comparar a Dureza de Materiais de Engenharia

Entrada de Calor

Gotícula de Estanho Fundido Solidificado
(Jurii, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons)

A entrada de calor é outra variável crucial a considerar porque a condutividade térmica, temperaturas de fusão e reações ao calor são diferentes para cada material. Por exemplo, se a temperatura de fusão for muito baixa, como com estanho, pode ser difícil usinar sem fusão parcial ou total do material.

A entrada de calor da usinagem também pode ter efeitos mais sutis, impactando a dureza e resistência do material no nível microestrutural. Outra consideração de entrada de calor é em torno da deformação quando o material aquecido amolece, e tensões residuais podem afetar a forma do produto.

Recozimento, uso de uma ferramenta de usinagem mais adequada e refrigerantes alternativos são soluções potenciais dependendo do material bruto sendo usinado e do orçamento disponível. No caso de plásticos, o recozimento pode aliviar tensões residuais e limitar deformação.

Acabamento Superficial

O acabamento superficial é outro fator crucial a ter em mente porque vários materiais podem produzir um acabamento superficial muito áspero após a usinagem. Além da estética do produto, sua funcionalidade pode estar em jogo.

Peças com superfícies de acoplamento podem não vedar bem ou podem aumentar o atrito, o que pode ser indesejável para algumas aplicações. Além disso, algumas cerâmicas e plásticos, como acrílico, podem formar superfícies foscas após o processo de usinagem CNC, limitando seu uso como janelas transparentes.

Qual Material é o Melhor para Seu Projeto?

Na verdade, isso depende dos objetivos que você definiu para seu projeto. Embora esta seja uma resposta muito genérica, existe uma vasta gama de materiais disponíveis para usinagem CNC, todos com propriedades únicas. Materiais como aço suave, alumínio, latão, cobre e certos plásticos geralmente oferecem grande usinabilidade, o que diminuirá os custos gerais de processamento.

Esperamos que este blog forneça dicas perspicazes para ajudar a estreitar sua escolha. Se você não tem certeza de qual material é melhor para seu produto, os especialistas da Gensun podem ajudá-lo a selecionar o melhor material para seu projeto.