Como Escolher o Aço Ideal para Peças Usinadas CNC: Guia Prático
Como você deve ter percebido, a usinagem CNC é uma forma excepcionalmente versátil de fabricar suas peças de aço. No entanto, você pode estar se perguntando qual tipo de aço é a melhor opção para o seu projeto e como saber se está fazendo a escolha correta.
Os Benefícios do Aço e seus Desafios para a Usinagem CNC
Embora o processo de usinagem CNC possa produzir peças de alta qualidade e precisão a partir de muitos materiais, aqueles com baixa usinabilidade frequentemente produzem resultados insatisfatórios. Quando se trata da ampla variedade de ligas de aço disponíveis no mercado, você encontrará um grande número de ligas com boa usinabilidade. Na verdade, a classificação de usinabilidade da AISI é geralmente determinada em relação ao aço liga B1112.
Como explicamos anteriormente, para determinar a usinabilidade de um material, deve-se considerar, no mínimo, a dureza do material, os aportes de calor permitidos e o acabamento superficial desejado para avaliar se é adequado para usinagem CNC.
Dureza
A dureza é um indicador chave de usinabilidade. Se o material for muito duro ou muito mole, pode causar atrasos, tempo extra de mão de obra ou até exigir equipamentos especiais. Muitos dos aços que você consideraria para seus projetos não são aços de livre usinagem. Portanto, eles normalmente apresentam dureza superior ao aço de livre usinagem e classificação de usinabilidade abaixo de 100%.
Entrada de Calor
Embora a dureza geralmente se correlacione diretamente com a usinabilidade, os impactos da entrada de calor podem ser mais desafiadores de determinar. Alguns materiais comportam-se diferentemente em altas temperaturas, e alguns podem até derreter. Os altos aportes de calor da usinagem podem afetar a microestrutura de alguns materiais mais do que outros. Por exemplo, o aço inoxidável Grau 17-4 pode precisar de tratamento térmico de solução após a usinagem para manter certas propriedades desejáveis.
Acabamento Superficial
Finalmente, embora durezas mais elevadas e diferentes sensibilidades aos efeitos térmicos afetem a usinabilidade das ligas de aço, elas podem apresentar excelentes acabamentos superficiais. Embora isso dependa do grau, materiais que exibem um índice de usinabilidade adequado geralmente também apresentam bom acabamento superficial, que pode ser ainda aprimorado por tratamento de polimento, seja químico ou físico.
Os 10 Melhores Aços para Usinagem CNC Comparados
Existem muitas ligas de aço disponíveis para considerar no seu projeto, mas para ajudar a refinar sua busca, compilamos os 10 melhores aços para usinagem CNC. Embora esta lista não seja exaustiva, os aços comuns listados na tabela abaixo todos exibem usinabilidade adequada junto com uma variedade de outras propriedades desejáveis.
| Liga de Aço | Tipo | Descrição | Vantagens | Desvantagens | Aplicações |
|---|---|---|---|---|---|
| SS 303 | Aço Inoxidável de Livre Usinagem | Um dos graus austeníticos de aço inoxidável mais facilmente disponíveis e altamente usináveis. | Excelente usinabilidade, boa resistência à corrosão, custo moderado. | Não pode ser endurecido por tratamento térmico. Não adequado para aplicações marítimas. | Hardware eletrônico, porcas e parafusos, fusos, acessórios para aeronaves, buchas. |
| SS 416 | Aço Inoxidável de Livre Usinagem | Oferece usinabilidade superior a qualquer outro aço inoxidável. | Usinabilidade excepcional, resistência moderada à corrosão, boa resistência. | Não adequado para ambientes com cloro ou marítimos. Baixa soldabilidade e disponibilidade limitada. | Válvulas, eixos de bomba, engrenagens, porcas, parafusos. |
| SS 304 | Aço Inoxidável | Uma das ligas de aço inoxidável mais comuns disponíveis com boa soldabilidade. | Boa usinabilidade, soldabilidade e custo. Excelente resistência à corrosão. | Susceptível a trincas por corrosão sob tensão em algumas aplicações acima de 60°C. Outras ligas oferecem melhor resistência à corrosão por pites e frestas. | Manipulação de alimentos, utensílios, peças automotivas, aplicações arquitetônicas, trocadores de calor, parafusos. |
| SS Grau 17-4 | Aço Inoxidável PH | É um grau de aço inoxidável martensítico endurecido por precipitação, contendo até 30% de cromo. | Tenacidade, resistência e resistência à corrosão muito altas. | Requer tratamento térmico eficiente e cuidadoso. | Reatores nucleares, turbinas de aeronaves, aplicações de petróleo e gás. |
| 1045 | Aço de Médio Carbono | Liga versátil de aço de médio carbono com características relativamente boas de resistência e dureza, tornando-o bom para aplicações resistentes ao desgaste. | Boa resistência e dureza. Boa soldabilidade e usinabilidade. | Pode requerer tratamento térmico pós-usinagem para aliviar tensões. | Eixos, parafusos, engrenagens leves, bielas forjadas. |
| 1018 | Aço de Baixo Carbono | O melhor aço para peças cementadas, com excelente soldabilidade. | Excelente soldabilidade e usinabilidade. | Oferece propriedades mecânicas moderadas, como resistência e ductilidade. | Tirantes, pinos de ancoragem, fusos, peças de máquinas. |
| 1144 | Aço de Médio Carbono de Livre Usinagem | Um aço carbono ressulfurado de livre usinagem com excelente resistência ao desgaste. | Alta resistência e dureza, boa resistência à deformação e ao desgaste. | Baixa soldabilidade geral. | Engrenagens, pistões, parafusos, porcas, hastes. |
| 4140 | Baixa Liga de Aço | Aço liga com baixo cromo, molibdênio e manganês. | Boa usinabilidade na condição recozida. Alta resistência à fadiga, desgaste e impacto. | Pode requerer tratamento térmico pós-usinagem. | Acoplamentos, porcas, parafusos, peças automotivas e de máquinas, fusos. |
| 8620 | Baixa Liga de Aço | Proporciona boa resistência e ductilidade. Responde bem ao endurecimento por nitretação e oferece excelente resistência ao desgaste. | Boa resistência e resistência ao desgaste. | Resposta ruim a têmpera por chama ou indução. | Pinos de pistão, fixadores, comandos de válvulas, engrenagens e correntes. |
| 8630 | Baixa Liga de Aço | Uma liga de alta resistência com boa endurecibilidade. | Boa resposta ao tratamento térmico. | Tratamento térmico pode ser necessário antes e depois da usinagem ou soldagem. | Engrenagens, virabrequins, conectores forjados e válvulas de bloco. |
O Aço é a Escolha Certa para o Seu Projeto?
Em resumo, o aço é um material altamente versátil, razão pela qual é um dos metais mais comuns em nosso dia a dia. Existem inúmeras opções disponíveis que oferecem propriedades de material específicas, todas dependendo do que você precisa do seu produto final.
Por exemplo, se você está na indústria de aplicações marítimas, pode querer evitar o SS 303, mesmo que tenha excelente usinabilidade. Em vez disso, pode considerar o SS 304, que tem excelente resistência à corrosão.
Da mesma forma, uma boa opção para um aço carbono relativamente barato, mas muito duro, pode ser o AISI 4140, mas opções mais fortes incluem AISI 1144 e AISI 8630, junto com as várias opções de aço inoxidável.
Nossos especialistas podem fornecer serviços de usinagem CNC para uma ampla variedade de ligas de aço. Se você tem dúvidas, entre em contato conosco ou confira nossa página de serviços de usinagem CNC para mais informações!
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