Usinagem CNC na Produção de Energia: 3 Insights Essenciais para Profissionais da Indústria

As necessidades energéticas dos humanos eram modestas antes da revolução industrial. Por exemplo, estávamos felizes em utilizar energia do sol para calor, cavalos para transporte, o poder do vento para navegar pelo globo e água para acionar máquinas simples que moíam grãos. Tudo mudou na década de 1780, com alto crescimento em usinas de geração de energia a vapor, cujos componentes eram fabricados usando tornos de alta velocidade.

Mas à medida que as necessidades energéticas continuaram a crescer desde que a industrialização rápida começou, os sistemas e tecnologias de energia se tornaram mais sofisticados. Como resultado, tornou-se mais desafiador para os fabricantes atenderem aos requisitos de fabricação da indústria de energia até o advento da tecnologia de usinagem CNC em 1952.

Neste artigo, abordaremos a usinagem CNC na indústria de energia. Apresentaremos três coisas que você deve saber sobre máquinas CNC e seu papel no setor de energia atual. Vamos direto ao assunto!

#1 A Usinagem CNC Está Ajudando a Fabricar Turbinas Hidrelétricas e Componentes de Geradores

Turbinas e geradores hidrelétricos são massivos, consistindo de centenas de milhares de componentes. Esses componentes variam em design e tamanho, com alguns componentes menores que seu dedo indicador e outros maiores que o tamanho de um carro. Independentemente da variação no tamanho, um requisito chave é que esses componentes sejam usinados com precisão e exatidão para garantir montagem perfeita.

Máquinas CNC estão entre as principais tecnologias de usinagem que designers de produto usam na indústria de energia para satisfazer esses requisitos. Por exemplo, a Canyon Hydro (um dos principais fabricantes de turbinas hidrelétricas Pelton e Francis) conta com uma máquina de fresamento CNC de 7 eixos para fabricar a maioria dos componentes que compõem seus sistemas hidrelétricos de 36 pés de comprimento e 25 toneladas.

A razão para esta alta dependência de máquinas CNC é compreensível. Primeiro, máquinas CNC podem usinar com tolerâncias tão pequenas quanto 4µm, que é praticamente o limite de tolerância que você encontraria em muitos componentes e peças hidrelétricas (como eixos simples, impulsores e buchas). Segundo, máquinas CNC multi-eixo são particularmente adequadas para fabricar geometrias extremamente grandes e complexas.

Mas as aplicações das máquinas CNC não se limitam à indústria de energia renovável.

#2 A Usinagem CNC Está Ajudando a Fabricar Materiais Difíceis de Usinar em Geradores e Turbinas Convencionais

Como os sistemas hidrelétricos, turbinas e geradores convencionais — que dependem de combustíveis fósseis para gerar energia — apresentam milhares de componentes. No entanto, ao contrário dos sistemas de energia renovável, componentes de geradores convencionais são submetidos a condições térmicas extremamente altas de até 2300°F, fazendo com que engenheiros dependam de materiais de alta resistência e resistência térmica para esses componentes.

Encontrar um material com alta resistência e resistência térmica não é um problema para designers de produto. Em vez disso, o desafio é encontrar um método de fabricação adequado para esses metais. Por exemplo, um material de alta resistência como titânio e suas ligas tem usinabilidade ruim (ou média) e é propenso a chatter durante o corte de metal.

Devido à compatibilidade das máquinas CNC com uma ampla gama de materiais, os fabricantes contam com elas para fabricar metais difíceis de usinar encontrados em geradores e turbinas convencionais. Por exemplo, maquinistas qualificados geralmente usinam titânio CNC com velocidades de corte recomendadas de 59 m/min para desbaste e mais de 180 m/min para operações de acabamento.

Saiba mais sobre a diferença entre taxa de avanço vs. velocidade de corte.

#3 A Usinagem CNC Está Contribuindo para a Pesquisa em Sistemas de Energia Solar e Eólica

Sistemas de energia solar e eólica estão lentamente assumindo o centro do palco globalmente, substituindo sistemas de energia convencionais que dependem de combustíveis fósseis e contribuem para mudanças climáticas. Como resultado, estudos de pesquisa estão sendo feitos para melhorar a eficiência e o desempenho desses sistemas. Por exemplo, alguns cientistas de pesquisa estão investigando a eficiência energética e o desempenho de novos designs de pás de turbinas eólicas e painéis solares.

E como você deve ter adivinhado, máquinas CNC estão entre as tecnologias usadas para prototipagem rápida das pás e painéis solares usados na maioria destes estudos de pesquisa. Uma razão principal para esta preferência é a facilidade de modificar designs na usinagem CNC.

Com usinagem CNC, você só precisa modificar dimensões no seu software 3D CAD, e um maquinista CNC não terá problema em fabricar sua nova pá (ou designs de painel solar) rapidamente. Este não é o caso com métodos de fabricação convencionais como moldagem por injeção, onde você tem que começar tudo de novo recriando moldes.

(Post Relacionado: Você Deve Usar CNC para Prototipagem Rápida? As Vantagens e Desvantagens)

Usinagem CNC para a Indústria de Energia: Gensun Pode Ajudar

Agora que você entende o papel da usinagem CNC na indústria de energia hoje, você concordará que a usinagem CNC tem sido um método de fabricação essencial desde a revolução industrial. Mas tanto quanto as máquinas CNC simplificam a usinagem de peças de energia, o sucesso do seu projeto também depende da oficina mecânica com a qual você trabalha.

Você quer trabalhar com uma oficina mecânica com máquinas CNC de primeira linha, bem como maquinistas, engenheiros e especialistas em controle de qualidade altamente experientes.

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