6 Pontas de Usinagem de Alta Velocidade para Fresamento de Alumínio

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Postado em agosto. 30, 2019, | Por WayKen Rapid Manufacturing

A indústria moderna precisa de peças feitas muito rapidamente. A demanda de protótipos rápidos ou peças personalizadas aumenta a cada mês. Os clientes querem seus pedidos mais rápidos e precisam que os componentes tenham mais precisão do que antes. Uma das ligas mais difundidas para a produção moderna é o alumínio, aparentemente o melhor material que pode existir. É leve, forte, durável e resistente à corrosão. É por isso que novas estratégias de fresamento de alumínio são desenvolvidas rapidamente.

Um dos métodos modernos de fresamento de alumínio CNC bem-sucedido é chamado de usinagem de alta velocidade. A principal diferença em relação ao fresamento convencional é que as velocidades do fresamento de alta velocidade são consideravelmente maiores e, com elas, os maquinistas podem aumentar os avanços de corte. Como resultado, a fresagem de alumínio HSM é muito vantajosa de várias maneiras inesperadas. Aqui está o que você ganhará escolhendo estratégias de HSM para alumínio em vez de usar a fresagem convencional.

A eficiência é muito maior

Aumentando a velocidade de corte até 3 vezes mais rápido que a fresagem de alumínio convencional, é possível aumentar os avanços em até 2 vezes (nos casos de ligas de alumínio mais macias). Até onde sabemos, os avanços de usinagem são os parâmetros que definem a produtividade de todo o processo de fresagem. Dito isto, a eficiência da usinagem de alta velocidade pode ser muito comparada ao fresamento convencional. A usinabilidade do alumínio possibilita aumentar as velocidades de rotação do fuso de até 18.000 rpm e mais, tornando as taxas de remoção de material assustadoras.

Essas taxas de remoção de material tornam os serviços de usinagem de alumínio usando estratégias HSM para alumínio uma oferta muito lucrativa para as indústrias automotiva e aeroespacial. No primeiro caso, os protótipos automotivos exigem muita remoção de material com, de preferência, o menor número possível de configurações de fresamento. No segundo caso, há muitas peças longas e grandes que têm bolsos profundos (devem ser leves para que sejam usinadas principalmente em um conjunto de nervuras que se cruzam) e paredes finas, além disso, as ligas de alumínio são o que aviões e foguetes consistem em até 80%.

A temperatura do corte

Foi comprovado que a temperatura do corte muda com o aumento da velocidade. No início, à medida que a velocidade aumenta, o mesmo acontece com a temperatura. No entanto, à medida que avançamos, a temperatura começa a cair drasticamente até que, em algum momento, deixa de ser importante. O aumento da velocidade de corte reduzirá a temperatura apenas um pouco. Esta transição é o que significa HSM. Por exemplo, ao fresar alumínio a 300-500 m/min, as temperaturas podem atingir 600-800 graus. No entanto, se aumentarmos a velocidade até 1200, a temperatura cai para menos de 200 graus, e são apenas 150 graus a 1800 m/min. A partir desse ponto, cortar mais rápido é inútil.

Basta considerar, meros 150-200 graus! Nenhuma mudança de propriedade do material na área de corte devido ao processamento térmico local, nenhum aumento de grão de metal e demandas muito menores de resfriamento. Uma boa vantagem, eu diria.

As ferramentas duram mais

Pode parecer estranho porque a velocidade de corte é maior e o desgaste da ferramenta também deve ser, mas se compararmos a quantidade de material que é cortada pelas ferramentas de corte de alumínio na HSM com o fresamento convencional em vez da vida útil da ferramenta em minutos, 'll ver que a diferença é evidente e fala em favor de alumínio de fresagem de alta velocidade. Qual é a razão para uma vida útil prolongada da ferramenta? Primeiro, a temperatura de corte é menor e isso significa que a resistência do material da ferramenta é maior. Então, a largura do cavaco durante o fresamento de alta velocidade é muito menor (a ferramenta gira mais rápido e consegue cortar um cavaco mais fino mesmo com avanços maiores).

Além disso, ao usinar alumínio, um dos principais problemas é que ele é tão macio que gruda nas arestas de corte da ferramenta durante o processamento. Isso reduz a afiação da ferramenta e aumenta as forças de corte, portanto, diminui a vida útil da ferramenta. Mas isso não acontece em altas velocidades. O alumínio apenas sai.
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A precisão do alumínio para fresamento de alta velocidade

Todos nós pensamos que avanços mais altos tornam o acabamento da superfície do alumínio mais baixo porque a aresta de corte da ferramenta se move mais enquanto a ferramenta pode fazer uma curva e cortá-la. Geralmente, isso resulta em um cavaco mais largo, maior força de corte e um acabamento superficial pior. No entanto, no HSM apesar do avanço ser grande, a velocidade da ferramenta é maior, então o cavaco é realmente mais fino do que no fresamento convencional. Além disso, a vibração é menor devido a uma força de corte menor.

Ângulo de engajamento constante da ferramenta

Um dos maiores problemas no fresamento de cavidades de peças com fresas de topo está relacionado com a fabricação dos ângulos dos bolsões. A fresa de topo deve girar 90 graus para produzir o bolsão e, nesse momento, o material deve ser cortado em dobro (de ambos os lados do bolsão). Isso resulta em um aumento local na força de corte e é muito ruim para a vida útil da ferramenta e a precisão da peça. No entanto, o fresamento de alumínio HSM tem uma série de estratégias predeterminadas de geração de caminho da ferramenta que incluem um ângulo de engate constante da ferramenta. Isso significa que a ferramenta se aproxima gradualmente do ângulo enquanto usina todo o material ao seu redor em uma trajetória circular. Dessa forma, a força de corte permanece constante e a precisão também. além disso, a vida útil da ferramenta é prolongada.

Uso de refrigerante

Algumas estratégias de HSM para usinagem de alumínio não usam refrigerantes. Quer dizer, usinar a 200 graus dificilmente requer qualquer resfriamento tanto do material quanto da fresa. No entanto, algumas operações extremamente precisas ainda usam refrigerantes para aumentar a qualidade da peça, mas a quantidade de refrigerante é muito menor em comparação com a usinagem convencional. Alguns processos de fresagem de alumínio de alta velocidade usam a chamada lubrificação de quantidade mínima. A quantidade de refrigerante administrada é suficiente para formar um filme fino que reduz o atrito e oferece algum resfriamento.

Assim, fica bastante evidente que a fresagem de alumínio de alta velocidade é uma forma inovadora e produtiva de fabricar peças personalizadas, protótipos, pequenos lotes e outros conjuntos feitos de ligas de alumínio. Com a usinagem de alta velocidade, você obterá melhores preços e gastará menos tempo esperando que seu pedido seja atendido.