Fresamento de Alumínio de Alta Velocidade: 3 Fatos Essenciais

Publicado em 22 de outubro de 2018 | Por WayKen Rapid Manufacturing

Fresamento de alta velocidade não é novidade ou técnica nova. É usado em muitas indústrias há décadas, como na fabricação de moldes. Como processo, costumava ser visto como ferramenta pequena para máquinas de alta rotação. Hoje, o fresamento de alta velocidade tem aplicações mais amplas. Nos últimos anos, a liga de alumínio é o material estrutural não ferroso mais usado na indústria, e o setor de ligas de alumínio tornou-se um mercado relativamente maduro. Que faísca surgirá quando a liga de alumínio encontrar o fresamento?

O Desenvolvimento do Fresamento de Alta Velocidade

1. Versão Conceitual | Fresamento de Alta Velocidade

Nos anos 1990, o desenvolvimento do fresamento de alta velocidade (FAR) focou no conceito geral, incluindo a criação de máquinas-ferramenta com rotação de fuso de 200.000 rpm. Altas velocidades de fuso e avanços elevados eram altamente valorizados. Institutos de pesquisa mostraram que altas velocidades podem ter consequências sérias e altos riscos quando ferramenta ou peças da máquina não correspondem à aplicação.

2. Otimização | Aplicação de Fresamento

Os principais fatores a considerar são: força de fresamento, textura superficial, taxa de remoção de metal, vida útil da ferramenta e segurança. Esses estudos demonstram a importância de otimizar os fatores do fresamento de alta velocidade. Graças à pesquisa e desenvolvimento de fabricantes de máquinas-ferramenta, desenvolvedores de software, fabricantes de ferramentas de fresamento e do próprio fresamento de alta velocidade, existe agora um espaço de aplicação mais amplo. Mais importante, o processo real de fresamento de alta velocidade não ficou apenas na teoria, mas foi aplicado em todos os aspectos da oficina.

3. Inovação | Ferramentas de Fresamento

O desenvolvimento de ferramentas de fresamento inovadoras torna o fresamento de alta velocidade método mais prático e rentável na indústria de moldes. Qualquer regra de processo de fresamento, incluindo o de alta velocidade, tem o mesmo efeito que máquinas-ferramenta, software e ferramentas de fresamento. Em muitos anos de aplicações práticas, o desenvolvimento de ferramentas no fresamento de alta velocidade moveu-se para maior desempenho.

O fresamento é parte importante do processo de alta velocidade, e suas inovações influenciaram o desempenho de fresas em muitas aplicações de ferramentaria. No fresamento de alta velocidade, a velocidade é a chave, representando a rotação do fuso, velocidade de fresamento ou taxa de avanço. O fresamento de alta velocidade pode ser alcançado otimizando o processo com altas velocidades de fresamento ou avanços elevados.

Novo Desenvolvimento do Fresamento de Alumínio

Quando se trata de fresamento de alta velocidade e pastilhas indexáveis, a fixação segura da pastilha é prioridade máxima. Velocidades de fuso e avanços de mesa cada vez maiores (especialmente no fresamento de alumínio) resultam em altas forças centrífugas e grande carga nos elementos de fixação da pastilha.

O método de elementos finitos para análise de distribuição de carga é particularmente valioso no desenvolvimento de soluções satisfatórias e modelos de trabalho para ferramentas indexáveis de fresamento de alta velocidade mais rápido, e pode ser usado para projetar melhor resfriamento. A estrutura de passagem e saída de líquido auxilia na evacuação de cavacos de forma preferencial. Isso resultou em nova geração de ferramentas de fresamento de alta velocidade para fresamento de ligas de alumínio.

A fresa de topo indexável CoroMill 790 é exemplo de ferramenta para usinar ligas de alumínio em altas velocidades. Este tipo de fresa é usado principalmente em processos de usinagem de alta velocidade como fresamento de cavidades, fresamento de arestas, fresamento de ranhuras e contorneamento na fabricação de moldes. A fixação da pastilha é realizada pela interface pastilha-faca especialmente desenvolvida. O design da superfície de contato serrilhada na face inferior do alojamento da pastilha e no verso da pastilha não só melhora muito a segurança no fresamento de alta velocidade, mas também garante a precisão da usinagem.

O design de superfície de contato serrilhada da fresa CoroMill 790 também pode ser amplamente usado em fresas de face para usinagem de alumínio, especialmente peças fundidas de alumínio como moldes, blocos de motor, carcaças de câmbio, etc. Do semi-acabamento ao superacabamento, quando a velocidade de fresamento aumenta para 8000 m/min, o ângulo de ataque positivo da fresa CoroMill 790 pode ser de metal duro, diamante policristalino (PCD) ou nitreto de boro cúbico (CBN). Este design torna a fresa amplamente adequada para fresamento de ligas de alumínio e até de ferro fundido. A estrutura de alta tecnologia da fresa CoroMill 790 não é complicada, seu ajuste axial da pastilha é simples e conveniente, e também tem vantagens de equilíbrio de força de fresamento, amplo campo de aplicação e folga de usinagem precisa.

A pastilha é uniformemente tensionada, tornando o processamento mais suave e seguro, prolongando a vida útil da ferramenta. O design acima melhora muito a qualidade do fresamento e a capacidade de usinagem.

Alumínio Fresado na Fabricação Automotiva

A proporção de liga de alumínio usada na fabricação automotiva aumenta gradualmente. Atualmente, a versão de entre-eixos longo Jaguar XF usa mais liga de alumínio. Este carro afirma que as quatro portas, exceto a carroceria, são de aço, e todas as outras partes da carroceria são de liga de alumínio, atingindo 75%. Saber quais partes do carro podem usar alumínio?

Primeiro — A roda do carro. Hoje, rodas são basicamente de alumínio. Se um carro não tem rodas de alumínio, talvez seja fabricado há mais de uma década ou seja um carro barato. A roda de liga de alumínio tem efeito óbvio na redução do consumo de combustível, e o cubo da roda é mostly liga 6061 (AL 6061).

Segundo, todo carro tem quatro portas e duas tampas. As "duas tampas" são o capô e a tampa do porta-malas, partes da carroceria facilmente danificadas. A liga de alumínio usada nas "quatro portas e duas tampas" é alumínio 5182 (AL 5182). Como a chapa 5182 tem excelente deformabilidade, absorve a força de impacto quando atingida por força externa, protegendo motorista e passageiros em grande medida. Para portas e tampas de maior segurança, usa-se liga 5182.

Além disso — o chassi do carro. A chapa inferior do braço de suspensão também usa mais liga de alumínio. As ligas usadas nesta parte são alumínio 5083, 5754 e 6061.

Ademais, o tanque de combustível, o radiador, a base da bateria de veículos de nova energia, entre outros, também são feitos de liga de alumínio.

Possibilidades do Alumínio Fresado São Infinitas

Com o desenvolvimento da indústria metalúrgica, os materiais atuais são extraídos de matérias-primas, processados e depois eliminados, sem desperdiçar recursos nem danificar o meio ambiente. Portanto, as vantagens da liga de alumínio são ser ecológica e reciclável, alinhada ao tema ambiental atual. O processo de fresamento confere ao alumínio mais possibilidades em nossas vidas.