Dicas e truques para usinagem de diamante

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Postado em agosto. 26, 2019, | Por WayKen Rapid Manufactruing

A usinagem CNC é tradicionalmente considerada um método de alta precisão. Mas os métodos de corte têm suas limitações. Você simplesmente não pode fazer uma aresta de corte perfeita o suficiente para competir com um rebolo em termos de tolerância e acabamento superficial. No entanto, novas técnicas e equipamentos estão sendo desenvolvidos incessantemente. Assim, temos uma solução consideravelmente nova que permite que as máquinas-ferramentas CNC se aproximem da precisão dos métodos abrasivos. Esta solução é chamada de usinagem de diamante.

Por que a usinagem com diamante pode melhorar a qualidade da superfície da peça

Na usinagem, a dureza da ferramenta de corte é um dos parâmetros mais importantes para as técnicas de usinagem e, até onde sabemos, não há nada mais duro que o diamante. Os diamantes artificiais podem suportar temperaturas e regimes de corte muito altos. Eles são consideravelmente baratos e sua aresta de corte é tão fina que você pode obter uma superfície espelhada com um cortador de diamante de ponta única e essa é a única maneira de obter um acabamento de superfície tão fino sem comprar as máquinas de lixar e polir extremamente caras. Os diamantes podem ser montados em máquinas-ferramentas CNC simples e você pode obter excelentes resultados se ajustar o sistema tecnológico para máxima rigidez. Você pode usinar os metais mais duros e obter acabamentos de superfície espelhados. O torneamento de diamante e o fresamento de diamante estão entre as tecnologias mais difundidas que estão disponíveis agora para uso comercial.

As vantagens de usar a usinagem de diamante

A usinagem diamantada tem muitas vantagens, sendo as principais:

1. Excelente usinagem de alumínio. As ferramentas diamantadas são extremamente boas para suportar altas velocidades e temperaturas de corte. É por isso que as técnicas de diamante são frequentemente usadas para a produção em massa de peças de alumínio. Uma única pastilha de diamante pode durar mais que muitas ferramentas de metal duro na usinagem de alumínio.
2. Produção de ligas duras. É uma lei geral que um material mais duro pode cortar um mais macio. Como não há nada mais duro que diamantes, eles são muito úteis para processar metal duro, cerâmica e outros materiais com parâmetros de alta dureza.
3. Polimento de diamante. Alguns cortadores de diamante são usados ​​para polir materiais transparentes como vidro, policarbonato, PMMA. Isso se deve ao fato de a ponta da ferramenta possuir grãos diamantados muito finos.
4. Durabilidade. Uma pastilha de ferramenta diamantada é 30 a 50 vezes mais durável em comparação com uma pastilha de metal duro.
5. Acabamento da superfície. Ao empregar usinagem diamantada para usinagem de alta qualidade, você pode obter um melhor acabamento superficial do que com qualquer tipo de ferramenta convencional. Basicamente, as ferramentas diamantadas trazem um pequeno recurso de retificação para a usinagem.

Técnicas de Usinagem de Diamante

A maioria dos métodos de usinagem que utilizam diamantes em algum grau são considerados técnicas de retificação e polimento, mas existem dois métodos que podem ser implementados para o equipamento CNC e estão mais próximos do corte do que do processamento abrasivo.

Torneamento de diamante de ponta única

SPDT é um método extremamente semelhante ao torneamento simples, mas a ferramenta utilizada é uma fresa com ponta de diamante. Além disso, a rigidez do sistema de fabricação deve ser muito maior. Isso significa comprimentos curtos entre os acessórios, suportes de ferramentas mais curtos e redução da vibração ao mínimo. O SPDT é especialmente útil para a fabricação de lentes ópticas porque são peças de revolução principalmente e é muito conveniente fixá-las em um torno e usar insertos de diamante de ponta única para obter superfícies transparentes.

Fresagem de diamante de ponto único

O fresamento de diamante de ponto único é como o fresamento convencional, mas a principal diferença é a ferramenta de corte e os parâmetros de processamento. A ferramenta é uma fresa com pastilhas com ponta de diamante. Montado em um centro de usinagem de 5 eixos, este moinho é perfeito para processar superfícies complexas feitas de vidro, PMMA e policarbonato. Um moinho de diamante giratório extremamente rápido com um avanço de corte mínimo e uma abundância de lubrificante pode criar o melhor acabamento de superfície para lentes de lâmpadas automotivas, guias de luz e vidraças personalizadas. No entanto, é importante sempre lembrar da vibração, pois ela arruinará toda a qualidade da superfície de uma só vez. Para melhorar a qualidade da peça, algumas técnicas SPDM envolvem a usinagem apenas em uma direção (a fresadora processa um caminho e depois retorna ao lado inicial da peça para um movimento de passo lateral, dessa forma, a força de corte é sempre em uma direção.

Quais ferramentas são usadas para usinagem de diamante

Uma ferramenta diamantada para usinagem é basicamente igual a qualquer outra ferramenta de corte, exceto por sua pastilha. A pastilha tem um material de base feito de tungstênio ou carboneto e em sua ponta é visível uma fina película de diamante. Este filme é extremamente duro e pode durar até 50 vezes mais em comparação com as ferramentas convencionais. É muito afiada e fornece um corte muito claro, resultando em acabamentos de superfície supremos.

Quais materiais podem ser cortados com diamantes

As ferramentas de diamante podem processar muitos materiais diferentes, entre os quais cerâmica, silicone, policarbonato, plexiglass (PMMA), ligas não ferrosas como alumínio, cobre, bronze, titânio, vidro, diferentes polímeros como ABS, polietileno e assim por diante, materiais altamente abrasivos, como concreto, granito, pedra. Como você pode ver, a gama de materiais é muito ampla começando com materiais duros e quebradiços e terminando com materiais macios e transparentes.

Quando você absolutamente não pode usar a usinagem de diamante

Um aviso muito importante é que as ferramentas diamantadas não podem ser usadas para cortar aço ou ligas de ferro. A razão para isso é que todos eles contêm uma quantidade considerável de átomos de carbono. A usinagem é sempre realizada em altas temperaturas e, como o diamante e o aço contêm carbono, os átomos podem sinterizar quando aquecidos. Dessa forma, a ferramenta pode aderir ao material da peça e ambos os componentes são desperdiçados.

Onde a usinagem com diamante pode trazer bons resultados

É sempre melhor discutir onde a usinagem com diamante brilha com base em estudos de caso reais. Portanto, uma lista de exemplos foi formada

• Protótipos de lentes de lâmpadas. Como parte dos serviços de prototipagem CNC, um protótipo de lente de lâmpada de carro pode ser fabricado com corte de diamante. A lente é muito grande e sua geometria muito complexa (na verdade, ela teve que ser dividida em segmentos e colada mais tarde com economia de propriedades de condução de luz) para moagem, mas um moinho com ponta de diamante com uma máquina-ferramenta CNC de 5 eixos pode fabricar um ótimo superfície espelhada com a qualidade certa.
• Guias de luz. Os guias de luz são tubos especiais e componentes transparentes que podem ajudar a iluminar determinados pontos de forma complexa. Eles precisam ter um acabamento superficial muito fino, mantendo a complexidade de sua geometria. Com as melhores fresadoras CNC de 3 eixos, 4 eixos ou mesmo 5 eixos, a Wayke adotou a mais recente tecnologia de usinagem de diamante que a capacidade de microfresagem de 5 eixos pode produzir diferentes tipos de guias de luz e lentes com excelente qualidade óptica em uma matriz ou padrão de forma livre.