Fundições usinadas:benefícios, aplicações e como são feitas

Os processos de usinagem e fundição de metal são frequentemente retratados como uma comparação do tipo “escolha um ou outro” para os fabricantes. Mas, como sugerimos em nosso artigo recente sobre fundição versus usinagem, há muitos casos em que o meio de produção mais eficiente aproveitará a fundição e a usinagem juntas.

Este artigo resume os benefícios da usinagem de peças fundidas e como garantir que você possa incorporar esses dois processos de fabricação em seu próximo projeto.

O que é uma fundição usinada?

Uma peça fundida usinada é uma peça que foi primeiro fundida em um produto semiacabado e depois finalizada com usinagem CNC de precisão.

Você pode produzir as peças fundidas iniciais usando um dos vários métodos de fundição, como fundição sob pressão, fundição de precisão ou fundição em areia. No entanto, cada um desses métodos de fundição tende a ter suas próprias desvantagens, como um acabamento superficial áspero ou a incapacidade de produzir certas características de design.

A usinagem CNC ajuda a melhorar a qualidade do produto e adiciona elementos de design ausentes. Você pode usar um ou mais processos de usinagem — como fresamento CNC, torneamento, furação, serragem ou um método de usinagem menos convencional — para ajudar a criar produtos acabados premium.

Os benefícios da usinagem de peças fundidas

A usinagem de peças fundidas tem dois benefícios principais:

1. Adição de recursos e remoção de material de transmissão indesejado.
2. Melhorando a precisão e o acabamento superficial.

Para entender melhor por que esses benefícios são tão importantes, vamos explorar as aplicações relevantes para cada um deles.

1) Modificação de peças fundidas

As peças que os técnicos acabaram de remover do molde de fundição são consideradas “conformes fundidas”. O fabricante não os submeteu a usinagem, jato de areia ou outro processo de acabamento.

Essas peças normalmente terão excesso de material indesejado do sistema de canal, linhas de partição e quaisquer risers ou respiros que seu fabricante incluiu na configuração de fundição. No mínimo, os fabricantes devem usar ferramentas de corte simples para remover material derramado indesejado. E se várias peças forem fundidas em um molde compartilhado para melhorar a eficiência, os técnicos deverão cortá-las individualmente do sistema de passagem.

Os produtores devem usar usinagem CNC mais intensiva para peças de maior qualidade, a fim de atender ao design do produto e remover linhas de partição. Isso pode ajudar a esconder os sinais mais óbvios de fundição e melhorar significativamente a qualidade do acabamento.

Outro fator importante na modificação de peças fundidas é a adição de recursos que você não pode produzir efetivamente usando a fundição. Por exemplo, você não pode produzir as aletas curvas em uma turbina (como a vista acima) usando um molde permanente porque não é possível separar as metades do molde depois que o material de fundição endurece.

E embora você possa usar uma técnica como fundição de precisão para lidar com projetos de fundição onde não é possível remover as metades do molde, muitos outros desafios de fundição podem tornar a usinagem a solução preferida. Por exemplo, furos, ranhuras e roscas costumam ter qualidade muito superior quando produzidos por usinagem CNC.

2) Melhorando a qualidade final

Mesmo que uma peça fundida não precise de recursos de usinagem adicionais e você possa remover facilmente o excesso de material, a usinagem CNC de precisão é uma etapa essencial para peças de alta qualidade.

Métodos de fundição como fundição sob pressão produzem um acabamento superficial superior em relação a outros métodos de fundição, portanto, eles podem precisar apenas de pequenos retoques de usinagem para remover linhas de partição. Mas a usinagem de peças fundidas torna-se essencial para peças produzidas por fundição em areia e microfusão, caso elas precisem ter um acabamento superficial liso.

A outra razão essencial para usinar peças fundidas é melhorar a exatidão e a precisão em peças com limites de tolerância rígidos. As máquinas CNC modernas podem atingir um grau de precisão muito maior do que a fundição.

Os fabricantes que precisam produzir um grande volume de peças idênticas podem aproveitar a fundição para economizar custos e, em seguida, usar a usinagem CNC para atender aos requisitos de tolerância. Mas para fazer isso, os projetistas devem levar em conta as tolerâncias de usinagem na fase de fundição.

Adicionando tolerâncias de usinagem aos seus projetos

Em relação às peças fundidas usinadas, os projetistas devem incorporar tolerâncias de usinagem no projeto do molde para que as peças fundidas tenham material suficiente para usinagem de precisão.

Por exemplo, imagine que sua peça acabada tenha uma pequena saliência com tolerâncias restritas. Se o projeto do molde tiver uma característica do mesmo tamanho da saliência, qualquer encolhimento ou porosidade tornará a característica menor do que deveria ser. Se você precisar de alguma usinagem para melhorar o acabamento superficial ou refinar o formato da saliência, os maquinistas serão forçados a remover ainda mais material ou correrão o risco de deixar a peça áspera e inacabada.

Adicionar tolerâncias de usinagem ao projeto de sua peça aumenta ligeiramente o tamanho de quaisquer peças fundidas ou recursos de peça que o fabricante irá finalizar com usinagem CNC. Essas tolerâncias ajudam os fabricantes a atender consistentemente aos requisitos de tolerância com menos peças rejeitadas, ao mesmo tempo que reduzem significativamente os tempos de usinagem.

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