Principais Serviços de Acabamento para Componentes Usinados de Precisão – Parte 1

Parte 1: Serviços de Acabamento que Adicionam ou Alteram a Superfície do Componente

Existem várias técnicas de acabamento superficial que adicionam ou alteram a camada superficial do metal para um componente torneado de precisão. Estas técnicas podem ser utilizadas por razões estéticas, para proteger a peça de fatores ambientais ou para melhorar a função da peça.

A maioria das técnicas de acabamento pode ser aplicada a componentes usinados de precisão produzidos em equipamentos CNC Swiss e CNC de torneamento. No entanto, o material, design da peça e requisitos finais precisarão ser avaliados com nossas equipes de engenharia e qualidade para garantir que a melhor combinação de técnicas esteja sendo considerada.

Aqui está uma visão rápida de alguns dos tipos mais comuns de serviços de acabamento:

Jateamento de Esferas (Bead Blast) – cria um acabamento fosco (acetinado) uniforme e remove as marcas de ferramenta frequentemente visíveis do processo de usinagem. Frequentemente usado quando o componente será visível. Como o nome sugere, o componente é jateado com pequenas esferas de uma pistola pressurizada. O processo remove algum material e deixa uma superfície lisa.

Óxido Preto (Black Oxide) – é um revestimento de conversão que torna a superfície do componente usinado de precisão preta. Usado para resistência à corrosão leve, minimizar reflexão de luz e frequentemente por aparência. Muitas peças para a indústria de armas requerem acabamento óxido preto para reduzir reflexão de luz.

Brunimento (Burnishing) – é um processo de conformação que altera o acabamento superficial, tamanho ou dureza superficial de um componente usinado de precisão e cria acabamento espelhado. Pode ser usado para melhorar resistência à corrosão, eliminar porosidade superficial, reduzir falha por fadiga e reduzir defeitos visuais superficiais. No processo, uma esfera ou rolo endurecido e revestido é passado sobre a superfície do componente para deformar (ou conformar) ao requisito especificado.

Cementação (Case Hardening) – é um processo para endurecer a superfície de um componente metálico, mantendo o interior (núcleo) do metal em seu estado original, mais macio. Isso permite que o núcleo do componente absorva tensões, mas a superfície externa tenha resistência ao desgaste melhorada. Existem vários tipos de processos de cementação dependendo do material e requisitos. Os tipos mais comuns para componentes usinados de precisão incluem endurecimento por chama, cementação e nitretação. Endurecimento por chama é o mais comum e aquece o componente (ou barra) rapidamente a uma temperatura especificada, e então resfria rapidamente, criando uma camada de martensita na superfície. Cementação e Nitretação são explicadas abaixo.

Processos de Difusão –

1. Cementação: tipo de processo de cementação onde o componente de aço é colocado em tanque a vácuo rico em carbono que eleva a temperatura por certo tempo antes de temperar a peça para que o carbono seja travado na estrutura criando superfície endurecida.
2. Nitretação: neste processo, a peça de aço é aquecida a alto nível em tanque com gás amônia por tempo especificado. Nitretos formam na superfície, criando superfície endurecida. Nenhuma têmpera é necessária com este processo. Nitretação causa menor distorção, mas requer que o aço tenha cromo, molibdênio e alumínio em sua composição.

Revestimento Químico (Electroless Plating) – Neste processo, o revestimento metálico no componente usinado é alcançado em banho químico que inclui um catalisador (em contraste ao processo de eletrodeposição que usa corrente elétrica para revestir o componente). Revestimento fornece acabamentos superficiais melhorados, bem como resistência ao desgaste e corrosão melhorada. A principal vantagem do revestimento químico é que cria uma camada uniforme de revestimento, independentemente da geometria da peça. Revestimento químico de níquel é tipo comum especificado para componentes usinados de precisão.

Eletrodeposição (Electroplating) – é um processo usado para revestir um componente usinado com uma camada de metal, usando corrente elétrica. Amplamente usado para melhorar qualidades superficiais, oferece aparência melhorada, resistência à corrosão e abrasão, lubrificidade, condutividade elétrica e refletividade, dependendo do substrato e escolha do material de revestimento.

Existem duas formas gerais de eletrodeposição de componentes usinados, dependendo do tamanho e geometria da peça: revestimento em barril (onde as peças são colocadas em barril rotativo cheio com banho químico) e revestimento em garra (onde as peças são fixadas em uma garra metálica e a garra é então imersa no banho químico). Revestimento em barril é usado para peças pequenas com geometrias simples, e revestimento em garra para peças maiores com geometrias complexas.

Canelura (Knurling) – é um processo para adicionar uma série de ranhuras em uma peça usinada para que seja mais fácil de manusear (não escorrega na pegada). Frequentemente usado em fixadores onde precisarão ser rosqueados em algo – a superfície canelada facilita segurar a peça para girar. Canelura pode ser feita em peça CNC Swiss durante o processo de torneamento ou adicionada após a peça ter sido usinada.

Passivação (Passivating) – é um processo de conversão que altera a camada superficial do componente. Peças são imersas em banho químico que muda (converte) a composição química da superfície. O termo passivação refere-se ao fato de que o processo torna o material mais passivo (menos propenso a ser afetado pelo ambiente). O revestimento protege o material do substrato.

1. Anodização – é um tipo de processo de passivação usado para aumentar a espessura da camada de óxido na superfície de componentes usinados de precisão, o que aumenta a resistência da peça à corrosão e desgaste e reduz o gripagem em componentes roscados. Usado frequentemente em peças de alumínio. Anodização produz acabamento superficial não condutivo.
2. Conversão Cromatizada usa tipo particular de solução – no passado era principalmente hexavalente, mas muitas empresas estão migrando para trivalente (acabamentos azul e amarelo que atendem iniciativas UE e padrões RoHS). Conversão cromatizada produz acabamento superficial condutivo eletricamente.

Rosqueamento por Laminação (Thread Rolling) – é um processo de conformação que produz rosca em um componente usinado de precisão. Embora muitas roscas possam ser produzidas durante o processo de torneamento em máquina CNC Swiss, alguns materiais (como titânio) são melhores laminados após os brancos serem usinados. Muitos fixadores roscados aeroespaciais usam roscas laminadas após usinagem. Neste processo, uma matriz conformada com as roscas é pressionada contra o branco usinado, e fisicamente move (desloca) o material para formar as roscas (em oposição a fazer roscas em torno CNC Swiss, onde a rosca é formada removendo material da barra). Apenas por comparação visual, é difícil distinguir roscas laminadas de roscas usinadas.

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