6 Fatores Essenciais para Selecionar Metais Duros vs. Macios na Usinagem CNC

Opções alternativas são boas, mas é melhor ter objetivo claro para um projeto CNC vindouro e escolher material que será aplicado, chave essencial no processo de produção, podendo ser custoso. No artigo a seguir, mostro 6 fatores para considerar na escolha entre metal duro ou macio para usinagem CNC.

• Propriedades dos Metais na Usinagem CNC

Antes de escolher metal para seu CNC, devemos conhecer desempenho do material sob diferentes forças. Principais propriedades mecânicas:

• Resistência (metais duros)
• Elasticidade (metais duros tendem a ser mais elásticos que macios)
• Dureza (metais duros)
• Magnetismo (aço)
• Ductilidade (metais macios)
• Tenacidade à fratura (todos metais têm faixa alta, mas varia de macio a duro sendo mais tenaz)
• Densidade (varia de macio a duro na escala)
• Amortecimento (metais duros tendem a ter pequenas capacidades)

Se houver material acima de sua necessidade, sugere-se pesquisar classificações reais por material. Ou confira nossa página materiais para usinagem CNC para lista abrangente.

• Propriedades de Desgaste e Fadiga para Metais

Escolha Conforme Sua Peça Usinada Alvo. Fatores a considerar antes de escolher entre duro ou macio. Principais propriedades de fadiga:

Resistência e tenacidade à fadiga: tensão que material suporta em certo número de ciclos. Estudado extensivamente para selecionar materiais adequados aos requisitos de uso final. Pesquisa indica: "fadiga estima-se em 90% de todas falhas em metais". Falhas acontecem rápido e sem aviso; medimos resistência à fadiga pela média das razões. Ao selecionar materiais, se sabe que peças suportarão múltiplos ciclos de tensão, avalie nível de resistência à fadiga.

Ciclo ambiental: muitos recursos para testes. Geralmente em ambiente regulado, submetido a alta/baixa temperatura, alta/baixa umidade, ciclagem térmica, choque térmico.

• Metais que suportam altas temperaturas: Titânio e aço inoxidável.
• Metais que mantêm ductilidade em baixas temperaturas: cobre e alumínio.

Resistência a fluência (creep): capacidade de resistir à "fluência" — tendência de deformar ao longo de longo período, resultando em alta resistência. Níquel, titânio e aço inoxidável têm maior resistência à deformação. Alumínio tem ponto de fusão extremamente baixo, não recomendado para aplicações aeroespaciais.

• Resistência à Corrosão (Oxidação) em Metais

Devido a reação química com ambiente, corrosão é degradação/oxidação. Muitas razões, principalmente todas. Aço inox corroe muito lentamente, melhor escolha se preocupa com corrosão.

Alternativa: alumínio anodizado. Método ajuda reduzir corrosão, acabamento muito durável. Como anodização é serviço acessório, pode aumentar prazo de entrega, talvez não faça sentido para seu projeto.

• Propriedades Térmicas em Metais

Já tocamos nisso, mas metal reage muito diferente sob prensagem a quente. Metais expandem, fundem, conduzem eletricidade, só para citar algumas mudanças.

• Fabricabilidade dos Metais

Para fabricabilidade, cada fornecedor/parceiro pode ter requisitos diferentes baseados em capacidades. Se sua peça não pode ser usinada e design tem pouca flexibilidade, pode precisar mudar método para impressão 3D, que oferece soluções únicas em metal e plástico. Boa notícia: se decidir processar e enviar cotação, nós da JTR Protolabs fornecemos feedback quase instantâneo de DFM (Design para Fabricação) para cada cotação.

Na análise de cotação, acessa imagens 3D interativas do design, permitindo revisar geometria e estimar problemas potenciais: espessura de parede, ranhuras estreitas, tolerâncias, rosqueamento, furação.

• Custo dos Metais

Último na lista de fatores importantes: custo. Pode não surpreender, mas se tem mais requisitos de propriedades, paga mais. Se pode pesar algumas características acima, alumínio é material econômico para usinagem. Economiza tempo e dinheiro.

Há muito a desembaraçar, mas esperamos que agora tenha melhor entendimento dos trade-offs entre metais duros e macios para iniciar seu próximo projeto. Se ainda tem dúvidas, sugerimos contatar nossa equipe de engenharia experiente.