Como melhorar o acabamento da superfície em peças usinadas

A usinagem de metal ou plástico desempenha um papel importante na produção de peças. Em muitos casos, os acabamentos de superfície usinados são mais do que adequados para aplicações de uso final, mas como as superfícies das peças são cortadas, em vez de fundidas ou moldadas, o acabamento de superfície padrão (como usinado) às vezes precisa ser modificado para fins estéticos ou funcionais . Isso pode exigir usinagem mais precisa ou o uso de processos secundários.

Medição da rugosidade da superfície

A medida de rugosidade superficial mais amplamente utilizada é Ra, ou rugosidade superficial média. Ele mede o desvio do plano médio da superfície em micropolegadas. Por exemplo, a superfície grossa de uma frigideira de ferro fundido tem um Ra de cerca de 2.000. A superfície ultralisa do espelho do Telescópio Espacial Hubble é o mais próximo de zero que pode ser alcançado (embora uma falha menor que um quinto do tamanho de um cabelo humano tenha sido encontrada e exija reparo). As peças usinadas tendem a ficar em algum lugar entre esses dois números.
Embora nosso acabamento de superfície padrão tenha marcas de ferramentas visíveis, o pós-processamento adicional, como lapidação e granulação, pode produzir peças mais lisas .
Às vezes, a rugosidade em uma superfície usinada é aceitável. Normalmente, por razões estéticas, uma superfície mais áspera do que a usinada é preferida. Um acabamento fosco pode eliminar reflexos e é menos provável que mostre marcas. Mas acabamentos foscos não podem ser alcançados simplesmente por usinagem. Para isso, são necessários processos secundários, como jateamento de esferas ou tamborilamento com substrato cerâmico.

Superfícies mais lisas

Existem várias maneiras diferentes de obter um acabamento superficial mais suave em uma peça usinada. O primeiro fator no acabamento da superfície é determinado pelo próprio processo de usinagem, permitindo encontrar um equilíbrio entre velocidade e suavidade. Se você precisar de sua peça mais rapidamente, espere um Ra de 60 a 65. Se você puder trabalhar com um retorno mais longo, esse número cai para um Ra potencial de 32.

O que você pode esperar de suas peças? Quebramos (rebarbamos) as arestas em todas as peças usinadas. Todas as peças plásticas usinadas são deixadas como usinadas, o que pode deixar marcas de ferramenta visíveis. Algumas peças de metal, por outro lado, permitem mais opções. É importante lembrar que as peças usinadas com precisão geralmente têm arestas vivas e devem ser manuseadas com cuidado.
Jateamento de esferas é uma opção de acabamento de superfície comum para peças usinadas, pois resulta em um acabamento fosco uniforme.
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Ainda assim, a maior rugosidade do Ra 60 não é o que normalmente consideramos "rugoso". Em um Ra de 60, uma superfície terá redemoinhos de ferramentas visíveis, mas não parecerá áspera ao toque. Você precisaria de um microscópio para ver as variações de superfície. Ocasionalmente, dependendo da aplicação, essa quantidade de rugosidade pode levar a um desgaste incremental em uma peça móvel e causar fraqueza onde uma peça é tensionada. Pode até permitir que a corrosão se instale em suas peças. É aí que entram os processos secundários.

Finalização pós-processo

Os processos de acabamento secundário são incrivelmente importantes e temos várias opções para atingir níveis aprimorados de peças usinadas acabadas. Superfícies usinadas são normalmente suavizadas por granulação ou lapidação. Os dois são parecidos, mas usam equipamentos diferentes. Em ambos os casos, a peça é desenhada repetidamente através de uma série de abrasivos de textura cada vez mais fina até que a suavidade superficial desejada seja alcançada. Dependendo de quantas etapas são aplicadas, a granulação pode atingir um acabamento superficial final entre Ra 4 e 32. A lapidação pode produzir uma superfície Ra entre 2 e 16. Não é de surpreender que a lapidação seja o processo usado para produzir espelhos de telescópios astronômicos de precisão. Embora haja sobreposição na suavidade relativa que pode ser alcançada por granulação ou lapidação, há uma variedade de fatores, incluindo preço, que podem tornar um ou outro o processo de sua escolha.

Tal como acontece com as peças de metal, as peças de plástico usinadas podem usar vários processos para ajustar seus acabamentos de superfície. Esteja ciente de que as peças de plástico podem ser danificadas pelo jateamento, mas se você estiver disposto a aceitar esse risco, isso pode ser feito. Mais tipicamente, porém, se um acabamento fosco é necessário em peças de plástico, a moldagem por injeção é usada para que o próprio molde de metal seja jateado para conferir o acabamento mais áspero às peças resultantes.

Para um acabamento mais brilhante, as peças de plástico usinadas podem ser polidas com lixamento úmido. Assim como na granulação do metal, um grão progressivamente mais fino é aplicado até que o acabamento desejado seja alcançado. Existe um outro método de tratamento para alisar superfícies plásticas usinadas, particularmente as de plásticos transparentes em aplicações ópticas. A usinagem, mesmo com ferramentas finas, geralmente turvará a superfície de uma peça de plástico transparente, algo que seria inaceitável se a peça for algo como uma lente. In those cases, flame polishing applies just enough heat to flatten the light-scattering “hills and valleys” on the part surface. This lets light pass through the part as it should, rather than be scattered by the microscopic “geography” of its surface. To the naked eye, the part’s appearance will change from cloudy to clear.

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