Guia Essencial do Processo de Brunimento: Acabamento de Precisão para Aplicações Industriais

O processo de brunimento é um processo de microacabamento usado para obter geometria de furo perfeita. As indústrias hoje veem a grande importância das máquinas de brunimento, pois o processo oferece dimensionamento final e cria o padrão de acabamento desejado no interior de tubos ou cilindros.

Este processo pode ser considerado um processo de usinagem, pois ocorre remoção de microcavacos. O processo de brunimento usa uma ferramenta chamada pedra de brunimento para realizar sua operação. Hoje você conhecerá a definição, função, aplicações, operações, componentes, tipos, diagrama e funcionamento do brunimento como processo industrial. Também conhecerá as vantagens e desvantagens deste processo, bem como a diferença entre brunimento e lapidação.

O que é brunimento?

Brunimento é um processo desenvolvido para aperfeiçoar a geometria do furo, controle dimensional, estruturação de superfície e acabamento superficial final. O processo de brunimento oferece dimensionamento final e produz o padrão de acabamento desejado no interior de tubos ou cilindros.

O termo "brunimento" foi desenvolvido a partir da palavra "brunir". É um método abrasivo usado para acabamento de superfícies previamente usinadas, como furos perfurados ou alargados. A ferramenta usada para o processo é chamada de brunidor ou pedra de brunimento. É uma pedra abrasiva ligada usada para correção ou modificação de diâmetro, acabamento superficial, forma e tolerâncias de posição de furos.

Brunimento é um processo de abrasão de baixa velocidade, ou seja, a remoção de material é realizada em velocidades de corte mais baixas. Portanto, calor e pressão são reduzidos, resultando em excelente controle de tamanho e geometria. Tem a capacidade de usinar furos com menos de 0,001 pol. de diâmetro e manter verdadeira redondeza e retidão com acabamentos menores que 20 μm. Esta é uma das operações mais difíceis na manufatura.

No entanto, alisamento final ou retificação interna podem realizar esta tarefa, mas deflexão do fuso, variação na dureza do material e dificuldades em fixação precisa tornam o resultado imperfeito e retardam o trabalho. O brunimento, por outro lado, usa pedras de retificação retangulares em vez de rodas de retificação circulares para eliminar essas irregularidades.

O processo de brunimento pode consistentemente produzir acabamentos tão finos quanto 4 μm. Acabamentos ainda mais finos são possíveis, pois podem remover tão pouco quanto 0,0001 pol. de material e até 0,125 pol. de material. Embora 0,002 pol. a 0,020 pol. de material seja geralmente deixado no diâmetro para brunimento.

Aplicações do processo de brunimento

A função principal do processo de brunimento é alcançar dimensões precisas de furos cilíndricos. É ideal para acabamento de superfícies internas de cilindros de motor de combustão interna, cilindros hidráulicos e outros cilindros onde a retenção de filme lubrificante sobre a superfície é necessária.

Aplicações de brunimento na indústria incluem automotiva, aeroespacial, petróleo e gás, aviação, engenharia agrícola, etc. O processo de brunimento é usado na produção das seguintes peças:

• Válvulas hidráulicas
• Injetores de combustível
• Válvulas de cartucho
• Engrenagens
• Biela
• Mancais de virabrequim
• Blocos de motor
• Canos de arma
• Furos redondos, etc.

A função do brunimento como método de usinagem econômico inclui:

• Tolerância de furo
• Remoção de material
• Geração de exatidão
• Polimento de furo
• Acabamento de furos de quase todos os materiais, incluindo CGI, cerâmicas, revestimentos pulverizados, etc.

Componentes de máquina de brunimento

As várias partes do brunimento são mencionadas abaixo no diagrama e são explicadas no princípio de funcionamento.

Diagrama de máquina de brunimento:

Operações de máquina de brunimento

A máquina de brunimento tem a capacidade de realizar três tarefas principais:

1. Remoção de material
2. Um padrão de acabamento é produzido para oferecer a melhor superfície possível para promover condições ideais de lubrificação.
3. Garante retidão, redondeza e tamanho extremamente precisos de uma superfície cilíndrica.

Tipos de máquina de brunimento

Abaixo estão os dois tipos de brunimento.

Brunimento manual:

Os tipos manuais de brunimento são raramente usados hoje em dia. Em seu funcionamento, o brunidor gira continuamente e a peça é movida para frente e para trás manualmente.

Brunimento por máquina:

Nos tipos de brunimento por máquina, o brunidor combina movimento rotativo e alternado e há menos interação manual. Brunimento por máquina é dividido em dois tipos.

Máquina de fuso horizontal:

A máquina de brunimento de fuso horizontal é uma das mais usadas. Gira o brunidor de 100 a 250 fpm. O operador move a peça para frente e para trás (para golpeá-la) sobre o brunidor rotativo. O operador deve flutuar a peça, ou seja, não pressioná-la contra o brunidor ou o furo ficará ligeiramente oval. Em alguns casos, a peça deve ser rotacionada. Máquinas de brunimento de fuso horizontal são feitas com avanço motorizado.

Máquina de fuso vertical:

O tipo de máquina de brunimento é especialmente projetado para trabalhos mais pesados e maiores. Tem avanço motorizado em velocidades de 20 a 120 fpm. O comprimento do curso também é controlado pela máquina por paradas configuradas pelo operador. Máquinas de brunimento vertical são feitas com múltiplos fusos, o que permite que vários furos sejam usinados de uma vez.

Pedra de brunimento

Como dito anteriormente, a pedra de brunimento é uma ferramenta usada em operações de brunimento, consistindo de vários grãos abrasivos. O tamanho dos grãos difere dependendo da textura de superfície desejada. Por exemplo, para uma textura de superfície rugosa, uma pedra de brunimento de baixo grão pode ser usada. E para uma textura de superfície lisa, uma pedra de brunimento de alto grão deve ser usada.

No entanto, todas as operações de brunimento devem fazer uso de uma pedra de brunimento. Como as pedras de brunimento são feitas de muitos grãos pequenos ligados juntos, a ferramenta é um tanto frágil e suscetível a quebra. Portanto, é frequentemente tratada com cera para que sua vida útil possa ser aumentada.

O corpo do brunidor é feito em vários estilos usando uma única pedra para furos pequenos, e duas a oito pedras conforme o tamanho aumenta. Estas pedras de brunimento estão disponíveis em diferentes tamanhos e formas. Um fluido de corte deve ser incluído no processo de brunimento para vários propósitos. O fluido ajudará a limpar os pequenos cavacos das pedras e da peça. Também resfriará a peça e o brunidor, e lubrificará a ação de corte.

Princípio de funcionamento do processo de brunimento

O funcionamento do brunimento é menos complexo e pode ser facilmente entendido. O processo é realizado expandindo pedras abrasivas de grão e grau adequados contra a superfície de trabalho. As pedras são rotacionadas e alternadas na peça com o abrasivo do brunidor sob pressão e velocidade controladas. Um padrão cruzado (cross-hatch) é produzido na superfície da peça quando o movimento de rotação e alternância é combinado.

Esta pedra abrasiva é usada na forma de bastões, montados no mandril. Embora alguns outros materiais como diamante e nitreto de boro de carbono, óxido de alumínio, grão de carbeto de silício sejam usados hoje em dia. Na verdade, eles podem realizar a operação em apenas um curso. Estes grãos são ligados em ligantes resinoides ou vitrificados para formar a pedra de brunimento.

A pedra de brunimento é forçada para fora por pressão mecânica ou hidráulica contra a superfície do furo. A pedra move-se para frente e para trás, tipicamente em uma taxa de velocidade lenta para remover material da superfície da peça.

Assista ao vídeo abaixo para aprender mais sobre o funcionamento do processo de brunimento:

Vantagens e desvantagens do processo de brunimento

Vantagens:

Abaixo estão os benefícios do processo de brunimento em suas diversas aplicações:

• O processo é altamente preciso.
• É menos complexo
• Furos longos e curtos podem ser processados.
• Independentemente da dureza, qualquer material pode ser acabado.
• Mantém a linha central original do furo.
• A peça não requer rotação por potência.
• O eixo central é usado para acionar o brunidor, o que elimina furos cônicos.

Desvantagens:

Apesar dos bons benefícios do processo de brunimento, algumas limitações ainda ocorrem. Abaixo estão as poucas desvantagens do brunimento em suas diversas aplicações:

• É um processo lento, embora novas máquinas e pedras tenham reduzido a taxa de tempo.
• Furos ovais podem ser criados se a peça não for rotacionada ou suportada.
• Custo inicial da máquina é alto.

Diferença entre brunimento e lapidação

A diferença entre brunimento e lapidação pode ser descoberta em suas aplicações finais. Embora brunimento e lapidação sejam semelhantes em alguns aspectos, como trabalhar em baixa velocidade, melhorar a textura de superfície de trabalho e trabalhar com precisão. Ambos são usados para processo de acabamento final.

A diferença entre brunimento e lapidação é que o brunimento é usado para tubulações e superfícies cilíndricas, enquanto a lapidação é usada em superfícies planas.

Conclusão

Brunimento é um processo de usinagem que ajuda a obter geometria perfeita de furo, controle dimensional, estruturação de superfície e acabamento superficial final. O processo permite dimensionamento final e produz o padrão de acabamento desejado no interior de tubulações ou cilindros. Isso é tudo para este post, onde demos a definição, função, aplicações, componentes, diagrama, tipos e funcionamento do processo de brunimento. Também explicamos as vantagens e desvantagens do processo.

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