Dominando a gravação CNC:tipos, benefícios e usos práticos

A gravura é uma técnica de fabricação milenar com uma rica posição histórica na jornada da humanidade. Tem visto desenvolvimentos incríveis ao longo da história e tem aplicações diversas e multifacetadas, especialmente nas artes. Hoje, estes desenvolvimentos levaram-nos à gravação CNC, um processo de significativa importância.

Este artigo oferece uma discussão aprofundada sobre a usinagem de gravação CNC, seu fluxo de trabalho e seus tipos. Além disso, também abordaremos seus benefícios, capacidades materiais e aplicações.

O que é gravação CNC?

Gravação é o processo de remoção gradual de uma pequena quantidade de material de uma superfície ao longo de um caminho definido. O processo deixa uma marca visível na superfície do substrato (peça). A gravação CNC é a versão moderna da gravação em que a tecnologia CNC automática orienta a ferramenta de gravação com alta exatidão e controle de precisão.

A usinagem de gravação tem aplicações amplas, como decoração e sinalização. Além disso, é compatível com uma grande variedade de materiais e é um processo econômico.

Como funciona a gravação CNC?

Vamos mergulhar um pouco mais fundo no mundo da gravura e ver como ela funciona em um ambiente industrial. O fluxo de trabalho de gravação CNC é o seguinte:



CAD :Inicialmente, um designer cria uma visualização do padrão de gravação em um software CAD. O maquinista deve ter um domínio sólido de CAD para poder criar padrões complexos de maneira rápida e precisa.

CAM :O software Computer Aided Manufacturing (CAM) é um software especial usado para gerar programas para a máquina de gravação CNC de acordo com o projeto CAD. O engenheiro CAD/CAM usa este software para selecionar ferramentas relevantes para o processo de gravação, parâmetros de processo e definir caminhos de ferramentas. Finalmente, o software CAM gera um arquivo de código G que é escrito em uma sintaxe que a máquina CNC entende.

Configuração :Antes de iniciar a usinagem de gravação, um operador da máquina configura a peça de trabalho na máquina. Durante este processo, o posicionamento e nivelamento da peça são importantes para evitar erros de fabricação.

Gravação CNC :Finalmente, o processo de gravação começa. A tecnologia CNC é automática para que os técnicos não precisem interferir muito após alguns procedimentos iniciais. Após o término do processo, a peça é desmontada e a máquina fica pronta para o próximo projeto.

Agora podemos aprender mais sobre os diferentes tipos de processos de gravação CNC. Embora todos eles obtenham resultados aproximadamente semelhantes, eles diferem em muitos aspectos.

Gravação Rotativa CNC

A gravação rotativa utiliza uma ferramenta de corte rotativa para remover material do substrato. A ferramenta de corte é bastante semelhante a uma ferramenta de usinagem normal e possui arestas de corte em forma de canais. Imagine como uma broca gira e corta o material devido às suas arestas vivas.

A forma e o tamanho dos cortadores são importantes porque eles criam ranhuras exatamente iguais ao seu formato. Os formatos comuns são moinhos em forma de V e de ponta esférica (arredondados).

O gravador CNC possui um fuso especial para segurar e girar essas ferramentas rotativas de gravação. Geralmente, a gravação CNC é um processo de alta velocidade, com velocidades de até 20.000 RPM. Além disso, a profundidade de corte está na faixa de 0,5-3 mm, dependendo das propriedades do material e dos requisitos de projeto.

Esses recursos tornam a gravação rotativa CNC muito versátil. Além disso, também é barato e funciona com a maioria dos materiais.

Gravação CNC a Laser

A gravação a laser CNC é fundamentalmente diferente da gravação rotativa. Neste processo, um feixe de laser de alta intensidade aquece a superfície do substrato a uma temperatura onde ocorre a sublimação (mudança direta da fase sólida para gasosa). Consequentemente, deixa uma marca na superfície.

A máquina de gravação a laser CNC carrega uma cabeça de laser para produzir o feixe de laser. O movimento desta cabeça é controlado por CNC, tornando este processo extremamente preciso e rápido. Além disso, a gravação a laser é bastante confiável e duradoura.

Finalmente, gostaríamos de fazer um pequeno desvio para esclarecer um equívoco comum que as pessoas têm entre gravação a laser, marcação a laser e gravação a laser. A marcação a laser é bastante semelhante à gravação a laser, mas com uma profundidade de indentação muito menor. Daí a palavra ‘marcação’. A gravação a laser é um processo completamente diferente que utiliza uma reação química para remover material da superfície. É um processo de baixo consumo de energia em comparação com a gravação a laser.

Gravação por arrasto de diamante

O nome ‘gravura de arrasto de diamante’ é bastante autoexplicativo. Neste processo, uma ponta de diamante afiada arrasta-se através de uma superfície para realizar a operação de gravação. Como o diamante é o material mais duro conhecido, é uma ferramenta de gravação eficiente. Além disso, a gravação por arrasto de diamante não envolve rotação da ferramenta. Conseqüentemente, o processo primário de remoção de material é coçar.

A gravação por arrasto de diamante CNC é altamente precisa e rápida devido ao controle preciso sobre os movimentos da ferramenta. Além disso, a dureza superior do diamante o torna adequado até mesmo para os metais mais duros.

Materiais comuns usados para usinagem de gravação

A usinagem de gravação é um processo diversificado em termos de compatibilidade de materiais. Como sua mecânica não é muito extrema e depende de operações básicas de corte/queima, ela pode gravar CNC uma grande variedade de materiais.

Nas seções a seguir, discutiremos as principais categorias de materiais que uma máquina de gravação CNC pode manusear convenientemente.

Metais

Os metais são normalmente o tipo de material mais comum encontrado em oficinas de gravação CNC. A gravação em metal é como uma versão menos intensa da fresagem CNC, utilizando o mesmo tipo de fresa CNC e parâmetros de corte. Na verdade, a maioria das máquinas CNC serviram como máquinas de gravação em algum momento de seu serviço.



O mesmo se aplica à gravação a laser, onde o objetivo principal não é cortar o metal, mas sim gravar sua superfície.

No entanto, os metais nem sempre são fáceis de usinar e podem exigir ferramentas especiais, como fresas revestidas. Além disso, os metais também são mais caros do que outros materiais graváveis, como os plásticos.

Uma lista de metais que podem ser gravados em CNC:

• Alumínio
• Aço e aço inoxidável
• Ouro
• Latão
• Cobre
• Prata

Além desses metais comuns, também é possível gravar em CNC metais mais duros, como ligas de titânio. Geralmente, a dureza é a propriedade mais importante a ser observada durante a gravação CNC, pois define o quão difícil é deformar a superfície. Consequentemente, para materiais mais duros, os especialistas recomendam cortadores de gravação de alto desempenho ou cortadores de diamante com mola.

Plásticos

Os plásticos são outro grupo de materiais na usinagem de gravação CNC. O nome ‘plásticos’ representa um grande grupo de polímeros, a maioria dos quais são compatíveis com gravação CNC. Geralmente, os termoplásticos são mais adequados para gravação devido à sua excelente estabilidade térmica entre outros grupos de plásticos.

Os plásticos são compatíveis com gravação a laser CNC e usinagem de gravação rotativa. Embora, quando se trata de plásticos, a gravação a laser seja a escolha mais popular. É rápido, de baixa manutenção e muito preciso. No entanto, em alguns casos existe um risco ambiental, pois alguns plásticos queimam com uma fumaça que exige a exaustão adequada da instalação.



Para gravação rotativa CNC, o plástico também não é completamente desconhecido. Os plásticos são materiais fáceis de cortar que suportam velocidades de corte e avanços muito elevados. Do lado negativo, às vezes eles criam rebarbas e podem amolecer com o corte, limitando a produtividade. Gerenciar essas desvantagens produz excelentes resultados. 

Alguns plásticos comuns para gravação CNC:

• Polietileno
• Poliestireno
• Poliamida
• ABS
• Náilon
• Poliuretano

Madeira

A gravura em madeira tem muitas aplicações artísticas, como decoração de casa, presentes e itens de luxo. É natural, macio e geralmente a opção mais barata entre os materiais que discutimos. Além disso, é compatível com máquinas de gravação CNC a laser e rotativas.



Existem algumas dicas que você deve ter em mente na gravação em madeira para evitar perda de tempo e dinheiro. A madeira é um material anisotrópico. Isto significa que as suas propriedades não são consistentes em todas as direções. Em vez disso, eles variam ligeiramente com a orientação dos grãos, nós e anéis de crescimento. Portanto, tenha isso em mente ao selecionar madeira para projetos de gravação.

Além disso, o teor de umidade e óleo também pode impactar negativamente a eficácia de uma gravadora CNC a laser. Além disso, se você estiver usando uma máquina de gravação rotativa, tome cuidado com o pó de madeira.

Os tipos comuns de madeiras graváveis incluem:

• Madeira macia
• Madeira dura
• Balsa
• Bétula
• Cortiça

Vantagens da gravação CNC

O uso generalizado da gravação CNC é uma prova de que é um processo viável e com diversos benefícios. Nesta seção, destacamos essas vantagens.

Precisão e exatidão

Alta precisão e exatidão dimensional são as características que definem a tecnologia CNC. O mesmo se aplica a um gravador CNC. O controle automático de movimento CNC pode gerar gravações extremamente precisas de até impressionantes +/- 0,0025 mm.

Este nível de precisão é mais que suficiente para a maioria das aplicações de usinagem de gravação.

Economia de tempo

Antigamente, a gravação manual levava horas ou até dias para os artesãos concluírem um projeto de gravação. Eles usavam ferramentas manuais e confiavam em suas habilidades humanas para gravar, o que era compreensivelmente demorado.

A máquina de gravação CNC moderna, entretanto, é automática e rápida. Grava com avanços rápidos e precisão notável para obter resultados em minutos.

Personalização

O uso de software CAD/CAM na gravação CNC permite uma personalização rápida e fácil dos designs de gravação. Os usuários têm a oportunidade de fazer alterações em seu design CAD e implementá-las imediatamente no processo.

Esta facilidade é uma grande comodidade em oficinas especializadas em prototipagem rápida ou múltiplos projetos simultaneamente. Eles podem erradicar erros rapidamente ou mudar para um design diferente, aumentando a produtividade.

Aplicações de Gravação CNC

A gravação CNC tem inúmeras aplicações em diversos setores. Embora não possamos cobrir todos eles, os mais importantes são brevemente discutidos abaixo.



Fabricação de sinalização :Sinais de trânsito ou anúncios são muitas vezes produtos de gravação CNC. É permanente e pode suportar diferentes condições climáticas. Portanto, altamente adequado para esta aplicação.

Jóias :Joalheiros CNC gravam itens como pingentes e pulseiras para criar designs atraentes ou textos personalizados.

Marcação Industrial :Quase todas as indústrias possuem marcações para equipamentos, segurança, instruções, etc. A usinagem de gravação é um método popular de fazer marcações industriais duráveis e personalizadas.

Prêmios e Troféus :Os troféus são sempre bons com o seu nome! Muito provavelmente esse nome existe por causa de uma máquina de gravação CNC.

Conclusão

A gravação CNC é, sem dúvida, uma parte crucial da indústria transformadora moderna, ostentando uma extensa gama de capacidades e aplicações. Também podemos apreciar os padrões artísticos e os sinais/marcações úteis onipresentes em nosso entorno. Isso é o que a usinagem de gravação traz ao mundo!

WayKen é líder do setor em gravação CNC, oferecendo serviços profissionais de usinagem para marcações e padrões de suas peças. Sinta-se à vontade para entrar em contato conosco para discutir seus projetos com nossos especialistas.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre gravura e água-forte?

A gravação e o ataque químico criam o mesmo resultado de remoção de algum material da superfície da peça de trabalho. No entanto, eles dependem de fenômenos físicos diferentes. A gravação é um processo mecânico que remove material cortando-o com uma ferramenta afiada. A gravação é um processo químico que queima o material da superfície.

Qual software é usado em uma máquina de gravação CNC?

As máquinas de gravação CNC requerem software CAD/CAM para realizar tarefas de gravação. O programa permite ao usuário especificar a geometria da gravação, selecionar a ferramenta e os parâmetros de corte e o percurso. Depois de finalizado, gera comandos para repassar ao controlador da máquina.

Quais cortadores ou brocas são necessários para gravação CNC?

A gravação CNC usa cortadores ou brocas semelhantes às máquinas CNC normais. O tipo mais comum é a fresa com ponta em V, que possui uma ponta sólida de metal duro. Fresas completas de metal duro também são populares. Para materiais mais duros, também são utilizadas fresas com ponta de diamante. Se o projeto exigir uma superfície arredondada, serão usadas fresas de topo esférico.