A fundição de metais não pode oferecer resultados precisos 100%. Para atender às especificações exigidas, as fundições precisam realizar tarefas adicionais de acabamento. A usinagem de fundição ajuda nesse caso. Como você sabe, as peças fundidas podem ter vários formatos e tamanhos. Vários tipos de métodos de usinagem de fundição surgem para acomodar essas formas.

Há muitos tipos de processos de fundição. Fundição em areia usa areia para criar moldes e, em seguida, você pode despejar metal fundido neles. É um método simples, mas você precisará de mais serviços de usinagem. O método de fundição sob pressão injeta metal fundido no molde. A alta pressão cria peças de fundição mais finas. Para esse método, pode ser necessário um processo de usinagem de fundição menor.

Você pode observar situações semelhantes a outros tipos de métodos de fundição. No entanto, seja qual for o tipo de método de fundição, você precisará de usinagem de fundição. Dessa forma, você pode obter as especificações desejadas. Observe que é possível obter tolerâncias de até ±0,0001 mm. Portanto, esses métodos de usinagem de fundição são cruciais para peças de metal.

Este artigo apresenta os fundamentos da usinagem de fundição. Você aprenderá o que são, como funcionam e seus tipos. Além disso, exploraremos os benefícios e as limitações de cada tipo. Por fim, você terá uma compreensão abrangente das máquinas de fundição. Esse conhecimento ajuda muito na escolha de uma fundição adequada.

O que é usinagem de fundição?

Usinagem de fundição refere-se ao serviços de usinagem realizado em peças metálicas fundidas. Depois que uma peça de metal é fundida, ela normalmente precisa de mais refinamento. Vários tipos de usinagem de fundição removem o excesso de materiais e moldam as peças de acordo com as dimensões exatas.

Como funciona a usinagem de fundidos? A usinagem de fundição pode variar de acordo com as necessidades do cliente. Normalmente, há três tipos de usinagem de fundição: de corte, abrasiva e avançada. Seja qual for o tipo, a peça fundida bruta é fixada em uma ferramenta de usinagem. Em seguida, várias ferramentas de corte removem o material da peça.

Cada processo garante que a peça atenda às especificações exatas. Ele melhora principalmente o acabamento e a precisão da superfície. A usinagem CNC pode atingir até ±0,01 mm, enquanto a EDM pode atingir até ±0,0001 mm. As ferramentas padrão para usinagem CNC são tornos, fresadoras e furadeiras.

Usinagem Fundição: Corte

Esses métodos de usinagem de fundição removem o excesso de material das peças fundidas brutas. Vários métodos de corte são o torneamento, a perfuração, a fresagem ou a serragem. O método de torneamento é adequado para peças cilíndricas. O método de fresagem é ideal para cortes de face e periféricos. A perfuração cria furos e a serra corta as peças no tamanho certo.

Usinagem de peças fundidas: Método avançado

Os métodos avançados normalmente não são os tradicionais. Sua precisão é muito maior. EDM e corte/gravação a laser são dois métodos avançados populares. Essas duas técnicas de usinagem de fundição são amplamente utilizadas em fundições de fundição. Com essa tecnologia, é possível obter tolerâncias de até ±0,0001 mm. Mais informações estão disponíveis nas seções posteriores.

Usinagem de peças fundidas: Usinagem Abrasiva

A usinagem abrasiva em fundição utiliza rebolos e materiais abrasivos. Ela faz principalmente o ajuste fino das peças fundidas para obter a superfície mais lisa. Alguns métodos padrão usados nesse caso são retificação, brunimento e lapidação. Esses processos criam acabamentos de alta qualidade em componentes de fundição de metal.

Qual é a diferença entre os processos de fundição e usinagem?

A fundição é um processo aditivo no qual o metal fundido é derramado em um molde para criar várias formas. Esse método é adequado apenas para metais. Os métodos padrão são a fundição em areia, a fundição sob pressão e a fundição de investimento. É ideal para criar formas complexas em grandes quantidades.

A usinagem, por outro lado, é um método subtrativo. Como mencionado, ele remove o material das peças para obter formas e acabamentos precisos. Vamos verificar as diferenças entre fundição e usinagem.

Fundição e usinagem: Escolha do material

A fundição é limitada apenas a metais. Você pode usar alumínio, ferro, aço e muitas outras ligas metálicas. Esses metais são ideais para criar formas complexas e peças grandes.

A usinagem é compatível com vários materiais, incluindo metais, plásticos e materiais sólidos. A usinagem de fundição é predominante para criar um acabamento perfeito em peças fundidas.

Fundição e usinagem: Velocidade de produção

A fundição é geralmente mais rápida para grandes quantidades depois que os moldes são feitos. É perfeitamente adequado para pedidos de alto volume.

A usinagem, por outro lado, é mais lenta para pedidos de grande volume. Mas é um método preciso e exato. Por esse motivo, a usinagem de fundição é amplamente utilizada pelas empresas de fundição.

Fundição e usinagem: Tolerâncias dimensionais

Como você sabe, a contração e a vibração ocorrem durante a fundição, o que geralmente proporciona tolerâncias mais baixas. Portanto, toda peça fundida precisa de um processo de usinagem adicional para obter a melhor qualidade. Embora a fundição possa lidar com projetos complexos, ela não pode fornecer resultados precisos.

A usinagem geralmente oferece tolerâncias mais altas. Há muitos tipos de processos de usinagem. A usinagem CNC pode atingir até ±0,01 mm. Por outro lado, a EDM  pode atingir até ±0,0001 mm. Ambos são perfeitos para peças que precisam de precisão.

Fundição e usinagem: Prototipagem

A fundição às vezes é usada para criar protótipos, mas requer serviços de usinagem. Como você sabe, a fundição leva tempo e custa mais para fazer moldes, embora seja melhor para pedidos em grande escala.

Em contrapartida, a usinagem é altamente adequada para a criação de protótipos. Ela é rápida e precisa e custa menos do que a fundição de metal. Embora a fundição em areia seja barata, a usinagem de fundição ainda é famosa por seus melhores resultados.

Os benefícios das peças fundidas usinadas

As peças fundidas usinadas são as peças de metal feitas após a usinagem da fundição. Elas oferecem vários recursos e benefícios. Em resumo, apresentam alta precisão, acabamento de superfície liso e nenhum defeito. Por esse motivo, as peças fundidas usinadas são sempre preferidas.

Alta precisão

As peças fundidas usinadas normalmente oferecem maior precisão com altas tolerâncias. A usinagem de peças fundidas melhora a tolerância ao refinar as dimensões das peças fundidas. Como resultado, você pode obter especificações exatas. A usinagem CNC pode atingir até ±0,01 mm, enquanto a usinagem avançada pode atingir até ±0,0001 mm.

Melhoria do acabamento da superfície

As peças fundidas usinadas geralmente vêm com um acabamento de superfície aprimorado. O esmerilhamento e o polimento geralmente criam essa superfície lisa.

As superfícies de peças fundidas usinadas são muito mais suaves e refinadas do que as superfícies somente fundidas. Esse nível de aprimoramento normalmente reduz a necessidade de retoques de acabamento adicionais.

Sem defeitos e falhas

A usinagem de fundição pode ajudá-lo a identificar e corrigir defeitos de fundição. Ela pode remover defeitos como porosidade e inclusões. Nesse caso, a perfuração, o fresamento e a retificação são os processos mais comuns. Esses processos geralmente eliminam os pontos fracos dos materiais. De modo geral, sua peça metálica obtém qualidade estrutural aprimorada.

Eficiência do material

Outro benefício significativo é a eficiência do material. A usinagem de fundição normalmente minimiza o desperdício de material ao remover o material com precisão. Assim, ela cria um uso ideal do material e reduz o excesso de sucata.

Melhor desempenho

Essas peças metálicas podem ter o melhor desempenho, pois as peças fundidas usinadas oferecem os quatro benefícios acima. Esse recurso é particularmente importante para máquinas e veículos. Por exemplo, componentes perfeitos do motor podem proporcionar o melhor desempenho na estrada. Além disso, o desempenho aprimorado também leva a peças mais duradouras. Portanto, isso significa que você não precisará substituí-las e repará-las com frequência.

Preparação para o revestimento elétrico

As peças fundidas usinadas apresentam um excelente acabamento superficial. É particularmente adequado para vários tratamentos de superfície. Os métodos mais comuns de tratamento de superfície são anodização, revestimento eletrônico, pintura ou galvanização. A usinagem de fundição prepara as superfícies das peças fundidas para esses métodos de tratamento de superfície. Como resultado, você pode obter um resultado duradouro e eficaz em cada peça fundida.

7 Processo comum de usinagem de fundição

Depois de sair do molde, toda peça fundida geralmente tem excesso de material. É preciso remover essas seções redundantes, pois elas podem atrapalhar a função da peça original. Além disso, a peça fundida tem superfícies ásperas.

A máquina que você está usando para alisar a superfície da peça fundida pode remover partes desnecessárias? Ou você pode fazer um trabalho suave com um cortador? Assim, você pode perceber que há muitos tipos de usinagem de fundição. A seguir, destacaremos sete processos padrão de usinagem de fundição. Cada máquina de fundição tem uma finalidade e um trabalho exclusivo a ser realizado.

Usinagem CNC #1

CNC significa Controle Numérico Computadorizado. A usinagem CNC é normalmente subtrativa, criando várias formas por meio da remoção de materiais. É também um processo automatizado. Depois que você insere o código, a máquina cria a forma automaticamente.

Normalmente, uma máquina CNC tem um controlador, servomotores e vários eixos. Em geral, é possível encontrar máquinas CNC de três eixos em todos os lugares. Para casos mais complexos, são usadas máquinas CNC de 4 a 12 eixos.

Usinagem CNC é amplamente utilizado em muitos setores. Do setor aeroespacial ao automotivo, todos os setores que envolvem metal precisam dele. Peças de motor, suportes e instrumentos cirúrgicos são alguns dos produtos cotidianos.

Recursos e benefícios

-        Incrivelmente rápido e preciso, você pode obter tolerâncias de até ±0,01 mm.

-        A máquina CNC é segura para operar.

-        Não há necessidade de custos de mão de obra.

-        A melhor vantagem da usinagem CNC é que ela pode lidar com formas complexas.

Limitações

-        Alto custo inicial

-        Precisa de especialistas para uma programação precisa.

#2 Torneamento

O torneamento é um método amplamente utilizado em todas as oficinas ou fábricas de metalurgia. Nesse método, o objeto é conectado ao fuso horizontalmente. (Usinagem horizontal)

Normalmente, o objeto gira e a ferramenta de corte remove gradualmente o material. Ela continua a fazer isso até que o objeto adquira a forma desejada. A ferramenta geralmente se move linearmente.

O torneamento CNC é adequado para peças de fundição cilíndricas. Eixos e polias são alguns exemplos famosos.

Recursos e benefícios

-        O torneamento oferece resultados altamente precisos.

-        Ele cria um acabamento de superfície suave.

-        Em geral, o método é adequado para uma ampla variedade de materiais.

-        O torneamento é geralmente eficiente para peças cilíndricas.

-        Esse método é versátil e pode ser usado com diferentes tipos de torno.

Limitações

-        O torneamento é limitado apenas a formas cilíndricas

-        O tempo de configuração inicial pode ser alto.

-        O torno manual requer operações especializadas.

#3 Fresagem

A fresagem também é um processo de usinagem no qual o objeto permanece parado enquanto a ferramenta de corte gira e o molda. Esse processo cria projetos mais complexos do que os objetos cilíndricos.

Normalmente, as fresadoras podem ser de dois tipos. A fresagem vertical tem um fuso vertical, daí o nome. Esse fuso segura a ferramenta de corte e pode se mover para cima e para baixo. Por outro lado, a fresagem horizontal tem um fuso horizontal, daí o nome. Esse fuso se move de um lado para o outro.

A fresagem é um método de usinagem de fundição predominante nas fundições. Ele é amplamente usado para fazer moldes para fundição sob pressão, usinagem de fundição de alumínio e várias peças de metal.

Recursos e benefícios

-        Ele pode lidar com diversos materiais e formas.

-        A fresagem produz peças precisas e detalhadas.

-        Essa usinagem de fundição oferece operações de alta velocidade.

Limitações

-        As ferramentas de corte podem se desgastar rapidamente.

-        A configuração inicial pode ser cara.

#4 Perfuração

A perfuração é outro tipo de usinagem de fundição que só cria furos. É comumente usada em muitas aplicações, especialmente na fabricação e na construção. A perfuração de fundição é amplamente usada em fundições para fazer moldes e dar acabamento às peças fundidas.

A máquina de perfuração tem uma ferramenta de corte rotativa chamada broca. O objeto permanece estacionário. A ferramenta de corte remove gradualmente o material e cria um furo. A máquina pressiona a broca contra o material. À medida que gira, ela corta o material para formar um furo.

Recursos e benefícios

-        A perfuração é adequada para todos os materiais sólidos.

-        É um método econômico.

-        Esse método oferece alta precisão (até ±0,01 mm).

-        Há uma grande variedade de opções de brocas.

Limitações

-        A perfuração pode gerar calor, o que pode deformar materiais mais finos.

-        A profundidade do furo depende do tamanho das brocas.

Retificação #5

O esmerilhamento é um processo de usinagem de fundição muito famoso, especialmente em fundições de fundição. Normalmente, ele usa uma roda abrasiva para remover o material da superfície da peça de trabalho. Essa usinagem de fundição é predominante para o alisamento de peças de fundição.

Em geral, é possível encontrar quatro tipos de retificadoras. As esmerilhadeiras de superfície são adequadas para superfícies planas. Por outro lado, as retificadoras cilíndricas são para peças cilíndricas. As retificadoras sem centro são predominantes para peças sem centro. Por fim, as esmerilhadeiras internas são usadas para superfícies internas. Embora existam muitas esmerilhadeiras, essas quatro são as mais comuns.

Recursos e benefícios

-        O esmerilhamento torna a superfície de suas peças metálicas lisa e brilhante.

-        Ele pode alcançar alta precisão e acabamento de superfície.

-        Adequado para materiais duros e quebradiços.

-        Ele melhora a precisão das peças fundidas.

Limitações

-        Processo lento

-        Necessita de mão de obra

#6 EDM: Usinagem por descarga elétrica

Como o nome sugere, esse método de usinagem de fundição usa descargas elétricas para moldar o metal. Ele é especialmente adequado para peças metálicas ultracomplexas.

A EDM remove o material usando faíscas elétricas controladas. Essa tecnologia é amplamente utilizada em fundições de peças fundidas. Nesse método, um fluido dielétrico separa a peça de trabalho e o eletrodo. As faíscas geralmente corroem o metal e criam a forma desejada.

Esse método é usado em fundições de fundição para fazer moldes e matrizes. Posteriormente, as fundições de fundição usam esses moldes para criar peças metálicas exclusivas. A EDM também é predominante na fabricação de peças fundidas finas e acabadas.

Recursos e benefícios

-        A usinagem de fundição por EDM pode alcançar tolerâncias extremamente altas. Segundo os especialistas, é possível obter tolerâncias de até ±0,0001 mm.

-        Você pode criar uma ampla variedade de formas complexas e designs intrincados.

-        Esse método não cria nenhuma força mecânica.

-        A EDM oferece um acabamento de superfície suave e fino.

Limitações

-        O EDM é um processo lento.

-        Funciona apenas com materiais condutores

#7 Corte/Gravação a laser

A gravação a laser é outro método popular de usinagem de fundição em fundições de metal. Ele usa um feixe de laser de alta potência para cortar/gravar materiais e gravar marcas ou gravar a superfície. Ambos os processos são precisos, e o software de computador permite controlá-los.

Na usinagem de fundição, uma máquina a laser corta o metal. O laser derrete, queima ou vaporiza o material. Dessa forma, você pode remover peças metálicas desnecessárias do original. Para gravação, você pode marcar textos, logotipos ou números de produtos usando a tecnologia a laser.

Recursos e benefícios

-        O corte a laser oferece alta precisão.

-        Você pode usar uma máquina de corte a laser para cortar muitos materiais.

-        Gera menos resíduos.

-        É um processo não condutor, portanto o método é seguro.

-        Totalmente automatizado.

Limitações

-        O corte/gravação a laser é relativamente mais caro do que outros métodos.

-        Não é possível trabalhar com materiais mais espessos. Quanto mais denso for o metal, maior será a potência do laser necessária.

-        Os materiais refletivos podem causar problemas.

Apresentando a usinagem de fundição de alumínio

A usinagem de fundição de alumínio é, normalmente, as formalidades de acabamento das peças fundidas de alumínio. Ela combina principalmente dois processos: fundição e usinagem. O processo método de fundição sob pressão é geralmente preferido para a fundição de alumínio.

Primeiro, inserimos o alumínio bruto na câmara de aquecimento. Em seguida, essa câmara fornece automaticamente o metal fundido para a câmara de injeção. A câmara de injeção empurra o metal fundido para dentro da matriz a uma pressão adequada. A alta pressão permite que o metal líquido alcance todos os cantos do design. HPDC, LPDC, gravidadee a fundição a vácuo são métodos padrão de fundição sob pressão. Dessa forma, são fabricadas peças fundidas de alumínio precisas.

Depois que as peças de fundição de metal ficam prontas, elas precisam de alguns retoques finais. Normalmente, usamos diferentes tipos de usinagem de fundição para melhorar ainda mais essas peças. Para eliminar o material extra, usamos ferramentas de corte. Para suavizar a superfície de uma peça fundida, geralmente a esmerilhamos, limpamos ou jateamos. Em seguida, limpamos a superfície de várias maneiras diferentes. Se necessário, podemos adicionar anodização, revestimento eletrônico ou galvanização posteriormente.

A usinagem de fundição de alumínio é muito popular em vários setores. Os setores automotivo, aeroespacial, médico, eletrônico e de bens de consumo são comuns. No entanto, podemos usar várias ligas de alumínio para fabricar muitas peças de alumínio para esses setores.

Por exemplo, uma liga de alumínio-silicone é perfeita para resistência e resistência ao desgaste. Por outro lado, a liga de alumínio-magnésio oferece excelente resistência à corrosão. Além disso, a liga de alumínio-zinco é adequada para usinabilidade. Portanto, a escolha depende principalmente do tipo de produto.

Aspectos que devem ser considerados na usinagem de fundição de alumínio

Vários fatores devem ser considerados na usinagem de fundição de alumínio. Esses fatores geralmente garantem a qualidade, a eficiência e a precisão da peça final. Cada aspecto abaixo desempenha um papel crucial na obtenção dos melhores resultados.

#1 Condição do material

Antes da usinagem, a condição da peça de alumínio fundido deve ser verificada. Você está vendo algum empenamento ou rebarba? O empenamento significa qualquer distorção ou deformação de uma peça fundida de alumínio. Na fábrica, primeiro limpamos a peça fundida de alumínio se houver algum problema.

A próxima coisa que você deve considerar é o tipo de alumínio. É um alumínio não tratado termicamente ou tratado termicamente? Observe que o alumínio sem tratamento térmico geralmente é macio, enquanto os com tratamento térmico são mais fortes. Portanto, esse fator desempenha um papel crucial na seleção da ferramenta de corte.

#2 Resfriamento

O líquido de arrefecimento é muito importante aqui. Ele tem três funções principais. (1) prolonga a vida útil da máquina. (2) Mantém a qualidade das peças fundidas usinadas. (3) garante a segurança do operador.

Talvez você se pergunte como escolher o líquido de arrefecimento correto para o seu projeto. Como você sabe, existem três tipos de líquido de arrefecimento. Testar todos eles pode custar dinheiro e tempo. No entanto, sempre recomendamos o uso de um líquido de arrefecimento de microemulsão.

#3 Ferramentas de corte

A ferramenta de corte deve ser cuidadosamente escolhida para a liga de alumínio específica. Geralmente, selecionamos ferramentas de corte de alto cisalhamento.

Você pode usar fresas de topo de metal duro ou PCD. Observe que o PCD é relativamente mais caro do que as ferramentas de metal duro. No entanto, você pode obter melhores resultados e trabalhar por um longo tempo.

#4 Geometria de corte

Três geometrias de corte são essenciais: ângulo de inclinação, ângulo de folga e formação de cavacos. Um ângulo de inclinação positivo é adequado para metais macios e maleáveis, como o alumínio. O ângulo de folga adequado normalmente evita o atrito da ferramenta. Por fim, o design perfeito ajuda na remoção eficiente de cavacos. Esses fatores são essenciais para a eficiência do corte e o acabamento suave da superfície.

#5 Alimentação e velocidade

O tempo de ciclo é um aspecto crucial a ser considerado aqui. Sempre nos concentramos em reduzi-lo. Para isso, usamos programas CAD/CAM para simulações precisas de usinagem. Além disso, a tecnologia moderna pode melhorar a consistência e a eficiência.

#6 Luminárias

A escolha do acessório correto torna-se um problema quando se lida com projetos complexos. Nesse caso, avaliamos profissionalmente como segurar e fixar cada peça de alumínio. Nossos especialistas normalmente encontram a melhor solução para cada peça. Nesse caso, os suportes com mola ajudam muito.   

Perguntas frequentes

Por que a usinagem é sempre necessária quando um componente é fundido?

Normalmente, a usinagem é necessária após a fundição para obter dimensões precisas. Como você sabe, os componentes fundidos geralmente têm superfícies ásperas e precisam atender às especificações exatas. A usinagem de fundição remove o excesso de material e proporciona um acabamento de superfície suave.

O que é alumínio fundido versus alumínio CNC?

Normalmente, o alumínio fundido é formado pelo derramamento de alumínio fundido em um molde. Após a solidificação, o metal fundido cria formas complexas. O alumínio CNC é geralmente usinado a partir de um bloco de alumínio sólido usando a tecnologia CNC. Um é um processo aditivo, enquanto o outro é um processo subtrativo.

A fundição é mais barata do que a usinagem?

Depende. Para grandes pedidos de produção, a fundição é geralmente mais barata do que a usinagem. Na fundição, a fabricação das matrizes pode ser cara. No entanto, é possível criar centenas e milhares de peças fundidas depois que as matrizes são feitas. Portanto, considerando o custo total, a fundição é mais barata. No entanto, para produção em pequena escala, a usinagem é a opção mais econômica.

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