tudo sobre alumínio

Maquinistas e fabricantes de ferramentas são um grupo resistente e temem pouco. Muitos conquistaram o mundo da manufatura com pouco mais que um conjunto de micrômetros e uma lima. A maioria sobreviveu a encontros com engenheiros, inspetores de qualidade e temidos profissionais de segurança.

A única coisa que assusta esse grupo de profissionais de fabricação encrostados são os materiais difíceis de usinar. Ser designado para quebrar machos, furar e danificar metais como aço inoxidável, Hastelloy e Inconel é a principal preocupação desses profissionais. Todos anseiam por trabalhos de alumínio.

O alumínio é leve, limpo e facilmente usinado, e é por isso que os mecânicos gostam de trabalhar com ele. As ligas de alumínio chegam sem incrustações, sujeira e óleos porque os processos de fabricação do alumínio são mais limpos do que os de outros materiais. O alumínio também é um dos materiais menos densos comumente usados ​​para fabricação, tornando o metal fácil de manusear. Mais importante ainda, é um material dúctil, o que torna os processos de fabricação e usinagem descomplicados.

As pessoas às vezes perguntam: "Com que rapidez você pode usinar alumínio?" A resposta é tão rápida quanto uma máquina funcionará. Como o alumínio é fácil de usinar, há uma ampla gama de velocidades de corte efetivas. O alumínio é muito tolerante e pode ser usinado com sucesso usando uma ampla extensão de parâmetros de corte. A natureza misericordiosa do alumínio o torna um material ideal para treinar estudantes, testar novos programas CNC e criar demonstrações interessantes de máquinas-ferramenta em feiras.

desafios

Embora a usinagem do alumínio possa ser fácil, as características que o tornam simples de usinar podem representar desafios, especialmente quando apresentadas com grandes quantidades de produção, requisitos de ciclo rigorosos e tolerâncias estreitas.

As ligas laminadas e extrudadas são propensas à deformação durante o processo de usinagem porque as tensões internas são interrompidas. É comum que uma peça esteja dentro da tolerância enquanto estiver restrita em um dispositivo de fixação e fora da tolerância quando não estiver restrita. Combater a distorção pode exigir tratamento térmico, técnicas de usinagem alteradas e operações pós-usinagem. Peças grandes com seções finas, como estruturas aeroespaciais, são as mais problemáticas.

Além de dúctil, o alumínio conduz muito bem o calor e a combinação reduz a fragilidade na zona de cisalhamento durante a formação do cavaco. Isso significa que o alumínio não gosta dos processos de retificação tradicionais — por exemplo, retificação de superfície e retificação do diâmetro externo. Criar peças de tolerância estreita sem retificação pode ser um desafio. Quando eu estava na indústria aeroespacial, aplicávamos anodização de revestimento rígido em superfícies de alumínio para podermos usar esmerilhadeiras OD em peças de alumínio.

O controle de cavacos é outro problema típico com ligas laminadas, forjadas e extrudadas. Resumindo, formar um cavaco é fácil, mas pode ser difícil quebrá-lo, resultando em cavacos longos e fibrosos que envolvem ferramentas e peças. As geometrias das ferramentas de corte avançaram significativamente nos últimos anos, mas pequenas profundidades de corte e altas velocidades de corte ainda podem criar problemas com a formação contínua de cavacos. A eliminação de cavacos fibrosos pode exigir a alteração de velocidades de corte, cargas de cavacos e geometrias de ferramentas. Cavacos contínuos são um obstáculo substancial para alcançar tempos de ciclo ideais.

O desenvolvimento de máquinas-ferramenta, ferramentas de corte e técnicas de usinagem especificamente para alumínio avançou rapidamente desde a década de 1990, e vários fabricantes de máquinas-ferramenta colocaram no mercado máquinas expressamente projetadas para usinagem de alumínio. Quando combinada com ferramentas de corte avançadas, a combinação pode criar grandes volumes de lascas de alumínio. Se eles não forem removidos de uma área de trabalho, coisas ruins podem acontecer. Comumente conhecido como re-corte, os cavacos podem ser puxados por uma ferramenta de corte e ficarem presos entre a ferramenta e a peça, causando um acabamento superficial ruim, quebra da ferramenta e aumento do desgaste da ferramenta. Os fabricantes empregaram refrigeração de alta pressão para remover os cavacos da zona de corte e aplicaram sistemas de inundação de alto volume para remover os cavacos da máquina. O volume de cavacos dessas máquinas é tão grande que os projetos das máquinas-ferramenta tiveram que mudar para que a gravidade pudesse ser usada para ajudar a evacuar os cavacos. Alguns tornos verticais foram invertidos para que seus mandris fiquem acima das ferramentas de corte, forçando os cavacos a cair das peças.