Ferramentas de corte de alumínio: O guia definitivo

Já se interrogou sobre como os metais leves alimentam o nosso mundo moderno? Este artigo mergulha no alumínio, explorando as suas propriedades únicas e diversas aplicações. Desde aviões a foguetões espaciais, descubra como a escolha das ferramentas de corte correctas pode ser decisiva para os seus projectos em alumínio. Prepare-se para melhorar os seus conhecimentos e competências no manuseamento deste material versátil!

Índice

Breve panorâmica do alumínio e das suas aplicações

O alumínio, com uma densidade de 2,7 g/cm³ (aproximadamente um terço da do aço ou do cobre), oferece uma excelente combinação de propriedades. Apresenta uma elevada ductilidade e uma condutividade eléctrica cerca de 61% da do cobre, pesando apenas um terço do peso e sendo normalmente mais económico.

Estas características tornam o alumínio ideal para inúmeras aplicações eléctricas, incluindo linhas de transmissão de alta tensão, cabos e componentes nas indústrias eletrónica e de telecomunicações.

Embora o alumínio puro tenha uma resistência relativamente baixa, as ligas de alumínio demonstram propriedades mecânicas significativamente melhoradas, incluindo melhores rácios resistência-peso e dureza. Esta versatilidade levou à sua adoção generalizada em vários sectores.

Na indústria dos transportes, as ligas de alumínio são amplamente utilizadas em fuselagens e estruturas de aeronaves, painéis de carroçaria e componentes de chassis de automóveis, carruagens de comboios de alta velocidade e superestruturas de embarcações marítimas. A sua combinação de peso leve e elevada resistência contribui para melhorar a eficiência e o desempenho do combustível.

Além disso, o sector aeroespacial depende fortemente de ligas de alumínio avançadas para componentes críticos em foguetões espaciais, naves espaciais e satélites. Estas ligas oferecem a resistência e a estabilidade térmica necessárias para suportar as condições extremas do espaço, enquanto a sua baixa densidade ajuda a minimizar os custos de lançamento.

Importância das ferramentas de corte adequadas para o alumínio

A seleção das ferramentas de corte adequadas para o alumínio é crucial para alcançar uma elevada precisão e uma qualidade superior nas operações de maquinagem, satisfazendo simultaneamente os diversos requisitos de corte das várias classes de ligas de alumínio. A escolha da ferramenta certa não só garante um desempenho ótimo, como também tem um impacto significativo na eficiência global e na relação custo-eficácia do processo de fabrico.

As ferramentas de corte de nível profissional, quando corretamente seleccionadas, permitem uma remoção precisa do material de acordo com as necessidades específicas do projeto, minimizando o desperdício e evitando potenciais perdas de material ou problemas de qualidade. Esta precisão é particularmente importante quando se trabalha com ligas de alumínio de elevado valor ou componentes com tolerâncias apertadas.

Optar por ferramentas de corte de fabricantes conceituados garante um desempenho consistente e eficiente durante todo o processo de maquinagem. Estas ferramentas são concebidas para proporcionar uma funcionalidade fiável e manter a estabilidade em várias condições de corte, reduzindo significativamente o risco de falhas inesperadas ou riscos de segurança. O design de fácil utilização das ferramentas de nível profissional também simplifica a operação, permitindo um processo de produção mais ágil e sem preocupações.

Além disso, as ferramentas de corte de alta qualidade são concebidas para suportar os desafios únicos colocados pela maquinagem do alumínio, tais como a formação de arestas postiças e a geração de calor. Apresentam frequentemente revestimentos ou geometrias especializadas que melhoram a evacuação das aparas, reduzem a fricção e prolongam a vida útil da ferramenta - factores críticos quando se trabalha com a tendência do alumínio para aderir às arestas de corte.

Ao investir nas ferramentas de corte correctas, os fabricantes podem assegurar um desempenho consistente numa vasta gama de ambientes de trabalho e exigências de aplicação. Esta versatilidade é essencial para as oficinas que lidam com diversos projectos de alumínio, desde componentes aeroespaciais a peças automóveis.

Nas secções seguintes, forneceremos orientações abrangentes para o ajudar a selecionar as ferramentas de corte mais adequadas para os seus projectos específicos de maquinação de alumínio, considerando factores como as propriedades da liga, os parâmetros de corte e os requisitos de produção.

Compreender o alumínio e as suas propriedades únicas

O alumínio destaca-se pela sua excecional leveza e superior resistência à corrosão. Este metal versátil possui várias características distintivas que o tornam inestimável em várias aplicações industriais:

  1. O alumínio tem uma densidade notavelmente baixa, de apenas 2,7 g/cm³. Embora relativamente macio na sua forma pura, pode ser ligado para criar uma vasta gama de materiais de alto desempenho, incluindo alumínio de alta resistência, alumínio de ultra-alta resistência, alumínio resistente à corrosão e ligas de alumínio fundido. Estas ligas expandem significativamente a utilidade do alumínio em diversos sectores.
  2. Em termos de condutividade eléctrica, o alumínio está entre os melhores, sendo apenas ultrapassado pela prata, cobre e ouro. Embora a sua condutividade seja aproximadamente 61% a do cobre, a densidade do alumínio é apenas um terço da do cobre. Consequentemente, quando transmitem uma corrente eléctrica equivalente, os condutores de alumínio pesam apenas cerca de metade do que os seus homólogos de cobre. Esta vantagem de peso torna o alumínio particularmente atrativo para aplicações de transmissão e distribuição de energia. A película de óxido que se forma naturalmente na superfície do alumínio não só proporciona uma excelente resistência à corrosão, como também oferece um certo grau de isolamento elétrico. Estas propriedades fazem do alumínio um material preferido na indústria de produção eléctrica, na produção de fios e cabos e no sector da eletrónica.
  3. O alumínio apresenta uma ductilidade excecional, ocupando o terceiro lugar a seguir ao ouro e à prata. A temperaturas entre 100°C e 150°C, pode ser transformado em folhas ultra-finas com espessuras inferiores a 0,01 mm. Esta formabilidade notável permite a produção de folhas de alumínio amplamente utilizadas em aplicações de embalagem, desde cigarros e produtos de confeitaria até produtos farmacêuticos. Para além da produção de folhas, a ductilidade do alumínio permite o fabrico de fios finos, varas e uma vasta gama de produtos laminados. Esta versatilidade na conformação torna o alumínio adequado para aplicações que vão desde componentes estruturais a peças complexas e de engenharia de precisão.

Tipos de ferramentas de corte de alumínio

Ferramentas manuais

1. Serras de corte

A serra é uma ferramenta de corte constituída por uma estrutura e uma lâmina, normalmente utilizada no trabalho da madeira em estaleiros de construção.

2. Cortadores para a aviação

As tesouras para aviação são fabricadas em liga de aço resistente e são adequadas para cortar peças finas chapa metálicaO corte é efectuado em alumínio, plástico e outros materiais. Existem nas variedades de corte à esquerda, corte à direita e corte reto. A qualidade dos cortadores afecta o tipo de lâminas que possuem.

3. Mordiscadores

Os cortadores são ferramentas mecânicas normalmente utilizadas no fabrico de modelos para cortar plástico ou metal nos pontos de ligação, poupando tempo e esforço em comparação com a torção manual.

Têm uma forma de tesoura com cabeças mais pequenas e mais grossas do que as tesouras normais, semelhantes à parte de trás de um alicate. Alguns alicates de corte são concebidos para cortar fios, enquanto outros têm uma função de descascar fios.

Ferramentas eléctricas

1. Serras circulares

Uma serra circular é uma ferramenta dentada utilizada para aço de corte. As serras circulares para metal podem cortar facilmente aço, tal como se corta 2×4 com um tubo tradicional.

Em comparação com os produtos anteriores, as serras circulares utilizam materiais e desenhos de dentes únicos que permitem um corte de metal mais rápido, um melhor manuseamento das aparas e nenhuma transferência de calor durante o processo de corte.

2. Serras de recortes

As serras de recortes são máquinas de serrar em que a lâmina está montada numa guia deslizante (ou rolo) que se desloca ao longo da calha. O processo de serragem é efectuado através de um mecanismo de alimentação.

3. Serras de fita

As serras de fita são máquinas-ferramentas utilizadas para cortar diversos materiais metálicos. Classificam-se em horizontais e verticais, consoante a sua estrutura, e em semi-automáticas, totalmente automáticas e Tipos de CNC de acordo com a sua função.

As serras de fita horizontais podem ainda ser divididas em serras de coluna dupla e serras de tesoura.

4. Tupias CNC

Os roteadores CNC podem realizar entalhes em relevo, entalhes planos, entalhes ocos e outras tarefas em ligas de alumínio, cobre, madeira elétrica, madeira, jade, vidro, plástico, acrílico e outros materiais. Eles têm alta velocidade e precisão de escultura.

Materiais para ferramentas

1. Aço de alta velocidade (HSS)

O aço rápido é um tipo de aço para ferramentas de alta liga com elementos de liga adicionados, como o tungsténio, o molibdénio, o crómio, o vanádio, etc. Tem uma elevada resistência e tenacidade, bem como uma certa dureza e resistência ao desgaste, tornando-o adequado para vários requisitos de ferramentas de corte.

O processo de fabrico das ferramentas HSS é simples e podem ser facilmente afiadas para obter uma aresta de corte afiada.

Por conseguinte, apesar do aparecimento de vários novos tipos de materiais para ferramentas, as ferramentas de HSS continuam a representar uma grande proporção no corte de metais. São adequadas para maquinar metais não ferrosos e ligas de alta temperatura.

Devido às suas propriedades acima mencionadas, as fresas para fundir risers, fresar ranhuras transversais e fresar ranhuras de expansão na maquinagem de pistões utilizam material HSS, enquanto as brocas são feitas de HSS.

2. Carbureto

O carboneto é fabricado por metalurgia do pó a partir de carbonetos metálicos difíceis de fundir (como WC, TiC, TaC, NbC, etc.) e ligantes metálicos (como Co, Ni, etc.).

Uma vez que os carbonetos têm elevados pontos de fusão, elevada dureza, boa estabilidade química e estabilidade térmica, a dureza, a resistência ao desgaste e a resistência ao calor dos materiais de carboneto são muito elevadas.

A dureza comumente usada do metal duro é 89 ~ 93HRA, maior do que a do HSS (83 ~ 86.6HRA). A 800 ~ 1000 ℃, ele ainda pode realizar o corte. A 540 ℃, a dureza do metal duro é 82 ~ 87HRA, e a 760 ℃, a dureza ainda pode ser mantida em 77 ~ 85HRA.

Por conseguinte, o desempenho de corte do carboneto é muito melhor do que o do HSS, e a durabilidade da ferramenta pode ser melhorada várias vezes a dezenas de vezes. Quando a durabilidade é a mesma, a velocidade de corte pode ser aumentada 4 a 10 vezes.

Atualmente, a nossa empresa utiliza principalmente YG6 e YGX na classe WC-TiC-Co de ferramentas de metal duro. O YT15 e outros carbonetos da classe WC-TiC-Co são utilizados para maquinação em bruto, semi-acabamento e alguns processos de acabamento na maquinação de pistões.

3. Diamante policristalino (PCD)

O diamante é atualmente o material mineral mais duro conhecido, com a melhor condutividade térmica. O seu desgaste quando emparelhado com vários metais e materiais não metálicos sob fricção é apenas 1/50 a 1/800 do desgaste do carboneto, tornando-o o material ideal para o fabrico de ferramentas de corte.

No entanto, os diamantes naturais monocristalinos só são utilizados para a maquinação de ultraprecisão de jóias e de certos metais não ferrosos.

Embora a produção industrial de diamantes artificiais monocristalinos de partículas grandes tenha sido conseguida por empresas como a De Beers e a Sumitomo Electric, ainda não entrou numa fase de aplicação extensiva.

A aresta de corte de uma ferramenta diamantada é extremamente afiada (o que é importante para cortar aparas de secção transversal muito pequena) e a rugosidade da lâmina é pequena, com um baixo coeficiente de atrito. O processo de corte não produz facilmente grumos de aparas, o que resulta numa elevada qualidade da superfície durante a maquinagem.

Na maquinagem de metais não ferrosos, o rugosidade da superfície pode atingir Ra0.012µm, e a precisão de maquinação pode atingir IT5 ou superior.

Existem três tipos de ferramentas diamantadas: ferramentas diamantadas naturais monocristalinas, ferramentas diamantadas artificiais policristalinas integrais e ferramentas diamantadas compostas.

Devido ao seu custo elevado, as ferramentas de diamante natural são menos utilizadas na produção efectiva. Os diamantes artificiais são formados pela transformação da grafite a alta temperatura e pressão, através da ação de catalisadores de liga.

As lâminas compostas de diamante são formadas pela sinterização de uma camada de diamante com cerca de 0,5~1µm de espessura sobre um carboneto cimentado utilizando processos avançados como a alta temperatura e a alta pressão.

Este material utiliza carboneto cimentado como substrato, e as suas propriedades mecânicas, condutividade térmica e coeficiente de expansão são semelhantes às do carboneto cimentado.

Os cristais de diamante no abrasivo de diamante policristalino artificial no substrato estão dispostos irregularmente, e a sua dureza e resistência ao desgaste são uniformes em todas as direcções.

O diamante policristalino (PCD) é formado pela sinterização de microcristais de diamante artificial seleccionados sob alta temperatura e pressão. Durante o processo de sinterização, a adição de aditivos permite a formação de pontes de ligação entre os cristais de diamante, compostos principalmente por TiC, SiC, Fe, Co e Ni.

Os cristais de diamante estão firmemente incorporados num esqueleto forte formado pela ponte de estrutura, que é mantida unida por ligações covalentes, melhorando consideravelmente a resistência e a tenacidade do PCD.

A sua dureza é de cerca de 9000HV, a resistência à flexão é de 0,21 ~ 0,48GPa, a condutividade térmica é de 20,9J/cm-sµ℃, e o coeficiente de expansão térmica é de 3,1×10-6/℃.

A maioria das ferramentas de corte PCD utilizadas atualmente são compósitos de PCD e substratos de carboneto cimentado, com uma camada de PCD sinterizada sobre o substrato de carboneto cimentado.

A espessura do PCD é geralmente de 0,5 mm e 0,8 mm, e devido à condutividade da ponte de ligação PCD, é fácil de cortar em várias formas e fazer várias ferramentas, e o custo é muito menor do que o dos diamantes naturais.

O diamante policristalino (PCD) pode maquinar vários metais não ferrosos e materiais não metálicos de alto desempenho extremamente resistentes ao desgaste, como alumínio, cobre, magnésio e suas ligas, carboneto, plásticos reforçados com fibras, materiais compósitos à base de metal, materiais compósitos à base de madeira, etc.

O tamanho médio das partículas de diamante no material da ferramenta PCD é diferente, o que afecta o seu desempenho de forma diferente.

 Quanto maior for o tamanho das partículas, maior será a sua resistência ao desgaste. Sob quantidades semelhantes de processamento da aresta de corte, quanto menor for o tamanho das partículas, melhor será a qualidade da aresta de corte.

As ferramentas PCD com granulometria de 10~25µm podem ser utilizadas para o corte a alta velocidade de ligas de silício-alumínio com teor de Si de 12~18 a velocidades de 500~1500m/min, enquanto as PCD com granulometria de 8~9µm são utilizadas para processar ligas de alumínio com teor de Si inferior a 12%.

 Para usinagem de ultra-precisão, ferramentas PCD com tamanhos de partículas menores devem ser selecionadas. A resistência ao desgaste do PCD enfraquece a temperaturas acima de 700 ℃ porque sua estrutura contém metal Co, que promove a "reação reversa" do diamante se transformando em grafite.

O PCD tem boa resistência à fratura e pode realizar cortes intermitentes. Pode fresar a liga de alumínio com teor de Si de 10% a uma velocidade elevada de 2500m/min.

A elevada dureza, a resistência ao desgaste, a condutividade térmica e o baixo coeficiente de atrito dos materiais diamantados permitem obter elevada precisão, elevada eficiência, elevada estabilidade e elevada suavidade da superfície no processamento de metais não ferrosos e de materiais não metálicos resistentes ao desgaste.

No corte de metais não ferrosos, a vida útil das ferramentas de corte PCD é dezenas ou mesmo centenas de vezes superior à das ferramentas de carboneto cimentado

4. Nitreto de boro cúbico (CBN)

O nitreto cúbico de boro (CBN) é um novo tipo de material sintético artificial desenvolvido na década de 1950. Possui elevada dureza e boa resistência ao desgaste, sendo amplamente utilizado na indústria de maquinagem.

O nitreto de boro cúbico policristalino (PCBN) é produzido através da sinterização de micro-pós de CBN com uma pequena quantidade de fase aglutinante (Co, Ni ou TiC, TiN, Al203) e um catalisador a alta temperatura e pressão.

Tem alta dureza (perdendo apenas para o diamante) e resistência ao calor (1300 ~ 1500 ℃), excelente estabilidade química, estabilidade térmica muito maior (até 1400 ℃) e condutividade térmica do que ferramentas de diamante, baixo coeficiente de atrito, mas menor resistência.

Em comparação com o diamante, as vantagens notáveis do PCBN são a estabilidade térmica muito maior, até 1200 ℃ (o diamante é 700 ~ 800 ℃), e pode suportar velocidades de corte mais altas; outra vantagem notável é sua grande inércia química, que não reage com metais ferrosos a 1200 ~ 1300 ℃ e pode ser usada para processar aço.

Por conseguinte, as ferramentas PCBN são principalmente utilizadas para o processamento eficiente de materiais negros difíceis de maquinar.

Para além das características acima referidas, as ferramentas PCBN têm também as seguintes vantagens

(1) Elevada dureza, especialmente adequada para maquinagem de aço temperado e revenido com um HRC igual ou superior a 50, ligas resistentes ao calor com um HRC igual ou superior a 35, e ferro fundido cinzento com um HRC de 30 ou menos que são difíceis de maquinar com outras ferramentas;

(2) em comparação com as ferramentas de carboneto cimentado, têm uma velocidade de corte elevada e podem obter um corte eficiente e de alta velocidade;

(3) boa resistência ao desgaste, elevada durabilidade da ferramenta (10-100 vezes superior à das ferramentas de carboneto cimentado), e capaz de obter uma melhor qualidade da superfície da peça de trabalho, conseguindo a retificação por torneamento.

A desvantagem das ferramentas PCBN é que a sua resistência ao impacto é pior do que a das ferramentas de carboneto cimentado, pelo que, ao utilizá-las, deve prestar-se atenção à melhoria da rigidez do sistema de processo e evitar o corte por impacto.

O PCBN pode ser transformado em lâminas integrais ou lâminas compostas combinadas com carboneto cimentado. As lâminas compostas de PCBN têm uma camada de PCBN de 0,5~1,0mm de espessura sinterizada num substrato de carboneto cimentado, que tem boa tenacidade e elevada dureza e resistência ao desgaste.

O desempenho do PCBN depende principalmente da dimensão das partículas de CBN, do teor de CBN e do tipo de aglutinante.

De acordo com a sua estrutura, pode ser dividida em duas categorias: uma é diretamente ligada por cristais de CBN, com elevado teor de CBN (acima de 70%), elevada dureza e adequada para o processamento de corte de ligas resistentes ao calor, ferro fundido e metais sinterizados com ferro;

O outro é baseado em cristais de CBN, sinterizados por ligantes cerâmicos (principalmente TiN, TiC, TiCN, AlN, Al203, etc.), com baixo teor de CBN (abaixo de 70%), baixa dureza e adequado para maquinagem de corte de aço temperado e revenido.

As ferramentas de nitreto de boro cúbico são utilizadas no torneamento de ranhuras de anéis de ferro fundido incrustados com anéis de pistão, bem como na maquinação de moldes de contacto sólido de pistão.

5. Cerâmica

As principais vantagens das ferramentas de corte de cerâmica são: alta dureza e resistência ao desgaste, com uma dureza à temperatura ambiente de 91-95HRC; alta resistência ao calor, com uma dureza de 80HRC a uma alta temperatura de 1200 ℃; e redução mínima na resistência à flexão e tenacidade em condições de alta temperatura.

Apresentam também uma elevada estabilidade química, uma vez que as cerâmicas têm baixa afinidade com os metais, boa resistência à oxidação a alta temperatura e não interagem com o aço, mesmo a temperaturas de fusão.

Por conseguinte, há menos ligação, difusão, oxidação e desgaste na ferramenta de corte. Têm um coeficiente de atrito mais baixo, o que dificulta a aderência das aparas à ferramenta e a formação de ninhos de aparas.

As desvantagens das facas de cerâmica são a sua fragilidade, baixa resistência e tenacidade, com apenas 1/2 a 1/5 da resistência à flexão das ligas duras.

Por conseguinte, devem ser seleccionados parâmetros geométricos e quantidades de corte adequados ao utilizá-los, para evitar cargas de impacto que possam causar lascamento ou quebra da lâmina.

Além disso, as facas de cerâmica têm uma baixa condutividade térmica, apenas 1/2 a 1/5 da das ligas duras, com coeficientes de expansão térmica 10-30% superiores aos das ligas duras, o que resulta numa fraca resistência ao choque térmico.

Atualmente, as ferramentas de corte de cerâmica não têm sido aplicadas ao processamento de pistões de alumínio.

Características essenciais das ferramentas de corte de alumínio

1. Elevada dureza e resistência ao desgaste

A dureza é uma caraterística fundamental que materiais para ferramentas de corte deve possuir. Para cortar aparas de uma peça de trabalho, a dureza da ferramenta deve ser superior à do material da peça de trabalho. A dureza da aresta de corte das ferramentas utilizadas para cortar metais é geralmente superior a 60HRC. A resistência ao desgaste refere-se à capacidade de um material resistir ao desgaste.

Geralmente, quanto maior for a dureza do material da ferramenta de corte, melhor será a sua resistência ao desgaste. Os pontos de dureza na estrutura (como carbonetos e nitretos) com maior dureza, mais quantidade, partículas mais pequenas e distribuição mais uniforme têm melhor resistência ao desgaste.

A resistência ao desgaste também está relacionada com a composição química do material, a força, a microestrutura e a temperatura da área de fricção. A resistência ao desgaste WR pode ser expressa pela fórmula:

WR = KIC0.5E-0.8H1.43

Em que H é a dureza do material (GPa). Quanto maior for a dureza, melhor será a resistência ao desgaste.

KIC é a resistência à fratura do material (MPa-m½). Quanto maior for o valor de KIC, menor será a fratura do material causada por tensão e melhor será a resistência ao desgaste.

E é o módulo de elasticidade do material (GPa). Quando E é pequeno, ajuda a produzir tensões mais baixas causadas por micro-deformações devidas a grãos abrasivos, levando a uma melhor resistência ao desgaste.

2. Resistência e robustez adequadas

Para evitar que a lâmina se lasque ou parta durante a utilização, quando sujeita a grandes pressões, impactos e vibrações durante o processo de corte, os materiais das ferramentas de corte devem ter resistência e tenacidade suficientes.

3. Elevada resistência ao calor (estabilidade térmica)

A resistência ao calor é o principal indicador para medir o desempenho de corte dos materiais das ferramentas de corte. Refere-se à capacidade de um material de ferramenta de corte manter um determinado nível de dureza, resistência ao desgaste, força e tenacidade em condições de alta temperatura.

Os materiais das ferramentas de corte também devem ter a capacidade de resistir à oxidação, ligação e difusão a altas temperaturas, o que significa que devem apresentar uma boa estabilidade química.

4. Boas propriedades termofísicas e resistência ao choque térmico

Quanto melhor for a condutividade térmica do material da ferramenta de corte, mais facilmente o calor de corte se difunde para fora da área de corte, o que ajuda a reduzir a temperatura de corte.

Durante o corte intermitente ou quando se utiliza um fluido de corte, a ferramenta sofre frequentemente um forte choque térmico (mudanças rápidas de temperatura), resultando em fissuras no interior da ferramenta que podem causar a sua quebra.

A capacidade do material para suportar o choque térmico pode ser expressa pelo seu coeficiente de resistência ao choque térmico R:

R = λσb(1-µ)/Eα

Em que λ é o coeficiente de condutividade térmica, σb é a resistência à tração, µ é o coeficiente de Poisson, E é o módulo de elasticidade e α é o coeficiente de expansão térmica.

Um coeficiente de condutividade térmica mais elevado facilita a dissipação do calor, reduzindo o gradiente de temperatura na superfície da ferramenta.

Um coeficiente de expansão térmica mais baixo reduz a deformação térmica e um módulo de elasticidade mais pequeno pode diminuir a magnitude das tensões alternadas resultantes da deformação térmica, ajudando assim a melhorar a resistência do material ao choque térmico.

Podem ser utilizados materiais de ferramentas de corte com boa resistência ao choque térmico fluidos de corte durante os processos de maquinagem.

5. Boa processabilidade

Para facilitar o fabrico de ferramentas, os materiais das ferramentas de corte requerem uma boa processabilidade, como propriedades de forjamento, propriedades de tratamento térmico, propriedades de deformação plástica a alta temperatura e propriedades de processamento de retificação.

6. Eficiência económica

A eficiência económica é um dos indicadores importantes dos materiais das ferramentas de corte. Embora os materiais para ferramentas de corte de alta qualidade possam ter custos unitários elevados, o seu tempo de vida mais longo pode não resultar necessariamente em custos elevados por componente.

Por conseguinte, ao selecionar os materiais das ferramentas de corte, o seu impacto económico deve ser considerado de forma abrangente.

Dicas para um corte de alumínio bem sucedido

  1. Seleção da lâmina de serra ideal:

Os perfis de alumínio, caracterizados pela sua menor dureza em comparação com o aço, permitem um corte relativamente fácil. No entanto, esta propriedade também aumenta a sua tendência para aderir às ferramentas de corte. Para garantir cortes limpos e prolongar a vida útil da lâmina, utilize lâminas com ponta de carboneto com um elevado número de dentes (60-80 dentes para uma lâmina de 10 polegadas) e um ângulo de gancho negativo. Estas características evitam a soldadura de aparas e reduzem a formação de rebarbas. Inspeccione e substitua regularmente as lâminas para manter a eficiência e a qualidade do corte.

  1. Aplicação de uma lubrificação adequada:

A lubrificação adequada é crucial ao cortar alumínio para evitar a formação de rebarbas, melhorar o acabamento da superfície e prolongar a vida útil da ferramenta. Utilize um fluido de corte de alumínio específico ou um lubrificante sintético de alta qualidade. Para obter os melhores resultados, considere um sistema de lubrificação de quantidade mínima (MQL), que fornece uma aplicação precisa de lubrificante sem desperdício excessivo. Esta abordagem não só melhora a qualidade do corte como também apoia práticas amigas do ambiente.

  1. Controlo de ângulo de precisão:

Embora a maioria dos cortes de perfis de alumínio industriais sejam perpendiculares, os projectos complexos requerem frequentemente cortes angulares, tais como esquadrias de 45 graus. Para um controlo preciso do ângulo, utilize uma máquina de corte CNC equipada com uma mesa rotativa ou uma serra de esquadria dedicada com leitura digital do ângulo. Ao programar os cortes, tenha em conta a espessura do material e o corte da lâmina para garantir a precisão dimensional. Para cortes angulares repetitivos, considere a criação de gabaritos ou acessórios personalizados para manter a consistência em várias peças.

Considerações de segurança

  1. Antes da operação, efetuar um teste de funcionamento de um minuto da máquina para garantir o bom funcionamento e identificar quaisquer problemas potenciais antes de iniciar o processo de corte.
  2. Os operadores devem manter uma concentração inabalável durante o corte de perfis de alumínio. As distracções, incluindo olhar em volta ou fazer brincadeiras, são estritamente proibidas para evitar acidentes.
  3. Ao cortar perfis de alumínio, deixe a lâmina de serra atingir a sua velocidade de funcionamento ideal antes de iniciar o corte. Nunca opere a máquina sem as protecções de segurança adequadas. Mantenha sempre uma distância de segurança mínima de 15 cm (6 polegadas) entre as mãos e a lâmina.
  4. Nas máquinas de corte totalmente automáticas, certifique-se de que a lâmina de serra pára completamente antes de soltar o dispositivo de fixação do cilindro para retirar o perfil de alumínio cortado. Evite limpar as aparas de alumínio da máquina enquanto esta estiver a funcionar.
  5. Durante o funcionamento da máquina, os operadores devem posicionar-se ao lado do percurso de corte da lâmina de serra, nunca diretamente à frente. Evite estender a mão sobre a mesa de operação para evitar possíveis emaranhamentos ou ferimentos.
  6. Interromper imediatamente as operações e desligar a máquina se ocorrerem fenómenos anormais, tais como fumo, ruídos invulgares, calor excessivo ou faíscas. Antes de retomar o funcionamento, solicite a um técnico qualificado que inspeccione e repare a máquina.

A segurança na produção é uma responsabilidade colectiva que se estende a toda a fábrica. Requer o cumprimento rigoroso dos protocolos e princípios de processamento, a formação regular dos funcionários em matéria de segurança e medidas proactivas para mitigar riscos desnecessários.

Dado o peso substancial dos perfis de alumínio, as operações de corte devem ser realizadas por uma equipa de pelo menos duas pessoas para garantir um manuseamento seguro e processos de corte suaves. Esta abordagem minimiza o risco de lesões por esforço e melhora a eficiência operacional global.

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Shane
Autor

Shane

Fundador do MachineMFG

Como fundador da MachineMFG, dediquei mais de uma década da minha carreira à indústria metalúrgica. A minha vasta experiência permitiu-me tornar-me um especialista nos domínios do fabrico de chapas metálicas, maquinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou constantemente a pensar, a ler e a escrever sobre estes assuntos, esforçando-me constantemente por me manter na vanguarda da minha área. Deixe que os meus conhecimentos e experiência sejam uma mais-valia para a sua empresa.

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