Usinagem CNC de Bronze: Um Guia Abrangente | JS Precision

Imagine um material que combina a confiabilidade ancestral com a precisão moderna : o bronze, uma liga que sustentou a civilização humana por milênios, renasce nos centros de usinagem CNC do século XXI.

Desde componentes de submarinos navais que devem ser isentos de faíscas até rolamentos de máquinas pesadas que exigem lubrificação vitalícia, o bronze usinado por CNC tornou-se o herói silencioso em aplicações de alto desempenho devido à sua resistência superior ao desgaste e à corrosão, além de sua capacidade de autolubrificação.

Com anos de experiência em usinagem CNC na JS Precision, este artigo irá levá-lo a uma imersão no mundo da usinagem CNC de precisão de peças de bronze e mostrar como essa tecnologia pode transformar esse material clássico em componentes essenciais que impulsionam o desenvolvimento industrial moderno.

Resumo das principais respostas

Como obter usinagem eficiente e precisa em bronze? Guia de Chaves da JS Precision

A usinagem eficiente e precisa de bronze exige a escolha de um parceiro experiente e qualificado. Com 15 anos de atuação no setor, a JS Precision acumulou vasta experiência prática em usinagem CNC de bronze.

Processamos peças de sensores de bronze com precisão de ±0,005 mm (adequadas para sistemas de controle de atitude de satélites) para um cliente renomado do setor aeroespacial, produzimos em massa engrenagens de bronze resistentes ao desgaste para fabricantes líderes do setor automotivo, em quantidades de até 500 peças por dia, e fabricamos conectores de bronze personalizados que resistem à pressão subaquática para empresas de engenharia naval, em profundidades de até 300 metros.

No total, concluímos mais de 2000 projetos de usinagem CNC em bronze, e a taxa de qualificação do produto sempre foi superior a 99,8%. Em relação às certificações do setor, obtivemos as certificações ISO 9001 e AS9100.

Esses fatores garantem que nossos processos de usinagem atendam aos padrões internacionais e às mais altas exigências das principais indústrias. Com isso, podemos acelerar o atendimento aos requisitos de auditoria do sistema de qualidade dos clientes e colaborar com os setores aeroespacial, automotivo e outras indústrias de ponta.

Este guia é baseado em nossa experiência prática em projetos; ele abrange os principais aspectos de todo o processo, para que você possa confiar nele.

Se você precisa de serviços de usinagem CNC de bronze eficazes e precisos , a equipe profissional da JS Precision pode fornecer soluções de usinagem de acordo com as necessidades do cliente, utilizando um centro de usinagem CNC de última geração. Basta nos fornecer seus projetos e nós cuidaremos do resto.

O que é usinagem CNC de bronze e por que ela é indispensável na engenharia de precisão?

Após conhecer as capacidades da JS Precision, surge a pergunta: o que é usinagem CNC de bronze?

A usinagem CNC de ligas de bronze utiliza essencialmente um centro de usinagem CNC controlado por computador para processar a liga de bronze por subtração, resultando em peças usinadas com alta precisão e extrema repetibilidade. A precisão mínima de posicionamento pode chegar a 0,001 mm, muito superior à da usinagem manual tradicional.

O bronze não é um material único, mas sim uma família de ligas, e a composição varia diretamente com o desempenho. O bronze de estanho contém de 5 a 15% de estanho, enquanto o bronze de alumínio contém de 5 a 12% de alumínio. É por isso que ele é indispensável na engenharia de precisão.

Na engenharia naval, o bronze funciona de forma estável em água do mar com salinidade de 3,5%. Em equipamentos de alta resistência, a resistência à compressão do bronze é de 600 MPa.

Além disso, o bronze tem sido amplamente utilizado em equipamentos médicos, como instrumentos cirúrgicos, devido às suas propriedades não magnéticas e boa biocompatibilidade. Por exemplo, a estabilidade do bronze impede o travamento de peças durante cirurgias em componentes articulares de instrumentos cirúrgicos ortopédicos.

Processo geral de fabricação de peças de bronze usinadas por CNC

Após explicar o significado e a importância da usinagem CNC de bronze, apresentamos a seguir o fluxograma completo do processo de fabricação de peças de bronze usinadas por CNC, onde cada processo ou etapa tem grande impacto na qualidade do produto final:

1. Design Digital:

Primeiramente, recebemos o modelo 3D fornecido pelo cliente, em um formato compatível com STL e STEP. Utilizando os softwares SolidWorks e Mastercam, nossos engenheiros realizam análises de fabricabilidade e desenvolvem o código G necessário para o centro de usinagem CNC . Simulações de usinagem também são realizadas para identificar e evitar quaisquer riscos de colisão.

2. Preparação e fixação do material:

No projeto, as peças brutas de bronze usinadas em CNC são selecionadas de acordo com os requisitos; por exemplo, as peças brutas de bronze-alumínio são aliviadas de tensões a 600-700 °C. As peças brutas devem ser fixadas com ferramentas de poliuretano de forma a evitar marcas de arranhões. Ao mesmo tempo, grampos hidráulicos controlam a força de fixação na faixa de 50-100 N para evitar distorções.

3. Usinagem de Precisão:

As operações de fresagem (800-1500 rpm), torneamento (0,05-0,2 mm/r) e furação são realizadas em um centro de usinagem CNC. A JS Precision otimiza os parâmetros de corte e utiliza ferramentas de usinagem CNC especiais para ligas metálicas, garantindo alta eficiência e precisão dimensional.

4. Inspeção de Qualidade:

Todas as dimensões críticas são totalmente inspecionadas usando uma máquina de medição por coordenadas com precisão de ±0,001 mm. Isso é combinado com um rugosímetro (Ra≤0,8 μm) e um projetor. Uma amostra adicional é retirada a cada 20 peças usinadas para reinspeção, a fim de garantir a consistência do lote.

Para peças com requisitos especiais de precisão, como tolerância de ±0,003 mm, utiliza-se um instrumento de medição a laser para inspeção secundária. Testes de dureza e resistência à tração também são realizados nas amostras. Nenhum produto defeituoso pode sair da fábrica.

5. Pós-processamento e entrega:

Tratamentos de superfície como polimento e galvanoplastia são realizados de acordo com as necessidades, seguidos de limpeza com álcool industrial. Cada item é embalado individualmente em plástico bolha. O prazo de entrega para pedidos nacionais é de 3 a 5 dias e para pedidos internacionais, de 7 a 15 dias. Um relatório de inspeção de qualidade acompanha a entrega.

Na usinagem CNC de peças de bronze , a JS Precision presta atenção a cada detalhe. Com ferramentas e tecnologia de usinagem CNC profissionais, oferecemos produtos de alta qualidade. Entre em contato conosco para discutirmos uma possível parceria.

Figura 1: Diagrama ilustrando o fluxo de trabalho de fresagem CNC de precisão para peças de bronze: desde o projeto CAD até a inspeção final de qualidade.

Confronto crucial: Principais diferenças entre o serviço de usinagem CNC de alumínio e o serviço de usinagem CNC de bronze

Muitos clientes se perguntam por que não escolher a liga de alumínio mais comum? A tabela a seguir compara as principais diferenças entre as duas e ajuda você a tomar uma decisão mais acertada:

Por exemplo, a carcaça de um dispositivo eletrônico pode ser reduzida em 40% utilizando uma liga de alumínio, enquanto que para uma válvula marítima, a resistência à corrosão do bronze é a única opção viável. Na prática, a seleção deve ser feita com base em uma análise criteriosa das condições específicas de operação.

Se você está em dúvida entre os serviços de usinagem CNC de alumínio e os de bronze, a equipe de engenharia da JS Precision ajudará a analisar suas necessidades e a propor uma solução de usinagem adequada, baseada em nosso avançado centro de usinagem CNC.

Como escolher a melhor liga de bronze para usinagem CNC para o seu projeto?

Escolher a liga de bronze correta para usinagem CNC é importante: diferentes ligas possuem propriedades e aplicações significativamente diferentes. A tabela abaixo pode ajudá-lo a comparar rapidamente os principais parâmetros:

Assessoria profissional da JS Precision: Recomendaremos uma liga de bronze adequada com base nas exigências mecânicas do projeto, no ambiente de trabalho e levando em consideração o seu orçamento.

Para projetos que envolvam ambientes de alta e baixa temperatura, testaremos o desempenho e a estabilidade das ligas metálicas em faixas de 40 °C a 150 °C. Além disso, podemos fornecer amostras para testes de névoa salina e desgaste , garantindo que o desempenho da peça esteja equilibrado com o custo.

Figura 2: O bronze de alumínio combina cobre e 9-12% de alumínio. Proporciona resistência e alta impermeabilidade à água do mar.

Superando Desafios: Problemas Comuns na Usinagem CNC de Bronze, Soluções da JS Precision

O próximo desafio, após a seleção da liga, é a usinagem. A seguir, alguns problemas comuns e suas soluções, compilados pela JS Precision:

Desafio 1: Borda Acumulada

A formação de rebarbas (BUE) ocorre devido ao atrito e à adesão entre os cavacos e a face de corte da ferramenta durante o processo de usinagem do bronze, especialmente quando se utiliza bronze estanhado a temperaturas entre 200 e 250 °C. O efeito das BUE reduz o acabamento superficial de Ra≤0,8 μm para Ra≥1,6 μm, o que afeta a precisão da montagem, causando folgas excessivas nas engrenagens, e diminui significativamente a vida útil da ferramenta em 20% a 30%.

Além disso, a JS Precision utiliza ferramentas de usinagem CNC de alta precisão com um ângulo de ataque de 15° a 20°, ajusta a taxa de avanço de 100 a 80 mm/min e utiliza um fluido de corte especial para refrigeração, com uma concentração de 8% a 10%, a fim de suprimir eficazmente a formação de aresta postiça.

Desafio 2: Arranhões e deformações devido à maciez do material

Durante o trabalho a quente, apresenta baixa dureza (HB80-200) e sofre deformação por impacto durante a fixação. Deforma-se de 0,1 a 0,2 mm durante a usinagem.

A JS Precision utiliza ferramentas flexíveis de poliuretano com dureza Shore A de 50, com a força de fixação controlada com precisão entre 50 e 100 N. Durante a usinagem, é empregada a fresagem concordante, que utiliza uma força de corte 30% menor em comparação com a fresagem convencional. São aplicados suportes nas áreas mais suscetíveis à deformação para garantir uma superfície perfeita da peça.

Desafio 3: Estabilidade Dimensional

O bronze possui uma boa condutividade térmica de 50W/(m・K), e um aumento de 10°C na temperatura de usinagem aumentará a dimensão em 0,018mm.

A JS Precision reduz a profundidade de corte para 0,3 mm, alimenta a ferramenta de corte a uma taxa de 80 mm/min e mantém a temperatura controlada. O sistema de circulação de óleo de refrigeração, com vazão de 20 L/min (temperatura do óleo entre 20 e 25 °C), é instalado no centro de usinagem CNC. Em seguida, realiza-se um processo de envelhecimento a temperatura constante de 4 horas para eliminar tensões internas, garantindo precisão em nível micrométrico .

A usinagem CNC de bronze ainda enfrenta muitos desafios. A JS Precision possui soluções consolidadas e pode fornecer uma variedade de ferramentas e tecnologias de usinagem CNC de alta qualidade. Entre em contato conosco.

Como escolher o melhor tratamento de superfície para suas peças de bronze usinadas por CNC

O tratamento superficial após a usinagem melhora tanto o desempenho quanto a aparência das peças de bronze. Os métodos comuns incluem:

Polimento e Galvanoplastia:

O processo de polimento envolve um polimento grosso com lixa de grão 800 e pressão de 0,3 MPa, seguido de um polimento fino com lixa de grão 2000 e pressão de 0,1 MPa, para atingir uma rugosidade Ra≤0,4μm.

O revestimento eletrolítico inclui niquelagem, com espessura de aproximadamente 5 a 10 μm, sem corrosão após 500 horas de teste de névoa salina, e cromagem (dureza HV800), três vezes mais resistente ao desgaste. Adequado para equipamentos marítimos e peças decorativas, com preço entre US$ 5 e US$ 8 por peça.

Passivação química:

O tratamento com líquido de passivação de cromato a 5%-8% a 25-35°C durante 10-15 minutos forma uma película de óxido de 5-10μm, que permanece sem ferrugem em armazenamento interno por 1 ano, com alteração dimensional ≤0,001mm, adequada para conectores eletrônicos e peças de precisão, com custo de US$ 1,50 a US$ 2,00 por peça.

Aplicação de óleo ou cera:

Para lubrificação, selecione óleo anticorrosivo de 20-30 cSt. A aplicação deve ser feita por pulverização, com uma espessura de 5-10 μm. Para enceramento, utilize parafina industrial a 50-60 °C. Mergulhe as peças na parafina por 5-10 segundos até que se forme uma película. O custo é de apenas US$ 0,50 a US$ 1,00 por peça, sendo adequado para proteção contra ferrugem a curto prazo durante o armazenamento e transporte.

Por que escolher a JS Precision : Nossos engenheiros podem fornecer recomendações profissionais de tratamento de superfície com base no uso pretendido, orçamento e requisitos de desempenho da peça, ajudando você a encontrar um equilíbrio entre custo, desempenho e aparência.

A JS Precision oferece o tratamento de superfície adequado para suas peças de bronze usinadas por CNC. Fabricamos utilizando centros de usinagem CNC de última geração para produzir produtos de alta qualidade. Entre em contato conosco se precisar de algo.

Figura 3: Comparação dos acabamentos superficiais de peças de bronze: polido, galvanizado e passivado, demonstrando maior durabilidade e melhor aparência.

Estudo de Caso: A JS Precision fabrica buchas de bronze essenciais para sistemas de direção marítima de alto desempenho.

Exemplos práticos, em vez de conhecimento teórico, ilustram melhor o valor da usinagem CNC de bronze. Aqui está um caso específico:

Dificuldades enfrentadas pelos clientes

Um fabricante de equipamentos marítimos precisava de buchas de bronze personalizadas para um sistema de direção marítima: diâmetro externo de 50 mm, diâmetro interno de 30 mm e comprimento de 100 mm. Em sua aplicação, a bucha seria submetida a uma carga lateral muito alta (50 kN) , deveria operar submersa em água do mar por longos períodos e o acesso para manutenção deveria ser minimizado.

No entanto, foi nesse ponto que as buchas de latão comuns anteriores duraram apenas 3 meses com um desgaste de 0,2 mm, os custos de manutenção chegaram a US$ 5.000 por mês e dois dias de inatividade do navio por mês, com uma perda de aproximadamente US$ 20.000 cada, causaram prejuízos imensos.

A solução da JS Precision

1. Seleção de Material: Realizamos a análise de falhas e constatamos que o problema original da bucha resultava de dureza insuficiente (HB80). Recomendamos uma liga de bronze-alumínio de alta resistência, HB180-220, com 8% de alumínio. Amostras foram submetidas a 500 horas de teste de névoa salina neutra, sem apresentar corrosão. O material foi finalizado após aprovação do cliente.

2. Usinagem de Precisão: Um centro de usinagem CNC de cinco eixos (Modelo DMG MORI CMX 50 U) foi utilizado com ferramentas especiais de usinagem CNC com revestimento de TiAlN, com raio de aresta de corte de 0,03 mm. Além disso, os parâmetros aplicados foram os seguintes: velocidade de 1200 rpm, avanço de 80 mm/minuto, profundidade de corte de 0,3 mm, fresamento concordante para garantir Ra ≤ 0,8 μm, e a temperatura do óleo de refrigeração foi controlada em 23 ± 2 ℃ para evitar deformações.

3. Tratamento de Superfície: As peças são polidas grosseiramente com lixa grão 800 a 0,3 MPa e polidas finamente com lixa grão 2000 a 0,1 MPa. O coeficiente de atrito diminui de 0,25 para 0,18 , o que reduz o desgaste durante o uso. Em seguida, a superfície é limpa com álcool industrial.

Resultados

O cliente observou um aumento de 300% na vida útil de suas peças de bronze usinadas por CNC, passando de 3 para 9 meses. O custo de manutenção foi reduzido para US$ 1.500 por mês, resultando em uma economia mensal de US$ 3.500. O tempo de inatividade da fábrica foi reduzido para 3 dias por ano.

Ajudamos a melhorar a satisfação do cliente final em mais de 95%. Posteriormente, o fabricante assinou um contrato de cooperação de longo prazo com a gente, com duração de 3 anos.

Figura 4: Bucha de bronze de alta precisão para sistemas de direção marítima, fabricada pela JS Precision utilizando usinagem CNC de 5 eixos.

Faça parceria com a JS Precision para ter acesso fácil a peças usinadas em CNC de perfeição.

É fácil cooperar com a JS Precision para obter peças de bronze usinadas em CNC com perfeição, seguindo estes três passos:

1. Forneça seu projeto:

Por favor, forneça arquivos de modelo 3D (compatíveis com formatos comuns como STL, STEP e IGES) ou desenhos 2D com as tolerâncias dimensionais especificadas. Nossos engenheiros os analisarão em até 24 horas e também fornecerão sugestões gratuitas de DFM (Design for Manufacturing), como otimizar a espessura da parede para 1 mm a fim de evitar deformações.

2. Análise profissional e orçamento instantâneo:

Nossa equipe de engenharia selecionará o material, planejará o processo e calculará o custo do seu projeto, fornecendo um orçamento transparente em até 48 horas – orçamento válido por 15 dias. Para clientes que se preocupam com o custo, o projeto pode ser revisado nesta etapa, por exemplo, alterando o tratamento da superfície.

3. Produção e Entrega de Qualidade:

A aquisição de matérias-primas será feita imediatamente após a confirmação da cotação (os certificados de qualificação dos materiais serão fornecidos). Você poderá acompanhar o andamento da produção por meio da nossa plataforma, que também permite a visualização online de relatórios de inspeção de qualidade e comunica detalhes do processo.

Após a produção, serão realizados testes abrangentes. Uma vez aprovadas, as peças são embaladas em plástico bolha e caixas de papelão, enviadas nacionalmente via SF Express e internacionalmente via DHL. Uma garantia de 3 meses é fornecida após a entrega; em caso de problemas de qualidade, a resposta e o reparo serão feitos em até 48 horas.

Perguntas frequentes

P1: Quais são os principais benefícios de se usinar bronze por CNC?

As vantagens da usinagem CNC do bronze incluem excelente resistência ao desgaste, excepcional resistência à corrosão em água do mar, boas propriedades autolubrificantes e o fato de ser não magnético. Ele pode suportar cargas pesadas em condições ambientais severas e atender aos requisitos de precisão.

Q2: Quais são as diferenças entre bronze e latão na usinagem CNC?

O bronze oferece resistência superior, resistência à abrasão e à corrosão na usinagem CNC, tornando-o adequado para condições de trabalho pesado em ambientes agressivos. Devido à facilidade de usinagem e ao baixo custo do latão, ele é ideal para peças decorativas e condutoras.

Q3: Qual liga de bronze é mais adequada para a fabricação de rolamentos?

Entre eles, destacam-se o bronze de estanho e o bronze de chumbo, os mais adequados para a fabricação de rolamentos. O primeiro apresenta alta resistência ao desgaste, enquanto o segundo possui boa propriedade autolubrificante. Ambos reduzem o atrito e o desgaste do rolamento, aumentando sua vida útil.

Q4: Qual é a diferença de preço entre as peças de bronze usinadas por CNC e as de alumínio?

A usinagem CNC de peças de bronze é de 30% a 60% mais cara do que a de alumínio, dependendo da liga e da complexidade da peça. No entanto, as peças de bronze têm uma vida útil mais longa, o que reduz o custo total de propriedade.

Q5: Como a JS Precision garante a precisão dimensional das peças de bronze de precisão?

A JS Precision otimiza os parâmetros de corte, controla a temperatura para evitar deformações e utiliza máquinas de medição por coordenadas para verificação de qualidade em 100% dos casos . Um rigoroso controle de qualidade é executado em todo o processo para garantir a precisão dimensional das peças de bronze.

Q6: As peças de bronze podem ser anodizadas?

As peças de bronze não podem ser anodizadas. Apenas metais como alumínio e titânio podem ser anodizados. Os tratamentos de superfície comuns para peças de bronze incluem galvanoplastia, passivação química ou lubrificação.

P7: Por que minhas peças de bronze descoloriram após a usinagem?

A descoloração em peças de bronze após a usinagem geralmente ocorre devido à oxidação causada por fluido de corte inadequado ou temperatura muito alta. Isso pode ser evitado com o uso de fluido de corte apropriado e o controle da temperatura.

Q8: Preciso de feedback sobre DFM (Design for Manufacturing) para o projeto da minha peça de bronze. A JS pode fornecer isso?

Sim, os engenheiros da JS Precision oferecerão feedback gratuito sobre DFM (Design for Manufacturing) para projetos de peças de bronze usinadas em CNC na fase de orçamento. Essas sugestões visam a otimização do processo e o controle de custos, auxiliando na otimização do projeto.

Resumo

Desde os antigos relógios de navio até os modernos rolamentos de alta velocidade, o fascínio do bronze perdura. A usinagem CNC em bronze pode traduzir esse fascínio em soluções confiáveis ​​que atendem às necessidades atuais. requisitos de engenharia mais exigentes.

A JS Precision possui muitos anos de experiência, utiliza tecnologia de ponta e oferece um serviço completo, desde o projeto até a entrega. Ao nos escolher, você opta não apenas por um centro de usinagem CNC avançado e ferramentas de usinagem CNC profissionais, mas também por um parceiro que transformará seus projetos em peças usinadas CNC de alta qualidade.

Envie agora mesmo seus projetos de peças de bronze para a plataforma de orçamentos online da JS Precision e desfrute de serviços de usinagem CNC em bronze profissionais, eficientes e confiáveis . Deixe nossa experiência ser a base sólida para o sucesso do seu projeto.