Usinagem CNC de Bronze: Técnicas, Processos, Tipos e Aplicações | JS Precision

A usinagem CNC em bronze é uma ponte que conecta materiais ancestrais com a inovação moderna.

Desde as enormes hélices marítimas resistentes à corrosão da água do mar em gigantescos navios oceânicos, até os complexos componentes de engrenagens autolubrificantes em equipamentos médicos de precisão, o bronze, essa liga com milhares de anos de história e testemunha do desenvolvimento da civilização humana, está sendo moldado com incrível precisão em um componente essencial que impulsiona o desenvolvimento industrial moderno, com o apoio da mais avançada tecnologia de controle numérico computadorizado da atualidade.

Este guia, elaborado pelos especialistas da JS Precision, irá explorar a fundo os mistérios da usinagem CNC de ligas de bronze e mostrar como superamos muitos desses desafios para criar peças de bronze personalizadas perfeitas para você. Ele também o ajudará a tomar decisões informadas na fabricação global.

Resumo das respostas principais

Por que consultar este guia? A experiência da JS Precision em usinagem CNC de bronze.

Com mais de 15 anos de experiência prática em usinagem CNC de bronze, a JS Precision presta serviços de usinagem CNC de bronze para mais de 500 clientes em todo o mundo, em 12 setores, incluindo construção naval, aeroespacial e energia. Possuímos as certificações internacionais ISO 9001 e AS9100 de qualidade e passamos por auditorias trimestrais de terceiros para garantir a conformidade dos processos.

Usinamos mancais de bronze-alumínio com uma precisão de ±0,0125 mm para as 10 maiores empresas de construção naval do mundo , produzimos componentes de linhas de produção subaquáticas de 500 mm para empresas de energia e lidamos com sucesso com requisitos complexos de usinagem para 7 ligas de bronze comuns, como bronze fosforoso, bronze estanhado e bronze silício.

Conhecemos bem as características de corte de diversas ligas de bronze e podemos solucionar com precisão problemas como aderência da ferramenta e retorno elástico dimensional. Até o momento, concluímos mais de 2.000 projetos de peças de bronze personalizadas com uma taxa de aprovação superior a 99,8%.

Este guia é uma síntese de nossos anos de experiência – da seleção de materiais à otimização de processos, cada sugestão foi validada em projetos reais, para que você possa confiar plenamente em seu profissionalismo e praticidade.

Se você precisa de usinagem CNC de bronze de alta qualidade, a JS Precision possui vasta experiência na área. Entre em contato conosco para discutirmos suas necessidades e providenciaremos soluções com rapidez, além de agilizar a produção.

Por que escolher a usinagem CNC de bronze para seus componentes críticos?

Quando se trata de produzir peças críticas, escolher o bronze usinado por CNC é uma decisão sábia, visto que as vantagens inerentes do bronze, juntamente com a tecnologia de usinagem CNC, podem maximizar seu valor.

• O bronze possui boas propriedades autolubrificantes e o atrito pode ser bastante reduzido sem lubrificação adicional. Portanto, rolamentos, buchas e outras peças sujeitas a atrito seriam especialmente adequadas para a fabricação com esse material.
• Sua resistência à água do mar e à corrosão química é extremamente forte, muito superior à de qualquer outro metal utilizado em equipamentos de energia oceânica e subaquática.
• Além disso, a alta resistência do bronze permite que ele suporte cargas elevadas, e suas excelentes propriedades de blindagem eletromagnética o tornam indispensável em equipamentos eletrônicos.

Embora os processos convencionais não consigam aproveitar totalmente essas vantagens, a usinagem CNC permite processar formas complexas com precisão e exatidão, tornando as peças de bronze indispensáveis ​​em qualquer aplicação crítica.

Desde a prototipagem em pequenos lotes até a produção em grande escala, a usinagem CNC de bronze alcança um equilíbrio entre qualidade e eficiência, atendendo às exigências mais rigorosas para componentes tão críticos.

A JS Precision se concentra na usinagem de precisão de bronze em CNC e destaca todas as vantagens desse material. Para necessidades de produção de componentes críticos, entre em contato conosco para iniciar um processo de personalização, no qual encontraremos o processo ideal para você.

Uma análise aprofundada das ligas de bronze mais comuns para usinagem CNC

O primeiro passo para a usinagem CNC de bronze é escolher a liga de bronze adequada. Cada uma das ligas de bronze comuns no mercado possui características próprias e encontra aplicação em diversos cenários. Abaixo, segue uma comparação detalhada de quatro ligas principais:

Possuímos conhecimento adequado das características de usinagem dessas quatro ligas. Por exemplo, durante a usinagem do bronze de alumínio, modificamos os parâmetros de corte para lidar com sua alta dureza; para o bronze fosforoso, aplicamos monitoramento online para realizar correções dimensionais em tempo real, de modo que cada tipo de liga resulte em peças de qualidade.

Recomendamos tambéma usinagem CNC de ligas de bronze adequadas, levando em consideração os cenários de aplicação dos clientes, para evitar erros na seleção do material.

Se você não tem certeza de qual liga de bronze é a melhor para usinagem CNC, deixe a JS Precision te aconselhar profissionalmente. Uma vez identificada a liga ideal, trabalharemos com eficiência para impulsionar seu projeto de usinagem CNC em bronze, garantindo sua tranquilidade.

Figura 1: O fosfobronze é uma mistura de cobre, estanho e uma pequena quantidade de fósforo, que pode ser usinada para produzir molas, fixadores e outros materiais.

Quais são as principais técnicas para usinagem eficaz de bronze?

Dominar as técnicas profissionais de usinagem de bronze é a garantia da qualidade da usinagem CNC de bronze. Vou apresentar isso em detalhes, abordando três aspectos principais:

A combinação do "parâmetro de ouro"

A velocidade de corte, a taxa de avanço e a profundidade de corte variam dentro de limites muito amplos para diferentes ligas de bronze. Parâmetros incorretos resultam em precisão de usinagem insuficiente ou desgaste excessivo da ferramenta. A seguir, apresentamos a faixa de parâmetros ideal que verificamos:

Estratégia de refrigeração

Considerando que o bronze é uma liga propensa a aderência em processos de usinagem, a usinagem de bronze requer um fluido de corte altamente lubrificante. Um bom fluido de corte pode reduzir o desgaste da ferramenta em mais de 30% e garantir um acabamento superficial fino. Normalmente, fundimos o material sob alta pressão para que o fluido de corte cubra completamente a área de corte, remova rapidamente o calor e os cavacos e evite que os cavacos se enrosquem na ferramenta.

Superando Obstáculos

O retorno elástico dimensional e a aderência às ferramentas são problemas comuns durante a usinagem de bronze.

Tomemos como exemplo a usinagem de bronze fosforoso, que é propenso ao retorno elástico dimensional. Adotamos uma margem de compensação de 0,05 mm antes da usinagem e ajustamos em tempo real por meio de monitoramento online para garantir que as dimensões das peças atendam aos requisitos. Para evitar o travamento da ferramenta, verificamos regularmente o seu fio de corte e substituímos prontamente as ferramentas desgastadas.

A JS Precision é especializada em diversas técnicas de usinagem de bronze . Podemos fornecer os processos ideais para o seu projeto de usinagem CNC de bronze; basta nos dizer o que você precisa.

Figura 2: A inspeção regular das ferramentas de corte é crucial para a usinagem CNC de alta qualidade.

Como superar os desafios na produção de peças complexas de bronze personalizadas?

A estrutura complexa das peças de bronze personalizadas frequentemente apresenta muitos desafios, e a JS Precision possui soluções consolidadas:

Controle de Deformação de Estruturas de Paredes Finas

Estruturas de paredes finas deformam-se facilmente devido às forças de corte durante a usinagem. Dispositivos de fixação especializados com suporte multiponto reduzem a vibração , ao mesmo tempo que reduzem a velocidade de corte e a taxa de avanço para minimizar o impacto das forças de corte no material. Durante o processo de usinagem, verifique as dimensões em cada etapa e corrija os desvios a tempo.

Mantendo a precisão na perfuração de furos profundos

Na perfuração de furos profundos, é difícil manter a retilineidade e as tolerâncias de diâmetro. Brocas com canal de refrigeração interna são utilizadas com fluido de corte de alta pressão para evitar que cavacos entrem nos furos e causem obstruções. Além disso, a cada 5 mm, é realizada uma inspeção de precisão para manter o erro de retilineidade dentro de 0,02 mm.

Usinagem de Roscas Complexas

Roscas desalinhadas e rebarbas são facilmente geradas durante a usinagem de roscas complexas. Isso ocorre ao tentar otimizar o percurso da ferramenta e utilizar um método de corte em camadas , no qual a fabricação gradual da rosca reduz as rebarbas e os erros ao redor da superfície da rosca. Após a usinagem, uma inspeção completa da precisão da rosca será realizada utilizando um calibrador de roscas.

Utilizando esses métodos, fornecemos milhares de peças de bronze personalizadas e complexas, alcançando uma taxa de aprovação superior a 99,5% de forma consistente, garantindo assim o reconhecimento unânime dos clientes.

Qual é a ferramenta ideal para usinagem de precisão em bronze?

A seleção da ferramenta correta é parte integrante da usinagem de precisão. A ênfase na seleção da ferramenta varia de acordo com o cenário:

Ferramentas de carboneto revestidas com diamante

Na fabricação da maioria das ligas de bronze, especialmente para ligas de alta dureza como o bronze de alumínio, preferimos ferramentas de metal duro revestidas com diamante. A alta dureza e a boa resistência ao desgaste proporcionam uma vida útil da ferramenta superior a 30% e um acabamento superficial de Ra 1,6 μm ou até melhor , sendo, portanto, particularmente adequadas para peças que exigem alta qualidade superficial.

Ferramentas de carboneto sem revestimento

É recomendável o uso de ferramentas de metal duro sem revestimento na usinagem de ligas de fácil usinagem, como o bronze de estanho. Nesses casos, as ferramentas de metal duro sem revestimento apresentam menor resistência ao corte, maior eficiência de usinagem e um custo cerca de 20% menor. Portanto, são adequadas para situações de produção em massa onde o objetivo é a redução de custos.

Seleção da geometria da ferramenta

A geometria da ferramenta é muito importante na usinagem de bronze. Normalmente, utilizamos um ângulo de ataque de 15° a 20 ° para reduzir a aderência da ferramenta. Empregamos transições de aresta arredondadas para evitar lascamento e, em ferramentas de furação profunda, selecionamos canais de corte maiores para facilitar a remoção de cavacos.

Onde as peças de bronze usinadas por CNC estão impulsionando a inovação em diversos setores?

As peças usinadas em bronze por CNC estão impulsionando a inovação em diversos setores, tornando-se a opção preferencial para componentes críticos.

• Na indústria naval, peças de bronze usinadas por CNC, como eixos de hélices e núcleos de válvulas, tiveram o intervalo de manutenção estendido de 6 para 9 meses devido à sua resistência à corrosão pela água do mar, o que pode reduzir os custos de manutenção em até 40%.
• Em aplicações automotivas, as carcaças de bronze dos sensores ajudam a reduzir a taxa de falhas graças ao excelente desempenho de blindagem eletromagnética, garantindo assim a estabilidade de operação dos sistemas eletrônicos.
• As propriedades de resistência ao desgaste dos componentes de bronze prolongam a vida útil do equipamento em 50% em aplicações de válvulas e bombas.
• Na indústria aeroespacial, os mancais e buchas de bronze usinados em CNC suportam aplicações de alta carga e são autolubrificantes, exigindo pouca manutenção , o que os torna adequados para motores de aeronaves e outras peças cruciais.
• Na indústria de energia, as peças de bronze em uma cabeça de poço de petróleo subaquática podem suportar longos períodos sob alta pressão na água do mar para manter a estabilidade na operação das máquinas de extração de petróleo.
• No campo da arte e arquitetura de alto desempenho, as decorações e esculturas de bronze personalizadas possuem excelente resistência às intempéries e podem manter sua beleza por décadas sem necessidade de manutenção frequente.

Figura 3: A imagem mostra uma janela de cruzeiro em bronze. O bronze de alumínio é amplamente utilizado em aplicações marítimas devido à sua excelente resistência à corrosão por água salgada.

Reduza custos em 40% e prolongue a vida útil: solução de usinagem CNC para eixos de hélices marítimas.

Ponto problemático do cliente

Uma determinada empresa de transporte marítimo internacional utiliza eixos de hélice tradicionais de bronze fundido com estanho, que precisam ser substituídos a cada 6 meses devido à sua baixa resistência à corrosão e à falta de resistência mecânica.

Cada substituição custa US$ 80.000 em materiais, sem mencionar os 3 dias de inatividade do navio, resultando em perdas superiores a US$ 50.000 cada. Isso eleva o custo total anual de manutenção para US$ 250.000, o que afetou seriamente a eficiência operacional da empresa.

Solução de Precisão JS

Primeiramente, analisamos a causa raiz do problema e acreditamos que os materiais e os processos são fundamentais. Portanto, recomendamos a substituição do material por bronze de alumínio (C95400). Essa liga possui resistência mecânica e à corrosão muito superiores em comparação ao bronze de estanho comum.

Além disso, um tratamento de pré-envelhecimento é realizado antes da usinagem para evitar tensões internas e prevenir deformações posteriores.

Entretanto, um processo de fresagem integral com uma técnica de usinagem CNC de bronze de 5 eixos é realizado, juntamente com um sistema de inspeção a laser online para monitorar desvios dimensionais em tempo real.

Isso significa que o perfil da lâmina estará em conformidade com o melhor design hidrodinâmico, reduzindo a resistência ao fluxo de água e criando uma estrutura metalográfica interna mais densa, ao mesmo tempo que reduz os defeitos de fundição.

Nosso resultado final

Os eixos de transmissão fornecidos são 15% mais leves do que antes, mais fáceis de instalar e 25% mais resistentes, capazes de suportar cargas maiores, com uma vida útil calculada 50% maior, de 6 para 9 meses.

Ao incorporar os processos de aquisição, processamento e teste de matéria-prima, reduzimos o custo unitário da peça do cliente de US$ 80.000 para US$ 48.000, uma redução de 40% nos custos totais, o que representa uma economia anual de US$ 100.000 para o cliente.

Figura 4: Reduzir o custo de peças de bronze personalizadas para eixos de hélices em 40%.

Principais fatores na seleção de um fornecedor chinês de usinagem CNC para peças de bronze.

Os principais fatores a serem analisados ​​ao procurar um fornecedor de usinagem CNC na China incluem os seguintes, que são precisamente os pontos fortes da JS Precision:

• Conhecimento especializado em materiais: Entendemos as propriedades da liga de bronze com a qual trabalhamos, o que nos permite recomendar a melhor liga de bronze para usinagem CNC, garantindo que seu projeto não seja comprometido pela escolha do material errado.
• Certificações e normas de qualidade: Possuímos as certificações ISO 9001 e AS9100 . Fornecemos um Relatório de Inspeção da Primeira Peça para cada lote de peças produzido. Isso ajuda a garantir que a qualidade atenda aos padrões internacionais.
• Comunicação e Gestão de Projetos: contamos com gestores de contas fluentes em inglês que poderão atender às suas necessidades com facilidade, além de um sistema eficiente de acompanhamento de projetos que permite acesso em tempo real.
• Estabilidade da cadeia de suprimentos: Desenvolvemos parcerias com fornecedores de liga de bronze de alta qualidade há mais de 10 anos para evitar a falta de estoque de materiais, o que poderia atrasar o ciclo de produção.

Oferecemos aos nossos clientes um serviço totalmente transparente, desde a cotação até a entrega, com feedback oportuno em qualquer etapa, sem qualquer receio quanto a barreiras de comunicação ou falta de transparência.

A JS Precision é uma fornecedora chinesa de usinagem CNC com excelente reputação. Especializada em serviços de usinagem CNC de peças . Caso tenha interesse, podemos desenvolver uma parceria. Entre em contato conosco para conversarmos e apresentarmos o projeto.

Perguntas frequentes

Q1. Quais são as principais vantagens da usinagem CNC de bronze em comparação com as peças de bronze fundido tradicionalmente?

As vantagens da usinagem CNC de bronze incluem maior precisão, atingindo ±0,0125 mm, ausência de defeitos de fundição, capacidade de produzir geometrias complexas, ciclos de produção mais curtos, adequação para prototipagem e produção em pequenos lotes, além de maior resistência.

Q2. Como controlar eficazmente os cavacos e evitar o fenómeno do "ninho de pássaros" na usinagem de bronze?

Utilize ferramentas de metal duro afiadas com ranhuras ou revestimentos de polimento e fluido de corte de alta pressão para remover imediatamente os cavacos da área de trabalho. Essa ação elimina eficazmente os cavacos emaranhados que formam "ninhos de pássaro".

Q3. É necessário o uso de fluido de corte na usinagem de bronze?

Recomenda-se fortemente o uso de fluido de corte, pois ele lubrifica a ferramenta de corte, reduz a temperatura de corte e remove os cavacos. Um fluido de corte de alta lubricidade, em quantidade suficiente, ajudará a garantir a qualidade da superfície.

Q4. Qual é o tamanho máximo e a precisão máxima das peças de bronze usinadas por CNC que a JS Precision pode produzir?

A JS Precision consegue processar peças de bronze em CNC com dimensões de até 500 mm. A precisão de usinagem padrão é de ±0,025 mm. Dependendo das características da peça, a precisão máxima pode chegar a ±0,0125 mm.

Q5. Além do bronze, em quais outros metais não ferrosos a JS Precision se destaca na usinagem?

Além do bronze, a JS Precision também é especializada em usinagem de latão, cobre puro, ligas de alumínio e ligas de zinco, possuindo vasta experiência prática em usinagem CNC de metais não ferrosos.

Q6. Que nível de acabamento superficial pode ser normalmente obtido em peças de bronze?

A JS Precision consegue atingir um acabamento superficial de Ra 1,6 μm em peças de bronze com a otimização do tipo de ferramenta e dos parâmetros de usinagem; para alguns requisitos, é possível obter acabamentos ainda melhores.

Q7. Qual é o prazo de entrega típico da JS Precision para serviços de usinagem CNC na China?

Para encomendas de usinagem CNC de complexidade padrão na China, o prazo de entrega do protótipo é geralmente de 5 a 7 dias. Os prazos de entrega da produção em massa dependem da quantidade encomendada e serão minimizados ao máximo.

Q8. Como vocês garantem a qualidade das peças usinadas por CNC exportadas para o exterior?

Oferecemos controle de qualidade em todo o processo , desde a certificação da matéria-prima até a inspeção do primeiro artigo (FAI) e a inspeção final de embarque, com relatórios completos para garantir que as peças atendam aos padrões internacionais.

Conclusão

A moderna tecnologia de usinagem CNC traz nova vida a esta antiga arte do bronze. Da fabricação de peças e componentes de bronze em CNC a quaisquer outros serviços de usinagem CNC de metais não ferrosos, a JS Precision atenderá às suas necessidades.

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