O Guia Definitivo para Acabamento Espelhado em Peças Usinadas em CNC de Aço Inoxidável

Um centro de usinagem CNC está usinando uma lata para equipamentos alimentícios em aço inoxidável 304 resistente a manchas e durável, com um acabamento fosco uniforme. No instante seguinte, por meio de uma série de operações requintadas, transforma a caixa de um relógio em aço inoxidável 316L em um acabamento espelhado.

Essa transição de "robusto e prático" para "refinamento máximo" não é mágica, mas sim o resultado final da fusão da tecnologia de fresagem CNC em aço inoxidável com processos de acabamento espelhado.

Este guia de usinagem CNC, escrito pela JS Precision com base em décadas de experiência em usinagem CNC , irá orientá-lo passo a passo na obtenção do segredo para peças fresadas em aço inoxidável com acabamento espelhado, desde a seleção da ferramenta até o ajuste dos parâmetros, evitando possíveis armadilhas e permitindo que você produza as peças com acabamento espelhado que precisa.

Resumo da Resposta Principal

Por que é plausível? A técnica de tentativa e erro da JS Precision envolvendo o acabamento espelhado em aço inoxidável.

No acabamento espelhado de aço inoxidável, apenas a experiência adquirida através de vasta vivência prática tem verdadeiro valor.

Ao longo dos últimos 10 anos, a JS Precision fabricou mais de 6.000 peças usinadas em CNC com acabamento espelhado em aço inoxidável para quatro setores principais: médico, sanitário, produtos de luxo e aeroespacial. Todos os tipos de aço inoxidável mais populares, incluindo 304, 316, 420, 17-4PH e 1810, já foram usinados pela empresa.

Por exemplo, resolvemos o problema do acabamento espelhado desequilibrado em componentes de furo profundo de aço inoxidável 316L para uma empresa líder mundial na área médica. Conseguimos realizar 25 alterações nos parâmetros de material da ferramenta e velocidade de rotação para, finalmente, estabilizar a rugosidade da superfície em Ra 0,06 μm.

Também usinamos peças decorativas em aço inoxidável 1810 para uma marca de luxo na Europa, superando o desafio de bordas facilmente riscadas devido ao polimento de cantos afiados, mantendo as bordas das peças com um acabamento espelhado uniforme e superfícies planas.

Essas experiências práticas, baseadas em tentativas e erros, nos ajudaram a compreender as tendências de processamento de diferentes aços inoxidáveis e as situações adequadas para cada processo.

Este manual não é teoria, mas sim a essência da experiência adquirida com milhares de fracassos e sucessos. Cada sugestão pode ajudá-lo a evitar erros, portanto, você pode confiar plenamente em seu profissionalismo.

A JS Precision possui vasta experiência prática em usinagem CNC de peças em aço inoxidável com acabamento espelhado, o que nos permite lidar com diversos problemas de usinagem com grande cuidado. Se você tiver alguma necessidade, forneça-nos os desenhos e especificações da peça e desenvolveremos rapidamente uma solução e iniciaremos o serviço.

O que é fresagem CNC? A base das peças de precisão.

Para fazer um bom trabalho no processamento de espelhos, primeiro é preciso esclarecer o que é fresagem : a fresagem é essencialmente um método de usinagem que remove material por meio de ferramentas de corte rotativas, enquanto a fresagem CNC é um processo de precisão que combina o controle computadorizado com esse princípio.

Definição simples:

A fresagem CNC é uma operação de fabricação controlada por um sistema de controle numérico computadorizado, na qual uma fresa rotativa com múltiplas lâminas é usada para remover material da peça de trabalho. Toda a operação é controlada com precisão por um programa, com mínima intervenção humana.

Dominar o processo de fresagem é um pré-requisito para entender as vantagens da fresagem CNC, pois pode nos ajudar a ter uma compreensão mais clara da lógica do processo de usinagem subsequente.

Habilidades Essenciais:

É capaz de fabricar peças de fresagem CNC, desde superfícies planas simples até formas tridimensionais altamente complexas. De componentes com ranhuras profundas interconectadas a componentes de precisão com exatidão de 0,001 mm, permite uma produção precisa , tornando-se assim a ferramenta essencial para a fabricação de peças usinadas CNC de alta precisão.

A JS Precision compreende a necessidade de acabamentos espelhados por meio de fresagem CNC e possui 20 máquinas de fresagem CNC multieixos de última geração, sendo 10 delas máquinas CNC de cinco eixos. Isso possibilita a usinagem multifacetada de peças em uma única configuração , eliminando erros de fixação e criando uma base dimensional estável para acabamentos espelhados.

Como escolher o aço inoxidável certo para suas peças de fresagem CNC

Escolher o aço inoxidável certo é o primeiro passo para obter um bom acabamento espelhado em peças fresadas por CNC . As propriedades do material influenciarão diretamente a facilidade ou a dureza da usinagem subsequente e, em última análise, o efeito superficial obtido.

Princípios de Seleção: O acabamento superficial e a usinabilidade são diretamente afetados pela resistência à corrosão, dureza e microestrutura do material. Dureza excessiva pode causar danos à ferramenta e rebarbas, enquanto baixa resistência à corrosão leva facilmente à ferrugem e danos ao acabamento espelhado.

Comparação dos tipos mais comuns de aço inoxidável:

Destaque especial: 18 10 Aço inoxidável

Trata-se essencialmente de um aço inoxidável contendo 18% de cromo e 10% de níquel, normalmente aço inoxidável de grau 304 ou 316 que atenda à especificação de composição.

Sua estrutura austenítica uniforme proporciona uma remoção consistente de material durante a fresagem e o polimento, resultando em um excelente acabamento espelhado. É geralmente utilizado em peças usinadas por CNC que exigem alto nível de acabamento estético.

Figura 1: O aço inoxidável de grau 304 é o mais adaptável e frequentemente utilizado em ferramentas de usinagem.

Principais considerações antes de iniciar seu projeto de fresagem CNC em aço inoxidável

Antes de iniciar um projeto de fresagem CNC em aço inoxidável, um planejamento inicial cuidadoso pode evitar retrabalho posterior. Em peças fresadas por CNC que exigem acabamento espelhado, a atenção meticulosa desde o início faz toda a diferença.

Principais considerações durante a fase de projeto

1. Complexidade Geométrica: Sulcos excessivos e cavidades internas complexas aumentam o custo e a complexidade do polimento. Sulcos excessivos têm espaço limitado, dificultando o uso de ferramentas mais profundas e deixando áreas sem polimento.

2. Cantos vivos e cantos arredondados: Use cantos arredondados para evitar a concentração de tensão e simplificar o polimento. Os cantos vivos são facilmente desgastados e podem rachar.

3. Especificações de Qualidade da Superfície: Indique claramente o valor Ra final necessário para evitar especificações excessivas ou insuficientes. Especificar em excesso é caro, e especificar em falta é inadequado.

Fatores de Material e Pós-Processamento

1. Consistência do material: Garanta a consistência do material entre lotes para um acabamento espelhado uniforme. Inconsistências entre lotes afetarão a rugosidade da superfície após o polimento.

2. Pós-processamento: Verifique se são necessários revestimentos PVD, galvanoplastia, etc. Um substrato com acabamento espelhado é um pré-requisito básico para tratamentos de superfície mais avançados; um substrato irregular tornará o processamento subsequente inútil.

Figura 2: Usinagem da cavidade interna da carcaça do motor para acabamento superficial fino e uniforme.

O processo de fresagem CNC: da matéria-prima bruta ao acabamento espelhado.

O processo de fresagem CNC é um processo gradual, e a seleção adequada dos tipos de fresagem (como fresagem de topo, fresagem de perímetro, etc.) afetará diretamente a eficiência do processamento e a qualidade da superfície.

Para obter peças fresadas por CNC com efeito espelhado, é necessário combinar tipos adequados de fresagem e avançar gradualmente da usinagem de desbaste para o acabamento espelhado.

1. Desbaste: Remova rapidamente a maior parte do material indesejado com uma alta profundidade de corte e taxa de avanço, utilizando uma sobremedida nominal de 2 a 5 mm. Nesta etapa, tipos eficientes de fresamento , como o fresamento semanal, são frequentemente usados para remover rapidamente os materiais redundantes.

2. Semiacabamento: Melhorar a tolerância de tamanho e forma reduzindo a profundidade de corte e a taxa de avanço, mantendo o erro em 0,1 mm, aproximando-se da forma final.

3. Acabamento: Utilize ferramentas de corte afiadas, baixa profundidade de corte, alta velocidade e taxa de avanço moderada para produzir uma superfície base com rugosidade da ordem de Ra 0,4 μm, um pré-requisito fundamental para o processamento de espelhos.

4. Acabamento espelhado: Retificação fora de linha ou em uma retificadora CNC, selecionando operações como polimento eletromecânico/eletrolítico para reduzir a rugosidade da superfície para menos de Ra 0,1 μm.

A JS Precision é especialista em todo o processo de fresagem CNC , desde o desbaste até o acabamento espelhado, mantendo o controle de qualidade em todas as etapas. Basta nos fornecer as especificações da peça e organizaremos uma equipe experiente para concluir cada etapa do processo de usinagem, garantindo que os resultados desejados sejam alcançados.

Como obter um acabamento espelhado perfeito em peças fresadas por CNC?

Para obter um acabamento espelhado perfeito em peças fresadas por CNC, é necessário combinar os métodos e processos de polimento corretos. Da preparação do substrato ao polimento subsequente, cada etapa possui requisitos rigorosos.

Superfície com acabamento de qualidade superior

Sem um substrato com rugosidade superficial (Ra 0,4 μm ou menos), o polimento futuro será menos eficaz. Marcas de ferramentas ou irregularidades no substrato serão mais dispendiosas e afetarão a precisão.

Trajetória de polimento mecânico

• Polimento com pedra de afiar/lima: Elimina marcas de ferramentas e microirregularidades. Apague as marcas inicialmente com uma pedra de afiar grossa e, em seguida, use uma pedra de afiar fina para afiar.
• Lixamento progressivo: Utilização gradual de lixas de grão 400# (grossa) a grão 1500# (fina), eliminando riscos anteriores durante a troca.
• Polimento com pasta diamantada: O uso de pasta diamantada e rebolos macios é crucial para espelhos ópticos. Esse processo permite remover irregularidades extremamente finas, com rugosidade superficial de 0,025 μm ou menos (Ra).

Processos sofisticados/de nicho

• Eletropolimento: Remove pequenas imperfeições eletroquimicamente, sendo adequado para peças complexas, com fácil acesso a áreas de difícil alcance e maior resistência à corrosão.
• Polimento magnetorreológico: Para peças de precisão sem ângulos finos, polimento com fluido magnetorreológico até um acabamento superficial de Ra 0,01 μm.

Que tipo de rugosidade superficial se pode esperar de peças fresadas por CNC?

Em peças usinadas por CNC, cada processo resulta em uma rugosidade superficial correspondente. Utilizando a escala numérica, fica mais fácil definir suas necessidades e evitar o esforço desnecessário de usinagem de alta complexidade.

A seguir, apresentamos uma faixa de valores Ra bem definida:

Decifrando a cotação: Como são precificados os serviços de fresagem CNC?

Ter conhecimento do custo dos serviços de fresagem CNC pode ajudá-lo a controlar melhor os custos e evitar disputas de preço em parcerias. A precificação é fortemente influenciada pelos seguintes fatores:

• Custo do material: O custo da matéria-prima varia conforme a qualidade. Por exemplo, o aço inoxidável 1810 será de 15% a 20% mais caro que o aço inoxidável 304 padrão, e essa diferença está claramente incluída no orçamento.
• Tempo de processamento: Incluindo o tempo de programação e o tempo de operação da máquina-ferramenta, essa é a maior variável. Peças mais complexas exigem maior tempo de programação e de polimento, o que contribui para o aumento do custo.
• Complexidade do processo: O pós-processamento, como o polimento espelhado, é um dos principais fatores de aumento de custo por hora de trabalho. O polimento eletrolítico é de 30% a 50% mais caro que o polimento mecânico.
• Equipamentos e Perdas: Depreciação do custo de máquinas-ferramenta de cinco eixos, ferramentas diamantadas, etc., com custo de aquisição e perdas distribuídos proporcionalmente.
• Gestão da Qualidade: Os custos de inspeção da qualidade durante o processo, com uma série de testes para garantir a eficácia, estão incluídos no orçamento.

Proposta de valor da JS Precision: Oferecemos preços transparentes, discriminando custos de materiais, tempo de processamento e processos em nossos orçamentos, para que você tenha preços claros e sem surpresas.

A JS Precision oferece orçamentos transparentes para serviços de fresagem CNC, com todos os custos detalhados. Após o envio dos desenhos e requisitos da peça, enviaremos um orçamento em até 24 horas para que você tenha uma visão clara de cada despesa.

Solução de problemas comuns no processo de fresagem CNC

Não há como evitar as dificuldades no processo de fresagem CNC, especialmente ao fresar aço inoxidável e obter um acabamento espelhado. O uso incorreto pode afetar diretamente a qualidade final. Estes são alguns dos problemas comuns e as soluções especializadas fornecidas pela JS Precision:

• O endurecimento por trabalho a frio pode aumentar a dureza, danificar a ferramenta e causar fissuras na superfície. Solução: Utilize ferramentas afiadas, taxas de avanço adequadas e controle a velocidade de corte para evitar que altas temperaturas promovam o endurecimento.
• A adesão de cavacos da ferramenta cria riscos. Solução: Otimize os parâmetros de refrigeração, use ferramentas com revestimento afiado (por exemplo, TiAlN) e mantenha o fluido de corte longe dos cavacos.
• A superfície irregular do espelho afeta a aparência. Solução: Mantenha o substrato uniforme e controle a pressão e a temperatura de polimento para evitar a textura de casca de laranja.
• Rebarbas nas bordas afetam a montagem. Solução: Utilize os processos especializados da JS Precision (químicos/térmicos/manuais) para remoção de rebarbas.

Figura 3: As rebarbas são, na verdade, materiais deformados que permanecem nas bordas da peça de trabalho na forma de películas finas, muito afiadas e que devem ser removidas.

Como selecionar um fornecedor profissional de peças usinadas por CNC?

Escolher um fornecedor confiável de peças usinadas por CNC é fundamental para garantir o acabamento espelhado das peças fresadas por CNC e o bom andamento do projeto. Aqui está uma lista de verificação geral para avaliar fornecedores:

• Competência técnica: O fornecedor possui máquinas compatíveis (CNC de 5 eixos, retificadora, etc.)? Equipamentos modernos exigem precisão e acabamento impecável.
• Conhecimento de materiais: O fornecedor entende as propriedades dos materiais e oferece sugestões? Fornecedores experientes podem oferecer materiais com boa relação custo-benefício.
• Sistema de Qualidade: A empresa possui um sistema ISO 9001/13485 e laboratórios de teste? Um sistema completo garante a conformidade.
• Experiência e estudos de caso: A empresa possui estudos de caso relevantes do setor? Fornecedores experientes entendem as necessidades e evitam armadilhas.
• Comunicação e Serviço: Os engenheiros respondem prontamente e oferecem sugestões de DFM (Design for Manufacturing)? Uma comunicação adequada evita problemas e reduz custos.

A JS Precision possui 20 máquinas CNC de cinco eixos e 15 máquinas de polimento. Em conformidade com a norma ISO, passou por extensos estudos de caso no setor e seus engenheiros oferecem atendimento em 24 horas, o que a torna a melhor fornecedora de peças usinadas por CNC.

A TechBullion já havia se concentrado na busca da JS Precision por plataformas de fabricação inteligentes e na otimização da eficiência da cadeia de suprimentos. Esses benefícios apoiam nossos serviços de acabamento espelhado com uma assistência mais eficiente.

A JS Precision é uma fornecedora experiente de peças usinadas por CNC, com ampla capacidade técnica e um sólido sistema de qualidade. Se você busca um parceiro confiável, entre em contato conosco. Apresentaremos estudos de caso e qualificações relevantes para garantir uma colaboração tranquila.

Estudo de caso: Acabamento espelhado de bicos de aço inoxidável para vasos sanitários inteligentes de alta qualidade.

Requisitos do cliente

Uma das principais marcas de banheiros do mundo precisava de bicos de água em aço inoxidável para a fabricação de seu mais novo vaso sanitário inteligente. As peças deveriam ser fabricadas em aço inoxidável 316L, com passagens de fluxo internas complexas e um diâmetro mínimo de apenas 3 mm. O exterior exigia um acabamento espelhado (Ra ≤ 0,1 μm).

O maior desafio foi que os canais internos não poderiam ser polidos com máquinas comuns, e todo o bocal precisava ser resistente à corrosão para o líquido de higiene pessoal, a fim de não enferrujar e danificar o acabamento espelhado durante o uso.

Solução de Precisão JS

1. Seleção de Materiais:

Foram recomendadas e utilizadas barras de aço inoxidável 316L de grau médico . O material contém molibdênio, possui alta resistência à corrosão e biocompatibilidade superior, atendendo aos requisitos de higiene do produto para banheiro, além de servir como base para o polimento espelhado subsequente e para a resistência à corrosão.

2. Fresagem CNC de precisão:

Um centro de usinagem CNC de cinco eixos (modelo VMX600) foi utilizado para realizar a usinagem precisa das complexas passagens de fluxo internas e da geometria externa em uma única operação.

Durante a usinagem, uma baixa profundidade de corte (0,1 mm) e uma alta velocidade de rotação (8000 rpm) são utilizadas para conferir à superfície do canal de fluxo interno uma rugosidade Ra de 0,4 μm, tornando-a adequada para o eletropolimento subsequente.

3. Acabamento espelhado:

O processo principal empregado é o eletropolimento. Os componentes são colocados em uma solução de eletropolimento patenteada, na qual a ação eletroquímica remove seletivamente pequenas saliências da superfície.

Este processo não só trata todas as superfícies ( incluindo paredes internas inacessíveis ) de forma uniforme, como também forma uma película de passivação densa na superfície da peça. Por fim, obtém-se um acabamento espelhado uniforme com Ra 0,08 μm, tanto interna quanto externamente, e a resistência à corrosão é significativamente aprimorada.

Resultados e Valor

Um bocal de água com acabamento impecável e altíssimos padrões de higiene foi entregue ao cliente, apresentando uma aparência excelente. Em testes, o bocal demonstrou estabilidade em solução de limpeza corporal por 1000 horas sem apresentar qualquer sinal de ferrugem.

A integração da tecnologia "fabricação de precisão CNC + eletropolimento" pela JS Precision superou a fragilidade do polimento mecânico tradicional no processamento de canais de fluxo internos complexos, e garantiu um contrato de longo prazo com o cliente, que posteriormente encomendou uma produção adicional de 5.000 unidades.

A JS Precision é especializada em fornecer soluções complexas de usinagem com acabamento espelhado para peças usinadas em CNC , como acessórios de banheiro de alta qualidade e equipamentos médicos. Se você precisa de soluções para peças complexas como essas, envie-nos seus desenhos e nós projetaremos uma solução personalizada e a executaremos com perfeição.

Figura 4: Bocal de saída de água em aço inoxidável para vaso sanitário inteligente usinado por CNC.

Perguntas frequentes

P1: As peças fresadas por CNC com acabamento espelhado são realmente absolutamente perfeitas?

Embora seja improvável a detecção de imperfeições visuais tanto em condições macroscópicas quanto microscópicas convencionais, as texturas tornam-se evidentes quando observadas sob microscopia de alta ampliação. Garantimos um efeito visual e tátil "perfeito" por meio de uma rigorosa inspeção visual.

Q2: É necessária a passivação do aço inoxidável 18/10 após o acabamento espelhado?

Recomendamos fortemente que você faça isso. O acabamento espelhado desgasta a película de passivação na superfície do material. A passivação secundária forma uma película de passivação mais espessa, melhorando significativamente a resistência à ferrugem e mantendo um acabamento espelhado resistente.

P3: O acabamento espelhado compromete a integridade dimensional dos componentes de aço inoxidável?

O acabamento espelhado de precisão remove muito pouco material, na ordem de micrômetros. Temos tolerâncias precisas e controlamos o processo de perto para que a dimensão final atenda plenamente às especificações do desenho, sem comprometer a precisão .

Q4: Qual o tamanho máximo de peça que pode ser usinada por fresagem CNC com acabamento espelhado?

Dispomos de tornos de pequeno porte e fresadoras de pórtico de grande porte para usinar peças com dimensões que variam de milímetros a metros. Consulte nossos engenheiros para obter detalhes sobre as capacidades disponíveis; eles recomendarão o equipamento mais adequado para as dimensões da sua peça.

Q5: É possível polir com efeito espelhado furos profundos ou ranhuras estreitas no meu projeto?

Orifícios e ranhuras profundos são difíceis de encontrar, mas empregamos equipamentos especializados ou processos de eletropolimento para que o acabamento espelhado nesses orifícios profundos e ranhuras estreitas seja idêntico ao das demais áreas da superfície.

Q6: Além do aço inoxidável, quais outros materiais a JS é capaz de polir com acabamento espelhado?

Possuímos também vasta experiência em acabamento espelhado de ligas de titânio, ligas de alumínio, latão e outros metais. Adaptamos nossos processos às características de cada material para proporcionar um acabamento superficial da mais alta qualidade.

P7: Como faço para obter um orçamento completo de serviços de fresagem CNC para o meu projeto?

Basta fornecer um modelo 3D da peça (STEP/IGES), plantas 2D (PDF) e as especificações de material, quantidade e acabamento da superfície. Geraremos um orçamento conciso e completo em pouco tempo.

Q8: O acabamento espelhado aumentará significativamente o custo e o prazo de entrega?

Sim, pois envolve ferramentas de maior precisão, múltiplos processos de polimento e um rigoroso controle de qualidade. Exige alto nível de habilidade e mão de obra. Detalharemos tudo no orçamento para garantir que você obtenha o melhor custo-benefício.

Resumo

O acabamento espelhado em aço inoxidável é uma arte que combina a frieza do metal com o dinamismo da manufatura contemporânea. Não se trata apenas de estética, mas da busca pela perfeição em desempenho, pureza e qualidade. Ter um parceiro que compartilhe sua visão é fundamental para o sucesso do seu projeto.

A JS Precision, como sua fornecedora confiável de peças usinadas por CNC, tem a capacidade total de dar vida aos seus projetos — desde operações de fresagem CNC de precisão até polimento espelhado de alta qualidade.

Aja agora! Envie seus arquivos de projeto para a plataforma JS Precision. Desenvolveremos rapidamente uma solução, forneceremos um orçamento transparente e manteremos a qualidade em todas as etapas para garantir que todas as peças usinadas em CNC atendam às suas expectativas. Deixe-nos ajudar seus produtos a dominar o mercado.