Serviço de fresagem CNC para metais: Soluções completas de usinagem, desde aço e cobre até ligas especiais.

O serviço de fresagem CNC de metais é uma opção comum para o processamento de peças metálicas na indústria de manufatura.

Mas quando se trata de posições específicas, como usinagem de ligas de titânio para a indústria aeroespacial, alta condutividade para peças de cobre na indústria eletrônica ou deformação na usinagem de peças de paredes finas, você tem dificuldade em decidir o que fazer ou não fazer?

No entanto, um guia profissional é sempre útil para evitar erros comuns.

A integração da tecnologia de fresagem CNC em diversos setores da indústria não é novidade, mas as diferenças envolvidas em cada processo podem ser enormes. Muitas vezes, a escolha errada de um fornecedor de serviços pode resultar em aumento de custos, falta de precisão ou até mesmo atrasos.

Este manual reúne anos de conhecimento especializado da JS Precision, desde as informações mais básicas sobre peças de alumínio até os materiais mais complexos e de difícil usinagem exigidos na indústria aeroespacial. Ele vai além, abordando as informações mais críticas relacionadas ao controle de precisão e à otimização de custos na seleção de uma fresadora CNC adequada para metais.

Tabela de Respostas Principais

Principais conclusões:

• Processos orientados por materiais: As principais empresas de serviços possuem conhecimento ou um banco de dados para diferentes materiais, como metais, enquanto o processamento atual utiliza o mesmo conjunto de fatores para todos os materiais.
• Precisão como um processo de engenharia de sistemas: A consistência exige a integração de aparelhos, processos e sistemas de controle, em vez de soluções pontuais.
• A colaboração em DFM é fundamental: a análise de DFM com fornecedores é essencial nas fases iniciais para otimizar custos e desempenho, ou para lidar com variações nas cotações.
• Tecnologia relacionada a materiais de difícil usinagem: O nível tecnológico dos fornecedores pode ser medido pela sua capacidade de lidar com materiais de difícil usinagem, como as ligas de titânio.
• Benefícios de contratar fabricantes chineses qualificados: Contratar fabricantes chineses qualificados, como a JS Precision, garante competência tecnológica em um nível semelhante ao dos fabricantes europeus e americanos, com benefícios substanciais em termos de custos gerais.

Por que confiar neste guia?

Para escolher um bom serviço de fresagem CNC de metal, é necessário aconselhamento profissional, que só pode ser obtido através da experiência e não apenas por meio de teorias.

Por exemplo, recentemente ajudamos um cliente do setor aeroespacial a reduzir o peso de um suporte de satélite de titânio em 35%, ao mesmo tempo que melhoramos o rendimento do lote para 99,8% e mantemos consistentemente uma condutividade de 99,5% para eletrodos de cobre médicos por meio de nosso processo de usinagem patenteado.

A JS Precision está profundamente envolvida neste setor há 15 anos, tendo atendido mais de 5.000 clientes corporativos em todo o mundo e concluído mais de 100.000 pedidos de processamento de metais, incluindo mais de 20 metais, como alumínio, aço inoxidável, titânio, cobre e outros materiais de difícil usinagem, como o Hastelloy.

• Certificação Autorizada: Na complexa área de serviços de fresagem CNC aeroespacial, orgulhamo-nos da nossa conquista na certificação do sistema de qualidade aeroespacial AS9100D , tendo fornecido componentes cruciais para muitos fabricantes aeroespaciais de renome mundial.
• Dados e conhecimento especializado: Quando se trata de eletrônica de precisão, o controle da perda de condutividade em até 1% em nosso processo de fresagem CNC de cobre é resultado de nossos testes e otimizações internas.
• Experiência e Credibilidade: O fato de cada ponto do processo definido neste guia ter soluções baseadas em pedidos, bem como cada ponto de consideração derivado dos desafios que foram superados, visa garantir que você compreenda a lógica geral para serviços de fresagem CNC de alta qualidade com base neste guia.

Se você tiver peças específicas em mente, pode nos fornecer os desenhos, e nossos engenheiros lhe oferecerão uma análise de viabilidade do processo gratuita e um orçamento preliminar e transparente para fresagem CNC.

Como escolher um serviço de fresagem CNC de metal que possa lidar com a transição do alumínio para o aço inoxidável?

Ao selecionar um fornecedor de serviços de fresagem CNC para metais, o essencial é analisar sua capacidade de processamento exclusiva para diversos materiais e não apenas se concentrar na marca e no número de máquinas-ferramenta disponíveis.

Superando a deformação na usinagem de alumínio: soluções para controle térmico e gerenciamento de tensões.

O desafio na usinagem de ligas de alumínio reside na deformação gerada pelo calor do corte e pelas tensões internas. A solução para esse desafio, oferecida pela JS Precision, baseia-se nos seguintes parâmetros:

• Trajetória de ferramenta otimizada: O uso de técnicas de fresamento trocoidal e de alto avanço evita o acúmulo de calor de corte.
• Processo de alívio de tensões: Uma estratégia de compressão por cisalhamento, introduzida na etapa de alívio de tensões, remove a tensão interna do material.
• Controle preciso de temperatura: Utiliza um sistema de resfriamento com temperatura constante (mantida dentro de uma margem de ±1°C) para resfriar o calor gerado em tempo real.

Eliminação de rebarbas na usinagem de aço inoxidável: ferramentas afiadas e parâmetros precisos

A dureza do aço inoxidável facilita a formação de rebarbas. A solução é:

• Escolha da ferramenta: Utilização de fresas de topo afiadas, próprias para corte de metal duro, com revestimento de TiAlN.
• Ajuste de parâmetros: Ajuste da velocidade do fuso e da taxa de avanço. Por exemplo, ao processar aço inoxidável 304, a velocidade operacional recomendada do fuso (VMF) deve ser de 150 a 200 rpm com a concentração de fluido de corte correspondente.
• Pós-processamento: Em peças com requisitos rigorosos, o pós-processamento ou rebarbação eletroquímica, juntamente com o processamento secundário, ajuda a obter uma aresta de acabamento com rugosidade Ra inferior a 0,8 μm.

Quais são as suas soluções exclusivas de fresagem CNC para metais de difícil usinagem, como as ligas de titânio?

Ligas de titânio como a TC-4 são consideradas padrão para avaliação da expertise técnica do prestador de serviços, com base em suas propriedades de resistência, baixa condutividade térmica e capacidade de endurecimento por deformação. Desenvolvemos um sistema exclusivo para fresagem CNC de metais.

Tecnologias essenciais de gerenciamento térmico

• Tecnologia de Resfriamento de Alta Pressão: Esta tecnologia utiliza um fluido refrigerante penetrante de alta pressão, entre 1000 e 1500 psi, para resfriar eficazmente a ponta da ferramenta.
• Estratégia de fresamento trocoidal: Esta estratégia consiste em reduzir a área de contato entre a ferramenta e a peça. Ela também resulta em menor geração de calor durante o processo de usinagem e garante um aumento de 30% na vida útil da ferramenta.

Otimização da estratégia de processo

• Estratégia de "Baixa Velocidade e Alta Profundidade de Corte": Ao utilizar uma velocidade de rotação mais baixa com uma maior profundidade de corte, juntamente com um porta-ferramentas e um dispositivo de fixação de maior rigidez, a estratégia consegue amortecer as vibrações, garantir um corte mais suave e evitar a transformação de fase ou lascamento da ferramenta devido às altas temperaturas.

Figura 1. Lote de peças de precisão para fresagem CNC em liga de titânio, incluindo cilindros roscados, peças em formato de bloco com furos, etc.

Como garantir precisão consistente para pedidos de múltiplos materiais ao realizar fresagem CNC de metais?

Nos casos em que o pedido contém peças feitas de aço, alumínio ou cobre, o desafio de garantir que cada peça atenda aos requisitos especificados nos desenhos é um teste para a capacidade de padronização do sistema.

Durante o processo de fresagem CNC de metais , a JS Precision alcança precisão de repetição para pedidos que envolvem diversos materiais, utilizando usinagem adaptativa baseada em calibração de dados.

Calibração e compensação sistemáticas: superando a precisão de uma única máquina-ferramenta.

Para isso, um padrão de precisão comum é garantido por testes de exatidão geométrica realizados em máquinas-ferramenta utilizando equipamentos completos, modelos de compensação de erros térmicos e verificações de peças padrão em diversas máquinas-ferramenta que trabalham com diferentes materiais.

Usinagem adaptativa orientada por dados: empregando feedback em tempo real e ajuste de parâmetros.

Ao utilizar sensores presentes em máquinas-ferramenta que nos permitem monitorar forças de corte, vibrações e outros dados de usinagem em tempo real, ajustamos dinamicamente os parâmetros de usinagem para compensar as flutuações nas propriedades do material.

Se o seu pedido envolver diversos materiais metálicos e a falta de consistência na precisão afetar o produto final, a JS Precision recomenda a usinagem CNC de metais. A JS Precision oferece uma solução completa para atender a todas as suas necessidades de precisão.

Como garantir a condutividade do núcleo de cobre na fresagem CNC?

A principal preocupação em relação ao cobre não é a conformação, mas sim a proteção de suas propriedades desejáveis de excelente condutividade elétrica e térmica contra danos causados pelo próprio processo de usinagem. A JS Precision, fornecedora defresadoras CNC para cobre , tem como objetivo proteger esse material de qualquer deformação que possa afetar suas propriedades após o processamento.

Uso preciso da ciência dos materiais e dos sistemas de refrigeração e lubrificação.

O cobre é muito reativo ao oxigênio do ar e também sofre corrosão por componentes químicos presentes nos fluidos de corte, reduzindo sua condutividade. Portanto, em nosso caso:

• Requer o uso de um fluido de corte não reativo , eletricamente neutro e com formulação específica. Este tipo de fluido não reage quimicamente com o cobre e não deixa impurezas na superfície.
• Certifique-se de que a zona de corte esteja limpa durante o processo para evitar arranhões na superfície ou impurezas devido a resíduos de material.
• Limpe e seque a superfície imediatamente após o processamento para evitar a oxidação.

Fixação sem tensão e precisão de deformação na ordem de mícrons

As tensões residuais causadas pela deformação por compressão tendem a danificar a microestrutura do cobre, influenciando assim sua condutividade. Utilizamos os seguintes métodos de compressão:

• A fixação com baixa força de aperto, através do cálculo preciso da força de aperto necessária, minimiza a pressão de aperto, garantindo ao mesmo tempo a estabilidade da peça de trabalho.
• Garras macias totalmente fechadas ou ventosas a vácuo aumentam a área de contato de fixação, dispersam a força de fixação e evitam deformações causadas por pressão local excessiva.
• No caso de componentes de cobre de paredes finas, utilizamos dispositivos de fixação personalizados, projetados para suportar áreas vulneráveis e reduzir a deformação.

Se a sua aplicação exige tolerâncias muito rigorosas quanto à condutividade de peças de cobre, os serviços de fresagem CNC de cobre da JS Precision garantem que suas peças sejam dimensionalmente precisas, com máxima preservação da condutividade intrínseca.

Como a fresagem CNC aeroespacial pode atender aos requisitos de material e precisão em ambientes extremos?

O setor aeroespacial exige uma combinação de resistência, leveza, resistência à fadiga e confiabilidade em componentes metálicos aeroespaciais sob condições operacionais extremas. Para componentes de fresagem CNC aeroespacial, os rigorosos padrões de segurança prescritos pela ISO 15641:2001 para fresas de alta velocidade são uma preocupação importante para a JS Precision.

Rastreabilidade completa do processo e certificação de materiais

A qualidade dos componentes é de suma importância para a segurança e confiabilidade dos produtos aeroespaciais. Você pode escolher um fornecedor com um sistema de rastreabilidade completo que inclua a verificação do Certificado de Tipo de Material (MTC) da matéria-prima, o gerenciamento da quantidade de cada lote e, por fim, o fornecimento de relatórios detalhados de todos os resultados dos testes, de acordo com as especificações da norma AS9100.

Usinagem para alto desempenho: integridade da superfície e controle de microdeformações

Para garantir a vida útil à fadiga de peças aeroespaciais, desenvolve-se uma camada superficial de tensão residual de compressão utilizando parâmetros de corte baixos, empregando processamento sequencial para remoção da tensão interna em cavidades profundas de paredes finas e tratamento de alívio de tensão após a usinagem.

Em projetos aeroespaciais que exigem usinagem de peças de alta confiabilidade, os serviços de fresagem CNC aeroespacial da JS Precision podem ser a melhor solução.

Figura 2. A fresadora de cinco eixos está atualmente processando e fabricando blocos de cilindros de alumínio.

Como controlar a deformação de usinagem de peças metálicas de paredes finas através do processo de fresagem CNC de metais?

A usinagem de paredes finas é a tarefa mais exigente na fresagem de metais. A JS Precision utiliza um controle eficaz sobre a deformação que ocorre na usinagem de peças de paredes finas em fresagem CNC de metais.

Simulação de Processos – Começando com a Pré-deformação em um Mundo Virtual

Com o auxílio de um programa de simulação, como o FEA (Análise de Elementos Finitos), para modelar a distribuição de força de cisalhamento, temperatura e deflexão, a pré-otimização das estratégias e trajetórias de fixação ajuda a excluir áreas de alto risco de deflexão.

Etapas da conformação progressiva e abordagem de usinagem simétrica

Na conformação progressiva em múltiplos estágios, a tensão interna pode ser eliminada com o uso de trajetórias de corte simétricas. Diversas verificações e ajustes de parâmetros são realizados durante o processo.

Que fatores ocultos podem desencadear alterações após a obtenção do orçamento para fresagem CNC?

O orçamento claro deve fixar o preço da forma mais precisa possível. É importante estar ciente das possíveis variáveis para ser um comprador e gestor de custos eficaz. A JS Precision leva em consideração todas as variáveis possíveis ao fornecer um orçamento para fresagem CNC .

• Variabilidade da área de utilização e otimização de tarugos: A estimativa inicial de preços é feita com base na previsão da utilização real de tarugos. A otimização do layout usando DFM (Design for Manufacturing) ou tarugos otimizados pode reduzir custos, mas alterações de projeto que aumentem o desperdício de material podem elevar os custos.
• Da verificação da primeira peça à produção em massa: A verificação da primeira peça e a inspeção em tamanho real podem ser dispendiosas. Os orçamentos da JS Precision especificarão esses custos, garantindo assim um preço unitário inalterado para a produção em massa.

Estudo de caso: da soldagem de 4 peças à conformação de 1 peça, o suporte de satélite em liga de titânio

Contexto e desafios:

Existia a necessidade de um suporte de conexão em liga de titânio TC4 para um satélite de sensoriamento remoto. O projeto original previa um total de quatro peças soldadas, pesando 210 gramas, com possibilidade de fadiga da solda, limite de escoamento de 85% e um orçamento de usinagem CNC de US$ 2.000, além de um prazo de entrega de 8 semanas.

Solução JS Precision:

• Otimização do projeto: Com o uso da otimização topológica, o projeto foi modificado para uma estrutura nervurada biomimética de peça única, o que reduziu a espessura da parede mais fina para 0,8 mm.
• Usinagem avançada: Baseado em um centro de usinagem de cinco eixos com tecnologia de refrigeração direcional de alta pressão, todos os processos de usinagem podem ser concluídos em uma única configuração , com controle perfeito da tensão e deformação da liga de titânio.
• Controle de Qualidade de Ponta a Ponta: Os testes foram realizados rigorosamente desde a matéria-prima até o produto final.

Resultados:

• Peso: Reduzido de 210 gramas para 137 gramas (redução de peso de 35%), rigidez aumentada em 15%.
• Confiabilidade: O número de soldas eliminadas para dobrar a confiabilidade.
• Rendimento e Custo: O rendimento do lote aumentou para 99,8% , o custo total foi reduzido em 40%, o preço foi reduzido para US$ 1.200 e o prazo de entrega foi reduzido para 5 semanas.

Este caso específico pode ser usado como exemplo do nosso serviço de fresagem CNC de metais para solucionar os desafios de fabricação de peças complexas e de alto valor agregado. Se você busca soluções de usinagem para peças complexas com o objetivo de reduzir peso, custos e aumentar a eficiência, entre em contato com a JS Precision.

Figura 3. Suporte de conexão para satélite de sensoriamento remoto em liga de titânio.

Perguntas frequentes

Q1: Qual é o melhor método para obter uma resistência eficaz à ferrugem após a usinagem do aço inoxidável?

É essencial controlar o calor gerado no corte para evitar o superaquecimento que pode danificar a camada de passivação. Otimizaremos variáveis como a força de corte (SFM) para minimizar o calor e sugeriremos uma passivação subsequente para a melhor proteção contra corrosão.

Q2: O prazo de entrega para o processamento de ligas de titânio é muito maior do que o de ligas de alumínio?

Sim. Devido à maior resistência e menor condutividade térmica das ligas de titânio, a velocidade de corte é inferior a 1/4 da das ligas de alumínio. No entanto, otimizando nossa estratégia, podemos minimizar o tempo de entrega ao máximo.

P3: As peças de cobre tendem a ficar riscadas após serem usinadas. O que vocês fazem para protegê-las?

Utilizamos materiais não tecidos de alto desempenho para proteger as peças umas das outras, além de uma película protetora removível para superfícies condutoras críticas.

Q4: Vocês apoiam projetos de pesquisa e desenvolvimento com pequenos lotes e múltiplas variedades?

Sim, nós os apoiamos. Na verdade, temos uma linha de produção de prototipagem rápida equipada para lidar com projetos de desenvolvimento de pequenos lotes, alta complexidade e múltiplos materiais.

Q5: O orçamento inclui todos os custos de ferramentas e dispositivos de fixação?

A cotação convencional também incluiria ferramentas convencionais e dispositivos de fixação de uso geral. Ferramentas especializadas ou ferramentas dedicadas de alto custo seriam listadas separadamente para garantir transparência aos clientes.

Q6: Meu projeto tem requisitos isotópicos rigorosos. Como vocês garantem isso?

Em projetos que envolvem tolerâncias isotópicas rigorosas, como em nossos serviços de fresagem CNC para o setor aeroespacial, garantimos que as áreas críticas do projeto sejam concluídas em um único círculo de fixação por meio de planejamento de processo e verificação com uma máquina de medição por coordenadas.

Q7: Como lidar com o problema de umidade durante o transporte de longa distância de peças metálicas enviadas da China?

Embalamos peças de precisão em materiais resistentes a impactos com dessecante suficiente e utilizamos óleo anticorrosivo ou embalagem a vácuo.

Q8: Quais seriam os principais benefícios da JS Precision em relação a outros fornecedores no mercado nacional?

Profundo conhecimento técnico (usinagem de materiais de difícil usinagem) + significativa diferenciação de custos por meio da cadeia de valor chinesa + trabalho em equipe global integrado através de plataforma digital e sistema de processo AS9100. Nossas competências rivalizam com as melhores do setor, mas com um valor agregado superior.

Conclusão

Selecionar um serviço de fresagem CNC de metal adequado significa, portanto, encontrar um parceiro com profundo conhecimento do assunto, capaz de correlacionar corretamente as propriedades do material, controlar sistemas de precisão e evitar, de fato, armadilhas de custos.

Escolher a JS Precision como sua parceira em usinagem de metais significa obter recursos de fabricação de alta precisão na China, além de desfrutar de vantagens de custo significativas em comparação com os fabricantes europeus e americanos.

Não oferecemos apenas um orçamento para fresagem CNC, mas também uma garantia de confiabilidade baseada em uma análise de engenharia completa.

Busque hoje mesmo a consultoria de especialistas para o seu projeto!

Faça o upload dos desenhos dos seus componentes metálicos na plataforma JS Precision hoje mesmo! Você receberá não apenas um orçamento detalhado, mas também explicações detalhadas sobre o processo, elaboradas por engenheiros experientes com mais de 15 anos de conhecimento na área.

Além disso, se você tiver desafios específicos no processamento de metais, sinta-se à vontade para deixar um comentário na seção de comentários para discussão ou entre em contato diretamente com nossos especialistas. Vamos trabalhar juntos para transformar seus projetos de metal mais complexos em produtos impecáveis e de qualidade exemplar!