Fresagem de formas: Tipos, processos e aplicações
A fresagem de formas é utilizada para criar formas personalizadas, arestas arredondadas e perfis pormenorizados que as ferramentas planas não conseguem suportar.
Neste artigo, ficará a saber o que é a fresagem de formas, como funciona, os diferentes tipos de fresas e as suas aplicações.
O que é a fresagem de formas?
A fresagem de formas é um processo de maquinagem CNC que utiliza uma ferramenta personalizada para cortar curvas, formas, ângulos e peças detalhadas numa única produção. Ao contrário da fresagem normal, utiliza fresas personalizadas que são moldadas para corresponder ao design final, como uma fresa côncava para uma aresta arredondada ou convexa.
Como funciona a fresagem de formas?
O processo de fresagem de forma é mais lento do que a fresagem normal, mas continua a ser ótimo para fabricar peças precisas e complexas. Eis como funciona, passo a passo:
Seleção de ferramentas
Criar uma peça detalhada utilizando Software CAD. Isto inclui todas as curvas, ângulos e tamanhos de que necessita. Depois disso, é feito um cortador de formas personalizado para corresponder à forma exacta do seu desenho.
Programação CNC
Converter o desenho em código CNC utilizando Software CAM. Este código diz à máquina exatamente como se deve mover, definindo o caminho da ferramenta, a velocidade de corte e a taxa de avanço.
Preparação da peça de trabalho
Preparar a máquina fixando a peça de trabalho, instalando a fresa e verificando novamente as definições da máquina, certificando-se de que tudo está na posição correta antes de cortar.
Processo de corte
O Máquina CNC segue o percurso programado da ferramenta, movendo a fresa para dar forma à peça tal como foi concebida. Remove o material de forma suave e precisa num só corte, reduzindo a necessidade de passagens adicionais ou de acabamento manual. Com sistemas multieixos avançados, é possível cortar peças complexas numa única configuração sem mover a peça.
Acabamento e inspeção
Após o corte, inspecciona-se a peça utilizando ferramentas como CMM ou scanner a laser para se certificar de que cumpre todas as especificações. Se necessário, pode efetuar alguns acabamentos ligeiros, mas a maioria das peças está quase pronta a ser utilizada logo após o processo de fresagem da forma.
Materiais utilizados para o fabrico das ferramentas de corte para fresagem em forma
As ferramentas de corte para fresagem de formas são feitas de materiais resistentes e são as mais utilizadas:
Aço de alta velocidade (HSS)
O HSS é resistente, económico e funciona bem para a fresagem de formas gerais a altas velocidades sem quebrar.
Carboneto de tungsténio
O carboneto é mais duro e dura mais tempo do que o HSS. É ótimo para cortar materiais duros como o aço inoxidável e o titânio, com menos tempo de paragem.
Cerâmica
As ferramentas de cerâmica suportam altas temperaturas e cortes rápidos, razão pela qual são ideais para metais duros em trabalhos aeroespaciais e automóveis.
Ligas metálicas em pó
Fabricadas a partir de pós metálicos prensados, estas ferramentas equilibram o custo e o desempenho. Utilize-as para cortadores de formas personalizadas que necessitem de dureza e resistência ao desgaste.
Ferramentas com ponta de diamante
São extremamente duras e perfeitas para cortar materiais ultra-duros como cerâmica e compósitos, proporcionando um acabamento suave.
Materiais revestidos
Muitos cortadores têm revestimentos como nitreto de titânio (TiN), carbonitreto de titânio (TiCN) ou nitreto de alumínio e titânio (AlTiN) para reduzir o calor, diminuir o atrito e prolongar a vida útil da ferramenta, especialmente a altas velocidades.
Diferentes tipos de fresas de topo
Aqui estão os tipos mais comuns de fresas com que trabalhará ao efetuar a fresagem de formas:
Cortadores côncavos
Produz curvas para dentro, óptimas para ranhuras, ranhuras arredondadas ou caraterísticas recortadas. Estas fresas ajudam-no a criar curvas suaves e precisas onde a superfície se inclina para dentro.
Cortadores convexos
Produzem curvas exteriores, perfeitas para peças que necessitam de uma forma saliente ou elevada. São óptimas para adicionar arestas arredondadas ou caraterísticas elevadas que sobressaem da peça.
Fresas para arredondamento de cantos
Numa operação de fresagem de formas, utilizam-se fresas de arredondamento de cantos para obter arestas suaves e arredondadas numa peça. Melhoram o aspeto da peça e removem as arestas vivas, reduzindo o atrito e a tensão. Estas fresas estão disponíveis em diferentes tamanhos.
Ferramentas de formulário
Estas fresas foram concebidas para criar uma variedade de formas personalizadas para superfícies externas e internas. Pode utilizá-las para maquinar estrias, ranhuras e outras peças detalhadas
Vantagens da fresagem de formas
Seguem-se as vantagens da utilização da fresagem de formulários:
Alta precisão: É possível obter tolerâncias extremamente apertadas, tão pequenas como 0,01 mm.
Eficiência: É possível criar formas complexas numa só passagem. Poupa tempo, especialmente em projectos com grandes quantidades.
Versatilidade: É possível utilizar a fresagem de formas em muitos materiais.
Formas complexas: A fresagem de formas é perfeita para caraterísticas complexas, curvas e peças detalhadas.
Rentável para grandes projectos: A utilização da fresagem de formas quando se produz uma grande quantidade da mesma peça pode reduzir a mão de obra e o tempo de maquinagem.
Desvantagens da fresagem de formas
A utilização da fresagem de formulários também tem algumas desvantagens. Eis algumas que deve ter em conta:
Custo elevado das ferramentas: Os cortadores personalizados são normalmente mais caros, o que os torna um problema para trabalhos pequenos e materiais difíceis.
Necessidade de trabalhadores qualificados: Requer operadores qualificados para evitar erros e maximizar a utilização das ferramentas de fresagem de formas.
Desgaste e manutenção de ferramentas: Trabalhar com materiais duros ou cortar a alta velocidade desgasta as ferramentas demasiado depressa. Terá de as reparar ou substituir frequentemente, o que aumenta os seus custos.
Limitado para alguns materiais: São necessários cortadores e máquinas especiais para materiais muito duros como a cerâmica.
Como escolher uma fresa de topo?
Ao selecionar uma fresa de topo, é necessário verificar alguns factores importantes, como os seguintes:
Compatibilidade de materiais
Utilize um material de corte que corresponda à sua peça de trabalho. Utilize carboneto para materiais duros como o aço inoxidável, HSS para materiais mais macios como o alumínio e cerâmica para trabalhos a altas temperaturas.
Design do cortador
Escolha uma forma de cortador que corresponda ao seu perfil. Quer seja côncavo, convexo, arredondamento de cantos ou uma forma personalizada. As formas complexas podem necessitar de cortadores personalizados.
Velocidade de maquinagem
Selecione uma fresa que possa suportar a sua velocidade de corte. O carboneto é ótimo para altas velocidades, enquanto os trabalhos mais difíceis podem necessitar de avanços mais lentos para proteger a ferramenta.
Qualidade e durabilidade
Opte por fresas de alta qualidade para reduzir as mudanças de ferramentas e o tempo de inatividade. O metal duro e a cerâmica são mais caros à partida, mas duram mais tempo e têm melhor desempenho.
Revestimentos para ferramentas
Procure revestimentos como TiN, AlTiN para aumentar a resistência ao desgaste, reduzir o atrito e prolongar a vida útil da ferramenta, o que é ideal para materiais duros e trabalhos a alta velocidade.
Aplicações da fresagem de formulários
A fresagem de formas é um processo flexível que pode ser utilizado em muitas indústrias, tais como as seguintes:
Indústria automóvel
Pode utilizar a fresagem de formas para criar formas detalhadas para peças de motor, componentes de transmissão e peças interiores personalizadas.
Indústria de equipamentos médicos
Pode utilizar a fresagem de formas para produzir implantes, próteses, ferramentas cirúrgicas e peças dentárias personalizadas. A precisão é importante neste domínio e garante um ajuste perfeito e um acabamento suave para cada peça.
Indústria eletrónica
Pode ser utilizado para maquinar peças pequenas e precisas, como caixas, ranhuras e ranhuras para dispositivos.
Máquinas industriais
É óptima para fazer engrenagens, cames e suportes. Um diagrama de fresagem de formas pode ajudá-lo a planear percursos de ferramentas para criar estas formas complexas com precisão.
Indústria aeroespacial
Com a fresagem de formas, pode fabricar peças com curvas e contornos, como lâminas de turbinas, suportes e peças de fuselagem, cumprindo simultaneamente normas de qualidade rigorosas.
Indústria de ferramentas
Se trabalha com moldes, matrizes ou ferramentas especiais, a fresagem de formas permite-lhe moldar rapidamente perfis detalhados para estampagem, fundição e moldagem.
Setor da energia
É utilizado para peças em turbinas eólicas, máquinas de perfuração de petróleo e sistemas de energia, produzindo peças fortes e de elevado desempenho para trabalhos difíceis.
Bens de consumo
Também pode utilizar a fresagem de formas para criar formas personalizadas para electrodomésticos, peças de mobiliário e artigos desportivos, como liquidificadores, máquinas de lavar roupa, bicicletas e tacos de golfe, acrescentando função, estilo e bom desempenho.
Fresagem por forma vs. outros tipos de fresagem
Agora, vamos comparar a fresagem em forma com outros tipos comuns de fresagem.
Fresagem de forma vs. fresagem plana
A fresagem plana processa pequenas caraterísticas planas. A fresagem de formas é capaz de produzir formas complexas e contornadas com maior precisão.
Fresagem de formas vs. fresagem de ranhuras
A fresagem de ranhuras está limitada a caraterísticas simples e rectas. A fresagem de formas produz uma variedade de caraterísticas personalizadas e complexas.
Fresagem de forma vs. fresagem de contorno
A fresagem de contorno pode necessitar de várias operações para formas complexas. A fresagem de formas produz perfis precisos numa única operação
Fresagem de forma vs. fresagem de face
A fresagem de faces é ideal para grandes superfícies planas e abertas. A fresagem de formas trata de formas complexas e pormenorizadas.
Fresagem por forma vs. fresagem de engrenagens
A fresagem de engrenagens centra-se apenas no corte de dentes de engrenagens. A fresagem de formas, incluindo a fresagem de formas de engrenagens, adapta-se para produzir uma variedade de perfis detalhados.
Para Fresagem vs Fresagem CNC
A fresagem CNC abrange uma série de processos de maquinagem. A fresagem de formas é uma operação especializada para o corte de perfis complexos utilizando fresas personalizadas.
Conclusão
Quando necessita de formas precisas, detalhadas e personalizadas, a fresagem de formas é a melhor opção. Muitas indústrias confiam nela para produzir peças complexas e de alta qualidade com rapidez e precisão.
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