Maquinação CNC de bronze: Um guia definitivo

O bronze é um elemento utilizado em múltiplas aplicações, é uma liga de cobre e estanho que inclui também outros elementos. O bronze é conhecido pela sua resistência à corrosão e durabilidade e é utilizado para fabricar vários componentes através do processo de maquinagem CNC.

O guia abaixo oferece uma visão detalhada sobre a maquinagem do bronze, os seus tipos, vantagens e dicas essenciais, por isso, vamos aprofundar o assunto.

O que é a maquinagem CNC em bronze?

A maquinagem CNC de bronze é um processo dotado de precisão no qual o elemento bronze é maquinado para obter a forma mecânica desejada do componente para várias aplicações. O bronze é uma liga de cobre e estanho e é utilizado em sectores como o aeroespacial, marítimo e muitos outros.

O bronze é escolhido para o fabrico de componentes maquinados por CNC devido à sua força e resistência à corrosão, o que faz dele um material durável.

Processo de maquinagem CNC em bronze

Existem várias técnicas de maquinagem CNC que são implementadas para obter os componentes de bronze e algumas delas são discutidas abaixo:

Fresagem CNC

O processo de Fresagem CNC consiste numa ferramenta de corte que continua a rodar e remove o excesso de material da peça de bronze, de modo a obter a forma pretendida. O processo de fresagem CNC é normalmente escolhido quando os desenhos dos componentes de bronze são complexos e necessitam de alta precisão.

As aplicações que requerem componentes com elevada resistência à corrosão e resistência sem soldadura são normalmente fabricadas através de fresagem CNC. Ajuda a gerar a tolerância exacta no componente.

Torneamento CNC

O processo de Torneamento CNC tem um torno que faz rodar a peça de bronze contra a ferramenta que esculpe a peça. É normalmente utilizado para o fabrico de componentes que incluem válvulas e veios. O processo de torneamento CNC garante a obtenção de uma superfície lisa e uniforme dos componentes.

O torneamento CNC também é muito eficiente para lidar com formas tabulares ou redondas, oferecendo durabilidade aos componentes.

Perfuração CNC

Perfuração CNC ajuda a produzir furos e cavidades nos componentes de bronze. O processo de perfuração CNC é normalmente escolhido para o fabrico de componentes que são utilizados para o processo de montagem de outras peças.

A adequação da seleção da broca é muito importante, seguida da definição da velocidade, de modo a corresponder à resistência ao desgaste e à dureza do componente de bronze. O processo de perfuração CNC é aplicado maioritariamente aos componentes utilizados em ambientes marítimos, uma vez que necessitam de oferecer resistência à corrosão da água.

Vantagens da maquinagem CNC em bronze

A maquinagem CNC do bronze apresenta múltiplas vantagens, algumas das quais são as seguintes

Resistente ao desgaste: Existem várias ligas de bronze que oferecem uma excelente resistência ao desgaste, como o bronze fosforoso. Esta propriedade do bronze torna-o adequado para o fabrico de vários componentes que incluem engrenagens, casquilhos, rolamentos, etc., que são sujeitos a fricção durante a sua utilização.

Melhoria da maquinabilidade: O bronze oferece uma maquinabilidade excecional em comparação com outros tipos de materiais. A sua composição facilita a moldagem, o acabamento e o corte, pelo que a maquinagem CNC é adequada. Devido à melhoria da maquinabilidade, o tempo e o custo associados ao processo de maquinagem são reduzidos.

Resistente à corrosão: O bronze é conhecido pela sua resistência ininterrupta à corrosão e, por conseguinte, é adequado para ambientes marinhos e também para a exposição a condições climatéricas adversas.

Assim, os componentes fabricados em bronze através de maquinagem CNC são adequados para ambientes com humidade, uma vez que requerem menos manutenção e têm uma vida útil mais longa.

Condutividade térmica: O bronze durante o processo de maquinagem CNC oferece uma excelente condutividade térmica que ajuda na dissipação do calor. Devido à eficiência da dissipação de calor, as ferramentas e as peças de trabalho não sobreaquecem e a probabilidade de danos térmicos também diminui.

Esteticamente agradável: O bronze é um material de aspeto atraente e, por isso, quando utilizado em aplicações decorativas, pode oferecer um atrativo artístico. O processo de maquinagem CNC ajuda a obter esses perfis artísticos devido à sua funcionalidade intrincada e orientada para a precisão.

Oferece versatilidade: O bronze é bastante flexível, pode ser adaptado com base em diferentes requisitos e, por conseguinte, pode satisfazer as diferentes aplicações e os seus diversos requisitos.

Desvantagens da maquinagem CNC em bronze

Existem também algumas desvantagens a considerar quando se maquina bronze devido à sua menor dureza e fragilidade, e abaixo encontrará as principais desvantagens da maquinação de bronze:

Custo elevado do material: O bronze é um material caro, sendo uma liga de estanho e cobre, o que leva a um aumento do custo dos projectos que envolvem a maquinagem CNC de bronze.

Desgaste da ferramenta: Devido à elevada resistência e à menor dureza do bronze, o desgaste das ferramentas pode ser significativo durante a maquinagem CNC, levando a substituições frequentes de ferramentas e a um aumento dos custos de manutenção e de ferramentas.

Deformação induzida pelo calor: O bronze gera calor durante o processo de maquinagem e a sua sensibilidade às mudanças de temperatura pode levar à expansão térmica, o que pode causar deformação e afetar a precisão dimensional das peças de bronze.

Má qualidade da superfície: O bronze pode ter fracas propriedades de corte porque tende a produzir aparas de corte e vibrações de corte, o que pode afetar a qualidade da superfície das peças maquinadas.

Quais são os tipos de bronze disponíveis para maquinagem CNC?

Alguns dos tipos de bronze disponíveis para maquinagem CNC são os seguintes:

Bronze 932

Bronze 932 tem uma composição elevada de zinco, cobre e estanho e é também conhecido como liga de bronze para chumaceiras. É utilizada no fabrico de rolamentos, casquilhos e outros componentes precisos que necessitam de elevada resistência ao desgaste e força, seguidas de propriedades anti-fricção.

O bronze 932 é adequado para aplicações onde a lubrificação é necessária porque tem um revestimento natural de lubrificação na sua superfície. É muito fácil de perfurar e moldar com a ajuda da maquinagem CNC e os componentes da indústria aeroespacial e de outras indústrias que necessitam de alta precisão utilizam o bronze 932.

Bronze de fósforo PB1

PB1 é o bronze fosforoso que contém fósforo na sua composição. É dotada de uma resistência à fadiga sem costuras e, devido ao teor de fósforo, oferece rigidez e resistência ao desgaste.

O PB1 é habitualmente utilizado em rolamentos, corpos de válvulas, molas, engrenagens e casquilhos devido à sua conformabilidade sem costuras. Apresenta uma excelente resistência à corrosão e uma elevada resistência, sendo também adequado para ambientes agressivos.

Bronze silício

O bronze de silício é composto por silício, zinco e cobre e o polimento da superfície do bronze de silício é excelente, com uma boa capacidade de vazamento. É utilizado para o fabrico de peças de válvulas e peças de bombas através de maquinagem CNC.

Bronze-alumínio

Bronze de alumínio também conhecido como bronze 954 compreende alumínio de cerca de 6 a 12 por cento juntamente com cobre e também pode conter magnésio, ferro, silício e níquel. É composto por uma força robusta e resistência contra manchas.

O bronze de alumínio é utilizado em aplicações marítimas e também em bombas que efectuam o processo de transporte de fluidos corrosivos.

Bronze 660

O bronze 660 tem um elevado teor de chumbo. É uma liga de bronze adequada para aplicações de baixo atrito e de elevado desgaste. É normalmente utilizado no fabrico de rolamentos.

Bronze manganês

O bronze de manganês tem manganês seguido de zinco, cobre e alumínio. É conhecido pela sua resistência ao choque. Também oferece resistência à corrosão em água salgada. Por isso, é normalmente integrado em hélices de barcos, engrenagens, porcas e componentes de bombas.

Acabamentos de superfície para maquinagem CNC de bronze

As peças maquinadas em bronze podem ser submetidas a várias técnicas de acabamento de superfície para satisfazer requisitos funcionais específicos. Eis alguns processos comuns de tratamento de superfície para o bronze:

Acabamento como maquinado

O acabamento As-Machined refere-se ao estado da superfície do bronze após maquinação CNC (incluindo fresagem, torneamento, retificação, etc.). Este acabamento é liso, mas normalmente apresenta marcas de ferramentas e rebarbas, o que o torna adequado para aplicações em que a aparência ou a qualidade da superfície não é um requisito crítico.

Jateamento de esferas

Jateamento de esferas é uma técnica de processamento que envolve a projeção de materiais abrasivos, como contas de vidro, contas de cerâmica ou corindo, a alta pressão sobre a superfície das peças de bronze. Isto cria um acabamento liso e mate, proporcionando uma textura uniforme que dá às peças de bronze um aspeto consistente. Facilita a limpeza, a rebarbação, oculta marcas de ferramentas e aumenta a resistência à corrosão dos componentes.

Revestimento químico

O revestimento químico consiste na aplicação de uma camada de substâncias químicas à superfície dos componentes de bronze para melhorar a sua funcionalidade, longevidade e aspeto, conferindo às peças de bronze resistência à corrosão e ao desgaste.

Polimento

Polimento pode reduzir a rugosidade da superfície através de métodos físicos ou químicos, tornando a superfície dos componentes maquinados em bronze mais lisa e brilhante. Isto melhora o aspeto do objeto e reduz o atrito, tornando-o particularmente adequado para peças decorativas ou mecânicas de precisão.

Aplicações da maquinagem CNC em bronze

A maquinagem CNC de bronze tem aplicações versáteis em muitos sectores e algumas delas são as seguintes:

Marinha: A resistência à corrosão das peças de bronze torna-as adequadas para aplicações marítimas, incluindo peças para navios, hélices e acessórios.

Engenharia mecânica: Os rolamentos e casquilhos utilizados em várias máquinas requerem um baixo atrito, e o bronze é conhecido pelas suas propriedades de baixo atrito, o que o torna adaptável.

Automóvel: Bronze maquinado peças para automóveis incluem engrenagens e radiadores, que proporcionam uma maior força e resistência ao desgaste.

Construção e decoração: Os produtos de bronze maquinados em CNC, conhecidos pelo seu apelo estético e durabilidade, são escolhas ideais para decorações arquitectónicas, puxadores de portas e muito mais.

Sugestões de design para poupança de custos na maquinagem CNC de bronze

A maquinagem CNC do bronze pode ser conseguida com algumas dicas de poupança de custos, que são apresentadas abaixo:

• Conceber os componentes à base de bronze tendo em conta os processos de pós-maquinação que podem ser necessários e que aumentam o custo, mas que são necessários para o desempenho e a suavidade dos componentes.
• Otimizar a espessura da parede dos componentes de bronze de modo a que não sejam nem demasiado finos nem demasiado grossos. Quando demasiado finas, podem deformar-se durante a maquinagem CNC e quando demasiado espessas podem levar a desperdícios de material.
• Existem vários tipos de bronze, cada um com as suas próprias propriedades e capacidades de desempenho, escolhendo sempre o tipo certo de bronze para obter peças duráveis e resistentes.
• Tentar eliminar os cortes inferiores para minimizar a complexidade e o custo da maquinagem CNC.
• As arestas e os cantos afiados criam concentração de tensões que podem provocar fissuras e devem ser evitados.

Conclusão

Maquinação CNC de bronze é um processo versátil e aprender tudo sobre ele é muito importante para escolher o tipo certo de bronze para a aplicação relevante da indústria. Como o guia acima destaca os detalhes minuciosos sobre o processo de usinagem CNC de bronze, você deve ter aprendido muitas coisas até agora.

Se estiver à procura de componentes de bronze para maquinagem CNC personalizada para as suas aplicações específicas, pode entrar em contacto com DEK. Ajudamo-lo a escolher o tipo de bronze e o processo de maquinagem adequados, oferecendo peças maquinadas de elevada qualidade e a preços acessíveis para a sua aplicação.

FAQs

O Bronze é fácil de maquinar?

O bronze oferece uma elevada maquinabilidade quando comparado com outros elementos, entre os diferentes tipos de bronze, o 642 é o que apresenta a maior maquinabilidade.

Quais são os desafios comuns na maquinagem do bronze?

Devido à natureza abrasiva do bronze, o desgaste da ferramenta é o desafio mais comum na sua maquinação.

Quais são os melhores tipos de bronze para maquinagem CNC?

Os melhores tipos de bronze para maquinagem CNC são o 642 e o PB1. O bronze 642 oferece a maior maquinabilidade e também é dúctil. Por outro lado, o PB1 também é conhecido pela sua maquinagem livre.

O bronze é mais maquinável do que o latão?

O bronze é mais duro do que o latão quando se trata de maquinagem, devido à sua natureza abrasiva e resistente.