Maquinação CNC de cobre: Processo, prós, contras, graus e aplicações
O cobre é um material comummente utilizado que desempenha um papel vital em várias indústrias devido à sua excelente condutividade térmica e eléctrica. Existem várias aplicações de componentes de cobre maquinados em CNC. Se está aqui para saber mais sobre Maquinação CNC de cobreEste guia apresenta uma análise pormenorizada, por isso, vamos ler.
O que é a maquinagem CNC do cobre?
As máquinas CNC são conhecidas pelos seus excelentes mecanismos de trabalho e oferecem aplicações de maquinação sem falhas com diferentes tipos de materiais. A maquinagem do cobre também é conhecida pelo seu excelente fabrico de componentes, equipado com exatidão, velocidade e precisão.
A maquinação de cobre era um desafio antes da descoberta das técnicas de maquinação CNC, no entanto, atualmente, a maquinação de material de cobre para o fabrico de diferentes componentes tornou-se muito mais fácil. Maquinação CNC é um processo automatizado em que as máquinas CNC são programadas para trabalhar de acordo com as instruções dadas pelo software, a ferramenta de corte da máquina efectua movimentos para subtrair o material da peça de trabalho. A maquinagem CNC pode obter as formas e cortes desejados em peças de cobre com tolerâncias apertadas e um elevado grau de flexibilidade.
Processo de maquinagem CNC em cobre
Os três processos mais comuns para a maquinação CNC de cobre são os seguintes
Fresagem CNC
Fresagem CNC está equipada com ferramentas de corte que ajudam a esculpir o cobre na peça de trabalho. As ferramentas de corte na fresagem CNC rodam e oferecem uma excelente precisão, o que torna o processo adequado para componentes de cobre complexos e pormenorizados.
Torneamento CNC
O processo de torneamento CNC de peças de cobre consiste na rotação da peça de cobre em relação à ferramenta fixa. O processo de torneamento CNC é utilizado maioritariamente para a maquinação de componentes cilíndricos. Torneamento CNC é uma forma versátil e eficiente de maquinagem e é ideal para o corte externo e interno da peça de trabalho.
Perfuração CNC
A perfuração CNC ajuda a criar furos na peça de trabalho de cobre, sendo principalmente utilizada para maquinar peças de cobre que requerem aparafusamento ou fixação. No processo de perfuração CNC, a peça de trabalho permanece estacionária enquanto a ferramenta de perfuração roda.
Prós e contras da utilização de cobre para peças maquinadas em CNC
As peças de cobre CNC têm várias vantagens, algumas das quais são as seguintes
Resistente à corrosão: O cobre oferece resistência à corrosão, pelo que é adequado para aplicações em que prevalecem condições ambientais adversas.
Formas complexas: O cobre é macio e muito fácil de trabalhar, pelo que é fácil obter diferentes tamanhos e formas durante o processo de maquinagem CNC e nem sequer racha.
Baixo custo: É muito mais barato do que outros metais e oferece mesmo uma elevada maquinabilidade.
Não magnético: Várias aplicações necessitam de metais não magnéticos e o cobre maquinado oferece esta propriedade, tornando-o adequado para aplicações militares e de defesa.
Propriedades antimicrobianas: As ligas de cobre são bem conhecidas pela sua propriedades antibacterianas e, por conseguinte, são adequados para equipamentos e ferramentas médicos.
Amigo do ambiente e reciclável: O cobre é amigo do ambiente e reciclável, o que significa que não prejudica o ambiente durante a maquinagem.
Para além dos inúmeros benefícios, existem alguns inconvenientes de cobre maquinado também, que são os seguintes
- O cobre é um elemento tóxico e as múltiplas aplicações que implicam a ingestão podem não considerar o cobre um material utilizável, como os utensílios.
- As ligas de cobre podem ter um período de vida mais curto, uma vez que oxidam a altas temperaturas.
- Os alternativos do cobre são mais económicos do que o cobre e podem servir para algumas das suas aplicações.
- O cobre é um material pesado e pode não ser adequado para aplicações como cablagem suspensa.
Vários tipos de cobre são utilizados na maquinagem CNC
Existem diferentes graus de cobre para optar pela maquinagem CNC, dependendo dos requisitos da aplicação. Alguns destes tipos de cobre são os seguintes:
Cobre puro
O cobre puro é a forma mais pura do cobre, com cerca de 0,7% de outros elementos. É altamente maleável e muito macio, pelo que é utilizado em componentes electrónicos de precisão. No cobre puro, são adicionados alguns outros elementos para alterar as suas propriedades mecânicas. No entanto, os graus de cobre puro variam geralmente entre C10100 e C13000.
Cobre de maquinagem livre
O cobre de maquinagem livre é conhecido pela sua maquinabilidade sem costuras e, por isso, é utilizado em várias aplicações depois de ser maquinado através do processo de maquinagem CNC. O metal de cobre neste grau compreende telureto e enxofre para fazer ligas de cobre. Estas são normalmente escolhidas para o fabrico de tochas e pontas de soldadura ou componentes eléctricos. C14700 e C14500 são os graus de ligas de cobre neste tipo de cobre.
Cobre eletrolítico
O cobre eletrolítico é criado através de um processo de eletrólise. O cobre eletrolítico é um cobre puro de alta qualidade que oferece 100 por cento de condutividade eléctrica. Funciona bem tanto com processos de trabalho a quente como a frio. O cobre eletrolítico compreende o grau C11000 e é utilizado em casamentos, fios, cabos e barramentos.
Cobre isento de oxigénio
No cobre isento de oxigénio, a pureza é de 99,99%, o cobre é aquecido até atingir o seu ponto de fusão para remover o oxigénio. É uma das formas mais puras de cobre e contém um mínimo de impurezas. Os graus de cobre para o cobre isento de oxigénio são C10100 e C10200. Este tipo de cobre é adequado para a maquinação de peças que necessitem de resistência à corrosão e elevada condutividade eléctrica.
Acabamento de superfície para peças maquinadas CNC em cobre
- Jateamento de esferas
- Galvanoplastia
- Electropolimento
Aplicações da maquinagem CNC de cobre
As peças de cobre CNC são muito utilizadas em múltiplas aplicações e algumas delas são as seguintes:
Construção
O cobre oferece um aspeto estético e, por isso, é adequado para o sector da construção. O cobre pode ser utilizado em coberturas, caleiras, condutas de águas pluviais e revestimento de paredes devido ao seu aspeto estético e durabilidade. Os tubos de cobre são também muito utilizados em sistemas de aquecimento, uma vez que oferecem resistência à corrosão.
Eletrónica
O cobre oferece uma elevada condutividade eléctrica, pelo que é um material adequado para a indústria eletrónica. É utilizado para a cablagem eléctrica e também em componentes eléctricos, geradores e transformadores. As placas de circuito impresso de vários dispositivos também são fabricadas com cobre maquinado por CNC.
Automóvel
A indústria automóvel fabrica vários componentes para os seus veículos utilizando cobre maquinado por CNC. Uma vez que o cobre oferece uma condutividade eléctrica perfeita, são fabricadas peças de cobre como radiadores e refrigeradores. Além disso, os motores eléctricos também são fabricados com material de cobre. A maquinagem CNC ajuda a obter componentes de cobre complexos utilizados nos veículos.
Indústria da moeda
O cobre é amplamente utilizado em muitas moedas dos últimos anos. O cobre oferece uma elevada maleabilidade e durabilidade, o que permite aos fabricantes carimbarem facilmente as moedas. Além disso, devido às suas propriedades antimicrobianas e de resistência à corrosão, é mesmo adequado para fins de circulação.
Quais são os factores a considerar na maquinagem do cobre?
Existem vários factores que devem ser tidos em conta no fabrico de peças de cobre maquinadas em CNC e que são os seguintes
Considerar o grau do cobre
Cada tipo de cobre tem propriedades mecânicas diferentes e, com base nos requisitos da aplicação, é importante selecionar o tipo certo. Neste caso, é importante ter em conta factores como a resistência, a maquinabilidade e a condutividade.
Considerar as propriedades do cobre
A maquinação eficiente é alcançada quando o design é optimizado com base nas propriedades do cobre, pelo que é essencial otimizar o design para que o processo de maquinação e o grau de cobre sejam compatíveis.
Definir a taxa de alimentação correta
Para obter o design e o acabamento desejados do componente final de cobre, é necessário equilibrar a velocidade e a precisão e, por isso, é importante definir a taxa de avanço exacta para que o desgaste da ferramenta seja minimizado.
Escolha o material correto para a ferramenta
O material da ferramenta para maquinagem CNC de cobre deve ser escolhido com base nas caraterísticas do tipo de cobre selecionado para garantir a precisão.
Conclusão
A seleção da maquinagem CNC de componentes de cobre revela-se um processo muito adequado, uma vez que está equipado com a exatidão e a precisão de que a maioria dos componentes de cobre necessita. O guia acima deve ter feito você aprender todos os aspectos essenciais da usinagem CNC de cobre, que são importantes para projetar componentes de cobre para diferentes aplicações.
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FAQs
O cobre é fácil de maquinar?
A maquinagem do cobre puro pode ser um desafio, no entanto, as ligas de cobre não são tão duras e, devido à adição de outros elementos, tornam-se mais maquináveis.
Como escolher ferramentas para maquinagem de cobre?
Ao selecionar ferramentas para maquinagem de cobre, sugere-se que opte por ferramentas com ponta de carboneto, uma vez que estas oferecem precisão e durabilidade. As ferramentas escolhidas devem ter uma elevada condutividade térmica para que a dissipação de calor seja eficaz. Além disso, as ferramentas equipadas com arestas de corte afiadas ajudam a obter um acabamento superficial suave do componente.
Qual é o melhor cobre para maquinagem CNC?
Cobre 101 está equipado com uma elevada condutividade, uma vez que oferece um elevado grau de pureza. No entanto, o cobre 110 oferece uma elevada maquinabilidade e assegura uma boa relação custo-eficácia.
