Um exemplo típico disso é o desenvolvimento automotivo, onde são necessárias pequenas quantidades iniciais para processos de validação. Esta procura crítica representa, sem dúvida, um grande desafio para os fabricantes de peças. Quando os clientes encomendam algumas dezenas de peças, é muitas vezes difícil responder, razão pela qual os fornecedores automóveis têm muitas vezes de recorrer a soluções personalizadas. As ferramentas tradicionais e de longa duração, prontas para uso, são caras e geralmente não são práticas para a produção de pequenos lotes, onde apenas pequenas quantidades são necessárias. As empresas profissionais de prototipagem rápida são geralmente as mais rápidas em entender as necessidades dos projetistas e fornecer serviços personalizados de usinagem de alumínio para atender à necessidade de pequenas quantidades ou até mesmo de uma única peça.
Entre todos os projetos de prototipagem rápida que conheço na área de iluminação, o refletor de alumínio é um dos trabalhos mais exigentes que só o criador de protótipos mais experiente pode satisfazer ao designer óptico. Escusado será dizer que o refletor é um elemento óptico de um farol que não só desempenha um papel óptico, mas também tem uma influência decisiva na aparência da lâmpada. Ficamos impressionados com a luz encantadora dos faróis BMW e Audi e com a luz das lanternas traseiras. A parte reflexiva é o refletor. Um refletor de alumínio usado principalmente em prototipagem de automóveis de alta tecnologia. Os designers de produtos esperam particularmente que os fabricantes de protótipos possam compreender completamente cada detalhe que lhes diz respeito.
1. Qual o melhor processo para fazer um protótipo de refletor de alumínio?
Para peças automotivas, os fabricantes de prototipagem rápida geralmente oferecem diferentes opções de processamento para atender a diferentes necessidades, como impressão 3D (fabricação aditiva), fundição de uretano (moldes de silicone), RIM e ferramentas rápidas.
Muitas vezes é necessária uma boa rugosidade superficial, geralmente abaixo de Ra0,2 μm e deve ser de alto brilho. O SLS normal e outros processos de prototipagem rápida não podem atender aos requisitos de qualidade da superfície. Além disso, como um importante componente óptico, a precisão deve ser limitada a 0,05 mm ou menos. Portanto, o fresamento CNC é a melhor opção para usinar refletores de alumínio. A vantagem está na usinagem de alta precisão das peças e na alta qualidade superficial das peças fresadas CNC.
No entanto, devido à estrutura complexa do refletor, é necessária usinagem CNC de 5 eixos para completar a produção. Algumas estruturas de montagem traseira também requerem processamento adicional, como EDM, para limpar os cantos.
2. Seleção de materiais
Na produção de protótipos de peças de iluminação automotiva, as ligas de alumínio mais utilizadas são 2024, 5052, 6061 e 7075.
Para peças como dissipadores de calor, podemos simplesmente escolher Al-6061-T6 porque o material é fácil de usinar. Porém, para refletores que precisam ter acabamento de alto brilho, costumamos utilizar o Al 7075-T6, que é amplamente utilizado nas indústrias automotiva e de aviação, como refletores de asas e faróis. A dureza do material é maior, o que significa que leva mais tempo para processar. A vantagem é que a superfície final pode ser de alto brilho.
3. Processo de edição
3.1 Fresamento CNC
3.2 Eletroerosão
Devido à estrutura complicada da lâmpada, há muitos detalhes que mesmo um CNC de 5 eixos de alta precisão não consegue processar completamente de uma só vez. Engenheiros de programação CNC com vasta experiência na produção de protótipos de lâmpadas precisam analisar a viabilidade de usinagem após receber os desenhos do projeto da lâmpada. Para refletores, as superfícies ópticas críticas são fresadas CNC, mas existem estruturas de montagem importantes na parte traseira que são difíceis de usinar com fresagem CNC porque grandes raios são criados nos cantos. Portanto, os técnicos precisam fabricar eletrodos de cobre e usar EDM como um processo de usinagem adicional para limpar os cantos. Geralmente esse processo leva muito tempo.
3.3 Após o término
Na fase posterior da produção do protótipo, a rebarbação, o polimento, o chapeamento e outros trabalhos de pós-processamento feitos à mão são particularmente importantes, pois determinam diretamente a aparência final.
Normalmente o refletor deve ser de alto brilho. Isto pode ser alcançado de duas maneiras. Um método é o polimento manual. Após o polimento, a superfície pode ficar com alto brilho. No entanto, deve-se ter muito cuidado ao polir superfícies ópticas, pois algumas ópticas requerem arestas vivas e o processo de polimento pode deixar bordas arredondadas.
Outro método é o chapeamento. Antes do chapeamento, uma bela superfície de fresagem e a ausência de impurezas são muito importantes. Os acabamentos finais podem ser muito luminosos e bonitos.
