A usinagem CNC é tradicionalmente considerada um método de alta precisão. Mas os métodos de corte têm limites. Você simplesmente não pode fazer uma aresta de corte perfeita o suficiente para competir com um rebolo em termos de tolerância e acabamento superficial. No entanto, novas técnicas e dispositivos estão em constante desenvolvimento. Portanto, temos uma solução significativamente nova que permite que máquinas-ferramentas CNC correspondam à precisão dos métodos de retificação. Esta solução é chamada de usinagem de diamante.
Por que a usinagem diamantada pode melhorar a qualidade superficial das peças
Na usinagem, a dureza da ferramenta de corte é um dos parâmetros mais importantes para as técnicas de usinagem e, pelo que todos sabemos, não há nada mais duro que o diamante. Os diamantes artificiais podem suportar temperaturas e condições de corte muito altas. Eles são relativamente baratos e sua aresta de corte é tão fina que você pode obter um acabamento espelhado com uma fresa diamantada de aresta única, e esta é a única maneira de obter um acabamento superficial tão fino sem ter que comprar o desbaste extremamente caro e máquinas de polimento. Os diamantes podem ser montados em máquinas-ferramentas CNC simples e você pode obter excelentes resultados se otimizar o sistema tecnológico para máxima rigidez. Eles podem usinar os metais mais duros e obter acabamentos superficiais espelhados. O torneamento e fresagem diamantada estão entre as tecnologias mais difundidas atualmente disponíveis para uso comercial.
As vantagens do processamento de diamantes
O processamento de diamantes tem muitas vantagens, sendo as mais importantes:
- Excelente usinagem de alumínio. As ferramentas diamantadas suportam extremamente bem altas velocidades de corte e temperaturas. É por isso que as técnicas de diamante são frequentemente utilizadas na produção em massa de peças de alumínio. Uma única pastilha de diamante pode durar mais que muitas ferramentas de metal duro ao usinar alumínio.
- Produção de ligas duras. É uma lei geral que um material mais duro pode cortar outro mais macio. Como não há nada mais duro que os diamantes, eles são muito úteis para usinar metal duro, cerâmica e outros materiais com parâmetros de dureza elevados.
- Polimento de diamante. Alguns moedores de diamante são usados para polir materiais transparentes como vidro, policarbonato e PMMA. Isso ocorre porque a ponta da ferramenta possui grãos de diamante muito finos.
- Durabilidade. Uma pastilha de diamante é 30-50 vezes mais durável em comparação com uma pastilha de metal duro.
- Qualidade da superfície. Ao usar a usinagem diamantada para usinagem de alta qualidade, você pode obter um melhor acabamento superficial do que qualquer ferramenta tradicional. As ferramentas diamantadas essencialmente adicionam uma pequena função de retificação à usinagem.
Técnicas de processamento de diamante
A maioria dos processos de usinagem que envolvem algum uso de diamantes são processos de retificação e polimento. No entanto, existem dois processos que podem ser implementados em equipamentos CNC, que se assemelham mais ao corte do que à retificação.
Torneamento diamantado de ponto único
SPDT é um método muito semelhante ao torneamento simples, mas a ferramenta utilizada é um cortador de diamante. Além disso, a rigidez do sistema de produção deve ser muito maior. Isto significa distâncias curtas entre acessórios, porta-ferramentas mais curtos e vibração mínima. O SPDT é particularmente útil para fazer lentes ópticas porque estas são, em sua maioria, peças usinadas e é muito conveniente montá-las em um torno e usar pastilhas de diamante de borda única para obter superfícies claras e transparentes.
Fresamento diamantado de ponto único
O fresamento diamantado de ponta única é semelhante ao fresamento convencional, mas a principal diferença está na ferramenta de corte e nos parâmetros de usinagem. A ferramenta é uma fresa com pastilhas cravejadas de diamante. Montada em um centro de usinagem de 5 eixos, esta fresa é perfeita para usinar superfícies complexas de vidro, PMMA e policarbonato. Um cortador diamantado de rotação extremamente rápida com avanço de corte mínimo e bastante lubrificante pode obter o melhor acabamento superficial para lentes de lâmpadas automotivas, guias de luz e vidros de janelas personalizados. No entanto, deve-se sempre ter em mente as vibrações, pois elas prejudicam toda a qualidade da superfície de uma só vez. Para melhorar a qualidade da peça, algumas técnicas SPDM envolvem a usinagem em apenas uma direção (a fresa usina um caminho e depois retorna ao lado inicial da peça para um movimento de passagem, de modo que a força de corte esteja sempre em uma direção).
Quais ferramentas são usadas para processamento de diamante?
Uma ferramenta de usinagem diamantada é essencialmente igual a qualquer outra ferramenta de corte, exceto pelo seu uso. A pastilha tem um material base de tungstênio ou metal duro e uma fina camada de diamante é visível em sua ponta. Esta camada é extremamente dura e dura até 50 vezes mais em comparação com ferramentas convencionais. É muito afiado e proporciona um corte muito limpo, resultando em um excelente acabamento superficial.
Quais materiais podem ser lapidados com diamantes?
As ferramentas diamantadas podem usinar muitos materiais diferentes, incluindo cerâmica, silicone, policarbonato, plexiglass (PMMA), ligas não ferrosas como alumínio, cobre, bronze, titânio, vidro, vários polímeros como ABS, polietileno, etc., bem como materiais altamente abrasivos como concreto, granito e pedra. Como você pode ver, a gama de materiais é muito ampla, variando desde materiais duros e quebradiços até materiais macios e transparentes.
Se você definitivamente não pode usar usinagem de diamante
Uma observação muito importante é que ferramentas diamantadas não podem ser usadas para cortar aço ou ligas ferrosas. A razão para isso é que todos eles contêm uma quantidade significativa de átomos de carbono. A usinagem é sempre feita em altas temperaturas e como tanto o diamante quanto o aço contêm carbono, os átomos podem sinterizar quando aquecidos. Desta forma, a ferramenta pode aderir ao material da peça e ambos os componentes serão desperdiçados.
Onde a usinagem diamantada pode trazer bons resultados
É sempre melhor discutir onde a usinagem de diamante se destaca usando estudos de caso reais. Portanto foi criada uma lista de exemplos
- Protótipos de lentes de lâmpadas. Como parte dos serviços de prototipagem CNC, um protótipo de lente de lâmpada automotiva pode ser feito usando corte de diamante. A lente é muito grande e sua geometria muito complexa (na verdade, teve que ser dividida em segmentos e depois colada para preservar suas propriedades de orientação de luz) para ser retificada, mas uma fresa diamantada com uma máquina-ferramenta CNC de 5 eixos pode fazer um ótimo trabalho produz uma superfície espelhada com a qualidade certa.
- luz guia. Guias de luz são tubos especiais e componentes transparentes que podem ajudar a iluminar locais específicos de maneiras complexas. Devem ter um acabamento superficial muito fino, mantendo a complexidade da sua geometria. Com as melhores fresadoras CNC de 3, 4 ou até 5 eixos, a Wayke adotou a mais recente tecnologia de usinagem de diamante, com a capacidade de microfresagem de 5 eixos para produzir vários tipos de guias de luz e lentes com excelente qualidade óptica em uma matriz ou forma livre padrão .
