A gravura é uma técnica de fabricação antiga com rico significado histórico na história da humanidade. Passou por desenvolvimentos incríveis ao longo da história e tem aplicações diversas e versáteis, principalmente na arte. Hoje, estes desenvolvimentos levaram-nos à gravação CNC, um processo de considerável importância.
Este artigo fornece uma discussão detalhada sobre usinagem de gravação CNC, seu fluxo de trabalho e tipos. Além disso, abordaremos também suas vantagens, propriedades dos materiais e aplicações.
O que é gravação CNC?
A gravação envolve a remoção gradual de uma pequena quantidade de material de uma superfície ao longo de um caminho definido. O processo deixa uma marca visível na superfície do substrato (peça). A gravação CNC é a versão moderna da gravação, onde a tecnologia CNC automática guia a ferramenta de gravação com alta exatidão e controle de precisão.
O processamento de gravação é usado em muitas áreas, como decoração e sinalização. Além disso, é compatível com uma ampla variedade de materiais e é um processo econômico.
Como funciona a gravação CNC?
Vamos nos aprofundar um pouco mais no mundo da gravura e ver como ela funciona em um ambiente industrial. O fluxo de trabalho de gravação CNC é o seguinte:
cafajeste: Primeiro, um designer cria uma visualização do padrão de gravação usando um software CAD. O maquinista deve ter um bom domínio de CAD para poder criar padrões complexos com rapidez e precisão.
CAM: O software Computer Aided Manufacturing (CAM) é um software especial usado para criar programas para a máquina de gravação CNC de acordo com o design CAD. O engenheiro CAD/CAM utiliza este software para selecionar ferramentas relevantes para o processo de gravação, definir parâmetros de processo e definir caminhos de ferramentas. Finalmente, o software CAM gera um arquivo de código G escrito em uma sintaxe que a máquina CNC entende.
Configurar: Antes de iniciar o processamento de gravação, um operador da máquina configura a peça de trabalho na máquina. Durante este processo, o posicionamento e o nivelamento da peça são importantes para evitar erros de fabricação.
Gravação CNC: Finalmente começa o processo de gravação. A tecnologia CNC é automática, portanto os técnicos não precisam intervir muito após alguns procedimentos iniciais. Concluído o processo, a peça é desmontada e a máquina está pronta para o próximo projeto.
Tipos de gravação CNC
Agora podemos aprender mais sobre os diferentes tipos de processos de gravação CNC. Embora todos produzam resultados aproximadamente semelhantes, eles diferem em muitos aspectos.
Gravação rotativa CNC
A gravação rotativa usa uma ferramenta de corte rotativa para remover material do substrato. A ferramenta de corte é semelhante a uma ferramenta de usinagem normal e possui arestas de corte em forma de ranhuras. Imagine como uma broca gira e corta o material graças às suas arestas vivas.
A forma e o tamanho dos cortadores são importantes porque criam ranhuras que correspondem exatamente ao seu formato. Os formatos comuns incluem fresas em forma de V e de topo esférico (arredondadas).
O gravador CNC possui um fuso especial para segurar e girar essas ferramentas rotativas de gravação. Em geral, a gravação CNC é um processo de alta velocidade, com velocidades de até 20.000 rpm. Além disso, a profundidade de corte está na faixa de 0,5 a 3 mm, dependendo das propriedades do material e dos requisitos de projeto.
Esses recursos tornam a gravação rotativa CNC muito versátil. Também é barato e funciona com a maioria dos materiais.
Gravação a laser CNC
A gravação a laser CNC é fundamentalmente diferente da gravação rotativa. Neste processo, um feixe de laser de alta intensidade aquece a superfície do substrato até uma temperatura na qual ocorre a sublimação (transição direta de fase sólida para gasosa). Isso cria uma depressão na superfície.
A máquina de gravação a laser CNC possui uma cabeça de laser para gerar o feixe de laser. O movimento desta cabeça é controlado por CNC, tornando este processo extremamente preciso e rápido. Além disso, a gravação a laser é muito confiável e durável.
Finalmente, gostaríamos de fazer um pequeno desvio para esclarecer um mal-entendido comum entre gravação a laser, marcação a laser e gravação a laser. A marcação a laser é bastante semelhante à gravação a laser, mas tem uma profundidade de indentação muito menor. Daí a palavra “marca”. A gravação a laser é um processo completamente diferente que utiliza uma reação química para remover material da superfície. Comparado à gravação a laser, é um processo de baixo consumo de energia.
Gravura de arrasto de diamante
O nome “gravura de arrasto de diamante” é bastante autoexplicativo. Este processo envolve arrastar uma ponta de diamante afiada sobre uma superfície para realizar o processo de gravação. Como o diamante é o material mais duro conhecido, é uma ferramenta de gravação eficiente. Além disso, nenhuma ferramenta é girada durante a gravação por arrasto de diamante. O principal processo de remoção de material é, portanto, arranhar.
A gravação por arrasto de diamante CNC é extremamente precisa e rápida graças ao controle preciso dos movimentos da ferramenta. Além disso, a dureza superior do diamante o torna adequado até mesmo para os metais mais duros.
Materiais comuns para processamento de gravação
O processamento de gravação é um processo diversificado em termos de compatibilidade de materiais. Como a mecânica não é muito extrema e depende de operações básicas de corte/queima, uma grande variedade de materiais pode ser gravada em CNC.
Nas seções a seguir, discutiremos as principais categorias de materiais que uma máquina de gravação CNC pode processar facilmente.
metais
Os metais são normalmente os materiais mais comuns encontrados nas oficinas de gravação CNC. A gravação em metal é como uma versão menos complicada da fresagem CNC, usando a mesma fresadora CNC e parâmetros de corte. Na verdade, a maioria das máquinas CNC já serviu como máquinas de gravação em algum momento.
O mesmo se aplica à gravação a laser, que não se trata principalmente de cortar o metal, mas sim de gravar sua superfície.
No entanto, os metais nem sempre são fáceis de usinar e podem exigir ferramentas especiais, como fresas revestidas. Além disso, os metais também são mais caros do que outros materiais graváveis, como os plásticos.
Uma lista de metais que podem ser gravados em CNC:
- alumínio
- Aço e aço inoxidável
- ouro
- Latão
- cobre
- Prata
Além desses metais comuns, metais mais duros, como ligas de titânio, também podem ser gravados em CNC. Em geral, a dureza é a propriedade mais importante a se prestar atenção na gravação CNC porque define o quão difícil é deformar a superfície. Portanto, para materiais mais duros, os especialistas recomendam cortadores de gravação de alto desempenho ou cortadores de diamante com mola.
Plásticos
Os plásticos são outro grupo de materiais utilizados na gravação CNC. O nome “plásticos” refere-se a um grande grupo de polímeros, a maioria dos quais são compatíveis com gravação CNC. Em geral, os termoplásticos são mais adequados para gravação devido à sua excelente estabilidade térmica em comparação com outros grupos de plásticos.
Os plásticos são compatíveis com gravação a laser CNC e gravação rotativa. No entanto, para plásticos, a gravação a laser é a escolha mais popular. É rápido, de baixa manutenção e muito preciso. No entanto, em alguns casos existe um risco ambiental, uma vez que alguns plásticos queimam e produzem fumo, o que requer uma extracção adequada do sistema.
O plástico também não é completamente desconhecido para gravação CNC rotativa. Os plásticos são materiais fáceis de cortar que suportam velocidades de corte e avanços muito elevados. Do lado negativo, às vezes formam rebarbas e podem amolecer durante o corte, limitando a produtividade. Superar essas desvantagens leva a excelentes resultados.
Alguns plásticos comuns para gravação CNC:
- Polietileno
- Poliestireno
- poliamida
- Seção
- nylon
- Poliuretano
Madeira
A gravura em madeira pode ser utilizada em diversas áreas artísticas, como decoração de casa, presente ou item de luxo. A madeira é natural, macia e geralmente a opção mais acessível entre os materiais que discutimos. Além disso, a gravação em madeira é compatível com máquinas de gravação CNC a laser e rotativas.
Existem algumas dicas que você deve ter em mente ao gravar madeira para evitar perda de tempo e dinheiro. A madeira é um material anisotrópico. Isto significa que suas propriedades não são iguais em todas as direções. Em vez disso, eles variam ligeiramente na orientação dos grãos, nos nós e nos anéis de crescimento. Portanto, tenha isso em mente ao escolher madeira para projetos de gravação.
Além disso, o teor de umidade e óleo pode afetar negativamente a eficácia de uma gravadora CNC a laser. Além disso, se você usar uma máquina de gravação rotativa, tome cuidado com o pó de madeira.
Os tipos comuns de madeiras graváveis incluem:
- Madeira macia
- Madeira dura
- Balsa
- bétula
- cortiça
Vantagens da gravação CNC
O uso generalizado da gravação CNC é uma prova de que é um processo viável com inúmeros benefícios. Nesta seção destacamos esses benefícios.
Precisão e exatidão
Alta precisão e exatidão dimensional são as características que definem a tecnologia CNC. O mesmo se aplica a uma máquina de gravação CNC. O controle automático de movimento CNC permite a criação de gravações extremamente precisas de até impressionantes +/- 0,0025 mm.
Este nível de precisão é mais que suficiente para a maioria das aplicações de processamento de gravação.
Economia de tempo
Antigamente, quando a gravação era feita manualmente, os artesãos demoravam horas ou até dias para concluir um projeto de gravura. Eles usavam ferramentas manuais e confiavam em suas habilidades humanas para gravar, o que era compreensivelmente demorado.
A moderna máquina de gravação CNC, por outro lado, é automática e rápida. Grava com avanço rápido e precisão notável, produzindo resultados em minutos.
Ajustamento
O uso de software CAD/CAM na gravação CNC permite uma personalização rápida e fácil dos designs de gravação. Os usuários têm a capacidade de fazer alterações em seus projetos CAD e implementá-las imediatamente no processo.
Esse recurso é extremamente conveniente para oficinas especializadas em prototipagem rápida ou múltiplos projetos simultâneos. Você pode corrigir erros rapidamente ou mudar para um design diferente, aumentando a produtividade.
Aplicações de gravação CNC
A gravação CNC tem inúmeras aplicações em uma ampla variedade de indústrias. Embora não possamos cobrir todos eles, os mais importantes são brevemente explicados a seguir.
Fabricação de sinalização: Sinais de trânsito ou anúncios geralmente são feitos por gravação CNC. Eles são duráveis e podem suportar diferentes condições climáticas. Portanto, eles são muito adequados para esta aplicação.
Joia: Os joalheiros gravam itens como pingentes e pulseiras usando máquinas CNC para criar designs atraentes ou textos personalizados.
Rotulagem industrial: Quase todas as indústrias possuem marcações para equipamentos, segurança, instruções, etc. A tecnologia de gravação é um método popular para criar marcações industriais permanentes e personalizadas.
Prêmios e Troféus: Troféus são sempre bons quando seu nome está neles! Muito provavelmente este nome foi afixado graças a uma máquina de gravação CNC.
Concluindo
A gravação CNC é, sem dúvida, uma parte importante da indústria transformadora moderna e oferece uma ampla gama de possibilidades e aplicações. Também podemos apreciar os padrões artísticos e os sinais/marcações úteis encontrados em todo o nosso entorno. É isso que a edição de gravuras traz ao mundo!
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre gravura e água-forte?
A gravação e o ataque químico envolvem a remoção de material da superfície da peça de trabalho. No entanto, ambos os métodos são baseados em fenômenos físicos diferentes. A gravação é um processo mecânico que remove material cortando com uma ferramenta afiada. A gravação é um processo químico no qual o material é queimado na superfície.
Qual software é usado em uma máquina de gravação CNC?
As máquinas de gravação CNC requerem software CAD/CAM para realizar tarefas de gravação. O programa permite ao usuário especificar a geometria da gravação, selecionar a ferramenta e os parâmetros de corte e o caminho da ferramenta. Depois de concluído, gera comandos que são passados ao controlador da máquina.
Quais fresas ou brocas são necessárias para gravação CNC?
A gravação CNC usa fresas ou brocas semelhantes às encontradas em máquinas CNC normais. O tipo mais comum é a fresa de ponta em V com ponta sólida de metal duro. Fresas de metal duro também são populares. Cortadores com ponta de diamante também são usados para materiais mais duros. Se o projeto exigir uma superfície arredondada, são usadas fresas de topo esféricas.
