O aço é o material principal mais utilizado na indústria de maquinação CNC. As suas vantagens abrangentes são altamente compatíveis com os requisitos de maquinação de alta precisão, alta eficiência e múltiplos cenários do CNC, tornando-o a primeira escolha para a maquinação de várias peças:
Grau: Aço AISI 1018, Q235, 20#
Propriedades: Baixa dureza (HB 120-160), boa plasticidade, fácil de cortar, fácil de soldar, boa conformabilidade a frio; resistência moderada, propenso a enferrujar
Maquinação: Capacidade de corte a alta velocidade, baixo desgaste da ferramenta; o desbaste permite grandes avanços e profundidades de corte; é necessário tratamento anti-ferrugem
Aplicações: Suportes, dispositivos de fixação, caixas, componentes estruturais não estruturais, peças de chapa metálica
Grau: Aço AISI 1045, 40#
Propriedades: Resistência, dureza e tenacidade equilibradas; o desempenho global pode ser significativamente melhorado através de têmpera e revenido; boa maquinabilidade
Maquinação: Maquinação direta ou acabamento após têmpera e revenido; parâmetros de corte moderados; adequado para todos os processos, incluindo torneamento, fresagem, perfuração e retificação
Aplicações: Veios, engrenagens, parafusos, bielas, bases de moldes, componentes estruturais de suporte de carga.
Graus: 65Mn, AISI 1095, T8, T10
Propriedades: Elevada dureza, boa resistência ao desgaste, boa elasticidade; elevada resistência, mas fraca tenacidade e fragilidade; fraca maquinabilidade
Maquinação: A maior parte da maquinagem de desbaste no estado recozido; após a têmpera, só pode ser rectificado; as ferramentas desgastam-se facilmente, exigindo baixa velocidade e pequena profundidade de corte.
Aplicações: Ferramentas de corte, punções, molas, blocos de desgaste, ferramentas de medição
Graus: 12L14, 1215, Y15, Y40Mn
Propriedades: Fácil quebra de aparas durante o corte, elevado acabamento superficial, longa vida útil da ferramenta, elevada eficiência de maquinagem; a resistência e a tenacidade são ligeiramente inferiores às do aço-carbono comum.
Maquinação: Adequado para maquinagem de alta velocidade e alto avanço; adequado para tornos automáticos e produção em lote CNC de pequenas peças de precisão.
Aplicações: Veios de precisão, pinos, porcas, componentes electrónicos, peças para instrumentos.
Graus: 40Cr (AISI 4140), 20CrMnTi, 35CrMo
Propriedades: A força, a resistência à fadiga e a resistência ao desgaste são muito superiores às do aço-carbono; boa temperabilidade e deformação mínima após tratamento térmico; boa maquinabilidade
Maquinação: Excelente maquinabilidade após têmpera e revenido; adequado para peças pesadas e de alta precisão; requer ferramentas e parâmetros de corte adequados
Aplicações: Engrenagens, veios estriados, parafusos de alta resistência, inserções de moldes, componentes hidráulicos
Graus: Cr12、Cr12MoV、D2、SKD11
Propriedades: Elevada dureza (HRC 58-64), elevada resistência ao desgaste, elevada resistência à compressão; dureza moderada.
Aplicações: Matrizes de estampagem a frio, matrizes de corte, matrizes de estiragem, matrizes de conformação, blocos de desgaste.
Graus: H13、SKD61、4Cr5MoSiV1
Propriedades: Resistência a altas temperaturas, resistência à fadiga térmica, boa condutividade térmica; excelente tenacidade.
Aplicações: Moldes de fundição sob pressão, moldes de forjamento a quente, moldes de extrusão, núcleos/cavidades de moldes de injeção.
Graus: S136、NAK80、P20
Propriedades: O S136 é resistente à corrosão e pode ser polido com espelho; o NAK80 é pré-endurecido e não requer tratamento térmico; o P20 é altamente versátil.
Aplicações: Moldes de alto acabamento espelhado, moldes resistentes à corrosão e moldes de injeção comuns.
| Material | Grau | Teor de carbono | Vantagens | Aplicações |
|---|---|---|---|---|
| Aço de baixo carbono | Aço 1018, Q235, 20# | ≤0,25% | Fácil de processar, pouco dispendioso | Suportes, acessórios |
| Aço de carbono médio | Aço 1045, 40# | 0.45% | Bom desempenho global | Veios, engrenagens, bases de moldes |
| Aço de alto carbono | 65Mn, 1095, T8, T10 | ≥0,6% | Elevada dureza, resistência ao desgaste, boa elasticidade | Ferramentas, punções, molas |
| Aço de corte livre | 12L14, 1215, Y15, Y40Mn | 0.15% | Corte rápido, acabamento superficial elevado | Veios de precisão, pinos, componentes electrónicos |
| Aço de liga leve | 40Cr (4140), 20CrMnTi, 35CrMo | 0.40% | Alta resistência, resistente ao desgaste | Engrenagens, veios estriados, peças hidráulicas |
| Aço para moldes para trabalho a frio | Cr12, Cr12MoV, D2, SKD11 | 1.5% | Elevada dureza, resistente ao desgaste | Matrizes de estampagem a frio, matrizes de corte, matrizes de conformação |
| Aço para moldes para trabalho a quente | H13, SKD61, 4Cr5MoSiV1 | 0.4% | Resistente à fadiga térmica | Moldes de fundição sob pressão, moldes de forjamento a quente, núcleos de moldes de injeção |
| Aço para moldes de plástico | S136, NAK80, P20 | 0.3%-0.4% | Grande versatilidade, pode ser polido/pré-endurecido | Moldes de alto acabamento espelhado, moldes de injeção em geral |
Compatibilidade de ferramentas: Dar prioridade à utilização de ferramentas de carboneto, adequando o revestimento à dureza do aço (por exemplo, revestimento TiAlN para aço-carbono normal, ferramentas CBN para aço de elevada dureza) para reduzir o desgaste da ferramenta e a lascagem.
Parâmetros de corte: Siga o princípio de "alta velocidade, grande avanço para aço macio, baixa velocidade, pequena profundidade de corte para aço duro", definindo a velocidade do fuso, a taxa de avanço e a profundidade de corte de forma adequada para evitar forças de corte excessivas ou deformação térmica.
Arrefecimento e lubrificação: Assegurar o arrefecimento e a lubrificação adequados durante todo o processo de maquinagem, utilizando um líquido de arrefecimento adequado ao aço (por exemplo, líquido de arrefecimento de extrema pressão para aço de alta liga), pulverizando-o diretamente na zona de corte para reduzir o calor de corte e minimizar a aderência da ferramenta.
Rigidez de aperto: Garantem uma fixação segura, minimizando a saliência da ferramenta e evitando a vibração e a deslocação durante a maquinagem. Os aços de elevada dureza requerem dispositivos de fixação especializados para garantir a precisão dimensional.
Especificações do processo: Efectue o desbaste e o acabamento separadamente. O desbaste remove o excesso de material e liberta as tensões internas, enquanto o acabamento assegura a precisão da superfície e a estabilidade dimensional, dando prioridade à fresagem em subida.
Torneamento CNC de adaptador de encaixe
Torneamento CNC do pistão
Peças para veículos de energia nova
Peças para veículos de energia nova
R: Para o aço de carbono normal (aço de baixo carbono, aço de médio carbono), as ferramentas de carboneto cimentado revestidas a TiAlN são preferíveis devido à sua melhor resistência ao desgaste e compatibilidade. Para aço de elevada dureza (aço de elevado teor de carbono, aço para moldes), são necessárias ferramentas de CBN ou de cerâmica com um revestimento de TiCN para evitar eficazmente a quebra e o desgaste da ferramenta.
R: Há três razões principais: Primeiro, a dureza da ferramenta é incompatível com o aço; não foi selecionada uma ferramenta inadequada. Em segundo lugar, os parâmetros de corte não eram razoáveis; para o aço duro, a velocidade de rotação e a profundidade de corte não foram reduzidas, resultando em forças de corte excessivas. Em terceiro lugar, a fixação não era segura e a vibração da maquinagem causava lascagem.
R: O desbaste remove a maior parte do material da peça de trabalho, e o calor de corte e a tensão interna gerada durante o processo podem causar uma ligeira deformação da peça de trabalho. A separação dos processos de desbaste e acabamento permite que a peça liberte totalmente a tensão interna após o desbaste e, em seguida, o processo de acabamento controla com precisão a precisão dimensional e a qualidade da superfície, evitando a deformação que poderia afetar os resultados da maquinagem.
R: Não é necessário nenhum melhoramento especial de arrefecimento. O aço de corte livre contém enxofre, chumbo e outros elementos, tornando as aparas mais fáceis de partir e menos propensas a aderir à ferramenta. As emulsões normais são suficientes para a maquinagem. A chave é assegurar uma remoção suave das aparas. Aumentar a velocidade do fuso e a taxa de avanço de forma adequada pode melhorar a eficiência.
R: Devem ser utilizados acessórios especializados para garantir a rigidez da fixação e reduzir a saliência da ferramenta (L/D≤3) para evitar a vibração e a deslocação da peça durante a maquinagem. A força de aperto excessiva também deve ser evitada para prevenir a deformação da peça de trabalho e garantir que a precisão dimensional cumpre os requisitos.
R: O princípio fundamental é adequar o tipo de aço. O aço-carbono normal pode ser maquinado com emulsões normais; o aço de alta liga e o aço para moldes requerem refrigerantes de extrema pressão que contenham aditivos de enxofre/cloro, que podem reduzir eficazmente o calor de corte, reduzir a aderência da ferramenta e prolongar a sua vida útil.
