Guia para Usinagem de Bronze
O bronze tem sido usado para criar esculturas e artefatos impressionantes desde o início dos tempos. A usinagem moderna do bronze utiliza máquinas CNC e usinagem de alta precisão para remover material de ligas de bronze com eficiência.
O bronze vem em muitas ligas e graus, o que torna a usinagem do bronze crítica, pois os parâmetros de usinagem mudam de grau para grau. usinagem CNC o bronze normalmente usa operações de torneamento e fresamento, com algumas características exigindo perfuração, rosqueamento e retificação, dependendo da complexidade.
O que é usinagem de bronze?
A usinagem do bronze é o processo de corte, moldagem e conformação de ligas de bronze. O bronze é uma liga de cobre e estanho, conhecida principalmente por sua resistência à corrosão e à corrosão.
O bronze tem uma cor marrom-avermelhada e é valorizado por seu acabamento e aparência estética. É mais macio que o aço inoxidável e pode ser usinado com facilidade e rapidez. A usinagem do bronze utiliza ferramentas como brocas, fresas de topo, tornos e usinagem CNC. O bronze utiliza, em especial, projetos CAD e ajustes automáticos para criar designs complexos.
Engrenagem de bronze sendo usinada
Experimente o Boda agora!
Quais ligas de bronze são adequadas para usinagem?
O uso de diferentes ligas de bronze no seu processo de usinagem produzirá propriedades e resultados distintos. Aqui estão algumas das ligas de bronze mais comuns adequadas para usinagem:
Bronze de Alumínio
O bronze-alumínio é feito de cobre e alumínio, com outros elementos como ferro, níquel e silício adicionados. O resultado é um material robusto com excelente resistência à corrosão e alta resistência ao desgaste.
É usado principalmente na indústria marítima para hélices, bombas e fixações, juntamente com trens de pouso de aeronaves, joias, arquitetura e engenharia industrial.
Bronze de fósforo
O bronze fosforoso é uma mistura de cobre com estanho e fósforo que cria um material resistente e de baixo atrito, popular na produção de molas, rolamentos e outros contatos elétricos. Pode conter também outros elementos para aumentar a resistência e a rigidez.
Rolamento de Bronze
O bronze para rolamentos funciona melhor em situações de alta pressão, graças às suas propriedades de baixo atrito e alta resistência ao desgaste. Recebe o nome "Bronze para Rolamentos" por ser o ingrediente preferido para usinagem de engrenagens e rolamentos.
Rolamento de Bronze
Bronze de silício
O bronze silício é um bronze resistente à corrosão, composto por 96% de cobre, um pouco de silício e outras ligas, como manganês e zinco. É popular na usinagem CNC devido à sua resistência e autolubrificação, que reduz o atrito e o desgaste quando usado em fixadores, ferragens marítimas e componentes de rolamentos.
Experimente o Boda agora!
Processo de Usinagem de Bronze
Depois de selecionar a liga de bronze para o processo de usinagem CNC, você estará pronto para prosseguir para a próxima etapa. Tudo o que você precisa fazer é seguir alguns passos importantes:
Seleção de Liga
Selecione a peça de trabalho ou blank de liga de bronze correto para usinagem de acordo com suas necessidades.
- C93200 (Rolamento Bronze): Rico em chumbo (cerca de 7% a 9% da composição), esta é uma liga para buchas, rolamentos e engrenagens ou peças móveis semelhantes sob carga moderada, onde boa lubrificação e resistência ao desgaste são desejadas.
- C95400 (Bronze Alumínio): Durável e resistente a ambientes corrosivos, o bronze-alumínio é usado em aplicações de alta carga, incluindo componentes de válvulas, peças de bombas e equipamentos marítimos de serviço agressivo.
- C54400 (Bronze Fósforo): Esta liga incorpora fósforo para aumentar a tenacidade e a resistência à fadiga, tornando-a eficaz para uso como molas, conectores elétricos e instrumentos de precisão, onde flexibilidade e durabilidade são critérios cruciais de projeto.
- C65500 (Bronze Silício):Esta liga soldável tem excelente resistência à corrosão para aplicações em água salgada e é frequentemente usinada em parafusos, fixadores e acessórios arquitetônicos onde tanto a forma quanto a função são importantes.
Configurar máquina CNC
Em seguida, fixe sua peça de bronze na máquina CNC e comece o processo de entalhar, furar e moldar como desejar.
A máquina automatiza a operação, mas você deve ficar de olho na velocidade e nas taxas de avanço para que o bronze seja cortado exatamente de acordo com suas especificações.
Verifique regularmente as ferramentas
Reduza o desgaste das ferramentas utilizando refrigerantes solúveis em água ou à base de óleo, adequados para bronze. Isso reduzirá o atrito e manterá a configuração de usinagem fria, evitando o superaquecimento durante trabalhos mais pesados.
Acabamento
O processo de usinagem termina com a remoção completa de arestas ásperas e partes salientes que sobraram de todo o corte e modelagem. Você pode limpar e polir a peça de bronze para dar-lhe um acabamento brilhante.
Em alguns casos, pode ser necessário tratar termicamente o bronze para melhorar sua tenacidade e resistência à corrosão.
Controle de qualidade
A etapa final envolve inspecionar a qualidade do seu trabalho e garantir que ele esteja de acordo com suas especificações e dimensões exatas.
Torneamento CNC de bronze
O torneamento CNC para bronze utiliza um mandril rotativo em um torno, onde a peça de bronze é fixada. À medida que a peça gira em alta velocidade, uma ferramenta de corte de ponta única se move para moldar o material radialmente.
A maioria das operações de torneamento CNC são automáticas e usam um código G para ajustar automaticamente as taxas de avanço, a velocidade do mandril e o fluxo do líquido de arrefecimento.
Fresamento CNC de bronze
A fresagem CNC para bronze concentra-se em peças mais complexas em termos de formato e características. A fresagem CNC utiliza controle numérico computadorizado para criar cortes, formas e características precisas no bronze.
A fresagem CNC utiliza uma ferramenta de corte rotativa e uma peça de bronze fixa. É um processo de usinagem subtrativa que utiliza instruções de um arquivo CAM e geralmente corta peças retangulares.
A fresagem CNC de bronze utiliza fresas de topo de metal duro para cortar bronze. É preferível usar revestimentos de TiN em ferramentas de metal duro para prolongar sua vida útil. A usinagem de bronze produz cavacos pegajosos, e um solvente à base de água pode removê-los da região de corte.
- Avanço: 300 – 800 RPM e uma taxa de avanço entre 0.002 a 0.005 polegadas por dente.
- Líquido de refrigeração: Líquido de refrigeração à base de água ou usinagem a seco em velocidades mais baixas para peças pequenas.
Desafios e Soluções da Usinagem CNC em Bronze
A usinagem de bronze com máquinas CNC oferece inúmeras vantagens em termos de precisão, eficiência e eficácia. No entanto, lidar com bronze pode ser complicado e, muitas vezes, você pode encontrar desafios específicos.
Material de latão pegajoso e acúmulo
O bronze e especialmente suas ligas, como o bronze fosforoso (C54400), podem ser "pegajosos", ou seja, pegajosos, fazendo com que o material manche a borda da ferramenta de corte (chamada de aresta postiça ou BUE), o que acaba criando uma ferramenta cega e destruindo o acabamento da superfície.
Para reduzir a aderência, use ferramentas de carboneto afiadas e polidas — sem revestimento ou com um revestimento de baixo atrito, como TiN.
Utilize um lubrificante à base de água que possa remover cavacos e detritos das áreas de usinagem. Para instalações secas, o ar comprimido funciona, mas cuidado com o calor.
Peça de metal giratória
Endurecimento de trabalho
O bronze endurecerá na superfície se o material for cortado de forma muito agressiva ou se uma ferramenta insuficientemente afiada for usada nas passagens subsequentes, correndo o risco de quebra da ferramenta e/ou desgaste excessivo.
Utilize cortes muito rasos, com profundidade de corte de 0.020 a 0.050 pol. para desbaste e menores para acabamento, para evitar sobrecarga. Avanços de torneamento semelhantes, em torno de 0.002 a 0.005 pol./dente. Mantenha ferramentas afiadas e substitua-as proativamente; ferramentas cegas contribuem para o endurecimento.
Geração de Calor
O atrito em altas velocidades ou cortes substanciais pode criar calor suficiente para deformar a peça de trabalho ou ferramenta, caso em que ocorrerá expansão térmica ou desgaste da ferramenta.
Para resolver isso, mantenha as rotações do fuso moderadas, dependendo da liga, por exemplo, 300-800 RPM na faixa correspondente ao diâmetro da ferramenta. Use refrigerante para controlar o calor e prolongar a vida útil da ferramenta.
Minimize o tempo de corte contínuo (ou seja, desbaste escalonado da peça de trabalho em vez de uma única passagem profunda).
Gerenciamento de chips
Remova cavacos contínuos que obstruem o espaço de trabalho, envolvem a ferramenta ou arranham a peça ao usinar bronze.
Empregar ferramentas com geometrias de quebra de cavacos (fresas de topo de hélice alta para fresamento, etc.)
Aumente um pouco a taxa de avanço para criar cavacos mais curtos, mas não a ponto de empurrar a ferramenta. O líquido de arrefecimento ou o jato de ar devem soprar os cavacos para fora do caminho.
Alternativa ao bronze na usinagem
Como você descobriu neste artigo, o bronze é um material fantástico para usinagem. No entanto, existem outras opções que você também pode considerar, dependendo das necessidades do seu projeto.
Controle de Qualidade em Latão
Resina
O latão é frequentemente considerado uma alternativa melhor ao bronze se o seu trabalho exigir um material mais leve e com maior condutividade elétrica. É fácil de trabalhar graças à sua versatilidade e ao seu preço. O latão é geralmente muito mais barato do que o bronze e outros materiais substitutos, como o cobre.
Cobre
O cobre é outra alternativa que funciona melhor em ambientes onde alta condutividade elétrica e térmica é essencial. usinagem de cobreOs fabricantes podem criar componentes de cobre precisos, aproveitando as propriedades naturais do material para aplicações elétricas, térmicas e industriais. Alguns consideram o cobre mais fácil de trabalhar do que o bronze e o latão, principalmente por manter as qualidades de alta resistência à corrosão e flexibilidade. No entanto, o cobre é mais macio do que o bronze, o que pode dificultar sua aplicação em projetos que priorizam a durabilidade a longo prazo.
Aço
O aço supera a força e a resistência à corrosão do bronze em qualquer situação, além de suportar o uso de produtos químicos e temperaturas extremas. O aço inoxidável, em especial, é muito resistente à ferrugem e à corrosão.
Alumínio:
O alumínio na usinagem CNC é geralmente mais fácil e rápido de trabalhar devido à sua leveza. Funciona melhor em situações que exigem usinagem de alta velocidade, boa condutividade térmica e peças leves.
Peças aeroespaciais e componentes automotivos frequentemente usam usinagem de alumínio.
Serviços de usinagem de bronze em Boda-Tech
Você está procurando fornecedores de bronze de alta qualidade e serviços de usinagem de cobreNa Boda, oferecemos soluções de usinagem de alta precisão e mantemos um estoque de ligas de bronze com padrões UNS exatos para atender a diferentes requisitos de aplicação.
Entre em contato hoje para uma consulta gratuita sobre seu projeto de bronze.
Conclusão
O bronze se destaca como um material versátil, com boa resistência à corrosão e estética. Embora a usinagem do bronze apresente muitos desafios, as ferramentas e velocidades de avanço corretas podem superar qualquer obstáculo.
O bronze é usado em rolamentos, engrenagens, buchas e máquinas industriais, provando que usinagem de alta precisão e ferramentas corretas podem produzir peças complexas de bronze.