O que é uma rebarba metálica? Tipos, causas e soluções.

rebarba metálica

A rebarba metálica, ou simplesmente rebarba, é uma imperfeição de usinagem que não é apenas incômoda, mas também um risco à segurança e um problema estético. Ela se forma em uma borda usinada devido à deformação plástica do material durante a usinagem ou o corte. 

A formação de rebarbas em peças metálicas pode ser causada pelo processo de usinagem, pelo tipo de material e pelo tipo e qualidade da ferramenta. Para solucionar esse problema, é necessário otimizar esses aspectos, por exemplo, utilizando ferramentas de usinagem afiadas e de alta qualidade. 

Praticamente todos os procedimentos de usinagem de metais resultam em algum tipo de rebarba. Portanto, ao encomendar a usinagem de suas peças, você deve verificar como o prestador de serviços lida com rebarbas e outros desafios relacionados ao processo. 

Um ótimo ponto de partida é entender os fundamentos da usinagem de rebarbas, desde os fatores desencadeantes até as soluções. Continue lendo para obter mais informações. Boda. 

 

O que é uma rebarba? O que são rebarbas em metais?  

Rebarbas em metal são bordas afiadas e indesejadas ou seções salientes de um material que se formam após operações de usinagem, como torneamento, corte a laser ou perfuração. Essas saliências podem se formar quando uma ferramenta de corte se deforma em vez de remover o material com precisão. As imperfeições também ocorrem quando os parâmetros do processo de usinagem levam o material da peça a níveis além do seu limite de corte limpo.

 

Como se forma uma rebarba metálica? Os processos de fabricação envolvidos.

Rebarbas metálicas são formadas em diferentes configurações de fabricação de metais, desde processos de usinagem, incluindo fresagem, torneamento e furação, até processos de fabricação de chapas metálicas, incluindo processos de estampagem de metais. 

É importante notar que materiais mais macios, como alumínio e cobre, são mais propensos a formar rebarbas durante a usinagem ou fabricação de chapas metálicas do que materiais mais duros. Esses metais tendem a se deformar durante esses processos, em vez de fraturarem perfeitamente. 

Formação de rebarbas 

 

Tipos de rebarbas metálicas

Prós em puncionamento e estampagem de chapas metálicas Conheça as particularidades de todos os tipos de rebarbas, incluindo as distintas: rebarbas de corte, rebarbas de Poisson, rebarbas de rolamento, rebarbas de rasgo e rebarbas térmicas. Cada uma delas é criada de forma única, sendo a diferença geralmente na maneira como o material se comporta durante a deformação. Conforme demonstrado na discussão abaixo, alguns casos envolvem separação de metal, deformação lateral, curvatura das bordas, fratura incompleta ou fusão e solidificação. 

Para peças com furos, ranhuras ou aberturas repetidas específicas, consulte nossa lista de especificações. serviços de perfuração de chapasInclua o material, a espessura, os pontos de referência do desenho e os requisitos de acabamento da borda para que as ferramentas e o processo de fabricação possam ser avaliados.

Rebarbas de corte 

Rebarba de corte

Rebarbas de corte são comuns em operações de corte ou separação em tornos. Elas são evidenciadas por pedaços extras de material que permanecem após a separação das peças pela ferramenta de corte. 

Rebarbas Poisson 

Rebarbas de Poisson estão associadas a materiais dúcteis e geralmente se formam ao longo das bordas. A causa específica desse problema é a deformação plástica da borda do material, em parte lateral. 

Rebarbas de rolamento

As rebarbas de rolamento são encontradas principalmente em usinagem de furação, fresagem e ranhuramento, e se apresentam como dobras curvas no material. 

Rasgar rebarbas 

Rebarbas em forma de lágrima se formam na lateral da peça usinada devido à conformação em vez do corte completo. Essas rebarbas são encontradas principalmente em perfuração de chapa metálica operações. 

Rebarbas Térmicas

Rebarba térmica

Também conhecidas como escórias, essas rebarbas metálicas se formam após o endurecimento do metal fundido em operações de soldagem, corte a plasma ou corte a laser. Elas surgem depois que o metal base esfria. Uma boa solução é remover essas imperfeições com uma escova de aço. 

 

Por que é importante remover rebarbas? – Efeitos das rebarbas metálicas

As rebarbas metálicas em processos de corte de chapas metálicas e similares são removidas porque, se não forem tratadas, podem afetar diversos aspectos da peça usinada e da empresa como um todo. Os impactos incluem segurança, precisão de montagem, funcionamento, estética do produto e eficiência da produção. 

Interferência na função e montagem do componente

Rebarbas podem interferir na funcionalidade de peças e componentes. Mesmo as menores rebarbas podem causar desalinhamento ou encaixe incorreto das peças. Isso pode prejudicar seriamente o funcionamento e o desempenho. 

Preocupações de segurança

As rebarbas metálicas possuem bordas afiadas que podem facilmente ferir uma pessoa, seja o usuário final ou o operador da máquina. 

Estética do Produto 

Rebarbas não são esteticamente agradáveis ​​e podem facilmente diminuir o valor estético de uma peça. Indústrias que priorizam a estética podem não trabalhar com peças cheias de rebarbas. 

Rejeições ou retrabalhos de peças dispendiosos

Nas indústrias aeroespacial, médica e outras de alto risco, um pequeno erro pode ser desastroso. Mesmo uma única peça com rebarba é suficiente para gerar rejeições ou retrabalhos dispendiosos. Essas indústrias não querem arriscar a segurança. 

Eficiência de produção mais lenta 

A remoção de rebarbas implica em maior tempo gasto no processo de fabricação, o que também é dispendioso. A relação custo-benefício do processo é afetada. 

 

Métodos e ferramentas para remover rebarbas metálicas

Antes e depois da rebarbação

rebarbação A remoção de rebarbas metálicas é possível através dos seguintes métodos: acabamento manual, rebarbação por punção, rebarbação de furos, escovação, remoção eletroquímica, tamboreamento, retificação, laminação e processos térmicos. Cada um desses métodos requer ferramentas específicas para remoção de rebarbas metálicas, incluindo facas de rebarbação, limas e lixas. puncionamento de metal máquinas, ferramentas de corte montadas em eixo e eletrodos.

Os métodos e as respectivas ferramentas são discutidos a seguir:

Acabamento/Rebarbação Manual 

Esta é uma estratégia convencional caracterizada pelo uso de lixa ou outras ferramentas manuais para remover a rebarba de usinagem. Os métodos desta categoria incluem:

• Escovação manual
• Utilização de lixa
• Ferramentas elétricas portáteis
• Facas de corte de rebarbas

rebarbação manual

Vantagens da rebarbação manual

• Método de baixo custo
• Versatile 

Desvantagens da rebarbação manual

• Somente para operações de usinagem em pequena escala.

• Resultados inconsistentes no corte de rebarbas
• Demorada 
• Inadequado para geometrias complexas

Métodos Mecânicos

Esses métodos utilizam força abrasiva ou física para remover rebarbas das peças. Os processos incluem retificação, escovação, tamboreamento (acabamento em tambor), laminação, acabamento vibratório, rebarbação de furos e aplicação de perfuração. Esses métodos mecânicos, juntamente com as outras opções (métodos eletroquímicos, térmicos e automatizados), resolvem as deficiências da rebarbação manual. 

Seguem mais detalhes sobre as tecnologias mecânicas;

Moagem:  

A retificação consiste na utilização de uma roda abrasiva rotativa para remover rebarbas de um material. Este método é ideal para produzir superfícies e bordas lisas, mesmo em materiais duros.

Escovar 

As escovas de rebarbação possuem fios finos ou filamentos metálicos em um disco giratório. Conforme o disco gira, os fios ou filamentos removem as rebarbas da borda da peça. Embora a escovação não seja muito consistente, é um processo rápido e de baixo custo. 

Polimento por tamboreamento (acabamento em barril) 

O tamboreamento é uma técnica mecânica de rebarbação de peças que consiste na rotação de uma combinação das peças a serem rebarbadas e de um meio abrasivo dentro de um tambor ou cilindro. Os fabricantes valorizam bastante esse método de rebarbação devido à sua relação custo-benefício. 

Um conjunto de copos

Além de remover as rebarbas, o processo de tamboreamento também lustra as peças. Para resultados personalizados, especialmente em relação ao acabamento da superfície, o abrasivo é combinado com materiais especiais. O polimento de tambores é um processo que envolve a remoção de resíduos de tambores. tamborilamento molhado tipo ou um tamboreamento a seco tipo, dependendo se a água é usada. 

rolando 

Na laminação, a peça com rebarbas passa por rolos potentes que achatam e suavizam as rebarbas. Este método é preferível quando a distorção da peça é indesejável e a pressão precisa ser constante. É usado principalmente para rebarbar chapas metálicas.  

Acabamento Vibratório 

Rebarbação vibratória

O acabamento vibratório ou rebarbação é um processo no qual as peças são carregadas em uma câmara e vibradas. A câmara é conectada a amortecedores ou molas, que separam a base do mecanismo vibratório. A fonte de vibração é um peso giratório descentrado. Existem diferentes modelos de máquinas de rebarbação vibratória, incluindo máquinas de calha e máquinas de tambor circular.

Rebarbação de furos

Rebarbação de furos

A rebarbação de furos é uma técnica projetada para remover rebarbas da superfície interna de um furo usinado. Uma ferramenta especial com extremidade cônica é usada para essa operação. O processo é simples, acessível e rápido, mas só é adequado para furos.  

Rebarbação de punção

Como o próprio nome sugere, a rebarbação por punção consiste em uma matriz ou punção que remove a rebarba da peça de trabalho. Essa estratégia mecânica, baseada nos fundamentos de processos de estampagem de metal, geralmente envolve matrizes de dimensionamento e matrizes de corte. Sua produtividade e eficiência são muito superiores às da rebarbação manual; a limitação a geometrias mais simples e a necessidade de ferramentas especiais são preocupações. 

Vantagens da rebarbação mecânica

• Versatilidade de materiais e complexidade
• Maior precisão 
• Pode ser automatizado para aumentar a produtividade.
• Método relativamente rápido, especialmente para processamento em média a grande escala.

Desvantagens da rebarbação mecânica

• Requer controle adequado para evitar alterações na superfície.
• Custo de manutenção devido ao desgaste da ferramenta
• Não é adequado para componentes finos ou delicados.

Rebarbação eletroquímica (ECD)

A rebarbação eletroquímica consiste na utilização de um eletrólito para dissolver as rebarbas. A peça de trabalho atua como ânodo, enquanto a ferramenta atua como cátodo. A eletrólise concentra-se nas áreas com rebarbas. À medida que o eletrólito transfere carga entre os dois terminais, o processo de rebarbação é efetuado. A rebarbação eletroquímica é excelente para remover rebarbas de geometrias complexas e materiais condutores de difícil usinagem. 

Vantagens da rebarbação eletroquímica

• Ideal para geometrias complexas e áreas de difícil acesso.
• Isento de distorção térmica e tensão mecânica
• Não afeta o metal base.
• Muito preciso 

Desvantagens da rebarbação eletroquímica

• Requer alto nível de conhecimento técnico.
• Alto custo inicial

Rebarbação Térmica

A rebarbação térmica envolve combustão em alta temperatura que derrete as rebarbas da peça. A energia térmica, como a técnica também é chamada, produz uma onda de choque térmica que vaporiza as imperfeições da superfície. 

Rebarbação térmica

A baixa relação superfície/massa da outra parte da peça e o breve tempo de exposição fazem com que apenas a rebarba seja afetada pela vaporização. Observe que a rebarbação térmica é geralmente recomendada para materiais propensos à oxidação e de baixa condutividade. 

Vantagens da rebarbação térmica

• Tempos de ciclo relativamente curtos
• Remoção uniforme de rebarbas, mesmo em peças complexas.
• Rebarbação múltipla de diferentes superfícies e passagens

Desvantagens da rebarbação térmica

• Alto custo de configuração
• Não é a melhor opção para peças/materiais sensíveis ao calor.
• Uma limpeza secundária pode ser necessária. 

Técnicas automatizadas de rebarbação

Os métodos automatizados de rebarbação são adequados para peças produzidas em grande volume. Algumas técnicas dessa categoria são a rebarbação eletroquímica, a rebarbação térmica, a rebarbação vibratória, a rebarbação por tamboreamento, a rebarbação linear e a rebarbação criogênica. A automação é, em grande parte, um complemento às técnicas já discutidas anteriormente. Os benefícios dessa estratégia são... corte de chapa São elas: o acabamento superficial aprimorado e a repetibilidade do processo, devido à consistência da temperatura, pressão, tempo de ciclo e trajetória da ferramenta. 

Vantagens da rebarbação automatizada

• Qualidade e repetibilidade aprimoradas
• Maior velocidade de produção
• Integra-se facilmente às linhas de produção modernas.
• Permite o controle preciso de vários elementos de rebarbação. 

Desvantagens da rebarbação automatizada

• Alto investimento inicial
• Só é economicamente viável para produção em larga escala. 
• É necessário pessoal qualificado para a calibração e manutenção dos equipamentos.

Como prevenir ou controlar rebarbas metálicas 

Estratégias eficazes para o controle de rebarbas em metais abrangem aspectos como o uso de ferramentas de corte afiadas, a otimização das taxas e parâmetros de avanço da usinagem, o uso de fluido de corte adequado e a aplicação de técnicas de rebarbação no processo de fabricação. Outras áreas em que se deve insistir incluem o projeto de peças com características que reduzem rebarbas, a implementação de medidas rigorosas de controle de qualidade e práticas de manutenção preventiva de máquinas que garantam a precisão das ferramentas e da usinagem. 

As estratégias são discutidas mais detalhadamente abaixo.

Ferramentas de corte de qualidade

Corte de qualidade 

As ferramentas de usinagem adequadas para combater rebarbas em metal são aquelas afiadas e relevantes que garantem precisão, idealmente, na primeira usinagem. Por outro lado, ferramentas cegas, tortas ou quebradas contribuem para a formação de rebarbas. 

Taxas de avanço e parâmetros de corte otimizados

Para aumentar a qualidade da ferramenta, os parâmetros de corte e as taxas de avanço devem ser otimizados para evitar rebarbas no metal. Otimização significa ajuste fino para adequar à respectiva operação de usinagem em termos de profundidade de corte, engate dos dentes, velocidade de corte e assim por diante.

Parâmetros de corte otimizados

Os benefícios da otimização incluem geração mínima de calor e menores forças de corte, o que resulta em maior precisão dimensional. 

Uso de refrigerante

Utilizar o tipo e a vazão corretos de fluido de corte é fundamental para evitar a formação de rebarbas, pois essa abordagem reduz o atrito e o acúmulo de calor. A aplicação adequada do fluido de corte é especialmente eficaz para minimizar o desgaste da ferramenta. 

Manutenção Preventiva de Máquinas

A formação de rebarbas também pode ser evitada por meio da manutenção regular de equipamentos e ferramentas de usinagem CNC. O operador deve solucionar proativamente problemas como ferramentas cegas, máquinas desalinhadas, peças desgastadas e componentes quebrados.  

Características de design que minimizam rebarbas

O projetista da peça tem um papel a desempenhar na prevenção de rebarbas, sabendo que os processos de fabricação têm efeitos diferentes na probabilidade de formação de rebarbas. As características do projeto devem ser consideradas levando em conta a posição da peça, a direção do corte, a distribuição de tensões e elementos relacionados.  

Técnicas de rebarbação

Às vezes, rebarbas são inevitáveis, por exemplo, ao usinar materiais muito resistentes ou em geometrias complexas. Nesses casos, as técnicas de rebarbação descritas aqui são muito úteis.  Sejam métodos de rebarbação mecânicos, térmicos, eletroquímicos ou mesmo manuais, as oficinas precisam aplicar métodos eficazes para garantir que apenas peças usinadas ou fabricadas por CNC de alta qualidade cheguem ao cliente. 

Rigoroso Controle de Qualidade 

Por fim, uma empresa profissional de usinagem CNC completa o processo com uma abordagem robusta de controle de qualidade, garantindo que os clientes não recebam peças com rebarbas. O problema de rebarbas, caso exista, é resolvido por meio de múltiplas inspeções.

Conclusão

Assim como os dentes de um tubarão, as rebarbas metálicas podem cortar a carne. Presentes em praticamente todos os processos de corte de metal, essas imperfeições também afetam a função e o valor da peça. Felizmente, existem maneiras de lidar com elas, como descrito neste artigo. 

Se seus desenhos para peças usinadas em CNC incluem detalhes sobre rebarbação de metal, parabéns. Caso contrário, este artigo lhe deu algo a considerar em seu próximo projeto de usinagem. Nossos especialistas estão prontos para gerenciar seu projeto, lidando com rebarbas metálicas e todos os outros desafios comuns e específicos com muita competência. 

Contato hoje para aprender mais e cotação.