Corte e usinagem não convencional
Este capítulo cobre nove maneiras de cortar chapas finas e grossas, ou de remover material onde uma fresa ou ferramenta de torno não alcança ou não sobreviveria. Elas compartilham um princípio: entregar energia concentrada a um ponto pequeno, e só ali. O que muda de um processo para outro é o tipo de energia, e isso decide quais materiais e formas cada um aceita.
A ideia central
Pense nas formas de atravessar uma placa de gelo: um cinzel, um maçarico, um jato de água quente, um punhado de sal. Todas funcionam, mas em gelos diferentes e em velocidades diferentes. Aqui, o puncionamento usa força bruta de cisalhamento; o corte a laser usa luz focada; o corte a plasma usa um jato superaquecido de gás eletricamente carregado; o corte a jato de água usa água em altíssima pressão; a eletroerosão a fio e por penetração usam milhares de minúsculas faíscas; a ECM usa eletrólise (corrente em água salgada); a usinagem química usa um reagente que dissolve o metal; e a usinagem ultrassônica usa vibração que martela grãos abrasivos.
Os 9 processos deste capítulo
6.1Puncionamento e cisalhamentoUm punção corta formas da chapa contra uma matrizAbrir a lição
6.2Corte a laserA luz focalizada funde ou vaporiza um corte estreitoAbrir a lição
6.3Corte a plasmaUm jato de gás superaquecido funde chapas condutorasAbrir a lição
6.4Corte por jato de águaÁgua em altíssima pressão, geralmente com abrasivo, erode um corteAbrir a lição
6.5Eletroerosão a fioFaíscas de um fio fino em movimento cortam perfis vazadosAbrir a lição
6.6Eletroerosão por penetraçãoFaíscas copiam um eletrodo com forma em uma cavidade cegaAbrir a lição
6.7Usinagem eletroquímica (ECM)A eletrólise dissolve o metal com a forma da ferramentaAbrir a lição
6.8Usinagem química e corrosão fotoquímicaUma máscara impressa com luz deixa o agente corrosivo dissolver só o metal expostoAbrir a lição
6.9Usinagem ultrassônicaUma ferramenta que vibra martela grãos abrasivos contra a superfícieAbrir a liçãoLado a lado
| Processo | Em uma linha | Ideal para | Tamanho do lote | Precisão |
|---|---|---|---|---|
| 6.1Puncionamento e cisalhamento | Um punção corta formas da chapa contra uma matriz | Furos e blanks em chapa metálica | Alto volume | Cerca de ±0,1 mm |
| 6.2Corte a laser | A luz focalizada funde ou vaporiza um corte estreito | Perfis detalhados em chapa fina a média | De peças únicas a alto volume | Cerca de ±0,1 mm |
| 6.3Corte a plasma | Um jato de gás superaquecido funde chapas condutoras | Cortes rápidos e baratos em chapa grossa de aço | De peças únicas a médias séries | Cerca de ±0,5 mm |
| 6.4Corte por jato de água | Água em altíssima pressão, geralmente com abrasivo, erode um corte | Quase qualquer material, sem calor | De peças únicas a médias séries | Cerca de ±0,1 mm |
| 6.5Eletroerosão a fio | Faíscas de um fio fino em movimento cortam perfis vazados | Perfis precisos em metal temperado | De peças únicas a pequenas séries | Cerca de ±0,005 mm |
| 6.6Eletroerosão por penetração | Faíscas copiam um eletrodo com forma em uma cavidade cega | Cavidades de moldes e matrizes, cantos internos vivos | Peças únicas e ferramental | Cerca de ±0,01 mm |
| 6.7Usinagem eletroquímica (ECM) | A eletrólise dissolve o metal com a forma da ferramenta | Ligas tenazes, pás de turbina, rebarbação | De médio a alto volume | Cerca de ±0,05 mm |
| 6.8Usinagem química e corrosão fotoquímica | Uma máscara impressa com luz deixa o agente corrosivo dissolver só o metal exposto | Chapa fina com padrões finos e complexos | De protótipos a milhões | Cerca de ±10% da espessura da chapa |
| 6.9Usinagem ultrassônica | Uma ferramenta que vibra martela grãos abrasivos contra a superfície | Furos com forma em vidro e cerâmica | De protótipos a grandes séries | Alguns centésimos de mm |
Como escolher dentro desta família
- Chapa metálica fina, volumes enormes e furos simples: puncionamento. Projetos que mudam ou perfis detalhados: corte a laser.
- Chapa grossa de aço em que a velocidade importa mais que a precisão: plasma. Materiais sensíveis ao calor ou não metálicos, como pedra, vidro ou compósitos: jato de água.
- Metal temperado e tolerâncias justas: eletroerosão a fio para perfis vazados, por penetração para cavidades cegas, ECM para altos volumes de peças de ligas tenazes sem dano térmico.
- Chapa muito fina com centenas ou milhares de furos finos: ataque fotoquímico.
- Materiais frágeis e não condutores, como vidro e cerâmica, que precisam de furos com forma: usinagem ultrassônica.
Palavras-chave
- Kerf
- a largura de material que um corte remove.
- Zona afetada pelo calor
- a faixa ao lado de um corte térmico cujas propriedades o calor mudou.
- Rebarba
- uma crista afiada de material deixada em uma borda cortada.
- Eletrodo
- a ferramenta condutora que leva a corrente à peça na EDM e na ECM.
- Dielétrico
- um fluido isolante elétrico, como o óleo de EDM ou a água deionizada.
- Eletrólito
- um líquido que conduz eletricidade, como a água salgada usada na ECM.
- Reagente de ataque
- uma solução corrosiva que dissolve o metal que a máscara deixa exposto.
- Camada refundida
- a fina pele que volta a solidificar e que processos de fusão como a EDM deixam para trás.
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