Corte de metais: métodos, equipamentos e ferramentas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

O corte de metal é executado para que a peça adquira a forma desejada. Para isso, é necessário remover o excesso. Tal manipulação é realizada através do uso de diferentes ferramentas de corte em máquinas especiais. Na engenharia mecânica, o corte de metais é muito importante. De fato, sem esse processo, nem carros comuns nem outros dispositivos podem ser feitos.

Aplicação da tecnologia

O corte de metal por meio de corte é praticado no trabalho de desbaste inicial e nas operações finais, que são chamadas de processamento fino. De fato, essas ações às vezes precisam ser executadas, observando alta precisão: até frações de um mícron. E este é um valor muito pequeno.

O corte de metal também é praticado para peças de máquinas grandes. Por exemplo, para rotores de turbinas hidráulicas. O diâmetro de seus impulsores pode exceder a marca de 9 a 10 metros. Além disso, os detalhes que são difíceis de ver mesmo sob um microscópio podem ser cortados. Através do processamento, o elemento recebe a forma, tamanho desejado, adquire a qualidade de superfície desejada. A vida útil do produto depende deste indicador.

Teoria do corte

Tal ciência estuda o corte de metal de maneira semelhante. Surgiu no final do século XIX. Até agora, eles estão envolvidos tanto na Rússia quanto no exterior. A questão chave é a taxa de remoção de cavacos da máquina para que a vida útil da ferramenta seja maximizada. Pode parecer a muitos que alcançar altas velocidades não é tão difícil. Mas isso não. A coisa é que o corte de metal desenvolve calor. Aquece e amacia a ferramenta para o trabalho, correndo o risco de danificá-la. É muito importante escolher o resfriamento certo para o cortador. Mas nem sempre resolve o problema. Além disso, pode até danificar o metal. Portanto, a velocidade do trabalho depende em parte de como a máquina certa foi escolhida. Uma ferramenta para corte de metal deve ser adquirida levando em consideração as propriedades do material e suas propriedades.

Características do uso de máquinas

As máquinas de corte de metal são divididas em tipos. Eles diferem na ferramenta usada. Além disso, a tecnologia de corte de metal com a ajuda deles é diferente. O cortador mais usado. Com ele, você pode realizar operações de qualquer complexidade. Todas as outras ferramentas são uma modificação dele ou uma combinação de vários tipos. Existem dois padrões de trabalho mais comuns:

• girando, quando a peça gira e a fresa se move lentamente ao longo de seu eixo;
• planing - ambos avançammovimentos.

As máquinas que eles precisam são completamente diferentes.

Recursos de corte de metal

Como mencionado anteriormente, o processo em questão pode ocorrer de forma atípica. E existem diferentes formas de processamento de metais por corte, para as quais está previsto o uso deste ou daquele equipamento.

Além de torneamento e aplainamento, fresamento e retificação são métodos de trabalho comuns. No entanto, o primeiro método é o mais popular. O processamento mecânico de metais por corte por vários métodos tem muito em comum com a afiação. Portanto, se você aprender esse método, definitivamente não haverá problemas com o resto no futuro. E tudo será muito simples em termos de trabalho. Abaixo estão as características do uso de diferentes tipos de máquinas.

Aplicação de tornos

Os equipamentos de corte variam. Um dos principais tipos de máquinas-ferramentas é um torno. Seu uso é praticado desde os tempos antigos. Em seguida, foi alimentado por dispositivos de corda como um arco para atirar. Em um campo como o corte de metais, o torneamento é atualmente usado para fabricar peças de máquinas. Além disso, isso é feito com tanta precisão e rapidez que não será possível atingir esses objetivos mecanicamente.

A base deste tipo de máquina é a cama. A peça de trabalho deve ser fixada entre os centros do cabeçote móvel e do cabeçote ou no mandril. Reforce o cortador no suporte. Defina usando uma caixa especial, que lembra um automóvel, a velocidade de rotação necessária para o corte. No instrumentoexiste um rolete rolante, que se movimenta a partir dele e desloca o calibrador junto com o cortador. Se, além dele, houver um parafuso de avanço, o corte poderá ser realizado usando essa máquina. Quando há uma cabeça giratória em vez de um cabeçote móvel, a ferramenta é chamada de torno de torre. Essa máquina de corte pode realizar vários tipos de trabalho. Para o processamento de produtos de grande diâmetro, são utilizadas ferramentas como um aparelho de torneamento de face ou de torneamento rotativo. Existem outros tipos.

Melhora a vida útil do torno

Os especialistas trabalham constantemente para encontrar materiais adequados que possam aumentar a durabilidade das ferramentas de trabalho para corte de metal. Anteriormente, as máquinas-ferramentas eram feitas com base em aços carbono simples, que tinham uma composição simples em termos de química. Depois disso, começaram a ser usados materiais com alto teor de tungstênio. Com a ajuda deles, foi possível cortar metais muito mais rápido. Portanto, eles começaram a ser chamados de corte rápido. No entanto, com o tempo, eles também deixaram de atender especialistas na área de engenharia mecânica.

Então eles foram substituídos ao criar máquinas-ferramentas com ligas duras de uma classe especial, que são capazes de manter a resistência mesmo em temperaturas de até 100 graus. Nos últimos anos, o processo, baseado no corte de metais, ficou ainda mais fácil. Isto foi conseguido através da utilização de materiais com máxima resistência a altas temperaturas. Dependendo da dureza inicial da peça de trabalho, como uma fresa, bem como do tipo de trabalho, ela pode ser processada na velocidade desejada,que é regulado por meio de uma caixa especial.

Fresagem como um tipo de processamento de metal

Este método de trabalho é bastante difundido e tem alto desempenho. É realizado usando uma fresadora especial. As máquinas CNC (Controle Numérico Computadorizado) estão sendo cada vez mais utilizadas. Dependendo da localização do paquímetro, eles são divididos em vários tipos:

• vertical;
• horizontal;
• portal;
• longitudinal;
• fresamento de engrenagens;
• multifuso;
• fuso simples e outros.

Especialistas na fabricação de equipamentos deste tipo estão constantemente aprimorando-o para que a produtividade do processamento de metais seja maior. O material das máquinas está em constante mudança e seu design também está mudando. Como uma fresa ao aplainar, uma fresa executa ações semelhantes. Mas, ao mesmo tempo, combina vários de seus tipos. E será mais produtivo. Devido a isso, a fresagem é significativamente superior ao aplainamento e está substituindo-o gradativamente na produção.

Recursos de moagem

Máquinas para este tipo de processamento são utilizadas para retificar o interior e o exterior de superfícies redondas, diferentes planos, usinagem centerless, roscas, engrenagens e muito mais. Tal ferramenta para metais pertence à categoria dos mais produtivos. Além de uma máquina especial, existe outro dispositivo. Este é um rebolo que inclui um grandeo número de pequenos elementos de corte. Eles, por sua vez, são presos com um dispositivo de ligação especial. E cada partícula em si é um cortador. Como você pode ver, cobrimos equipamentos de processamento de metal. Abaixo conheceremos técnicas mais modernas que permitem cortá-lo.

Recursos da tecnologia de corte a plasma

Existem várias técnicas usadas para metais de baixo carbono. Mas o corte a plasma é considerado um dos mais produtivos. Portanto, vale a pena se debruçar sobre suas características e vantagens com mais detalhes. A tecnologia de processos está em rápida e constante evolução. O corte a plasma de metais é amplamente utilizado em diversas áreas industriais: da construção de casas à engenharia mecânica. Junto com o método oxigênio-gás, é considerado bastante promissor.

Principais Benefícios

O método de corte a plasma de metais tem um grande número de vantagens. Uma delas é a velocidade do trabalho. Na maioria das vezes, os espaços em branco para corte têm uma espessura de até 25 mm. Nesse caso, a velocidade de seu processamento é aproximadamente o dobro e até mais do que quando se usa o corte a oxi-gás. E vale acrescentar que, com uma diminuição perceptível na espessura da chapa de metal, pode ultrapassá-la em 12 vezes. Essa vantagem pode aumentar significativamente a produtividade e economizar tempo.

Outra vantagem do método é a velocidade de gravação de alta qualidade. Esta característica é muito importante ao cortarprodutos de metal. Com o método de plasma, são cerca de 2 segundos. Para comparação: corte a gás com oxigênio - 30, respectivamente, sujeito a uma temperatura de pelo menos 1 mil graus. A curta interação da ferramenta com o metal é boa, em primeiro lugar, porque em alguns segundos o material não terá tempo de se deformar, como pode acontecer em outro caso.

Outra vantagem indiscutível do método a plasma é a quantidade mínima de incrustação durante a operação. Ele pode ser facilmente removido. Os sistemas de corte também são fáceis de operar e ajudam a fornecer a altura certa da ferramenta e boa velocidade.

Economia de tempo e dinheiro

O corte a plasma também envolve o corte de várias folhas ao mesmo tempo, o que economiza muito tempo. Com este método, diferentes tipos de materiais podem ser processados:

• alumínio;
• aço inoxidável;
• cobre e mais.

É impossível não notar a segurança do uso de sistemas de plasma. Não utilizam gases combustíveis, abrem fogo e não liberam muito calor. Tudo isso reduz significativamente os possíveis riscos para os usuários ao trabalhar com metais quentes. A área afetada pelo calor é de apenas 2 milímetros.

Todas as características do corte a plasma têm um efeito positivo no custo da reciclagem de materiais. Os trabalhos são realizados de forma qualitativa, rápida e universal. Para muitos propósitos, essas vantagens são mais preferíveis do que outras.

Recursos do lasermétodo

Hoje, muitas tecnologias foram introduzidas na área de processamento de produtos metálicos. Eles podem facilitar muito o trabalho de projetistas, construtores e outros profissionais cujo trabalho esteja de alguma forma relacionado a esse processo. O corte a laser é considerado atualmente o mais avançado. Permite obter grandes oportunidades na fabricação de produtos metálicos em termos de design e diversas configurações.

Tal técnica promissora é bastante jovem, mas já amplamente distribuída. O corte a laser de metal é realizado por meio de instalações especiais focadas e tecnicamente poderosas. Eles são caracterizados pela alta concentração do feixe. E eles são capazes de cortar não apenas alumínio ou cobre, mas também madeira e outros materiais.

Descrição do Método

Com este método de corte, óxidos aparecem na superfície do metal. Aumentam o processo de absorção de energia e são capazes de manter a temperatura até o ponto de fusão. No ponto de contato, o feixe de laser cria valores máximos de temperatura, fazendo com que o material comece a derreter. Mas fora da zona especificada, apenas aquece. Junto com isso, um gás ativo é fornecido, na maioria das vezes é oxigênio. Ele sopra os produtos de combustão e permite aumentar significativamente a velocidade de corte. O oxigênio aquece várias camadas removendo metal líquido e óxidos.

Tudo isso acontece enquanto o material não é cortado em toda a sua profundidade. Afinal, um jato de gás próximo às linhas de separação é capaz de resfriá-lo ativamente. Uma pequena zona afetada pelo calor podegarantir a criação de arestas paralelas a pequenas distâncias umas das outras (cerca de 0,2 mm). Muitas vezes, para obter uma ou outra precisão durante a operação de corte, torna-se necessário introduzir um controle automatizado por meio de um computador. Nesses casos, você pode programar a criação de um produto acabado.

Para corte a laser de chapas metálicas, os equipamentos baseados em ferramentas de estado sólido e gás são os mais usados. Neste caso, o corte do material é perfeitamente uniforme. Nenhum corte mecânico de metal pode fornecer tal precisão, levando em consideração a pronta execução e com o mínimo de desperdício. Basicamente, para o processamento de chapas metálicas, são utilizados dispositivos baseados em gás e lasers de estado sólido. O corte a laser do metal será perfeitamente uniforme. Acontecerá sem deformações presentes durante um corte mecânico. Além disso, a tecnologia de corte a laser permite uma precisão de trabalho significativa, desperdício mínimo e tempos de resposta rápidos.

Benefícios do método

O corte a laser é um dos mais requisitados no mercado de corte de produtos metálicos. Isso tornou o trabalho com materiais de metal duro muito mais fácil. Afinal, eles são bastante complexos em termos de processamento e muitas vezes podem piorar após tais manipulações. Melhor para corte a laser:

• aço;
• metais não ferrosos;
• ligas de alumínio.

Folhas grossas tambémmuito melhor processado. Será mais fácil trabalhar com formas complexas de peças metálicas e fazer furos em materiais muito duros e de pequeno diâmetro. Aqui, em termos de geometria, você pode dar asas à sua imaginação. O sistema pode ser automatizado. Para fazer isso, basta criar um arquivo especial com um determinado programa em um computador. Não haverá efeitos mecânicos no metal - isso também é importante. As seguintes vantagens também foram observadas com o processamento a laser:

• Capacidade de criar contornos de corte complexos.
• Quase qualquer chapa metálica pode ser usinada independentemente de suas propriedades térmicas.
• Trabalho de alta precisão.
• O corte é possível mesmo em materiais facilmente deformáveis e não muito duros.
• Alta produtividade devido à alta potência do laser.
• Se a superfície precisa ser lisa, é melhor usar um feixe focado com potência ajustável.

Método do gás

Vamos considerar um método bastante comum de influenciar o metal, que tem sido usado ativamente por muitos anos. Isso é corte a gás. É bastante popular e rentável. De outra forma, também é chamado de oxigênio, pois neste caso o processo de influenciar o metal é de natureza térmica. Há um fluxo de oxigênio após o término do trabalho e remove os restos de óxido líquido. Para começar, a borda superior da peça é aquecida. Dependendo da composição química do material (por exemplo, aço), sua temperatura de ignição pode variar de 1000 a 1200 graus.

Lata de corte a gásser aplicado em aços de média liga, baixa liga ou carbono. A espessura da chapa metálica ou outro produto deve ser no máximo de 300 milímetros. O método gás-oxigênio de processamento de metal tem suas vantagens:

• Baixos custos de processamento.
• Não há necessidade de trabalhar com a aresta após a conclusão do procedimento.
• Disponibilidade de corte reto e diagonal de produtos em diferentes ângulos.
• Folhas de metal grossas podem ser usadas.

Existe um padrão de trabalho?

Muitos estão se perguntando se o corte de metais possui GOST ou outros padrões relativos à execução do processamento estrutural. Assim, de acordo com as regras e critérios existentes, tal processo tem suas próprias tarefas. Em primeiro lugar, os detalhes devem ser fornecidos com uma ou outra configuração e dimensões. Isso é exigido pela documentação tecnológica utilizada. Por exemplo, um projeto aprovado para a construção de um objeto. Além disso, a superfície a ser tratada deve estar sempre limpa de acordo com os padrões aceitos. GOSTs listam métodos mecânicos de corte de metal, incluindo torneamento, furação, fresamento, bem como ranhuramento, brochamento. O processamento final dos produtos também é indicado. Cada tipo de processamento mecânico de metais corresponde não apenas a um determinado equipamento, mas também a um número de série.

Como vimos, existem muitas formas de processamento mecânico e automatizado de produtos para o corte. Tudo isso é amplamente utilizado na construção, engenharia,reparação e outras áreas. Os métodos são constantemente aprimorados e complementados com novos, equipamentos modernos estão sendo criados, o que torna o processo cada vez mais simples.