Causas e Soluções para Marcas de Ferramenta na Usinagem de Metais

Peças metálicas de precisão são frequentemente fabricadas por diversas tecnologias de usinagem de precisão, sendo a usinagem CNC um método comum. Em geral, peças de precisão exigem padrões elevados tanto de dimensional quanto de aparência.

Por isso, ao usinar em CNC metais como alumínio e cobre, o surgimento de marcas e riscos de ferramenta na superfície do produto acabado é uma preocupação. Este artigo discute as razões que provocam marcas e riscos de ferramenta durante a usinagem de produtos metálicos e propõe possíveis soluções.

Força de Fixação Insuficiente dos Dispositivos

Causas: Alguns produtos metálicos com cavidades exigem dispositivos de fixação a vácuo e podem não gerar sucção suficiente devido a irregularidades superficiais, resultando em marcas ou riscos de ferramenta.

Solução: Para atenuar o problema, considere passar da simples sucção a vácuo para a sucção a vácuo combinada com pressão ou apoio lateral. Como alternativa, avalie outras opções de fixação conforme a estrutura específica da peça, adaptando a solução ao caso concreto.

Fatores Ligados ao Processo

Causas: Certos processos de fabricação podem contribuir para o problema. Por exemplo, produtos como carcaças traseiras de tablets passam por uma sequência de etapas que inclui puncionamento dos furos laterais seguido de fresamento CNC das bordas. Essa sequência pode gerar marcas visíveis quando o fresamento alcança a posição dos furos laterais.

Solução: Um caso comum desse problema ocorre quando se escolhe liga de alumínio para carcaças de produtos eletrônicos. Para resolvê-lo, o processo pode ser alterado, substituindo o puncionamento dos furos laterais mais o fresamento apenas pelo fresamento CNC, garantindo ao mesmo tempo engajamento constante da ferramenta e reduzindo a irregularidade do corte durante o fresamento.

Programação Inadequada da Entrada do Percurso da Ferramenta

Causas: Esse problema aparece com frequência na etapa de usinagem de contorno 2D do produto. A entrada do percurso mal projetada no programa CNC deixa marcas nos pontos de entrada e saída da ferramenta.

Solução: Para evitar marcas nos pontos de entrada e saída, uma abordagem típica consiste em introduzir uma pequena sobreposição na distância de engajamento da ferramenta (aproximadamente 0,2 mm). Essa técnica contorna eventuais imprecisões do fuso de esferas da máquina.

Embora essa estratégia previna com eficácia a formação de marcas de ferramenta, ela introduz certa usinagem repetida quando o material do produto é um metal macio. Consequentemente, essa região pode apresentar variações de textura e cor em relação às demais áreas.

Padrões de Escamas de Peixe em Superfícies Planas Usinadas

Causas: Padrões em escamas de peixe ou circulares que aparecem nas superfícies planas do produto. As ferramentas usadas no processamento de metais macios como alumínio/cobre são geralmente fresas de metal duro com 3 a 4 cortes, com dureza entre HRC55 e HRC65. Como esse fresamento é feito com a aresta de fundo da ferramenta, a superfície da peça pode desenvolver os característicos padrões de escamas de peixe, prejudicando a aparência geral.

Solução: Comum em produtos com exigências elevadas de planeza e superfícies planas com estruturas rebaixadas. Uma solução é mudar para ferramentas de corte de diamante sintético, que ajudam a obter acabamentos superficiais mais lisos.

Envelhecimento e Desgaste dos Componentes do Equipamento

Causas: As marcas de ferramenta na superfície do produto decorrem do envelhecimento e desgaste do eixo-árvore, dos rolamentos e do fuso do equipamento. Além disso, parâmetros inadequados de folga (backlash) no sistema CNC acentuam as marcas, sobretudo ao usinar cantos arredondados.

Solução: Esses problemas têm origem no equipamento e podem ser resolvidos com manutenção e substituição direcionadas.

Conclusão

Obter uma superfície ideal na usinagem CNC de metais exige abordagens eficazes. Existem diferentes formas de evitar marcas e riscos de ferramenta, envolvendo uma combinação de manutenção do equipamento, melhorias nos dispositivos de fixação, ajustes de processo e refinamentos de programação. Ao compreender e corrigir esses fatores, os fabricantes garantem que os componentes de precisão atendam não apenas aos critérios dimensionais, mas também às qualidades estéticas desejadas.