Tipos de máquinas CNC - Os tipos e como funcionam

Iniciar uma atividade de produção de peças CNC? Embora o financiamento possa ser o único requisito para lançar uma empresa de fabrico, existem muitas outras considerações. Familiarizar-se com o tipos de Máquinas CNC disponível para produzir peças de alta qualidade é fundamental. Além disso, as máquinas CNC utilizam materiais diferentes para produzir peças complexas e precisas.

Se não tem conhecimentos sobre os vários tipos de máquinas CNC e as suas operações, vamos explorar em pormenor os diferentes tipos de máquinas CNC, incluindo as suas aplicações, componentes e mecanismos.

Tipos de máquinas CNC - Uma análise pormenorizada da sua estrutura e funcionamento

Os diferentes tipos de máquinas CNC utilizados atualmente na indústria de produção têm diferentes componentes e critérios de funcionamento. Inclui o seguinte:

Fresadoras CNC:

Em primeiro lugar, as fresadoras CNC utilizam ferramentas de corte rotativas para remover material de uma peça de trabalho e dar-lhe a forma pretendida pelo utilizador. Estas máquinas CNC ajudam a cortar, moldar e perfurar diferentes tipos de materiais. São frequentemente utilizadas para fabricar peças precisas e complicadas.

Componentes principais:

• Cama: A cama é a base da máquina e sustenta todas as outras partes. Geralmente é de ferro fundido e tem uma superfície estável, plana e larga.
• Fuso: O fuso segura a ferramenta de corte, que lhe confere movimento. Um motor acciona a lâmina, fazendo-a girar a alta velocidade para cortar o material.
•  O suporte da ferramentaPor outro lado, fixa a ferramenta de corte na sua posição. É normalmente fixado ao fuso e pode ser trocado para acomodar ferramentas de diferentes tamanhos.
• Mesa de trabalho: A peça de trabalho é colocada na superfície da mesa de trabalho. Pode ser movida de diferentes formas para colocar a peça de trabalho exatamente onde deve estar.
• Eixo: As fresadoras CNC têm os eixos X, Y e Z, que lhes permitem mover-se em diferentes direcções. A mesa de trabalho move-se de um lado para o outro ao longo do eixo X, para a frente e para trás ao longo do eixo Y, e para cima e para baixo ao longo do eixo Z.
• Painel de controlo: O painel de controlo é o local onde o operador introduz as instruções e regula a máquina. Normalmente, inclui um ecrã, um teclado e outros botões para controlar a máquina.
• Sistema de refrigeração: O sistema de refrigeração é utilizado para arrefecer a ferramenta de corte e o objeto a cortar e para limpar a área onde o corte ocorre. Isto evita que o corte fique demasiado quente e mantém a sua qualidade.

Tornos CNC:

Tornos CNC são outro tipo de máquina CNC frequentemente utilizado. Ao rodar uma peça de trabalho contra uma ferramenta de corte, os tornos CNC podem produzir formas cilíndricas. Em particular, os materiais de corte e perfuração ajudam a fabricar peças e formas com formatos e tamanhos complicados. As máquinas CNC são populares na indústria transformadora porque são rápidas, precisas e podem fazer muitos trabalhos.

Componentes principais:

• Cabeçalho: O fuso que segura e roda a peça de trabalho está alojado no cabeçote. Tem também um motor que dá potência ao fuso.
• Cabeçote móvel: Numa extremidade do torno encontra-se o cabeçote e na outra o cabeçote móvel. O contra-ponto é móvel ao longo da mesa e pode receber peças longas. Possui um fuso capaz de agarrar ferramentas.
• Torre de ferramentas: A torre de ferramentas é a parte que contém as ferramentas de corte que são utilizadas para moldar a peça de trabalho. Está ligada ao carro transversal e pode ser rodada para posicionar diferentes ferramentas.
• Chuck: Durante o processo de corte, o mandril agarra firmemente e mantém a peça de trabalho em posição. Normalmente construído em aço, pode ser modificado para acomodar peças de várias dimensões.
• Corrediça cruzada: O carro transversal desloca as ferramentas que efectuam o corte sobre o trabalho. Está ligado ao carro e pode deslocar-se de duas maneiras: perpendicularmente ou paralelamente ao eixo do torno.
• Carruagem: O carro segura o carro transversal e a torre de ferramentas, que se deslocam ao longo da mesa. É alimentado por um motor e o sistema CNC pode indicar-lhe o que fazer.

A base é outra parte comum deste tipo de máquina CNC.

Routers CNC:

Os routers CNC esculpem e cortam materiais como madeira, plástico, metal e espuma nas formas e feitios desejados pelo utilizador. Estes tipos de máquinas CNC são frequentemente utilizados no trabalho da madeira, na produção de sinais e noutros domínios em que é importante cortar e moldar materiais com precisão.

Componentes principais:

• Ferramenta de corte: A ferramenta de corte é fixada ao eixo e pode ser alterada para se adaptar a diversos materiais e cortes. As ferramentas de corte mais comuns são as fresas de tupia, as brocas e as fresas de topo.
• Sistema de recolha de poeiras: O sistema de recolha de pó limpa a área de corte, removendo o pó e outros detritos. Isto evita que o corte fique demasiado quente e mantém a sua qualidade.

Para além destes, a base, o fuso, a mesa de trabalho, o eixo e o painel de controlo são partes comuns desta máquina CNC.

Cortadores de plasma CNC:

Os cortadores de plasma CNC são óptimos para cortar materiais duros em formas e peças. Os cortadores de plasma CNC utilizam um arco de plasma muito quente para cortar metal. Com uma tocha de plasma, estas máquinas CNC cortam aço e alumínio de formas especiais.

Componentes principais:

• Maçarico de plasma: A tocha de plasma é a principal ferramenta utilizada para cortar o metal utilizando o arco de plasma. Está ligada ao eixo Z e desloca-se para cima e para baixo para controlar a profundidade de corte.
• Fonte de alimentação: A fonte de energia fornece ao arco de plasma a eletricidade necessária. Normalmente, um gerador de alta frequência produz uma corrente que ioniza o gás no interior da tocha para produzir plasma.
• Sistema de distribuição de gás: O gás, geralmente ar comprimido ou nitrogénio, entra na tocha através do sistema de fornecimento de gás. O gás ajuda a manter o arco de plasma estável e sopra o metal quente.
• Mesa de corte: O metal a cortar é colocado sobre a mesa. A maior parte das vezes é feita de algo que não conduz eletricidade, como ripas de aço ou uma mesa de água.
• Software CNC: O programa que controla a forma como a máquina se move e corta é designado por software CNC. Este permite ao operador criar e alterar padrões de corte e controlar a velocidade e a profundidade da máquina.
• Sistema de escape: O sistema de exaustão elimina o fumo e os fumos provenientes do corte. Geralmente tem um ventilador e condutas para afastar os fumos da área onde o corte é efectuado.

Para além de tudo isto, um painel de controlo é outra parte comum destes tipos de máquinas CNC.

Máquinas EDM CNC:

As máquinas CNC EDM (Electrical Discharge Machining) são utilizadas para cortar metais duros como o titânio e o aço endurecido com grande precisão. Estas máquinas tipos de máquinas CNC utilizar descargas eléctricas para moldar e dar forma ao metal.

Componentes principais:

• Ferramenta EDM: A ferramenta de corte utilizada no processo é a ferramenta EDM. É composta por um fio fino e carregado ou elétrodo para criar a descarga eléctrica que remove o material da peça de trabalho.
• Alimentação eléctrica: A fonte de alimentação fornece à ferramenta EDM e à peça de trabalho a eletricidade necessária para criar uma descarga eléctrica. Controla a tensão da descarga, a corrente e o número de impulsos por segundo.
• Sistema de fluido dielétrico: O sistema de fluido dielétrico utiliza um meio líquido, normalmente água desionizada, para arrefecer a ferramenta e a peça de trabalho e eliminar os detritos produzidos durante o processo de corte. O fluido dielétrico também actua como isolante elétrico e ajuda a realizar a descarga eléctrica.

Mesas de trabalho, painéis de controlo e software CNC são outros componentes comuns destas máquinas.

Cortadores de jato de água CNC:

Um cortador de jato de água CNC é outro tipo comum de máquina CNC que se pode comprar. Os cortadores de jato de água CNC utilizam água a alta pressão e materiais abrasivos para cortar metal, pedra, plásticos e vidro, entre outras coisas.

Componentes principais:

• Bomba de alta pressão: A bomba de alta pressão gera a pressão de água necessária para o corte. Pode gerar pressões tão elevadas como 90.000 psi e é normalmente alimentada por um motor elétrico ou por um motor diesel.
• Bocal de jato de água: O bico de jato de água é responsável pela expulsão de água e de partículas abrasivas a alta pressão. Tipicamente composto por materiais duros, como o diamante ou a safira, pode suportar os rigores do processo de corte e as elevadas pressões envolvidas.
• Sistema de distribuição de abrasivos: O sistema de distribuição do abrasivo envia as partículas abrasivas para o bocal do jato de água, que é misturado com o fluxo de água a alta pressão. Normalmente, o sistema inclui uma tremonha para o abrasivo, um tubo de alimentação e uma válvula de controlo para controlar a velocidade com que o abrasivo flui através do sistema.
• Sistema de movimento X-Y: O bico de jato de água desloca-se sobre a peça de trabalho com a ajuda do sistema de movimento X-Y. Este sistema possui motores, sistemas de acionamento e software de controlo que lhe permitem cortar com precisão e exatidão.
• Controlador CNC: O controlador CNC é o cérebro da máquina. Recebe instruções do operador e controla a forma como o sistema de movimento X-Y e outras peças se movem.

Para além dos seus componentes, uma mesa de corte é outra parte comum deste tipo de máquina CNC.

Cortadores a laser CNC:

Os cortadores a laser CNC são a última coisa que temos. Os cortadores a laser CNC utilizam um potente feixe de laser para cortar e moldar metal, plástico e madeira, entre outras coisas.

Componentes principais:

• Gerador de laser: O gerador de laser produz o feixe de laser utilizado para cortar objectos. É geralmente constituído por um laser de gás ou de estado sólido que produz um forte feixe de luz.
• Ótica laser: As ópticas laser são um conjunto de espelhos que dirigem o feixe laser para a cabeça que efectua o corte. A ótica também faz com que o raio laser seja focado num pequeno ponto para cortar com precisão.
• Cabeça de corte: A parte que envia o raio laser para a peça de trabalho é a cabeça de corte. Normalmente, tem uma lente que foca o raio laser e um bocal que envia o gás de assistência para a zona de corte.
• Sistema de distribuição de gás auxiliar: O sistema de fornecimento de gás auxiliar envia gás para a zona de corte para ajudar a limpar o material fundido e melhorar a qualidade do corte. O oxigénio e o azoto são os dois gases auxiliares mais comuns que ajudam a processar tipos de máquinas CNC.
• Sistema de movimento X-Y: A cabeça de corte desloca-se sobre a peça de trabalho através do sistema de deslocação X-Y.

Para além destas, uma mesa de trabalho e um controlador CNC são partes comuns destas máquinas CNC.

Conclusão:

Antes de investir numa máquina CNC para a sua empresa de fabrico ou de escolher uma máquina que se adapte às necessidades de fabrico de peças da sua empresa, é importante compreender as diferentes tipos de máquinas CNC e como funcionam.

Considerando o guia acima, pode conhecer a conceção, os componentes, o funcionamento e o fabrico dos diferentes tipos de máquinas CNC e tomar uma melhor decisão de investimento. Boa sorte!