Usinagem de ligas de zinco: graus, técnicas CNC e práticas

As ligas de zinco surgiram como um material fundamental em várias indústrias, valorizadas por sua mistura única de propriedades mecânicas, custo-eficácia e excelente casturabilidade.De componentes automotivos a eletrónica de consumo e hardwareNo entanto, embora suas propriedades de fundição sejam bem conhecidas, a usinagem de ligas de zinco apresenta um conjunto distinto de desafios e oportunidades.Este guia abrangente explorará os diferentes tipos de ligas de zinco, técnicas CNC essenciais para um processo de usinagem bem sucedido e melhores práticas para garantir resultados ideais.

Compreensão dos graus de liga de zinco para usinagem

Antes de embarcar em qualquer projeto de usinagem, é crucial entender o grau específico de liga de zinco que está sendo usado.incluindo fatores como a formação de chips, desgaste da ferramenta e acabamento da superfície.

Graus Zamak:A série Zamak (Zinc, Alumínio, Magnésio e Cobre) é a família mais comum de ligas de zinco.

• Zamak 3:Esta é a liga de zinco mais utilizada. Sua composição fornece um grande equilíbrio de resistência mecânica, ductilidade e estabilidade dimensional.Produção fina, fichas encaracoladas e um bom acabamento da superfície com ferramentas normais.

• Zamak 5:Com um maior teor de cobre do que o Zamak 3, o Zamak 5 oferece maior resistência, dureza e resistência ao arrasto.Este aumento da dureza pode levar a um maior desgaste da ferramenta e a um processo de usinagem ligeiramente mais desafiadorA geometria adequada da ferramenta e os parâmetros de corte são essenciais para evitar uma falha prematura da ferramenta.

• Zamak 2:Também conhecida como Kirksite, esta liga tem o maior teor de cobre da série Zamak, resultando em resistência e dureza superiores.O Zamak 2 requer ferramentas robustas e uma seleção cuidadosa de parâmetros para gerenciar a geração de calor e o desgaste da ferramenta de forma eficaz.

Classe ZA (zinco-alumínio):A série ZA apresenta um teor de alumínio mais elevado do que as ligas Zamak, o que afeta significativamente as suas propriedades e maquinabilidade.

• ZA-8:Esta liga tem um menor teor de alumínio e pode ser fundida a quente como as ligas Zamak.

• ZA-12 e ZA-27:Essas ligas são tipicamente fundidas por gravidade e oferecem excelente resistência e dureza.A usinagem destes tipos requer o uso de ferramentas de carburo para manter a vida útil da ferramenta e obter um acabamento de superfície de alta qualidadeAs fichas produzidas são muitas vezes menores e mais frágeis em comparação com os tipos Zamak.

Técnicas CNC essenciais para o mecanizado de liga de zinco

O processo CNC bem-sucedido de ligas de zinco depende de uma combinação de seleção adequada de ferramentas, parâmetros de corte otimizados e resfriamento eficaz.

Seleção de ferramentas:

• Aço de alta velocidade (HSS):As ferramentas HSS são geralmente eficazes para os graus Zamak. Sua resistência inerente ajuda a absorver vibrações e fornece um bom equilíbrio entre desempenho e custo.As ferramentas HSS podem proporcionar excelentes resultados.

• Ferramentas de carburo:Para ligas mais duras como Zamak 5 e a série ZA, as ferramentas de carburo são a escolha superior.A sua alta dureza e resistência ao desgaste são cruciais para manter a vida útil da ferramenta e alcançar resultados consistentes ao cortar materiais mais abrasivos.

• Geometria da ferramenta:Ferramentas com arestas afiadas e um ângulo de rasteamento positivo são ideais.reduzir as forças de corte e minimizar o risco de formação de burr e endurecimento do trabalhoAs faces de ferramenta polidas também podem melhorar o fluxo de chips, evitando que o material se pegue à ferramenta.

Parâmetros de corte:

• Velocidades e alimentações:As ligas de zinco são geralmente usinadas a velocidades e fontes de alimentação mais altas em comparação com o aço.Para os tipos mais suaves de ZamakPara as ligas ZA mais duras, deve ser alcançado um equilíbrio para evitar o acúmulo excessivo de calor, o que pode conduzir a um rápido desgaste da ferramenta e a um acabamento superficial deficiente.

• Profundidade de corte:A profundidade do corte, que pode variar de moderada a profunda, é frequentemente a preferida, uma vez que, por vezes, um corte superficial pode gerar mais calor e aumentar o risco de endurecimento.Um corte mais profundo pode remover mais eficazmente o material e o calor, levando a um melhor final.

Refrigeração e lubrificação:

• Mecanismo a seco:Para muitas ligas de zinco, particularmente as classes Zamak, a usinagem a seco é frequentemente viável.O baixo atrito e a excelente condutividade térmica do material significam que o calor pode ser dissipado de forma eficaz sem refrigeranteIsto simplifica o processo e elimina a necessidade de refrigerantes caros e confusos.

• Lubrificação de quantidade mínima (MQL):Quando um refrigerante é necessário, os sistemas MQL são uma excelente escolha. Eles fornecem uma névoa fina de óleo, fornecendo lubrificação para a borda de corte sem a aplicação excessiva de refrigerantes de inundação tradicionais.Isto é particularmente útil para operações em que a evacuação de chips pode ser uma preocupação ou quando se trabalha com ligas mais duras.

• Explosão de ar:Para a evacuação de chips, uma simples explosão de ar pode ser altamente eficaz.

Melhores práticas e desafios comuns

Para maximizar a eficiência e a qualidade da usinagem de ligas de zinco, devem ser adotadas várias práticas-chave.

Controle do chip:As ligas de zinco geralmente produzem chips longos, encaracolados e fibrosos, especialmente durante a perfuração e a torneira.Usar quebra-chips em ferramentas de torneamento e perfuração de peck para buracos profundos pode ajudar a gerenciar o comprimento do chip e melhorar a evacuação.

Formação de Burr:Devido à sua natureza relativamente macia, as ligas de zinco são propensas à formação de rugas.e estes podem ser automatizados ou realizados manualmente.

Considerações térmicas:Embora as ligas de zinco tenham um ponto de fusão mais baixo do que o aço, elas também têm uma condutividade térmica mais alta.Afetando a vida útil da ferramenta e a precisão dimensionalO controlo das temperaturas de corte e o ajuste das velocidades e dos alimentos são essenciais.

Revestimento da superfície:A obtenção de um acabamento de superfície de alta qualidade é frequentemente um objectivo primordial na usinagem de ligas de zinco.A utilização de uma ferramenta afiada para a passagem de acabamento e a manutenção dos parâmetros de corte adequados contribuem para umaOs acabamentos de alto polido podem ser obtidos através de uma passagem final de alta velocidade com uma profundidade de corte muito leve.

Em conclusão, o usinagem bem sucedida de ligas de zinco é um processo matizado que requer uma compreensão detalhada das propriedades do material e a aplicação de técnicas CNC específicas.Seleccionando o grau certo para a aplicação, utilizando ferramentas e parâmetros de corte adequados e seguindo as melhores práticas de controlo e arrefecimento de chips,Os fabricantes podem efetivamente e eficientemente mecanizar estes materiais versáteis para atender às exigências de uma ampla gama de indústriasA chave para liberar todo o potencial das ligas de zinco na usinagem CNC reside no respeito das suas características únicas e na adaptação do processo em conformidade.