A cerâmica é um dos materiais mais utilizados no mundo moderno. Possui amplas aplicações em cerâmica, utensílios domésticos, eletrodomésticos e peças. Os itens cerâmicos são fabricados por meio de diferentes métodos em diversas etapas. A maioria dos produtos cerâmicos industriais, elétricos e médicos é construída por usinagem.
A usinagem cerâmica é uma técnica de fabricação de diferentes componentes cerâmicos por meio da remoção de material de produtos cerâmicos inacabados. É um procedimento de produção complexo que requer processos e ferramentas especializados. A usinagem garante tolerâncias rigorosas, um acabamento superficial preciso, um formato complexo e dimensões precisas dos componentes.
Vamos nos aprofundar nos detalhes da fabricação e usinagem de produtos cerâmicos.
O que é usinagem?
Usinagem é o procedimento de fabricação de peças e componentes moldados com precisão, por meio do corte e da remoção de materiais de um produto bruto. É um método de fabricação por subtração, utilizando máquinas-ferramentas. A usinagem é mais frequentemente utilizada na fabricação de eletrodomésticos de metal.
Mas também pode ser usado na fabricação de cerâmica, plástico, madeira e produtos compostos.
O que é usinagem de cerâmica?
A usinagem cerâmica é o processo de fabricação de componentes cerâmicos que utiliza ferramentas e técnicas de usinagem. Ela corta um elemento cerâmico bruto para lhe dar o formato e as dimensões desejados.
Existem diferentes métodos de usinagem de cerâmica, como retificação, furação, fresamento, torneamento, usinagem a laser, retificação de superfície, Usinagem CNC, cusinagem helicoidal, ferramentas diamantadas, etc.
Gcasca, furação e fresamento são as técnicas de usinagem de cerâmica mais populares. A cerâmica é um material duro e quebradiço, exigindo cuidado extra para evitar quebras ou rachaduras durante a usinagem.
Como são feitos os produtos cerâmicos?
Os componentes cerâmicos são produzidos em várias etapas. Veja aqui o processo passo a passo de fabricação de itens cerâmicos.
Etapa 1: Seleção de matérias-primas
A fabricação de produtos cerâmicos começa com a seleção das matérias-primas, que são selecionadas com base nas propriedades desejadas do produto final.
Etapa 2: Mistura de materiais
Nesta etapa, os materiais cerâmicos selecionados são preparados e misturados. Aqui, as matérias-primas são moídas até formar um pó fino e, em seguida, misturadas com água e os produtos químicos necessários. Após a operação de mistura, a mistura se transforma em uma pasta semilíquida.
Etapa 3: Formação do produto
Nesta etapa, a pasta cerâmica mista é moldada no formato desejado dos componentes finais. Diferentes técnicas e ferramentas de conformação cerâmica são utilizadas, como fundição por deslizamento, moldagem por injeção, extrusão e prensagem a seco.
Etapa 4: Secagem
Produtos cerâmicos brutos são secos aqui por meio de ar controlado, micro-ondas e uma câmara de aquecimento. Os produtos secos são liberados da umidade indesejada e preparados para a queima.
Etapa 5: Sinterização ou Cozimento
A sinterização solidifica os produtos cerâmicos secos, mantendo-os no formato desejado. O produto moldado é endurecido a cerca de 1000 graus Celsius.°C) ou 1832 graus Fahrenheit(°F).
Os materiais cerâmicos fundem no método de sinterização, mas a estrutura não se altera. O processo de sinterização é realizado em duas etapas consecutivas: queima de biscoito e queima de esmalte.
Cozimento de biscoito:
A queima de biscoito transforma argila crua em cerâmica durável, dura e porosa. A argila é colocada em um forno e aquecida lentamente a 1742°C.°F. Este processo de aquecimento remove a água, a matéria orgânica e os compostos de carbono existentes na argila.
Os componentes sinterizados ou cozidos em biscoito são duros e menos frágeis, mas porosos o suficiente para a aplicação de esmaltes. Em seguida, são resfriados lentamente até a temperatura normal para evitar quebras devido às mudanças bruscas de temperatura. O produto cozido em biscoito também é conhecido como "bisque ware".
Cozimento de esmalte:
A queima de glazeamento é realizada após a aplicação dos materiais glazeados à peça de biscoito. Aqui, o glazeamento é queimado em altas temperaturas para derreter e unir o glazeamento. A queima de glazeamento melhora as propriedades, a cor e a aparência do produto.
Etapa 6: Finalização
Os itens cerâmicos duros cozidos no fogo são refinados no processo de acabamento para atender ao formato, dimensão e tolerância especificados do produto.
A usinagem, o polimento e o revestimento são feitos nos produtos cerâmicos como processo de refino.
Etapa 7: Verificação de qualidade
Por fim, os produtos cerâmicos são verificados pela equipe de controle de qualidade para identificar e separar as peças defeituosas.
Diferentes métodos de usinagem de cerâmica:
A usinagem é a etapa mais cara do processo de fabricação de produtos cerâmicos. Pode representar de 50% a 90% do custo total.
A eficiência da usinagem de cerâmica é calculada pela sua MRR (taxa de remoção de material). Ela representa a quantidade de materiais cerâmicos removidos por minuto da superfície de um produto. No entanto, existem diferentes métodos de usinagem de cerâmica. Abordaremos aqui os três mais importantes.
Retificação Usinagem ou Retificação: A usinagem ou retificação de cerâmica é o processo mecânico de remoção de material de peças cerâmicas usando rodas abrasivas rotativas. O objetivo da retificação é remover rebarbas e criar um acabamento liso.
Os diferentes métodos de retificação incluem retificação de superfície, retificação cilíndrica, retificação interna, retificação sem centro e retificação de forma (mergulho).
Fresamento Usinagem:
O processo de fresagem é semelhante à furação, onde uma ferramenta de fresagem rotativa é usada para cortar o material de forma controlada. O processo moderno de fresagem mecânica funciona com um CNC (Controle Numérico Computadorizado) para controle automático do processo de fabricação.
Mmáquina A fresagem começou a substituir a fresagem manual ou o enchimento manual no início do século XIX. A fresadora foi operada manualmente até meados do século XX. Posteriormente, foi combinada com a tecnologia CNC na década de 1950, com o advento da tecnologia computacional. Esse foi o início do moderno processo de fresagem automatizada.
O instrumento de corte rotativo é a parte principal de uma fresadora. Esta ferramenta extrai o material da peça para lhe dar um formato pré-desenhado. As fresadoras utilizam ferramentas de corte multiponto e de ponto único como instrumentos de corte.
O fresamento é feito em várias etapas, como carregamento da peça ➜ seleção da ferramenta ➜ configuração da máquina ➜ execução do fresamento ➜ desbaste ➜ semiacabamento ➜ acabamento ➜ descarregamento ➜ inspeção ➜ controle de qualidade ➜ e pós-processamento.
Diferentes tipos de processos de fresamento mecânico são disponível para realizar operações de fresamento, como fresamento de face e fresamento de topo. O fresamento de face é usado para cortar a superfície e o fresamento de topo é usado para cortar o interior das peças.
Alguns outros processos de fresamento mecânico incluem:
- Fresamento de chanfro,
- Fresamento de ranhuras,
- Fresamento periférico,
- Fresagem de subida,
- Fresamento de perfis,
- Fresamento helicoidal,
- Fresamento de mergulho,
- Fresamento de roscas
- E fresamento CNC.
Usinagem CNC de cerâmica: A usinagem CNC de cerâmica é Um método de fabricação de cerâmica controlado por computador. É usado para cortar e moldar materiais cerâmicos em componentes precisos. A máquina CNC trabalha de acordo com o projeto CAD (assistido por computador).
Mas o projeto CAD primeiro precisa ser convertido em Código legível por máquina CNC, ou seja, código CAM. A CAMO programa de software (fabricação assistida por computador) converte principalmente Projeto CAD em Código CAM. Em seguida, o código CAM é enviado para a máquina CNC. O CNC trabalha com o código CAM para criar o formato desejado dos produtos cerâmicos.
A usinagem CNC de cerâmica é superior à usinagem tradicional devido à sua precisão e controle. Ela pode cortar materiais frágeis e duros com mais precisão do que outras usinagens de cerâmica.
Perguntas frequentes
O que é usinagem verde?
Usinagem verde é o processo de remoção de cavacos de produtos cerâmicos avançados em condições brutas ou não queimadas. É feito com ferramentas de usinagem cerâmicas convencionais feitas de aço, aço inoxidável e aço carbono. É uma técnica de usinagem econômica.
A usinagem do corpo verde é aplicada à peça cerâmica que passou pela queima de biscoito. O processo de biscoito converte a argila crua em cerâmica porosa e durável. Os elementos cerâmicos de biscoito não são totalmente densificados.
O que é usinagem de cerâmica de densidade total?
A usinagem de densidade total é o processo de corte de produtos cerâmicos queimados totalmente densificados. É uma técnica mais desafiadora do que a usinagem verde. Requer ferramentas de usinagem cerâmicas especializadas e duráveis, como fresas diamantadas.
É possível usinar cerâmica?
Sim, é possível usinar cerâmica utilizando diferentes processos de usinagem e ferramentas de corte. As ferramentas de corte de carboneto de tungstênio e diamante são instrumentos eficazes para o corte de cerâmica.
Eles podem cortar e remover qualquer produto cerâmico para dar-lhes formas, dimensões e tamanhos precisos. No entanto, medidas de precaução suficientes são essenciais ao usar ferramentas de usinagem de cerâmica para evitar lascas e rachaduras.
Quais são os 5 tipos de cerâmica?
As cinco cerâmicas básicas são Estrutural, refratária, elétrica, magnética e abrasiva. Cada cerâmica possui características e funções distintas. Porcelana, alumina, grés, argila plástica, faiança, carboneto de silício e zircônia são alguns materiais cerâmicos populares utilizados para diferentes fins.
O que é um moedor?
O moedor é uma máquina usada para quebrar materiais sólidos em pedaços menores por meio de corte, trituração e moagem.
Quais são os 7 usos da cerâmica?
Os sete usos mais comuns de materiais cerâmicos são: construção, revestimentos refratários, isolantes elétricos, louças, implantes dentários e eletrônicos de alta temperatura.
O que é moagem e fresagem?
Retificação e fresamento são dois métodos populares de usinagem de cerâmica. Eles utilizam ferramentas e técnicas distintas para realizar as tarefas de usinagem.
A fresagem utiliza uma fresa rotativa para cortar e remover material desnecessário de uma peça, criando formatos, ranhuras e furos específicos. É realizada por diversas ferramentas de corte, desde brocas simples até máquinas CNC complexas para fabricar moldes e peças de motores.
A usinagem de retificação utiliza uma roda de retificação para remover material indesejado da superfície de uma peça, produzindo uma superfície lisa e com dimensões precisas. É popular emem engenharia de precisão, fabricação de ferramentas e dispositivos médicos.
Conclusão: A usinagem cerâmica é uma técnica crítica na fabricação de componentes cerâmicos. Requer ferramentas sofisticadas e pessoal qualificado. É a etapa mais cara de todas as etapas de produção.
Esperamos que este artigo forneça um conceito completo sobre fabricação e usinagem de produtos cerâmicos. Em breve, voltaremos com mais informações sobre fresadoras e métodos de fresagem de cerâmica. Fique conectado.