Na usinagem de precisão, a escolha do material determina diretamente o desempenho, a vida útil e a eficiência de usinagem das peças. O princípio fundamental é combinar de forma abrangente as propriedades mecânicas e características tecnológicas do material com base no ambiente operacional (como tensão, temperatura e corrosividade) e nos requisitos de usinagem (como precisão e qualidade da superfície).
I. Seleção de materiais por cenários de aplicação típicos
1. Componentes de transmissão e movimento de alta-precisão (como engrenagens, eixos e engrenagens helicoidais)
Materiais recomendados: liga de aço 40Cr, aço 45#
Razões: o 40Cr apresenta excelentes propriedades mecânicas abrangentes após têmpera e revenido, alta resistência à fadiga e baixa sensibilidade ao entalhe, tornando-o adequado para condições de velocidade-média e carga-média; O aço 45# tem baixo custo e boa usinabilidade, tornando-o adequado para componentes de transmissão em geral.
Pontos de usinagem: peças com formatos-complexos são propensas a rachaduras quando resfriadas-com água; resfriamento de óleo ou endurecimento superficial de alta{2}frequência é recomendado para melhorar a resistência ao desgaste.
2. Aplicações-resistentes à corrosão e de qualidade-alimentícia (por exemplo, dispositivos médicos, equipamentos de processamento de alimentos)
Material recomendado: 0Cr18Ni9 (aço inoxidável 304)
Motivo: Excelente resistência à corrosão, propriedades não{0}}magnéticas e usináveis; atende aos padrões de segurança de contato com alimentos.
Desafios de usinagem: Propenso a endurecer durante o corte; requer ferramentas afiadas, baixa-velocidade, estratégia de corte de-alta profundidade-e fluido de corte{3}}solúvel em água para resfriamento e lubrificação.
3. Componentes estruturais leves (por exemplo, juntas de robôs, peças de drones)
Materiais recomendados: liga de alumínio 6061, liga de alumínio 7075
Motivo: 6061 possui resistência moderada e boa soldabilidade, adequado para pórticos estruturais; O 7075 tem resistência próxima à do aço, usado para componentes de{2}alta carga.
Vantagens de usinagem: Baixa resistência ao corte, permitindo usinagem em alta-velocidade e alto acabamento superficial.
4. Matrizes e peças de estampagem com alta resistência ao desgaste-(por exemplo, punções, matrizes de trefilação)
Materiais recomendados: aço para matriz de trabalho a frio DC53, aço D2
Motivo: DC53 tem boa tenacidade, deformação mínima após o corte do fio e uma vida útil duas vezes maior que a do SKD11; D2 tem excelente resistência ao desgaste e temperabilidade, adequado para matrizes-de longa vida.
Precauções: evite o uso em cenários de carga de alto{0}}impacto; os processos de tratamento térmico devem ser controlados para evitar rachaduras.
5. Peças de usinagem automatizada- produzidas em massa (por exemplo, fixadores, componentes estruturais eletrônicos)
Material recomendado: aço de corte livre-10SPb20 (1.0722)
Motivo: o conteúdo de chumbo melhora significativamente a lubrificação, reduz o desgaste da ferramenta e melhora o acabamento superficial, tornando-o particularmente adequado para torneamento em alta-velocidade em tornos do tipo-suíço.
Limitações: Não é adequado para peças soldadas ou indústrias com elevados requisitos ambientais (por exemplo, equipamentos de água potável).
