Muitas peças requerem superfícies extremamente planas e tolerâncias apertadas. Um acabamento superficial deficiente pode levar a problemas funcionais ou a um mau ajuste. É aqui que entra a retificação de superfícies. Quer seja um engenheiro, um comprador ou um criador de produtos, saber o que esperar da retificação de superfícies pode ajudá-lo a evitar erros dispendiosos.
Este processo parece simples, mas há mais coisas a acontecer à superfície. Vamos lá ver o que se passa.
O que é a retificação de superfícies？
A retificação de superfícies é um processo de maquinagem que cria superfícies lisas e planas em peças metálicas. Utiliza uma mó rotativa para remover material em pequenas quantidades. Este método proporciona às peças uma melhor precisão dimensional e um melhor acabamento da superfície.
É frequentemente utilizada no fabrico de ferramentas, no trabalho de desenho e no fabrico de precisão. As lixadoras de superfície variam em tamanho e capacidade, pelo que a seleção da mais adequada depende do tamanho da peça, do tipo de material e das necessidades de acabamento.
Como funciona a retificação de superfícies?
A retificação de superfícies remove material utilizando uma roda abrasiva de alta velocidade. O objetivo é obter planicidade, paralelismo ou um acabamento de superfície específico.
A peça é fixada num mandril magnético ou numa mesa fixa. O disco desloca-se então sobre a superfície, removendo pequenas quantidades de material em cada passagem. A peça toma forma lentamente e o acabamento melhora.
O próprio rebolo é feito de grãos abrasivos, que são cortados na peça de trabalho. A seleção do rebolo depende do material a ser rectificado. Alguns rebolos são melhores para aço duro, enquanto outros funcionam melhor em ligas mais macias.
Este método é adequado para tolerâncias apertadas. A planicidade pode frequentemente atingir os microns. Também melhora as superfícies de contacto e elimina as deformações após o tratamento térmico.
Tipos de máquinas de retificação de superfícies
Diferentes máquinas adaptam-se a diferentes tamanhos e necessidades de trabalho. A escolha da máquina correta ajuda a evitar desperdícios e garante bons resultados.
Fuso horizontal (mesa recíproca)
Este é o tipo mais comum. A mesa move-se para a frente e para trás e a mó roda a alta velocidade. Funciona bem para superfícies longas e planas e é comum em salas de ferramentas e oficinas de moldes.
Eixo vertical (mesa rotativa)
Aqui, a peça gira numa mesa rotativa. A roda desce por cima. Esta configuração funciona bem para peças redondas. É utilizada quando é necessário um acabamento uniforme numa face circular.
Moinhos de disco único vs. moinhos de disco duplo
As rectificadoras de disco único utilizam um único disco de retificação. Trabalham numa superfície de cada vez. As rectificadoras de disco duplo trabalham em ambos os lados de uma peça ao mesmo tempo. São utilizadas quando a planeza e o paralelismo são críticos. Estas máquinas poupam tempo em trabalhos de grande volume.
Técnicas padrão utilizadas na retificação de superfícies
A retificação de superfícies não consiste apenas em mover a mó sobre uma superfície. Várias técnicas melhoram os resultados e adequam-se a diferentes tarefas.
Moagem a seco
Não é utilizado líquido de refrigeração. Este método permite poupar custos mas gera mais calor. Pode provocar deformações ou queimaduras em peças finas.
Moagem húmida
O líquido de refrigeração reduz o calor e elimina os detritos. Ajuda a preservar a vida útil da ferramenta e proporciona um melhor acabamento.
Retificação com alimentação por fluência
O disco move-se lentamente enquanto remove uma grande quantidade de material. É adequado para materiais rígidos e formas complexas. É utilizado principalmente nas indústrias aeroespacial e pesada.
Moagem de Precisão
Isto é para trabalhos que necessitam de tolerâncias muito apertadas. Comum em fabrico de matrizes e aplicações de elevado desempenho.
Quando utilizar a retificação de superfícies？
A retificação de superfícies é adequada quando a peça requer uma planicidade apertada ou um acabamento de alta qualidade.
É ideal para:
- Fabrico de ferramentas e moldes
- Bases de moldes e inserções
- Aço endurecido após tratamento térmico
- As peças da máquina necessitam da espessura exacta
- Componentes planos utilizados em montagens
Ajuda a remover as incrustações da superfície, a corrigir deformações e a obter acabamentos de superfície exactos que outras máquinas não conseguem obter.
Principais materiais adequados para retificação de superfícies
A retificação de superfícies funciona melhor em materiais que necessitam de alta precisão e de um nivelamento apertado. Alguns materiais respondem melhor do que outros, e o tipo de material afecta a escolha da mó, a velocidade de avanço e a qualidade do acabamento.
Metais comumente aterrados
O aço é o mais comum. O aço para ferramentas, o aço inoxidável e o aço macio são frequentemente rectificados até à dimensão final ou para melhorar o acabamento da superfície. Os aços endurecidos são os que mais beneficiam da retificação de superfícies após o tratamento térmico.
O alumínio também pode ser rectificado, mas carrega as rodas rapidamente - rodas exclusivas com estruturas abertas ou lubrificantes adicionados ajudam. O cobre e o latão são mais macios, exigindo uma pressão ligeira e rodas mais macias para evitar manchas.
O ferro fundido maquina bem e resiste ao carregamento. Produz um acabamento fino e consistente. O titânio é duro e tem tendência a aquecer. Para evitar queimaduras, necessita de um disco afiado e de um fluxo de líquido de refrigeração constante.
Cerâmica e compósitos
As cerâmicas são duras e quebradiças. A retificação de superfícies funciona com elas, mas requer mós únicas, normalmente de diamante ou CBN. Remove pequenas quantidades de cada vez para evitar fissuras.
Os compósitos, como os painéis de fibra de carbono ou os plásticos reforçados com fibras, podem ser rectificados. É necessário ter cuidado para evitar o desgaste das arestas, mas a retificação ajuda a prepará-las para os passos de colagem ou selagem na produção.
Materiais não metálicos
Alguns plásticos, como o PTFE ou o PEEK, podem ser rectificados à superfície. O processo deve ser lento, com cortes ligeiros. Estes materiais derretem rapidamente e colam-se às rodas. A utilização de líquido de refrigeração e de discos macios ajuda a evitar danos.
Os plásticos com enchimento de vidro e as borrachas duras também respondem à retificação de superfícies. São muitas vezes rectificados para superfícies de vedação ou para cumprir conjunto especificações.
Vantagens da retificação de superfícies
A retificação de superfícies tem várias vantagens, tornando-a um método de eleição em muitas oficinas. Proporciona uma qualidade consistente, lida com materiais rígidos e adapta-se bem às linhas de produção.
Alta precisão e tolerâncias apertadas
A retificação de superfícies é conhecida pela sua precisão. Consegue manter a planura e a espessura até alguns microns. Este nível de precisão é difícil de igualar com outros processos.
É benéfico após o tratamento térmico. A retificação elimina qualquer deformação ou distorção causada por alterações térmicas e prepara as peças para montagens que necessitem de um alinhamento perfeito.
Acabamento de superfície superior
A retificação produz superfícies muito lisas. Isto é útil quando as peças têm de deslizar, vedar ou refletir a luz. O acabamento fino também ajuda na colagem ou revestimento posterior.
Com o disco e a configuração corretos, os acabamentos Ra de 16 a 8 micropolegadas são padrão. Para necessidades de topo de gama, são possíveis resultados ainda mais suaves. Estas superfícies não necessitam de polimentopoupando tempo e passos.
Rentável para produção em massa
Assim que a configuração estiver definida, a retificação de superfícies é rápida e repetível. Isto ajuda a reduzir o desperdício e o retrabalho. Também acelera a inspeção, uma vez que as peças se mantêm dentro das especificações.
As rectificadoras de disco duplo e os sistemas automatizados reduzem os tempos de ciclo. Isto torna a retificação uma opção forte em trabalhos de grande volume, especialmente quando as peças têm de ser planas e consistentes.
Alcançar a precisão e o acabamento
A retificação de superfícies é frequentemente o passo final para tornar as peças planas e lisas. Ajuda a cumprir tolerâncias apertadas e dá às peças um acabamento limpo. Mas tudo, desde a configuração até à seleção da mó, tem de estar correto para o conseguir.
Controlo da planicidade e do paralelismo
A planicidade refere-se à diferença entre uma superfície perfeitamente plana e uma superfície perfeitamente plana, enquanto o paralelismo se refere à regularidade com que duas superfícies correm uma ao lado da outra. A retificação controla ambos, removendo pequenas quantidades de material de forma lenta e constante.
A peça é normalmente mantida no lugar num mandril magnético. Uma configuração cuidadosa garante que a superfície fica nivelada. A retificação em várias passagens com pressão uniforme ajuda a evitar dobras ou cortes irregulares. A utilização de um líquido de arrefecimento adequado e de um rebolo acabado de preparar também mantém os resultados consistentes.
Normas de medição do acabamento de superfícies
O acabamento da superfície é medido em micropolegadas ou micrómetros. Mostra a suavidade ou o aspeto de uma superfície. A unidade mais comum nos EUA é a micropolegada (µin).
Os acabamentos entre 32 µin e 8 µin Ra são utilizados diariamente na retificação de superfícies. Com a configuração correta, a retificação pode mesmo atingir 2 µin Ra.
As ferramentas de medição incluem profilómetros e sistemas ópticos. Estes verificam os picos e vales da superfície para confirmar a qualidade.
Tolerâncias comuns alcançáveis
As rectificadoras de superfície podem atingir tolerâncias apertadas, mesmo em materiais rígidos. O nivelamento e o paralelismo de 0,001 polegadas (0,025 mm) são muitas vezes padrão. Com equipamento topo de gama e uma configuração competente, são possíveis tolerâncias até 0,0002 polegadas (0,005 mm).
A variação da espessura também pode ser controlada, especialmente com máquinas de disco duplo. Este nível de controlo é obrigatório para muitas peças de precisão.
Aplicações de retificação de superfícies
A retificação de superfícies é utilizada em muitas indústrias. É utilizada em qualquer lugar onde seja necessária planicidade, controlo rigoroso do tamanho e acabamentos finos. O processo ajuda a melhorar o desempenho das peças e a precisão da montagem.
Fabricação de ferramentas e matrizes
A precisão é fundamental no trabalho com ferramentas e moldes. As matrizes, os punções e os moldes têm de ser planos e quadrados. A retificação de superfícies garante tolerâncias apertadas para linhas de separação, inserções e cortes.
Componentes Aeroespaciais
As peças aeroespaciais utilizam frequentemente metais endurecidos e têm de cumprir normas rigorosas. A retificação de superfícies dá acabamento a peças como lâminas de turbinas, trens de aterragem e superfícies de controlo.
Peças para automóveis e motores
Muitas peças do motor necessitam de superfícies planas para vedar corretamente. A retificação beneficia as cabeças dos cilindros, as placas das válvulas e as caixas de transmissão.
Eletrónica e semicondutores
Esta área utiliza a retificação de superfícies para acabar isoladores de cerâmica, bolachas de silício e dissipadores de calor. Estas peças necessitam de uma superfície lisa para funcionarem bem com componentes electrónicos sensíveis.
Conclusão
A retificação de superfícies é um processo preciso e fiável para tornar as peças planas, lisas e precisas. Funciona em vários materiais, desde o aço endurecido à cerâmica. A máquina e a configuração corretas proporcionam tolerâncias apertadas e acabamentos limpos.
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Olá, chamo-me Kevin Lee
Nos últimos 10 anos, tenho estado imerso em várias formas de fabrico de chapas metálicas, partilhando aqui ideias interessantes a partir das minhas experiências em diversas oficinas.
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Kevin Lee
Tenho mais de dez anos de experiência profissional no fabrico de chapas metálicas, especializando-me em corte a laser, dobragem, soldadura e técnicas de tratamento de superfícies. Como Diretor Técnico da Shengen, estou empenhado em resolver desafios complexos de fabrico e em promover a inovação e a qualidade em cada projeto.
