Usinagem de Tipo Suíço – O Guia Definitivo

Você pode estar se perguntando o que é uma máquina suíça ou o que significa usinagem suíça. Neste artigo iremos guiá-lo através de uma discussão detalhada sobre seu significado, benefícios, limitações, história, etc.

O que é usinagem suíça?

Ao contrário de outros processos de usinagem, no processo de usinagem do tipo suíço, você realizará uma série de operações com foco na precisão e em peças geométricas complexas.

Além disso, você usará espuma tipo suíça ou máquina de parafuso para processar peças pequenas. Estas são máquinas especializadas com aparelhos de torneamento de múltiplos fusos.

A particularidade da usinagem suíça é a possibilidade de realizar múltiplas usinagens na mesma peça simultaneamente.

Benefícios de usar o Swiss Type Torno mecânico

Alta precisão: Durante a operação, a máquina do tipo Swiss provou ser altamente capaz de atingir tolerâncias restritas e características de superfície de primeira linha.

O tempo de configuração é baixo: Com alimentador de barras e sistema automatizado, você pode realizar inúmeras operações de usinagem contínua.

Peças longas e delgadas: O design compacto permite a usinagem de peças longas e delgadas com deflexão mínima.

Eficiência Material: Os tornos do tipo suíço são produzidos para permitir o menor desperdício possível de material, a fim de direcionar facilmente novas peças do estoque de barras.

Versatilidade: Os tornos balanceados do tipo suíço são flexíveis e podem permitir uma série de materiais, incluindo cerâmica, metais e plástico.

Garantia da Qualidade: As máquinas do tipo Swiss apresentam uma precisão inerente que resulta na qualidade e reprodutibilidade dos produtos.

Limitações da usinagem do tipo suíço

Investimento inicial: Você também deve estar ciente de que os tornos do tipo suíço são normalmente mais caros do que os convencionais desde o início.

Limitações materiais: As máquinas do tipo suíço podem lidar com uma ampla gama de cerâmicas, metais e plásticos. No entanto, ainda pode não ser adequado para materiais leves e quebradiços, como desgaste excessivo ou quebra da ferramenta.

Tamanho limitado da peça: Os tornos suíços foram inventados para lidar com a usinagem complexa de peças pequenas com mais exatidão.

Complexidade de programação: É necessário mais conhecimento para codificar centros de torneamento do tipo suíço para peças complicadas do que seria necessário ao usar tornos convencionais semelhantes.

Requisitos de estoque de barras: Na usinagem do tipo suíço, a movimentação do bloco ocorre através do avanço da barra alimentada pelas máquinas.

Custos de ferramentas: O custo do ferramental pode ser considerável; no entanto, este aspecto é excepcionalmente perceptível nas peças complicadas. Isso pode acarretar a necessidade de usar uma solução de ferramentas especializada.

História da Usinagem Suíça

Na época em que aconteciam inovações na indústria relojoeira suíça, os artesãos já haviam descoberto tornos especiais para fabricar componentes de relógios. Durante o século XIX, os relojoeiros suíços começaram a produzir peças em miniatura e complexas com a máxima precisão.

Posteriormente, tornos automatizados foram desenvolvidos e equipados para retificar peças a partir de barras, levando à fabricação em alto volume de pequenos componentes. Gradualmente, as parafusadeiras suíças foram atualizadas utilizando novas tecnologias e instalando funções para elevar o nível de produtividade e precisão.

Usinagem CNC Suíça vs Convencional Torneamento CNC

Olhando para a usinagem CNC Swiss e o torneamento CNC convencional, você percebe que ambos são projetados para lidar com peças cilíndricas. No entanto, existem várias diferenças entre eles, como discutiremos a seguir.

Projeto de Máquina

Em um torno tipo suíço, a ferramenta de corte é mantida intacta por uma pinça ou mandril enquanto a peça é fixada a um fuso que permite a rotação.

Já o torneamento CNC convencional tem sua ferramenta de corte se movendo linearmente enquanto a peça é carregada em uma pinça/mandril.

Complexidade da peça

A usinagem CNC Swiss é capaz de lidar apenas com peças de diâmetros menores e não com peças maiores. Ele lida com essas peças com precisão e precisão.

O torneamento CNC convencional também tem capacidade para lidar com projetos complexos; no entanto, tem capacidade limitada.

Ferramentas

Quando se trata de ferramentas de corte, você pode incorporar uma ampla gama de sistemas de ferramentas. Isso permite que você tenha uma ampla gama de flexibilidade de usinagem.

Com o torneamento CNC convencional, você pode não conseguir atingir o nível de capacidade de troca de ferramentas como nas máquinas CNC Suíças.

Manuseio de materiais

Na usinagem CNC Swiss o manuseio de materiais é automatizado, pois utiliza alimentadores de barras que fazem o carregamento simultâneo e, portanto, movimentam grandes volumes.

Trabalhar com tornos CNC convencionais requer o carregamento manual de cada barra na máquina.

Complexidade de configuração

A configuração de um torno suíço pode exigir operadores altamente qualificados, pois é um processo um pouco complexo.

O torneamento CNC convencional é bastante simples em termos de configuração e pode não exigir indivíduos altamente qualificados para o processo.

Consideração de custo

Você precisa investir muito dinheiro na aquisição e montagem de uma máquina CNC Suíça.

As máquinas CNC convencionais também exigem um alto valor inicial, mas são mais baratas que os tornos do tipo suíço.

Como funciona o processo de usinagem de torno suíço

Carregamento de material: Primeiro, você precisa carregar suas peças no alimentador de barras como barras longas. A partir daí, seu alimentador alimentará automaticamente as peças no torno.

Suporte de barra: Para resultados melhores e precisos, a máquina é projetada com uma bucha guia que mantém as peças próximas às ferramentas de corte.

Fixação da peça: No fuso principal, a máquina possui uma pinça que segura a barra. Através do fuso, a peça agora pode girar enquanto as ferramentas permanecem no mesmo lugar.

Usinagem simultânea: A máquina é carregada com diversas ferramentas de corte projetadas para realizar diferentes operações ao mesmo tempo. Tais operações incluem torneamento, furação, fresamento, rosqueamento, etc. À medida que o fuso gira a barra, ela entra em contato com a ferramenta de corte, removendo as seções indesejadas conforme especificado.

Após a retirada do material, a máquina elimina novamente automaticamente os resíduos em forma de cavacos para evitar qualquer tipo de acúmulo. Além disso, a peça já usinada pode ser removida da barra através de uma ferramenta de corte. Faça com que a peça seja inspecionada quanto ao padrão de qualidade e prossiga para o próximo ciclo.

Melhores materiais para processo de usinagem suíço

Cobre

O material de cobre é uma opção boa e compatível para usinagem suíça, pois oferece boas propriedades térmicas e elétricas. A máquina suíça fabrica pinos, soquetes e conexões elétricas em material de cobre.

Latão

Como o latão possui propriedades de usinagem perfeitas, a usinagem suíça o utiliza para fabricar peças decorativas, conectores, corpos de válvulas, acessórios, etc.

Nylon

O náilon também é um bom material para operações de usinagem suíças porque resulta em componentes precisos e exatos. Esses componentes incluem isoladores, engrenagens e buchas.

Titânio

O titânio pode ter baixa condutividade térmica e alta resistência. No entanto, a usinagem suíça deve ser utilizada para a fabricação de peças como dispositivos médicos que requerem biocompatibilidade e resistência à corrosão.

Alumínio

O alumínio oferece boa resistência à corrosão, baixa densidade e usinabilidade perfeita e fabrica peças como bens de consumo, acessórios automotivos, etc.

Níquel

Para peças que exigem recursos como condutividade elétrica e resistência à corrosão em altas temperaturas, o níquel é útil.

Plásticos

Peças feitas de plástico por meio de usinagem suíça oferecem benefícios como baixo custo, baixo atrito, baixa densidade e resistência à corrosão.

Aço carbono

O aço carbono pode ser usinado facilmente por meio da usinagem suíça para fabricar peças como pinos, eixos e fixadores.

Precisão na usinagem do tipo suíço

Geralmente, a usinagem suíça é projetada especificamente para oferecer precisão a peças que apresentam tolerâncias mais restritas e acabamentos superficiais completos. Dependendo da escolha das máquinas, algumas podem ter precisão de até 5 µm. Estes podem oferecer uma repetição menor ou igual a 2 µm. Outras máquinas oferecem níveis de precisão ainda melhores.

Lembre-se de que altos níveis de precisão só podem ser possíveis através de atenção minuciosa aos detalhes em todos os níveis do processo. A atenção gentil nesse sentido requer conhecimento e experiência.

Capacidade de usinagem suíça na fabricação de materiais

Este processo lhe dá a oportunidade de executar grandes volumes de peças em um curto período de tempo. É importante notar que uma máquina suíça pode realizar todas as operações simultaneamente em pouco tempo.

Para metais como o aço inoxidável, um torno suíço pode trabalhar com diâmetros de até 2 polegadas, permitindo o design de recursos exclusivos. Outros metais como níquel, titânio etc. podem fornecer peças com tolerâncias de 0,0001 polegadas. Geralmente, podemos concluir que a usinagem suíça é uma das melhores operações de usinagem que oferece capacidades de usinagem perfeitas.

Comparando a usinagem suíça com o fresamento tradicional

A usinagem suíça e o fresamento tradicional têm capacidades diferentes, conforme discutido abaixo.

Geometria e tamanho da peça

A usinagem suíça geralmente é projetada para lidar com peças pequenas e complexas, concentrando-se principalmente na precisão.

A fresagem tradicional, por outro lado, pode lidar com peças pequenas e grandes com geometrias complexas.

Configuração da máquina

Como a usinagem suíça pode lidar com projetos altamente complexos, sua configuração e operações também exigem especialistas com boa experiência.

Configurar uma fresadora tradicional não exige muito porque é fácil e direto.

Ferramentas

A usinagem suíça requer o uso de ferramentas de corte especiais destinadas a cortes menores.

O fresamento tradicional pode acomodar um grande número de ferramentas que estão facilmente disponíveis e também são econômicas.

Precisão ou Precisão

A usinagem suíça é definitivamente conhecida por sua capacidade de precisão, produzindo peças que oferecem tolerâncias mais restritas.

A fresagem tradicional também é capaz de oferecer peças precisas e precisas, mas não no nível da usinagem suíça.

Usinagem Suíça vs. Usinagem CNC

Você precisa entender que existem tarefas que tanto a usinagem suíça quanto a usinagem CNC podem realizar. No entanto, também existem características que os tornam únicos e diferentes uns dos outros. Comparando os dois em termos de:

Design e Aplicação

A usinagem suíça é reconhecida como um método de usinagem de componentes de dimensões precisas e formas complexas com diâmetro menor.

Os sistemas CNC são uma espécie de conjunto universal de ferramentas e podem ser usados para peças de dimensões menores e objetos de grande porte. Esses processos são tratados com um grau arbitrário de complexidade.

Configuração e ferramentas

A maioria das máquinas suíças tem uma configuração complexa que precisa de ferramentas de equipamento específicas. Isso está relacionado ao projeto das máquinas e à finalidade pretendida.

Peças ou operações simples podem ter uma configuração CNC e um processo de ferramentas mais simples. Isso se deve ao fato de que as máquinas CNC apresentam menos problemas físicos e complicações.

Precisão e tolerâncias

A usinagem suíça é uma escolha perfeita em questões de alta capacidade de precisão e tolerâncias restritas, especialmente em peças longas e delicadas.

Em termos de precisão, a usinagem CNC pode ser igual ou até melhor que a usinagem suíça para a maioria dos componentes. No entanto, alguns tipos de peças podem exigir um nível mais alto de precisão da usinagem suíça.

Custo e Eficiência

A usinagem suíça durante os estágios iniciais pode parecer mais cara, uma vez que as ferramentas e máquinas envolvidas são mais complicadas.

Ter que trabalhar com usinagem CNC significa que você precisará economizar custos ao manusear peças não complexas ou maiores.

Aplicações de Usinagem Suíça

Dispositivos médicos

A usinagem suíça é regularmente considerada uma das tecnologias mais progressivas e precisas da indústria médica. É muito necessário para a fabricação de componentes como instrumentos cirúrgicos, implantes ortopédicos, implantes dentários, cateteres, entre outros.

Aeroespacial

Com a redução de peso como chave e a precisão como requisito fundamental, a usinagem suíça é uma grande conquista para a indústria aeroespacial. Todas essas peças do espaço aéreo são feitas neste local: acessórios, conectores, fixadores, peças do sistema de combustível e atuadores.

Eletrônicos

A usinagem suíça é aplicada durante a fabricação de diversos elementos eletrônicos, por exemplo, cabos planos, pinos, soquetes, terminais e outros microcomponentes.

Automotivo

No setor automobilístico, a usinagem suíça é aplicada para a fabricação de peças precisas de motores e também de sistemas de transmissão. O fato de a prototipagem poder alcançar resultados de qualidade superior e geometria detalhada é sua principal vantagem em aplicações automotivas.

Relojoaria

A relojoaria foi a base do processo de usinagem suíço, onde uma atenção sem precedentes aos detalhes e à precisão foram os principais fatores para o sucesso. Para a produção de movimentos de relógios, esse metal é utilizado, por exemplo, no corte de peças como engrenagens, pinhões e parafusos. Também fornece peças menores, como escapes e joias, essenciais para relógios mecânicos e eletrônicos.

Defesa e Armas de Fogo

A usinagem suíça é usada na produção de itens como armas cirúrgicas, dispositivos de defesa e equipamentos táticos durante o processo de produção.

Óptica e Instrumentação

O caso da produção industrial baseada em fotônica, óptica e instrumentação é um bom exemplo de usinagem suíça. É aqui que as habilidades na fabricação de unidades ópticas são usadas, por exemplo, em lentes e em montagens de equipamentos ópticos.

Telecomunicações

Os conectores, adaptadores, invólucros e outras peças pequenas, que são utilizadas em dispositivos de rede, fibra óptica, são fabricados por usinagem suíça.

Conclusão

Em geral, a excepcional precisão, eficiência e flexibilidade das empresas suíças de usinagem tornam-no um procedimento predominante para a fabricação de peças pequenas e detalhadas em quase todas as principais indústrias, onde a alta precisão e as tolerâncias restritas são geralmente as necessidades indispensáveis.

Mais recursos:

Usinagem por descarga elétrica – Fonte: TSINFA

Usinagem CNC de alumínio – Fonte: TSINFA

Usinagem Suíça – Fonte: XOMETRIA