Fazendo moldes de precisão com usinagem CNC: processo e princípios

1. Processo de fabricação de molde CNC

Etapa 1: Design 3D e modelagem CAD

• Software: UG/NX, PowerMill, SolidWorks

• Parâmetros -chave:

• Tolerância: ± 0,01-0,05 mm

• Acabamento de superfície: RA 0,8-3,2μm

• Exemplo: os moldes do corpo automotivo requerem precisão de curvatura de 0,02 mm/m² .

Etapa 2: programação de came e otimização do caminho da ferramenta

• Estratégias de usinagem:

• Desbaste (subsídio de 0,3-0,5 mm)

• Semi-infinita (subsídio de 0,1-0,2 mm)

• Acabamento (dimensões finais)

• Técnicas avançadas de caminho de ferramenta: moagem trocóidal, entrada em espiral

Etapa 3: Execução de usinagem CNC

• Exemplos de máquinas:

• CNC de 5 eixos (por exemplo, DMG Mori HSC 75)

• Precisão de posicionamento: ± 0,003 mm

• Repetibilidade: ± 0,001 mm

• Parâmetros de corte:

  Taxa de alimentação do material	de velocidade do eixo (rpm)	(m/min)
  Alumínio	8.000 a 20.000	3–8
  Aço da ferramenta	2.000 a 6.000	1–3
  Carboneto de tungstênio	1.000 a 3.000	0,5-1,5

Etapa 4: pós-processamento e acabamento

• EDM (usinagem de descarga elétrica) - ± 0,005-0,03mm Precision

• Polimento - acabamento espelhado ( RA 0,05μm )

• Revestimentos (TIN, CRN) - Dúza até HV2000+

2. Princípios principais da fabricação de moldes de máquina CNC

A. Controle de movimento de precisão

• Sistemas de servo de circuito fechado (resolução de 0,1μm)

• Interpolação nurbs para curvas suaves

B. Compensação de ferramentas e monitoramento de desgaste

• Medição a laser (precisão de ± 2 µm)

• Compensação automática do raio da ferramenta

C. Gerenciamento de estabilidade térmica

• Controle de temperatura da máquina (± 0,5 ° C)

• Compensação térmica em tempo real (correção de 0,001 mm/° C)

3. Tecnologias avançadas na fabricação de moldes CNC

✅ Maixa de alta velocidade (HSM)

• 40.000 eixos de rpm (para eletrodos de grafite)

• 5–8x mais rápido que a usinagem convencional

✅ Micro-machinagem

• Ferramentas ultra-pequenas (diâmetro de 0,01 mm)

• Posicionamento de nanômetros (estágios acionados por piezo)

✅ Manufatura híbrida (impressão 3D + CNC)

• ± 0,05 mm de precisão em processos combinados

4. Controle e teste de qualidade

Metrologia em linha

• Varredura a laser (densidade de 1000 pontos/cm²)

• Testadores de rugosidade da superfície (RA 0,01-10μm)

Predição da vida do molde

• Análise de estresse da FEA (precisão de 95%+)

• Teste de fadiga (mais de 500.000 ciclos de imprensa simulação)

Conclusão

A usinagem do CNC revolucionou a fabricação de moldes, reduzindo os tempos de entrega de 4 a 6 semanas para 5 a 7 dias enquanto atingem a precisão no nível do micrômetro . Com avanços como usinagem adaptativa e gêmeos digitais , o futuro da fabricação de moldes CNC é mais inteligente, mais rápido e mais eficiente do que nunca.