Aspectos Gerais Microusinagem

O que é Microusinagem?

A microusinagem é o método de fabricação para a criação de dispositivos e componentes miniaturizados, com características que variam de dezenas de micrometros a alguns milímetros de tamanho.

Por que utilizar a microusinagem?

A microusinagem gana importância na medida em que a tecnologia tende a compactar e miniaturizar os produtos. As exigências de qualidade de peças mecânicas vêm crescendo em paralelo a uma acentuada exigência de redução de energia e de custos de fabricação.

Produtos fabricados por microusinagem

Vantagens

MEMS

Utilizada de celulares a projetos aeroespaciais e biotecnologia, essa tecnologia é a combinação da microeletrônica baseada em silício e da microusinagem.

Sistema composto por estruturas mecânicas, sensores, atuadores e eletônica em escala micrométrica.

Os micro sensores são responsáveis por detectar as mudanças físicas do meio, sejam elas mecânicas, térmicas, magnéticas, químicas ou eletromagnéticas, e convertê-las em um sinal elétrico proporcional. A microeletrônica, por sua vez, processa essa informação e aciona os microatuadores de forma que eles possam criar uma resposta a esta mudança, convertendo sinais elétricos em energia mecânica. Microatuadores são largamente empregados em impressoras do tipo inkjet e em sistemas de foco automático de câmeras digitais.

A indústria automotiva, por exemplo, desempenhou um papel fundamental no processo de validação dos MEMS e da tecnologia de microusinagem, graças ao uso bem sucedido de mais de 60 milhões desses dispositivos logo nos primeiros 10 anos. Carros com alta tecnologia embarcada chegam a utilizar mais de 70 dispositivos MEMS distribuídos no sistema ABS (anti-lock braking system), suspensão ativa, sistema de controle de navegação, monitoramento de vibrações, sensores de combustível, redução de ruído, detecção de capotamento, cinto de segurança etc.

Principais aspectos de microusinagem

• Parâmetros de corte

Avanço e profundidade de corte consideravelmente menores em comparação à usinagem convencional (1000 e 30 vezes)

Máquina-ferramenta com menor resolução nos eixos, boa repetibilidade e rigidez mecânica;

Máquina-ferramenta com menor diâmetro: maior rotação do eixo árvore para atingir velocidades de corte recomendadas na usinagem convencional (dificilmente em um processo de microusinagem haverá otimização de remoção de material)

• Ferramentas

Geometria, material e revestimento controlam o desempenho do processo. (Ferramentas com maior precisão – erros de alinhamento e irregularidades na peça são grandes comparados aos parâmetros de processo; material e revestimento no controle de dureza e estabilidade à temperatura – por serem menores, são mais sensíveis à temperatura)

• Desgaste das ferramentas

Material e revestimento adequados

• Formação de rebarba

Fluido diminui ou elimina alguns tipos de rebarbas. Ferramenta na condição seco apresenta material aderido.

• Força de corte

Determinados materiais operados em baixa/média velocidade apresentam aderência na aresta de corte, impedindo o cisalhamento e resultando no arrancamento do material, o que eleva a temperatura de corte e causa o desgaste prematuro da ferramenta.

• Acabamento superficial

Microfresamento oferece melhor acabamento superficial se comparado com eletroerosão e usinagem a laser.

• Temperatura

Geração de calor e distribuição de temperatura é um tema pouco estudado.