O torneamento suíço, também conhecido como usinagem suíça ou usinagem de estilo suíço, é um processo de fabricação de precisão altamente eficaz para a produção de peças cilíndricas pequenas, complexas e de alta precisão. A história da tecnologia suíça de usinagem de precisão remonta ao século 18 e, com o advento da Revolução Industrial, a Suíça introduziu gradualmente uma tecnologia de usinagem mais avançada. Após o fim da Segunda Guerra Mundial, a tecnologia suíça de usinagem de precisão foi significativamente aprimorada e muitas empresas começaram a desenvolver máquinas CNC mais avançadas e linhas de produção automatizadas. Hoje, a tecnologia de usinagem de precisão suíça goza de excelente reputação em todo o mundo.
A tecnologia de usinagem de precisão suíça tem uma ampla gama de aplicações, pode processar mais materiais e tem as características de alta velocidade e alta rigidez, pode garantir uma produção de alta precisão e se adaptar às necessidades de processamento de peças complexas, o método de processamento é amplamente utilizado para melhorar a inteligência da produção de peças de precisão. A tecnologia é amplamente utilizada em muitos campos, como fabricação de relógios, equipamentos médicos, indústrias aeroespacial e de alta tecnologia, e desempenha um papel importante na indústria de manufatura global.
1. Visão geral da tecnologia de usinagem de precisão suíça
1.1 Definição e Princípio de Funcionamento
A tecnologia suíça de usinagem de precisão refere-se à usinagem de precisão em nível de mícron de componentes por meio de máquinas-ferramentas de alta precisão, equipamentos CNC e processos avançados de automação para obter geometrias complexas, tolerâncias finas e acabamentos superficiais.
A tecnologia de usinagem de precisão suíça funciona alimentando o estoque de barras através de buchas guia que suportam firmemente o material à medida que ele é alimentado na área de usinagem da máquina. Além disso, apenas a parte usinada da barra entra na área de usinagem, o que significa que o material é mantido firmemente no lugar para maior estabilidade e precisão. Com tornos CNC convencionais, a peça de trabalho geralmente é girada rapidamente em uma posição fixa e mantida com segurança em uma ou ambas as extremidades. Os tornos do tipo suíço são diferentes dos tornos convencionais, pois a peça é alimentada continuamente no eixo principal.
1.2 Principais vantagens da tecnologia suíça de usinagem de precisão
Tolerâncias extremamente apertadas: A usinagem de precisão suíça é conhecida por sua precisão de mícrons e é ideal para produzir peças com tolerâncias extremamente apertadas.
A capacidade de processar geometrias mais complexas: Usando máquinas CNC multieixos e tornos do tipo suíço, é possível obter usinagem complexa de várias superfícies. Essas peças têm paredes mais finas, recursos mais refinados e cortes mais profundos que não são possíveis em outras máquinas.
Alta eficiência: O tempo de ciclo das máquinas-ferramentas suíças é muito menor do que outros tipos de máquinas-ferramentas CNC, e as máquinas de precisão suíças geralmente são capazes de integrar vários processos de processamento (como furação, fresamento, torneamento) em uma única operação.
Baixa taxa de perda de material: A tecnologia suíça de usinagem de precisão tem alta precisão, pequeno erro, melhor controle de qualidade, maior eficiência de produção e redução do desperdício de material devido à sua eficiente capacidade de remoção de material, o que é extremamente óbvio ao usar materiais valiosos, como ligas de grau médico para processamento.
1.3 Serviços de usinagem de parafusos de tecnologia suíça no mercado chinês
O serviço de usinagem de parafuso suíço é um processo profissional para usinagem de peças pequenas em máquinas CNC de parafuso suíço ou tornos suíços. . As peças e produtos fabricados pela Swiss screw machining são pequenos e precisos. O tamanho do mercado de serviços de processamento de parafusos suíços na China chegará a bilhões de yuans (RMB) em 2023. De acordo com relatórios relevantes, o mercado global de serviços de processamento de parafusos suíços atingirá 100 milhões de yuans até 2029.
Como um centro de manufatura global, a China está se transformando de manufatura de baixo custo para manufatura de ponta. Com a crescente demanda por peças de alta qualidade e alta precisão, a tecnologia de processamento de parafusos suíços tem amplas perspectivas de aplicação no mercado chinês. Refletido principalmente na indústria automobilística, indústria de dispositivos médicos, indústria de microprodutos eletrônicos e assim por diante. Várias montadoras de ponta começaram a trabalhar com fornecedores suíços de equipamentos de usinagem para produzir componentes automotivos complexos e fixadores para eles. Por exemplo, sistemas de bateria e conjuntos de energia em veículos de nova energia exigem parafusos de alta precisão, e a tecnologia suíça é capaz de atender a esses requisitos. Os fabricantes chineses de dispositivos médicos estão introduzindo gradualmente a tecnologia de usinagem do tipo suíço para produzir parafusos médicos de alta precisão que atendem aos padrões internacionais, especialmente nas áreas ortopédica e odontológica.
Embora a tecnologia suíça de usinagem de parafusos tenha um grande potencial no mercado chinês, ela também enfrenta alguns desafios:
Alto custo: O equipamento de precisão suíço é caro e caro para operar e manter, o que pode ser inacessível para algumas pequenas e médias empresas.
Barreiras técnicas: A tecnologia de processamento suíça requer um alto nível de equipe técnica e treinamento especializado para operar o equipamento com proficiência. Portanto, ao introduzir a tecnologia suíça, as empresas devem investir muitos recursos em treinamento de pessoal.
1.4 Análise de aplicabilidade da tecnologia na usinagem de parafusos suíços
Com sua alta precisão, capacidade de processamento de estrutura complexa e nível de automação, a tecnologia de processamento de parafuso suíço é adequada para muitas indústrias de ponta.
- Indústria de dispositivos médicos: É usado na produção de microparafusos, parafusos ortopédicos, etc.
- Aeroespacial: Materiais de alta resistência e resistentes à corrosão são muito comuns no setor aeroespacial, e a tecnologia de processamento suíça é capaz de lidar com esses materiais e garantir precisão e resistência.
- Fabricação de automóveis: Em veículos de nova energia e fabricação de automóveis tradicionais, a conexão de muitas peças requer um grande número de parafusos de precisão, e a tecnologia suíça pode garantir eficiência de produção e alta consistência de parafusos.
- Indústria fotovoltaica: Os módulos fotovoltaicos e os sistemas de montagem requerem um grande número de parafusos, cavilhas e fixadores que não apenas conectam com precisão os módulos fotovoltaicos, mas também mantêm a estabilidade a longo prazo em condições climáticas adversas.
2.Aplicação especializada de usinagem CNC de precisão suíça
2.1 Aplicação da tecnologia de usinagem de parafuso suíço na China
- Indústria de elétrons: A China é a maior base de fabricação de eletrônicos do mundo, e a tecnologia de torno suíço é amplamente utilizada em eletrônica de precisão e eletrônicos de consumo, especialmente no processamento de peças pequenas e complexas. Componentes de precisão para telemóveis, tablets, portáteis, relógios inteligentes e auscultadores... Considere a Foxconn: como um dos maiores fabricantes de eletrônicos de consumo do mundo, a Foxconn usa a tecnologia de torno suíço em muitas de suas linhas de produção para atender à demanda dos clientes por eletrônicos de alta precisão.
- Indústria automobilística: Peças de motor como injetores de combustível, válvulas de precisão, peças de sensores, etc., como BYD: A BYD é um fabricante líder de veículos de nova energia na China, que usa equipamentos de usinagem de precisão suíços para produzir componentes-chave para melhorar a qualidade e prolongar a vida útil de seus veículos.
- Indústria de dispositivos médicos: Cateteres, agulhas, pinças cirúrgicas e outras ferramentas cirúrgicas minimamente invasivas, bem como parafusos de implante, como parafusos de liga de titânio em cirurgia ortopédica. Um caso típico é a Mindray Medical, uma das maiores fabricantes de dispositivos médicos da China, que usa a tecnologia de processamento de torno suíço em alguns equipamentos médicos de precisão de ponta.
- Indústria aeroespacial: As pás das turbinas do motor aeronáutico, os componentes da câmara de combustão e os componentes do sistema de injeção de combustível estão usando a tecnologia de processamento de torno suíço, como o AVIC, já na introdução da tecnologia de torno suíço para melhorar a precisão e a confiabilidade dos equipamentos aeroespaciais da China, mas também contribuíram para o rápido desenvolvimento da indústria aeroespacial da China.
2.2 Vantagens dos serviços personalizados de usinagem de parafusos CNC
- Alta precisão: A usinagem CNC permite uma precisão extremamente alta e um controle de tolerância rígido. Para parafusos personalizados, consistência e precisão podem ser garantidas de lote para lote.
- Excelente capacidade de usinar geometrias complexas: As máquinas CNC são capazes de usinar roscas complexas, cabeças de parafuso moldadas e outras geometrias personalizadas.
- Alta produtividade: A usinagem CNC pode ir do projeto ao produto acabado rapidamente e com um alto grau de automação para alto rendimento e qualidade.
- Versatilidade do material: A usinagem CNC pode lidar com uma ampla gama de materiais para atender às necessidades de diferentes aplicações para materiais de parafuso.
- Baixo erro humano: a usinagem CNC é controlada por um programa que reduz o envolvimento de operações manuais e reduz o risco de erro humano.
3. Estudos de caso de usinagem de precisão suíça na indústria
3.1 Requisitos de usinagem de parafusos de precisão no campo aeroespacial
Os requisitos de processamento para parafusos de precisão no campo aeroespacial são muito rigorosos, abrangendo muitos aspectos, como alta precisão, resistência do material, tratamento de superfície e controle de qualidade. Por exemplo, a Boeing exige que o diâmetro e o comprimento de cada rosca sejam precisos no nível de mícron, e os requisitos de material também são muito rigorosos, a necessidade de alta precisão, leveza, resistência a altas temperaturas e outros materiais de alta qualidade, como o foguete Falcon 9 da SpaceX, que usa parafusos de liga de titânio para dispositivos fixos de propulsão de foguetes. Em suma, a tecnologia de usinagem de parafusos de precisão CNC desempenha um papel insubstituível no campo aeroespacial.
3.2 Fabricação de parafusos suíços na indústria de dispositivos médicos
Como o campo de dispositivos médicos envolve saúde e segurança humanas, os requisitos para componentes são extremamente rígidos. A fabricação de parafusos suíços é amplamente utilizada na indústria de dispositivos médicos devido à sua alta precisão, alta qualidade, alta resistência, uso de materiais especiais e tratamento de superfície de qualidade. Por exemplo, parafusos usados em dispositivos de fusão espinhal para implantes ortopédicos, materiais de liga de titânio usados em implantes dentários, ferramentas em miniatura usadas em cirurgias e parafusos de fixação interna usados para corrigir fraturas ósseas são todos parafusos suíços, que são usados para garantir a confiabilidade e segurança de dispositivos médicos.
3.3 Soluções de usinagem de parafusos de alto desempenho na indústria automotiva
Na indústria automotiva, as soluções de processamento para parafusos de alto desempenho são críticas, pois são usadas em componentes críticos, como motores automotivos e sistemas de suspensão. Os requisitos da indústria automotiva para parafusos incluem alta resistência, resistência a altas temperaturas, resistência à corrosão, leveza e usinagem de precisão. Em termos de materiais, os parafusos automotivos devem ser materiais de alta resistência, como parafusos ligados ao virabrequim e pistão geralmente são feitos de liga de aço 42CrMo4. O processamento da rosca do parafuso de alto desempenho no motor requer precisão e consistência extremamente altas, e qualquer pequeno erro pode levar a um desempenho instável do carro. O motor turboalimentado da BMW usa uma tecnologia de processamento de rosca de precisão, e a rosca de precisão processada por tornos CNC pode garantir a coordenação das peças antes de ambientes extremos. O tratamento de superfície de parafusos de alto desempenho na indústria automotiva também é crucial, e os processos de tratamento de superfície comumente usados são galvanizados, fosfatização, anodização, revestimento PVD e assim por diante. Os parafusos em motores automotivos e sistemas de escapamento exigem resistência a altas temperaturas, e a Porsche usa parafusos em seu sistema de escapamento feitos de um material de alta liga de níquel que pode manter um desempenho estável a 800 graus Celsius. Em suma, a indústria automotiva para requisitos de processamento de parafusos de alto desempenho é extremamente rigorosa, desde alta precisão, alta resistência, tratamento de superfície, design leve e outros aspectos, requisitos abrangentes para parafusos de alto desempenho.
4. Desafios técnicos e soluções inovadoras
4.1 Dificuldades técnicas no processo de usinagem de alta precisão
De acordo com o processo de processamento, as dificuldades de usinagem de precisão terão principalmente os seguintes pontos:
1. A usinagem de precisão na escolha de máquinas-ferramentas de processamento é muito importante, escolha alta precisão, alta rigidez, alta estabilidade, alta automação de máquinas-ferramentas de usinagem de precisão.
2. Como garantir alta precisão e pequeno erro, precisão rotacional muito alta, rotação suave, sem fuso de vibração, componentes do fuso são para garantir o núcleo da precisão de usinagem de máquinas-ferramenta de precisão. Difícil de entender a rigidez e a deformação térmica do sistema de processo, no processo de usinagem de alta precisão, as operações de corte, retificação ou torneamento gerarão uma grande quantidade de calor, resultando na expansão térmica da peça e da ferramenta, afetando a precisão dimensional e a qualidade da usinagem. Mesmo pequenas mudanças de temperatura podem levar ao desvio dimensional da peça de trabalho, afetando o tamanho da peça e tornando-a propensa a erros.
3. Produção em massa de peças de precisão, no processo de corte, a ferramenta é inevitavelmente desgastada, quando não encontrada a tempo, fácil de causar erros, um desperdício de recursos. Portanto, a escolha de ferramentas e outras muito importantes, precisam ter uma dureza muito alta, alta resistência ao desgaste e módulo de elasticidade muito alto para garantir que a ferramenta tenha um alto grau de durabilidade dimensional.
4. Na usinagem de alta precisão, os requisitos de qualidade da superfície são muito altos e até precisam atingir a rugosidade da superfície submicrométrica. Durante a usinagem, a qualidade da superfície é afetada por irregularidades microscópicas da ferramenta, vibração e desgaste da ferramenta.
4.2 Aplicação de processos inovadores para melhorar a precisão e a eficiência da usinagem
Use fusos de alta velocidade (acima de 50.000 rpm) para aumentar a velocidade de corte e reduzir a rugosidade da superfície. A usinagem de articulação multieixo (como usinagem de articulação de cinco eixos) pode alcançar uma única fixação, pode completar a usinagem de várias superfícies, pode processar superfícies complexas e formas tridimensionais. As tecnologias de usinagem de baixa temperatura (como injeção de refrigerante ou resfriamento de nitrogênio líquido) reduzem o acúmulo de calor durante o corte, reduzem o desgaste da ferramenta e melhoram a qualidade da superfície diminuindo a temperatura da área de trabalho. LAC, o corte assistido por laser é adequado para o processamento de materiais difíceis de processar, como cerâmica, ligas de titânio e compósitos. O processo inovador melhora significativamente a precisão e a eficiência da usinagem, aumentando a velocidade de usinagem, reduzindo erros, melhorando a adaptabilidade do material e permitindo o controle automatizado.
4.3 Gestão e Controle da Qualidade em Usinagem de Precisão.
1. Equipamentos e instrumentos de teste avançados:
CMM: usado para detectar com precisão a forma geométrica, tamanho e tolerância de posição da peça para garantir que a peça atenda aos requisitos de projeto.
Testador de rugosidade da superfície: Usado para medir o acabamento superficial de uma peça para garantir que ela atenda aos requisitos específicos de acabamento.
Microscópios ópticos e eletrônicos: Usados para examinar defeitos de superfície e microestrutura de peças minúsculas.
2. Especificação de processo rigorosa e processo padronizado:
Das matérias-primas na fábrica até o produto final, cada elo deve ser rigorosamente testado. No processo de processamento, em estrita conformidade com o fluxo de processo estabelecido, seleção de ferramentas, parâmetros de corte e outras operações. Todas as peças devem passar pela inspeção final antes de sair da fábrica para garantir que atendam aos requisitos do cliente em termos de função, tamanho, precisão e tratamento de superfície.
3. Manutenção regular de peças e ferramentas:
Nossa empresa implementa programas regulares de manutenção, substituição e calibração de precisão para garantir um desempenho estável da ferramenta.
4. Feedback do cliente e melhoria da qualidade:
Peça feedback do cliente em tempo hábil, resolva os problemas de qualidade levantados pelos clientes, resolva os problemas de qualidade levantados pelos clientes e faça melhorias contínuas.
5. Tendências de desenvolvimento futuro e perspectivas tecnológicas
Yumei Hardware emprega mais de 20 engenheiros e técnicos com mais de 15 anos de experiência profissional. Nossos técnicos têm muitos anos de experiência na área de engenharia de precisão, especializados no uso de tecnologia CNC e tecnologia suíça de usinagem de precisão, e podem fornecer análises profissionais aprofundadas de projetos complexos.
Nossa empresa está equipada com Star SB-20R, Tsugami 208, Tsugami 205 e Tsugami 203, demonstra plenamente uma compreensão profunda e compreensão madura da tecnologia de usinagem de precisão suíça. Essas máquinas não apenas suportam a produção de alta precisão de peças complexas, mas também atendem aos rigorosos requisitos de eficiência e qualidade dos clientes.
A Yumei passa por uma inspeção de qualidade completa durante o processo de produção para garantir que as tolerâncias dimensionais, o acabamento superficial e as tolerâncias de forma das peças atendam aos padrões de design. A empresa possui equipamentos avançados de inspeção de qualidade, como máquina de medição por coordenadas (CMM), sistema de medição a laser e assim por diante.
A Yumei estabeleceu relacionamentos de longo prazo com empresas de renome mundial, como PACCAR e Tesla, o que não apenas reflete a confiabilidade dos produtos e serviços da empresa, mas também demonstra um alto nível de velocidade de entrega, comunicação e cooperação e resolução de problemas.
O acima é a maturidade atual da compreensão da empresa sobre essa tecnologia e, no futuro, a empresa espera manter a posição de liderança da tecnologia suíça de usinagem de precisão por meio da melhoria contínua da precisão do processamento, automação e produção inteligente, promovendo a fabricação verde, aprimorando a capacidade de materiais difíceis de processar e combinando tecnologia de manufatura aditiva e outras iniciativas inovadoras. Por exemplo, aumentar o investimento no campo da fabricação inteligente, desenvolver sistemas de monitoramento inteligentes para garantir a alta qualidade dos produtos. Fortalecer a expansão do mercado externo, participar de exposições internacionais e intercâmbios técnicos e explorar ativamente o mercado global de usinagem de alta precisão.
6. Serviços de usinagem de parafusos de estilo suíço fornecidos por Yumei Hardware
6.1 Direções de inovação da tecnologia suíça de usinagem de precisão
Avanço na tecnologia de usinagem de precisão ultra-alta, desenvolvimento de máquinas-ferramentas mais rígidas e de alta velocidade, aplicação de materiais avançados de ferramentas e tecnologia de revestimento (como PCD, CBN, etc.)
Desenvolva usinagem de precisão de materiais de alto desempenho, como liga de titânio, liga à base de níquel, materiais compósitos de fibra de carbono, cerâmica e assim por diante.
Fabricação verde e tecnologia sustentável, as empresas podem se concentrar no desenvolvimento de tecnologias de fabricação verde, como redução do consumo de energia, otimização do uso de refrigerante e reciclagem de resíduos.
6.2 Impacto do Desenvolvimento Sustentável na Indústria de Usinagem de Precisão
Maior qualidade do produto: Otimize o projeto e o caminho de usinagem para reduzir o desperdício de material e melhorar a eficiência do corte.
Boa imagem de marca e competitividade no mercado: Uma empresa de usinagem de precisão com uma estratégia de desenvolvimento sustentável será mais fácil de conquistar a confiança de clientes ambientalmente conscientes e melhorar a imagem da marca e a competitividade no mercado.
Progresso tecnológico impulsionado pela inovação: Incentivar as empresas a desenvolver métodos de processamento mais eficientes e ecologicamente corretos.
6.3 Impacto de longo prazo dos avanços tecnológicos na indústria suíça de usinagem de parafusos
O impacto de longo prazo dos avanços tecnológicos na indústria suíça de processamento de parafusos deve ser revolucionário.
Ajude a melhorar a precisão: Por meio de máquinas-ferramentas CNC de alta precisão, tecnologia de corte avançada e sistemas de medição inteligentes, a indústria suíça de usinagem de parafusos é capaz de alcançar precisão de usinagem submicrométrica e até nanométrica. Essa precisão extremamente alta o torna mais competitivo em áreas como equipamentos aeroespaciais e médicos, onde a precisão das peças é muito alta.
Ajude a melhorar a eficiência da produção e reduzir os custos de mão de obra: A introdução da tecnologia de fabricação inteligente automática para reduzir a intervenção manual, a futura indústria suíça de processamento de parafusos será altamente automatizada e inteligente, reduzindo erros, mas também melhorando a eficiência da produção e reduzindo os custos de mão de obra.
Benefícios econômicos e ambientais: No futuro, a proteção ambiental e o desenvolvimento sustentável promoverão o desenvolvimento da indústria suíça de processamento de parafusos na direção de baixo consumo de energia e alta proteção ambiental, e melhorarão a imagem de responsabilidade social corporativa.
Yumei Hardware acompanhará a tendência do The Times, estará na vanguarda da indústria, aderirá à inovação tecnológica, tecnologia de processamento inovadora e assumirá a responsabilidade social de proteger o meio ambiente.
