Por que as máquinas CNC precisam de chillers industriais

O que é uma máquina CNC?

CNC (Controle Numérico por Computador) é um equipamento automatizado de usinagem de metais que controla as ferramentas de máquina por meio de computadores. Ele controla o caminho de movimento, a velocidade, a taxa de alimentação e a sequência de processamento das ferramentas de máquina através de linguagens de programação e pode realizar corte de precisão, perfuração, gravação e outras operações em materiais como metais, plásticos e madeira. As máquinas CNC podem controlar o erro de processamento em nível micrométrico e podem processar várias peças de alta precisão com estruturas complexas. Após a configuração do programa, a máquina pode operar automaticamente 24 horas por dia, independentemente da proficiência do operador, e pode garantir a consistência dos lotes de produtos.

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Por que as máquinas CNC superaquece?

A usinagem CNC causa um rápido acúmulo de calor durante a operação. As principais razões são as seguintes:

Rotação do mandril

O mandril de uma máquina CNC é o componente central que faz a ferramenta girar. Ao processar metal, normalmente funciona a uma velocidade de vários milhares ou até dezenas de milhares de rotações por minuto. Dentro do mandril, há rolamentos e, quando os rolamentos giram em alta velocidade, ocorre atrito e calor entre os rolamentos e a carcaça. Quando a temperatura do mandril aumenta, ele se expande, afetando a precisão do processamento. A maioria das oficinas de produção utiliza resfriadores de óleo para mandril para resfriar o mandril e suprimir a expansão térmica.

Geração de calor por fricção

Os centros de usinagem CNC processam materiais através do corte, o que gera calor devido ao atrito entre a ferramenta e o material. O calor gerado pelo atrito entre os dois é a principal fonte de calor. Especialmente ao processar metais duros como aço inoxidável e ligas de titânio, o atrito entre a ferramenta e o material é mais intenso. Quando o atrito se concentra na ponta da ferramenta e em um ponto específico do material, a temperatura local pode atingir centenas ou até milhares de graus Celsius. O calor se transfere rapidamente do ponto de contato para a alça da ferramenta, o husillo e outras partes da peça de trabalho.

Aquecimento do motor e do driver

As ferramentas de fresagem CNC dependem de vários motores de servo para controlar o movimento de cada eixo X, Y e Z. Quando o motor está em funcionamento, ele consome energia elétrica e parte dessa energia é convertida em energia térmica. A conversão de calor é mais evidente quando o motor é iniciado e parado com frequência e quando opera em alta velocidade. O driver do motor também aquece, e a temperatura pode atingir mais de 60°C ou até mais após operação prolongada. O acúmulo de calor pode causar falhas elétricas.

Aquecimento do sistema hidráulico

Algumas grandes ferramentas CNC e centros de usinagem com sistemas automáticos de troca de ferramentas utilizam sistemas hidráulicos para controlar funções como os magazines de ferramentas, a troca de ferramentas, o aperto e a liberação de ferramentas. Após o óleo hidráulico ser comprimido na bomba, ele aquece rapidamente. Componentes hidráulicos como atuadores, válvulas e cilindros são propensos ao desgaste, vazamentos ou travamento devido às altas temperaturas. Equipar o sistema hidráulico com um resfriador de óleo dedicado pode manter a temperatura do óleo dentro da faixa adequada.

Como um resfriador CNC ajuda na produção?

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Melhorar a precisão de usinagem

O spindle CNC aquece durante a rotação em alta velocidade. A temperatura instável fará com que o volume do spindle mude repetidamente, causando erros nas dimensões de usinagem. Se a ferramenta não dissipar o calor a tempo durante o corte, acelerará a passivação e a queima, afetando a qualidade de usinagem da superfície do produto. Alguns materiais são sensíveis a mudanças de temperatura e podem acumular calor durante o processo de corte, causando deformação térmica e reduzindo a precisão do produto acabado. O chiller pode fornecer resfriamento em temperatura constante para o spindle, ferramenta e motor para melhorar a precisão da usinagem.

Melhorar a eficiência de produção

O sistema CNC possui um dispositivo de proteção de segurança incorporado que força a parada em altas temperaturas. Após a elevação da temperatura no sistema, o mesmo reduz automaticamente a velocidade para diminuir o calor. Algumas oficinas utilizam desligamento manual para esperar que a máquina esfrie naturalmente. Em ambos os casos, o tempo de produção é desperdiçado. O chiller fornece resfriamento contínuo 7×24 horas para ajudar a linha de produção a operar de forma estável por longos períodos e melhorar a eficiência de produção.

Prolongar a vida útil

A alta temperatura pode tornar o óleo lubrificante mais fino ou até carbonizado, o que pode causar desgaste a seco ou travamento dos rolamentos do spindle. Também pode acelerar o envelhecimento da isolação, levando à falha do motor servo ou até mesmo a danos. Além disso, o aumento da temperatura do óleo hidráulico pode causar envelhecimento do selo de óleo, afetando a operação estável da máquina. Componentes eletrônicos, como inversores, PLC e placas de circuito, são propensos a perder controle, apresentar erros ou queimar em altas temperaturas. O chiller pode remover o calor gerado por essas partes em tempo, retardar o envelhecimento dos componentes e reduzir os custos de manutenção do equipamento.

Melhor sistema de resfriamento CNC, melhor centro de usinagem CNC

O desempenho estável dos chillers CNC pode proporcionar boa proteção à qualidade do produto e à eficiência da produção. A LNEYA possui 15 anos de experiência em pesquisa, desenvolvimento e produção de equipamentos de controle de temperatura e é um fabricante confiável de chillers na China. Oferecemos sistemas de chiller padrão e serviços de chiller personalizados com diversas performances. Você pode nos informar qualquer uma de suas necessidades, e os especialistas em chiller ajudarão a escolher o sistema de controle de temperatura CNC mais adequado.