Usinagem CNC de 5 Eixos Sem Reapertos
Uma carcaça com cinco faces usináveis, um canal inclinado e um rebaixo interno costuma exigir três ou quatro montagens em 3 eixos, cada uma somando erro de posição e dias de prazo. Aqui a peça entra uma vez no centro de 5 eixos e sai pronta. Para quem importa da China, isso também reduz interfaces: programa CAM, dispositivo, torneamento e acabamento ficam sob o mesmo pedido, com a titularidade do ferramental, as condições de pagamento e o Incoterm definidos antes do primeiro corte.
Consultoria Gratuita3 a 7 dias úteis
Entrega do Protótipo
±0,02 mm
Exatidão em Cotas Críticas
Ra 0,8 µm
Acabamento em Contornos
1 a 10.000 peças
Faixa de Lote
Materiais
| Liga | Propriedades | Aplicações Típicas |
|---|---|---|
| Alumínio 7075-T6 | Com 572 MPa de tração e 2,81 g/cm³, é o alumínio que entrega mais resistência por quilo; mantém a cota depois do corte e suporta bem carga cíclica | Peças estruturais de aeronave, rotores de bomba, chassis de drone e componentes de competição |
| Alumínio 6061-T6 | 310 MPa e 2,7 g/cm³, fácil de usinar e soldar, com resistência à corrosão suficiente para a maioria das carcaças; é o grau que escolhemos quando o custo por peça pesa | Invólucros, suportes, montagens ópticas, peças de robótica e gabaritos |
| Titânio Grau 5 (Ti-6Al-4V) | 950 MPa com apenas 4,43 g/cm³, biocompatível e praticamente inerte em meio corrosivo, mas exige ferramenta própria e avanço conservador para não aquecer o corte | Implantes ortopédicos, conexões de fuselagem, componentes de turbina e peças de motorsport |
| Aço Inoxidável 17-4 PH | Endurece por precipitação até 1.310 MPa no estado H900, com 7,75 g/cm³: resistência de aço ferramenta sem abrir mão da proteção anticorrosiva | Válvulas e bombas, instrumentos cirúrgicos, fixações aeroespaciais |
| Aço Inoxidável 316L | 515 MPa e 7,99 g/cm³; o molibdênio da liga segura os cloretos que atacam o 304, daí ser o padrão em ambiente marinho | Ferragens náuticas, dispositivos médicos e peças de processamento de alimentos |
| Aço Ferramenta (D2 / H13) | Depois de temperado passa de 60 HRC, com desgaste baixo e cota estável, ao custo de parâmetros de corte mais lentos e refrigeração abundante | Insertos de molde, matrizes de conformação, placas de desgaste e ferramental de precisão |
| Plásticos de Engenharia (PEEK, POM, PC) | Leves, isolantes e resistentes a químico, aceitam tolerância apertada desde que o calor gerado no corte seja controlado | Carcaças de instrumento médico, isoladores, dispositivos para semicondutor e soquetes de teste |
Parâmetros de Processo
| Parâmetro | Faixa Padrão |
|---|---|
| Tipo de Interpolação | 5 eixos simultâneos, posicionamento 4+1 ou indexação 3+2 |
| Tolerância em Recursos Críticos | ±0,01 mm a ±0,02 mm |
| Tolerância em Recursos Gerais | ±0,02 mm a ±0,05 mm |
| Rugosidade como Usinado | Ra 0,8 µm a 1,6 µm nas superfícies curvadas |
| Porte Máximo na Mesa | Ø600 mm por 400 mm de altura |
| Carga Máxima sobre a Mesa | 150 kg |
| Menor Detalhe Usinável | furo de Ø0,3 mm e nervura de 0,5 mm |
| Exatidão do Eixo Rotativo | ±0,01° de posicionamento |
| Tolerância Geométrica | perfil, posição verdadeira e concentricidade até 0,02 mm |
| Número de Fixações | em regra 1, contra 3 a 5 em 3 eixos na mesma geometria |
Acabamentos de Superfície
Como Usinado (Fino)
O passe final com fresa esférica deixa Ra 0,8 µm direto na máquina, sem retrabalho manual. Como a peça não muda de posição, não aparece aquele degrau na emenda entre faces que denuncia o reaperto.
Anodização (Tipo II / Tipo III)
Camada de óxido eletroquímico sobre alumínio: 5 a 25 µm no Tipo II, com tingimento sob medida, e 25 a 150 µm no Tipo III de camada dura quando a peça sofre abrasão. A espessura entra no cálculo da cota final, por isso é definida antes da usinagem.
Passivação
Banho ácido que retira o ferro livre da superfície de inox e titânio e devolve a película passiva, sem acrescentar nem remover material. Em pedidos médicos e náuticos costuma ser linha obrigatória do plano de inspeção.
Polimento (Espelho / Fosco)
Polimento mecânico de contornos até Ra ≤ 0,1 µm no acabamento espelho. Em superfície livre o resultado depende da trajetória de 5 eixos anterior, porque marca de fresa funda não desaparece no polimento.
Jateamento com Microesferas
Jato de microesferas de vidro ou óxido de alumínio dá fosco homogêneo entre 1,6 µm e 3,2 µm e uniformiza a aparência de peças com muitas faces, escondendo pequenas marcas de ferramenta.
Eletrodeposição (Níquel / Cromo)
Depósito metálico de 5 a 25 mícrons para desgaste ou aparência. Em geometria com rebaixos conferimos a espessura por mapeamento, já que a corrente não alcança todos os pontos com a mesma intensidade.
Design para Manufatura (DFM)
- Defina a orientação da peça pensando no cone de acesso do cabeçote, não no formato do bloco: é essa decisão que permite resolver tudo em uma fixação.
- Em canal fundo, limite a relação profundidade/largura a 6:1; acima disso a fresa longa vibra e o eixo basculante perde ângulo útil.
- Aproveite a mesa rotativa para eliminar dispositivos, pois cada aperto suprimido é uma fonte de erro a menos em parede fina.
- Mantenha a espessura de parede constante ao longo do contorno, porque um degrau local altera a frequência natural da peça e aparece como ondulação no acabamento.
- Abra os raios internos acima do raio da ferramenta, algo como 3 mm para uma fresa de 2 mm, para que a trajetória de acabamento não precise inverter direção e deixe marcas.
- Reserve posição verdadeira e perfil apenas para as cotas que montam com outra peça; apertar o desenho inteiro só infla o orçamento.
- Em impulsor ou pá, trate o modelo 3D como referência única e envie o STEP, já que uma vista 2D não descreve superfície livre.
- Verifique o ângulo de inclinação necessário: recursos acima de 110° podem pedir dispositivo dedicado ou uma segunda fixação, e isso muda o preço.
- Deixe de 0,2 mm a 0,5 mm de material para o passe final e permita que a nossa equipe escolha a estratégia de desbaste.
- O ponto de partida é um STEP ou IGES: em até 24 horas devolvemos, sem cobrar, a análise de fixação, os limites de acesso da ferramenta e uma estimativa de onde o custo de usinagem pode cair.
Ferramentaria e Capacidade
| Tipo | Prazo de Entrega | Indicado Para |
|---|---|---|
| Centros de 5 Eixos Simultâneos | mesa basculante com capacidade Ø600 mm | impulsores, pás de turbina, implantes e carcaças de forma livre |
| Usinagem Indexada 3+2 | posicionamento angular de ±0,01° | peças prismáticas de várias faces, coletores e suportes com furação em ângulo composto |
| Dispositivos e Fixações Dedicadas | 1 a 2 semanas | séries de 100 a 10.000 peças, paredes finas e reposições com troca rápida |
| Metrologia por CMM de 5 Eixos | resolução de 0,001 mm | inspeção do primeiro artigo e conferência de contornos contra o CAD 3D |
Garantia de Qualidade
- O primeiro artigo é medido por varredura no CMM de 5 eixos e comparado ponto a ponto com o sólido 3D, não com uma lista avulsa de cotas.
- Laudo de inspeção dimensional (FAI) com todas as cotas medidas emitido antes de autorizar a série.
- Checagens em processo nos ângulos compostos e nas cotas funcionais, nos pontos definidos no plano de controle.
- Aferição dos eixos rotativos com artefato calibrado, com o desvio angular real registrado no histórico da máquina.
- Rugosidade lida com perfilômetro nas próprias superfícies curvas, e não numa face plana de referência.
- Certificado de material EN 10204 3.1 e rastreabilidade até a corrida nos pedidos aeroespaciais e hospitalares.
- Estudo de capacidade Cpk ≥ 1,33 nas cotas funcionais das séries, com os dados estatísticos disponíveis sob consulta.
- Laudo dimensional, certificado de origem, fatura comercial e romaneio por lote, organizados para o desembaraço aduaneiro no destino.
- Calibração rastreável de CMM, micrômetros, medidores de altura e blocos angulares, com validade anotada por instrumento.
- Inspeção independente por SGS, Bureau Veritas ou TÜV marcada na etapa que o comprador indicar, com laudo neutro antes do embarque.
Aplicações
- Aeroespacial: rotores e pás de turbina, suportes estruturais, carcaças de atuador e componentes de satélite
- Médico e odontológico: implantes ortopédicos, instrumental cirúrgico, pilares de implante dentário e próteses
- Automotivo e competição: rodas de compressor de turbo, coletores de admissão e peças de suspensão
- Óptica: invólucros de sensor, montagens de câmera e componentes de laser com datums em ângulo composto
- Robótica: elos de junta, corpos de efetuador e carcaças de redutor harmônico
- Energia: corpos de válvula com canais que se cruzam, peças de turbina e sistemas de combustível
- Semicondutores: manipuladores de wafer, câmaras de vácuo e dispositivos de teste
- Defesa: carcaças de sistema de guiamento, suportes ópticos e mecanismos de precisão
Por que escolher a FHY Precision
Uma entrada na máquina em vez de quatro: soma zero de erro de reaperto e menos dias de espera entre operações.
Interpolação simultânea de verdade, não um 3+2 rebatizado, o que dá contorno contínuo sem degrau entre faces.
Rebaixos, cavidades profundas e ângulos compostos resolvidos sem mandar a peça para um dispositivo especial.
Trajetória contínua deixa as superfícies aparentes homogêneas, sem a linha de emenda que depois exigiria polimento corretivo.
Pedido mínimo de uma peça, para validar o projeto em metal antes de comprometer verba com ferramental.
Torneamento, eletroerosão e acabamento dentro da mesma fábrica, concentrados em um pedido de compra e um plano de qualidade.
Operação na China com preço direto de fábrica e Incoterm FOB, CIF ou DAP definido no orçamento, junto com as condições de pagamento.
A análise DFM volta em até 24 horas sem custo e sai da engenharia de processo, com a orientação da peça e os limites de inclinação já definidos.
Perguntas Frequentes
1. Quantas peças é preciso pedir para usar 5 eixos?
Uma apenas. Geometria complexa quase sempre nasce como protótipo único para checar encaixe e função, e cobrar lote mínimo nessa etapa não faria sentido. O programa CAM, o dispositivo e o plano de medição desenvolvidos nessa primeira peça são os mesmos que rodam quando o pedido chega a 10.000 unidades, sem taxa de engenharia nova na escalada.
2. Que tolerância vocês garantem em 5 eixos?
±0,02 mm no padrão e ±0,01 mm nas cotas que chamamos de críticas, com ±0,01° no eixo rotativo. O ganho menos óbvio está na fixação única: posição verdadeira, perfil e concentricidade entre faces ficam tipicamente em 0,02 mm, porque a peça nunca sai do dispositivo. Marcamos no desenho quais cotas recebem esse controle.
3. Em que ponto 5 eixos fica mais barato que 3 eixos?
Quando a peça tem contorno 3D, cavidade profunda, rebaixo ou furo em ângulo composto, ou quando a relação entre faces é funcional. Para chapa plana, bolsão raso e furo passante, 3 eixos segue mais econômico e dizemos isso sem rodeio. Se houver dúvida, o STEP passa pela nossa engenharia e o DFM gratuito indica o roteiro de menor custo, mesmo que ele não use 5 eixos.
4. Quais ligas vocês usinam nos centros de 5 eixos?
Alumínio 6061, 7075 e 2024; titânio Grau 2 e Grau 5 Ti-6Al-4V; inox 303, 304, 316L e 17-4 PH; aços D2 e H13; latão, cobre e os plásticos PEEK, POM e PC. Nos programas aeroespacial e médico compramos material com rastreabilidade até a corrida e entregamos o certificado EN 10204 3.1. Titânio e superligas pedem ferramenta dedicada e corte mais lento, e esse ajuste já está embutido no prazo cotado.
5. Qual é o prazo de entrega?
Protótipo de 3 a 7 dias úteis, conforme a complexidade; série de 7 a 20 dias úteis, conforme quantidade e acabamento. Dispositivo dedicado acrescenta 1 a 2 semanas no início e reduz o custo por peça depois. Cada orçamento traz data confirmada, e na exportação alinhamos essa data ao Incoterm escolhido, seja FOB, CIF ou DAP.
6. O que exatamente cobre o DFM gratuito?
Orientação da peça no dispositivo, mapa de acesso com os limites de inclinação do cabeçote, zonas de risco em parede fina, necessidade de fixação dedicada e pontos de redução de custo antes de tocar no metal. Não é raro uma simples mudança de orientação eliminar a segunda fixação e derrubar a usinagem em 15% a 30%.
7. Quais formatos de arquivo vocês aceitam?
STEP, IGES, Parasolid, nativos de SolidWorks, STL, DXF, DWG e PDF de desenho. Para superfície contornada o sólido 3D manda e o STEP é o preferido, porque preserva as superfícies; o desenho 2D continua útil para indicar tolerâncias, acabamento e datums que o modelo não explicita.
8. Que acabamentos posso especificar?
Como usinado com Ra 0,8 µm nos contornos, anodização Tipo II e Tipo III para alumínio, passivação de inox e titânio, polimento espelho até Ra ≤ 0,1 µm, jateamento com microesferas e eletrodeposição de níquel ou cromo. Com uma só fixação as faces aparentes praticamente não têm emenda, então o acabamento assenta de forma mais uniforme.
9. Como o preço da peça usinada é composto?
Somamos material, horas de máquina (programação, setup e corte), acabamento e inspeção. Programar 5 eixos leva mais tempo que programar 3, mas a fixação única costuma baratear a peça complexa no total: menos dispositivos, menos manuseio e menos refugo. A cotação detalhada sai em 24 horas, e o custo de programação se dilui rápido conforme o lote cresce.
10. Vocês enviam amostras antes da série?
Sim, como etapa formal. Usinamos as amostras T1 nas mesmas máquinas e com o mesmo programa da produção, medimos por CMM contra o sólido 3D e só liberamos o lote depois da sua aprovação por escrito. Protótipos de 1 a 10 peças são rotina e muitos clientes validam a montagem com eles antes de escalar.
11. Como funciona a inspeção de terceiros?
Agendamos SGS, Bureau Veritas ou TÜV no ponto que o comprador definir: material recebido, meio do processo ou pré-embarque. O laudo cobre medição por CMM, conferência do certificado de material e inspeção de acabamento e aparência. Em programa aeroespacial ou médico esse laudo costuma ser exigência do cliente final, por isso já entra no plano de qualidade do pedido.
12. Como a qualidade é controlada em peças de geometria difícil?
Começa no primeiro artigo, com varredura do contorno comparada ao CAD, segue com checagens em processo nos ângulos críticos e fecha com laudo dimensional em cada lote. Nas séries rodamos estudo de capacidade Cpk ≥ 1,33 nas cotas funcionais e abrimos os dados estatísticos quando solicitados.
13. Vocês assinam NDA antes de receber o CAD?
Assinamos antes da cotação, não apenas antes da produção. Peças de 5 eixos frequentemente envolvem aeroespacial, médico ou defesa, onde o desenho é ativo de propriedade intelectual. Os arquivos circulam só na engenharia, não são reaproveitados em projeto de outro cliente e podem chegar em versão simplificada até o acordo ser firmado.
14. Vocês exportam e emitem a documentação de importação?
Exportamos por DHL, FedEx ou UPS, ou por frete marítimo, com proteção antiferrugem, espuma e selagem a vácuo quando a peça pede. Cada remessa leva romaneio, fatura comercial e certificado de origem para o desembaraço aduaneiro. Trabalhamos com FOB, CIF e DAP e deixamos claro no pedido quem responde por frete, seguro e despacho.
15. Dá para prototipar e produzir sem trocar de fornecedor?
Dá, e é o que recomendamos. No protótipo entregamos de 1 a 100 peças com retorno rápido e comentários de projeto; na série entram dispositivos dedicados, ciclo otimizado e validação de processo para 100 a 10.000 peças ou mais. Como o programa nasce no protótipo e é o mesmo na produção, escalar não muda cota nem exige reengenharia.
16. E se a peça também precisar de torneamento, EDM ou retificação?
Fazemos tudo na mesma planta, na China: torneamento CNC, eletroerosão a fio e por penetração e retificação ficam ao lado dos centros de 5 eixos. Para o comprador isso significa uma ordem de compra, um interlocutor e, principalmente, um único datum de referência do começo ao fim, sem o risco de a peça voltar desalinhada de um fornecedor terceirizado.