Caso de Aplicação da Mecanização CNC de Liga de Alumínio
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2025-03-28No processamento de fechaduras inteligentes, o que exatamente é o "processo CNC"?
Nos últimos um ou dois anos, algumas fechaduras inteligentes de porta de alta gama marcaram o uso da "tecnologia CNC" em seus cartazes promocionais e apresentaram que essa tecnologia pode deixar o painel mais limpo e evitar efetivamente a resíduo de impressões digitais.
Sabemos que a resíduo de impressões digitais no painel da fechadura inteligente é um problema bastante complicado. Por um lado, isso deixa o painel sujo e requer limpeza periódica. Por outro lado, expor as impressões digitais sempre deixa as pessoas com uma sensação de insegurança.
Então, o que é exatamente a "tecnologia CNC" aqui? E como ela resolve esse problema?
O nome completo de CNC é Computer Numerical Control, conhecido vulgarmente como "controle numérico". O processo CNC é um método de fabricação que utiliza equipamentos de controle numérico para processar a estrutura e a aparência dos produtos.
A tecnologia CNC foi primeiramente usada em larga escala na produção de painéis metálicos para celulares.
A tecnologia CNC nasceu com a intenção inicial de produzir peças finas. É uma tecnologia de processamento metálico monobloco pioneira da Apple. Primeiro, a placa de alumínio é cortada em um protótipo do corpo monobloco por meio de um processamento de precisão. A medida que o corpo vai tomando forma, a forma da tecla e várias estruturas finas no corpo são fresadas.
No passado, o moldeamento metálico utilizava principalmente o processo de moldeamento por pressão (die-casting), que consiste em fazer um molde previamente, verter o metal fundido nele e obter o produto após o resfriamento. A vantagem desse processo é a sua adequação para a produção em série em larga escala, mas a desvantagem é que não é o suficiente refinado.
Portanto, o processo CNC pode ser entendido de forma figurativa como "escultura", sendo a máquina de fresamento CNC equivalente a um "cânho de escultura", e todo o bloco de alumínio é "escultorado" em forma.
Para fechaduras inteligentes de porta, a maioria dos painéis da fechadura utiliza atualmente a tecnologia de moldeamento por pressão (die-casting).
Por um lado, isso se deve a fatores de custo, e por outro, porque as fechaduras inteligentes não precisam ser tão refinadas quanto os celulares, os painéis moldeados por pressão são realmente suficientes para atender à maioria das necessidades diárias.
Então, quais são as intenções dos fabricantes que usam a tecnologia CNC para fechaduras inteligentes? Isso envolve comparar os prós e contras da CNC e do moldeamento por pressão (die-casting).
Como mencionado anteriormente, o processo de moldeamento por pressão (die-casting) consiste em resfriar o metal fundido em uma forma específica. Durante esse processo, a configuração da rede cristalina do metal é danificada em certo grau, resultando em partes metálicas moldeadas com resistência insuficiente, as quais podem se deformar ou quebrar sob a ação de forças externas. Além disso, durante o resfriamento do metal, as porosidades internas e na superfície são difíceis de evitar, o que resulta em superfícies das peças resfriadas não sendo o suficiente lisas, o que por sua vez afeta o processo de tratamento de superfície posterior.
Painel de liga de zinco para fechadura inteligente, moldeado por pressão (die-cast)
Em contraste, o processo CNC é mais seguro em termos de resistência, pois "escultura" todo o bloco metálico. Mesmo sob a aplicação de uma força externa grande, é garantido que o painel CNC não quebrará.
Como não envolve o resfriamento de metal fundido, não há porosidades na superfície, a qual é relativamente lisa e mais conducive ao tratamento de superfície.
O processo de tratamento de superfície comum associado ao processo CNC é a anodização, que forma uma película de óxido de alumínio na superfície do painel por meio do princípio da eletrólise (os materiais que podem ser usados no processo CNC são aço inoxidável, liga de alumínio e liga de zinco, mas a liga de alumínio é mole, de baixo custo e facilmente oxidável, portanto, é escolhida por mais fabricantes). Isso melhora efetivamente a dureza superficial do alumínio. Para o painel da fechadura inteligente, a combinação do processo CNC com o processo de anodização pode deixar o painel mais liso, ao mesmo tempo em que aumenta a dureza do painel, reduzindo assim as marcas residuais de impressões digitais.
Além disso, a superfície processada por CNC pode ter uma variedade de efeitos de cor, semelhantes aos efeitos de dupla cor, brilho alto, raspado, etc., em celulares, e também pode alcançar um efeito tridimensional no produto, o que enhance a textura do metal em si.
Em contraste, os processos de moldeamento por pressão (die-casting) costumam poder ser usados apenas em conjunto com processos ordinários de galvanoplastia e pintura. Após um período de uso, a camada de galvanoplastia ou de pintura da superfície pode cair, causando efeitos adversos.
Ao mesmo tempo, a CNC possui outra vantagem: é fácil modificar os parâmetros dimensionais por meio de programação. Já após o molde do processo de moldeamento por pressão (die-casting) ser aberto, não é fácil modificar as dimensões da aparência.
É claro que as desvantagens da tecnologia CNC também são óbvias, ou seja, o design é limitado e o tempo de produção em massa é longo.
O limite de forma reflete-se no fato de ser fácil criar arcos em torno da fechadura inteligente com tecnologia CNC, mas difícil criar mais variedades de formas em outras superfícies. Portanto, se se deseja um visual mais bonito para a fechadura, o processamento do produto fica relativamente lento e o custo aumenta significativamente. Muitos fabricantes preferem custos baixos e evitam abrir moldes, por isso a maioria das fechaduras inteligentes com tecnologia CNC no mercado são quadradas, sem diferenças apparentes no visual. Desta forma, o preço das fechaduras inteligentes que usam essa tecnologia é polarizado: ou são muito de alta gama (com aparência complexa) ou relativamente comuns (formato quadrado).
Produtos de fechaduras inteligentes de porta de alta gama que usam tecnologia CNC
Em um processamento em lotes, uma máquina só pode processar uma peça de cada vez, mas muitas peças da fechadura (incluindo as peças estruturais da própria fechadura) não podem ser processadas ao mesmo tempo. Além disso, é necessário programar e depurar, e os requisitos para o centro de processamento são também elevados, portanto, o ciclo de processamento é longo.
Outro ponto é que o material da casca das atuais fechaduras inteligentes que usam tecnologia CNC é basicamente alumínio. Embora a superfície seja tratada para formar uma película de óxido de alumínio e aumentar a dureza, ela é relativamente mais suscetível a danos, semelhante à casca de um celular.