À medida que cresce a procura global por soluções térmicas de alto desempenho, fabricantespressão facial para otimizardissipador de calor de alumínioprodução.Fresamento tradicional de alta velocidade domina o setor, mas técnicas emergentes de alta eficiência prometem ganhos de produtividade. Este estudo quantifica as compensações entre esses métodos usando dados de usinagem do mundo real, abordando uma lacuna crítica na pesquisa aplicada para componentes de resfriamento eletrônico.
Metodologia
1.Design Experimental
●Peça de trabalho:Blocos de alumínio 6061-T6 (150×100×25 mm)
●Ferramentas:Fresas de topo de carboneto de 6 mm (3 canais, revestidas com ZrN)
●Variáveis de controle:
HSM: 12.000–25.000 RPM, carga de cavaco constante
HEM: 8.000–15.000 RPM com engate variável (50–80%)
2. Coleta de dados
●Rugosidade da superfície: perfilômetro Mitutoyo SJ-410 (5 medições/peça de trabalho)
● Desgaste da ferramenta: microscópio digital Keyence VHX-7000 (desgaste do flanco >0,3 mm = falha)
● Taxa de produção: Rastreamento do tempo de ciclo com registros CNC Siemens 840D
Resultados e Análises
1.Qualidade da superfície
● Método: HSM HEM
● RPM ideal: 18.000 12.000
●Ra (μm):0,4 0,7
Acabamento superior do HSM (p< 0,05) correlaciona-se com a redução da formação de bordas construídas em velocidades elevadas.
2.Vida útil da ferramenta
● As ferramentas HSM falharam em 1.200 metros lineares contra 1.800 metros do HEM
● O desgaste adesivo dominou as falhas do HSM, enquanto o HEM apresentou padrões abrasivos
Discussão
1.Implicações práticas
●Para aplicações de precisão:O HSM continua sendo preferível apesar dos custos mais altos de ferramentas
●Produção de alto volume:O tempo de ciclo 15% mais rápido do HEM justifica o polimento pós-usinagem
2. Limitações
● Cenários de usinagem de 5 eixos excluídos
● Testes limitados a ferramentas de 6 mm; diâmetros maiores podem alterar os resultados
Conclusão
O HSM proporciona acabamento superficial superior para dissipadores de calor premium, enquanto o HEM se destaca na produção em massa. Pesquisas futuras devem explorar abordagens híbridas combinando passes de acabamento de HSM com desbaste de HEM.
Horário da publicação: 01/08/2025
