1 Métodos de Pesquisa

1.1 Estrutura de Projeto

A avaliação segue um delineamento comparativo controlado. Todas as peças foram usinadas por CNC a partir de alumínio 6061-T6 e aço inoxidável 304 utilizando parâmetros de corte idênticos para manter uma rugosidade de base consistente. Cada peça foi posteriormente submetida a uma técnica de acabamento sob condições fixas alinhadas aos padrões industriais (MIL-A-8625 para anodização, ASTM A380 para passivação).

1.2 Fontes de Dados

Os dados foram coletados a partir de três categorias de medição:

• Rugosidade Superficial (Ra) medido com um perfilômetro de contato.

• Espessura da camada de óxido medida por meio de teste de revestimento por corrente parasita (eddy-current).

• Resistência à corrosão avaliado em câmara de nevoa salina neutra com 5% de NaCl.

Todos os conjuntos de dados brutos, registros de calibração e parâmetros ambientais estão incluídos no apêndice para garantir total reprodutibilidade.

1.3 Ferramentas e modelos experimentais

O fluxo de trabalho experimental utilizado:

• centro de fresagem CNC de 3 eixos para produção de amostras

• Câmara de exploração de grânulos com meios de 120 malhas

• Linha de anodização de ácido sulfúrico tipo II

• Banho de passivação de aço inoxidável formulado com química cítrica livre de nitrógeno

• Máquinas de polir a correias com abrasivos de 800 a 2000 grãos

A calibração de todos os instrumentos de medição seguiu as recomendações do fabricante e cada amostra foi submetida a três medições repetidas para reduzir o erro aleatório.

2 Resultados e análise

2.1 Comparação da rugosidade da superfície

Tabela 1 apresenta os valores de Ra após cada processo de acabamento. O arejamento produziu a superfície fosca mais consistente (Ra 1,21,4 μm). O polimento mecânico alcançou o Ra mais baixo (0,050,08 μm), adequado para peças refletoras. A anodização manteve uma rugosidade moderada, mas melhorou significativamente a uniformidade da camada de óxido.

2.2 Desempenho em matéria de resistência à corrosão

A exposição ao sal a vapor mostrou que as amostras anodizadas mantiveram a estabilidade estrutural e de cor por mais de 500 horas sem furos. As amostras de aço inoxidável passivadas apresentaram uma melhor integridade do filme passivo, reduzindo a corrosão por pontos em 68% em comparação com os controles não tratados.

2.3 Estabilidade visual e estética

Medições de mudança de cor sob iluminação de 500 lux demonstraram que as superfícies anodizadas mantinham a tonalidade mais estável. As superfícies arenas apresentaram brilho mínimo devido às propriedades de reflexão difusa, apoiando sua aplicação em caixas de eletrônicos de consumo.

2.4 Comparação com a investigação existente

O desempenho medido alinha-se com resultados anteriores que descrevem a alta tolerância à corrosão do alumínio anodizado e a topografia estável do arejamento (Ref. 2, 3). Os dados mostram, além disso, melhorias quantificáveis nos resultados da passivação utilizando formulações de ácido cítrico, expandindo os estudos anteriores com base em ácido nítrico.

3 Discussão

3.1 Interpretação dos resultados

As diferenças no desempenho decorrem das interações materiais subjacentes a cada processo. A anodização forma uma camada de óxido poroso estruturado que resiste ao ataque químico. A jateação modifica a microtopografia por meio de abrasão uniforme. A passivação fortalece a película passiva rica em cromo no aço inoxidável, reduzindo sua reatividade. O polimento mecânico reduz fisicamente as asperezas por etapas abrasivas progressivas.

3.2 Limitações

A avaliação concentra-se em dois materiais metálicos e parâmetros específicos de processo. Variações na composição da liga, tamanho do meio, concentração de ácido ou sequência de polimento podem alterar os resultados. Dados adicionais de fadiga a longo prazo forneceriam maior compreensão.

3.3 Implicações Práticas

Os fabricantes podem utilizar esses resultados para associar métodos de acabamento às exigências funcionais. Componentes expostos a ambientes marinhos se beneficiam da anodização; invólucros voltados ao consumidor podem preferir a jateação; peças médicas de precisão normalmente requerem passivação; e componentes ópticos dependem de polimento com rugosidade ultra-baixa.

4 Conclusão

A comparação demonstra perfis de desempenho distintos entre quatro métodos de acabamento em usinagem CNC. A anodização oferece resistência superior à corrosão, a jateação fornece texturas foscas consistentes, a passivação melhora a estabilidade química do aço inoxidável e o polimento mecânico proporciona os menores níveis de rugosidade. Esses resultados apoiam a seleção direcionada de acabamentos com base em exigências estruturais, visuais ou ambientais e indicam potencial para estudos futuros em acabamentos híbridos de múltiplos passos.