Estampagem de Metal Quente 101

A estampagem de metais transforma chapas metálicas em peças e ferramentas utilizáveis ​​para inúmeras indústrias. Com quase tantos estilos quanto indústrias que o processo atende, reconhecer e entender as complexidades desse método de formação de peças torna-se um aspecto crítico da seleção de serviços para criação de peças.

O que é estampagem de metal?

Geralmente, a estampagem de metal pega o metal frio e o coloca entre as matrizes, embora alguns processos usem material aquecido. Pressionar o material forma o metal na forma desejada. Muitas vezes, essas formas criam ferramentas ou componentes de criações maiores. Ocasionalmente, alguns na indústria de fabricação podem se referir à estampagem de metal como prensagem.

As matrizes de estampagem dentro das máquinas cortam ou formam o metal. Estas matrizes possuem desenhos específicos para cada projeto. Embora a fabricação de matrizes demore um pouco, uma vez finalizada com a matriz, o processo de estampagem ocorre muito rapidamente.

Este processo permite a produção de um grande volume de peças idênticas. A estampagem pode ser um passo de muitos na criação de peças, ou pode servir como o único. Perfuração, estampagem, estampagem, flangeamento, dobragem e cunhagem são algumas das etapas que um metal pode passar como parte do processo de estampagem.

A versatilidade da estampagem faz com que seja um método de produção ideal para indústrias como a automotiva, militar, transporte público e setores de manufatura, bem como muitos outros.

Tipos de estampagem

O tipo de estampagem utilizado depende do produto acabado desejado. Precisão, metal quente e matriz progressiva são alguns dos procedimentos de estampagem mais usados.

1. Estampagem de metal de precisão

A estampagem de precisão cria imagens em relevo ou peças tridimensionais e resulta em produtos acabados com tolerâncias apertadas. Em comparação com outras formas de estampagem, a estampagem de precisão envolve menos movimentos do material entre as máquinas, o que torna o processo muito mais rápido.

Os altos níveis de precisão capazes com este método de estampagem permitem a formação de desenhos intrincados que devem aderir rigorosamente às suas especificações. Você pode usar estampagem de precisão em componentes com tolerâncias de 0,001 a 0,002 polegadas para comprimento e 0,0005 a 0,001 polegadas para circularidade. Componentes de aeronaves, peças de motores, eletrônicos, dispositivos de telecomunicações e protótipos são comumente fabricados usando estampagem de metal de precisão.

Uma variação deste processo é a estampagem de microprecisão. Este método cria peças complexas para as indústrias eletrônicas ou médicas que medem tão finas quanto 0,002 a 0,005 polegadas.

2. Estampagem de metal quente

A estampagem de metal a quente é o processo de formação de metal usando calor extremo. O metal, aço boro, é aquecido a mais de 1700 graus Fahrenheit e temperado na própria matriz. O resultado é uma peça de aço leve e de alta resistência.

Uma das principais vantagens de uma peça estampada de metal quente é sua alta resistência à tração, que varia de cerca de 50 kilopounds por polegada quadrada (KSI) a cerca de 200 KSI quando o processo estiver concluído. A estampagem a quente também permite formar peças complexas de uma só vez, o que significa menos soldagem ou outras medidas de união. As peças produzidas a partir deste método também não sofrem retorno elástico e empenamento da mesma forma que outras peças formadas de aço de alta resistência tendem a. Infelizmente, a parte endurecida é difícil de cortar, tornando o corte e o corte pós-formação um desafio. Você geralmente precisará de um laser poderoso para esses processos.

Para realizar a estampagem de metal a quente, você precisa de vários equipamentos, incluindo:

• Um sistema de aquecimento capaz de aquecer o metal até a temperatura necessária
• Um sistema de refrigeração adequado
• Um sistema de entrega automatizado, pois a peça concluída inicialmente estará quente demais para ser tocada
• Materiais de ferramentas altamente resistentes ao choque térmico
• Uma prensa hidráulica/servo com capacidade de espera

Seu sistema de prensas de estampagem obviamente deve estar em conformidade com todos os requisitos de segurança.

3. Estampagem de metal progressiva

A estampagem progressiva, também conhecida como estampagem progressiva, leva peças de metal através de várias estações, cada uma realizando uma ação separada no metal. Ao longo dessas várias etapas, a peça de metal permanece presa a uma longa faixa de material. A última máquina corta a peça acabada da tira de metal.

Ao selecionar métodos de fabricação para processos de longo prazo que exigem alto volume, a estampagem progressiva é uma excelente escolha. As matrizes duram muito tempo e o processo produz um desperdício mínimo.

Ao criar peças maiores que podem precisar de prensas diferentes, você precisará usar estampagem de matriz de transferência. Este processo só difere da estampagem progressiva em vários pequenos aspectos. A peça é separada da tira de metal anteriormente, e uma esteira transportadora passa a peça de máquina para máquina.

Como funciona a estampagem de metal

A estampagem de metal refere-se ao processo de formar uma peça de chapa metálica em uma peça acabada por meio de puncionamento, estampagem, dobra e outros métodos. Vejamos mais de perto como funciona esse processo.

Que tipos de materiais de estampagem de metal os fabricantes usam?

Para estampagem, os fabricantes começam com um pedaço de chapa metálica. O metal finamente trabalhado oferece resistência aos produtos acabados, mantendo-se flexível o suficiente para o processo de estampagem. Na maioria das vezes, o metal tem uma espessura que varia de 0,001 polegadas a 0,625 polegadas.

Apesar do tamanho fino do metal, as prensas devem exercer uma pressão significativa para cortar e formar o material. Por exemplo, a força necessária para cortar um círculo de 10 polegadas de aço de 1/8 de polegada de espessura é de 78,5 toneladas. Na indústria metalúrgica, esta força corresponde a uma força baixa. As máquinas de estampagem de metal podem gerar de 10 a 50.000 toneladas — 20.000 a 1 milhão de libras — de pressão.

O tipo de metal usado determinará a força necessária para moldá-lo e cortá-lo. As categorias mais comuns de metais usados ​​incluem o seguinte:

• Metais Ferrosos: Metais à base de ferro, como o aço inoxidável, custam menos e têm preços de produção mais baixos.
• Metais não ferrosos: Níquel, bronze, latão e outros metais que não contêm ferro criam esta categoria.
• Ligas não padrão: Os metais nessas ligas dependem das propriedades desejadas do produto final.
• Metais preciosos: Ouro, prata e platina são caros, mas necessários para aplicações específicas.

Conhecer os tipos de forças de prensa e processos a serem usados ​​com quais materiais faz parte do conhecimento especializado que vai para a estampagem de metais. Por exemplo, a estampagem de precisão tende a usar ligas específicas ou metais preciosos em tiras em vez de bobinas.

O que acontece durante a formação?

O estágio de formação acontece quando uma prensa dobra ou molda o metal. Vários métodos moldam o metal, dependendo da espessura do metal e da aparência da peça final.

• Dobrar: Dobrar dobra um metal ao longo de um único eixo reto.
• Criando moedas: A cunhagem pressiona o metal em uma peça acabada com bordas nítidas.
• Desenho: O processo de desenho puxa um metal sobre uma forma, que estica o material. Panelas de óleo e pias de metal são exemplos de produtos criados por desenho.
• Gravação: Quando um metal precisa de um desenho nele, uma máquina o estica e o puxa para uma depressão. Letras, desenhos e imagens requerem relevo para sua criação em superfícies metálicas.
• Flanging: Semelhante à dobra, o flangeamento dobra o metal ao longo de um eixo que se curva em vez da linha reta que a dobra cria.
• Bainha: A bainha cria uma borda extra forte com a parte inferior dobrada sobre si mesma.

Esses processos de formação podem ocorrer durante a estampagem, embora outros tipos de metalurgia também possam usar esses mesmos métodos.

O que são processos de corte?

O corte do metal pode ocorrer antes ou depois da formação, dependendo do tipo de processo de estampagem utilizado. Por exemplo, a estampagem progressiva apara o produto acabado no final do processo, mas a estampagem por transferência corta o metal no início.

Os métodos de corte utilizados requerem diferentes matrizes de corte para alcançar o resultado desejado.

• Em branco: Um corte em branco remove a forma básica do material necessário e os trabalhadores separam o restante do metal.
• Lançamento: Na estampagem progressiva, o metal pode exigir lancetagem, que cria pequenos cortes no metal para permitir maior flexibilidade do material ao passar pelas prensas.
• Perfuração: Em vez de salvar a parte cortada do metal, a perfuração faz um furo no metal. O material cortado do metal terá outro uso enquanto o metal ao redor do furo passará pelo processo de estampagem.
• Cisalhamento: A tesoura corta o metal ao longo de uma linha reta, como uma tesoura corta o papel.
• Aparar: Aparar corta a peça acabada ou quase acabada do blank. A instalação pode reutilizar o metal restante, vendê-lo para sucata ou reciclá-lo.

Prós e contras da estampagem de metal

Como em qualquer processo, a estampagem de metais tem vantagens e desvantagens. Alguns dos principais benefícios e desvantagens incluem o seguinte.

Vantagens de estampagem de metal

O processo de estampagem oferece múltiplos benefícios para quem o seleciona para criação de peças.

Depois de produzir as matrizes, os metalúrgicos podem produzir grandes volumes de peças em relativamente pouco tempo. O uso de usinagem CNC e outras formas de automação tornam a produção ainda mais rápida.

Ao comparar os custos, a produção de matrizes para estampagem de metal tem um preço mais baixo do que diferentes tipos de conformação de metal. Além disso, se utilizar metais ferrosos, o preço do projeto diminui ainda mais.

Uma vantagem significativa do uso de estampagem de chapas metálicas é a reciclabilidade do material. Qualquer sucata que sobrar após a criação das peças acabadas, os fabricantes podem reciclar para produtos futuros.

Desvantagens da estampagem de metal

O processo que permite a produção em grande volume de peças idênticas também contribui para a desvantagem mais significativa da estampagem, criação de moldes personalizados.

Fazer uma matriz de acordo com as especificações do seu projeto aumenta o tempo de pré-produção para estampagem de metal. Além disso, qualquer alteração na matriz aumentará o tempo de processamento. Em outras palavras, uma vez que a produção com uma matriz acabada começa, pará-la se torna caro e complicado, embora não impossível.

Embora a estampagem ainda possa produzir pedidos menores ou execuções de projetos de curto prazo, o uso das prensas pode não justificar um pedido tão menor. Para projetos pequenos, a fabricação pode fornecer uma alternativa mais econômica. Para mais informações, fale conosco sobre as particularidades do seu projeto para ver se estampar ou fabricar é a escolha certa.

Aplicações de estampagem de metal

A estampagem cria peças de máquinas altamente especializadas e componentes de uso diário de bens de consumo, equipamentos industriais e muito mais.

As aplicações de estampagem de metais dependem da indústria, mas algumas peças podem se beneficiar da estampagem ou da fabricação. As seguintes qualidades de um projeto podem encorajar o uso de estamparia em vez de fabricação.

• Tolerâncias rígidas: A estampagem de precisão pode criar peças feitas com medidas exatas e pequenas margens de erro.
• Grande volume: Uma vez que um produtor fabrica a matriz, a estampagem acontece rapidamente e pode criar um grande volume de peças.
• Tamanho da peça: Para peças menores, especialmente componentes estampados de microprecisão, a estampagem pode ser uma opção melhor do que a fabricação.
• Forma da peça: Se você precisar de formas circulares, precisará das peças estampadas porque esse processo é o único a criar essas formas.
• Processos posteriores: O processo de estampagem oferece maior controle sobre o que acontece com as peças, o que pode ajudar a garantir o melhor desempenho do componente durante a montagem ou soldagem.

Indústrias que usam estampagem de metal

Muitas indústrias utilizam estampagem para alguns elementos de suas ferramentas ou peças.

• Automotivo: A estampagem de metal quente torna os tetos dos automóveis leves e resistentes ao esmagamento em acidentes de capotamento. Muitas outras peças OEM e de reposição também usam estampagem para sua produção.
• Eletrônicos: As menores peças de metal dentro de eletrônicos podem ter começado como metal alimentado em um estampador de microprecisão.
• Aeroespacial: A estampagem de precisão pode criar peças de motores e componentes de aeronaves em grandes quantidades.
• Mobiliário doméstico e eletrodomésticos: Móveis e eletrodomésticos comercializados em massa podem ter componentes metálicos que um metalúrgico carimbou.

Importância de trabalhar com um parceiro de estampagem de chapas metálicas de alta qualidade

O processo de estampagem requer um alto grau de conhecimento sobre o metal, como ele funciona e como trabalhar com ele. O tipo de metal e o resultado desejado afetam significativamente como uma empresa de estamparia de metal abordará um projeto. Para atingir seus objetivos, ter o equipamento correto é fundamental. Empresas de estamparia experientes têm o hardware e pessoal qualificado para fazer o trabalho que você precisa.

Por exemplo, alguns projetos exigirão estampagem a quente porque a peça acabada deve ter resistência extra. Uma empresa de estampagem de metais de alta qualidade saberá quando usar este processo e quando selecionar outra forma de estampagem. Alguns projetos precisarão de procedimentos além da estampagem. Esses pedidos de estampagem e outros mais simples exigem uma empresa que possa fornecer uma fonte única para a produção.

Na Fairlawn Tool, Inc., oferecemos soluções prontas para uso e temos a certificação ISO 9001:2015. Nossa certificação demonstra nosso compromisso contínuo com a qualidade. Passamos por revisões regulares de nossos serviços para manter nossa certificação. Com este apoio internacional dos nossos serviços, pode confiar-nos os seus projetos.

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