Fundamentos da Fabricação de Chapa Metálica: Transformando Chapas Planas em Peças Funcionais

A fabricação de chapa metálica é o processo de transformar chapas metálicas planas, tipicamente de 0,15 mm a 10 mm de espessura, em peças e estruturas de várias formas. Os materiais de base para este processo são chapas metálicas planas. A fabricação de chapa metálica é usada para criar objetos como caixas, chassis, suportes, características estampadas, curvas, etc. Também é usada para fins decorativos para fazer padrões em chapas metálicas.

Como Funciona a Fabricação de Chapa Metálica?

A transição do material de base para o produto final geralmente requer um ou mais dos seguintes três processos: remoção de material (corte), deformação e montagem. Se todos estes processos forem necessários, geralmente são realizados cronologicamente.

Remoção de Material

Isto envolve cortar pedaços do material de base para produzir a forma desejada. Para máxima precisão, velocidade e eficiência, tecnologias de corte CNC a jato de água, plasma e laser são geralmente empregadas. EDM (maquinação por descarga elétrica) também pode ser uma opção em alguns casos.

Corte a Laser

No corte a laser, um feixe de laser de alta densidade é direcionado para uma peça para derreter, vaporizar ou queimar através dela, cortando efetivamente o material. Cortadores a laser são usados para corte, perfuração e gravação. Existem três tipos de lasers usados no corte a laser: CO₂ (dióxido de carbono), Nd (neodímio), Nd:YAG (granada de alumínio de ítrio dopada com neodímio).

Lasers CO₂ têm alta eficiência energética e alta relação potência/saída, e são usados para corte de material fino, gravação e perfuração. Lasers Nd têm alta energia mas baixa eficiência de repetição. São usados para gravação, perfuração e soldadura. Lasers Nd:YAG têm potência de saída muito alta e podem cortar materiais mais espessos. No entanto, são mais caros para operar que CO₂.

Cortadores a laser podem trabalhar com alumínio, aço, cobre, aço inoxidável e outros metais. São melhores para cortar peças finas (espessura máxima de 15 mm para alumínio e 6 mm para aço), gravação e perfuração.

Corte a Jato de Água

No corte a jato de água, um bocal é usado para focar um jato de água a pressões muito altas para cortar uma peça. Para material relativamente macio como borracha e madeira, apenas água é usada. Uma mistura de água e substâncias granulares abrasivas é usada para cortar material mais duro como metais.

O corte a jato de água pode cortar material de várias espessuras. A espessura máxima que pode ser cortada depende do material. De todos os métodos de corte CNC, o corte a jato de água é o mais preciso com tolerâncias entre 0,05 mm e 0,1 mm. Uma das razões para a sua alta precisão é que, ao contrário dos homólogos de plasma e laser, o corte a jato de água não gera calor, logo não há zona afetada pelo calor na peça.

O corte a jato de água é muito versátil pois é usado para cortar material duro como alumínio, aço, cobre, aço inoxidável e outras ligas metálicas, bem como materiais mais macios como polímeros, elastómeros, madeira e espuma.

Corte a Plasma

O corte a plasma funciona aplicando calor e energia a um gás para o transformar em plasma. Um jato de plasma quente é então acelerado usando gás inerte ou ar, para fora do bocal de corte e sobre a peça. O plasma completa um arco elétrico com a peça, derretendo e cortando-a. Sendo um processo elétrico, cortadores a plasma só funcionam com material eletricamente condutor.

Cortadores a plasma podem cortar material muito espesso, até 300 mm para alumínio e 200 mm para aço, com tolerância de 0,2 mm. Outros materiais processados usando cortadores a plasma são aço inoxidável, cobre e outras ligas metálicas. Dependendo da complexidade da peça a produzir, cortadores de 2 eixos ou 3 eixos podem ser usados.

Embora cortadores a plasma não sejam tão diversos ou precisos quanto cortadores a jato de água e laser, são a melhor escolha para peças de metal condutor espessas, pois são mais rápidos e mais económicos para cortar tais materiais.

Deformação

Este processo é a aplicação controlada de força para dobrar ou formar chapas nas formas desejadas. Processos de deformação incluem dobra, conformação, estampagem e estiramento usando matrizes, bem como travões hidráulicos e magnéticos.

Montagem

Este é o processo de unir várias peças processadas para formar um produto final. Processos de montagem incluem soldadura, brasagem, rebites e, às vezes, uso de adesivos.

Materiais

Os metais mais adequados para este processo são alumínio e suas ligas, aço, cobre e suas ligas, e aço inoxidável. A tabela abaixo contém os graus de metal mais populares para fabricação de chapa metálica.

Alumínio	Cobre	Aço inoxidável	Aço
DIN 3.3523 | EN AW5052	DIN 2.0065 | EN CW004A	1.4319	Aço doce
DIN 3.3211 | EN AW6061	DIN 2.0265 | EN CW505L	1.4301	Baixo carbono
DIN 3.3535 | EN AW5754	DIN EN 13601 | EN CW009A	1.4404

Operações de Pós-Processamento

Operações comuns de pós-processamento usadas na fabricação de chapa metálica são jateamento de esferas, anodização, revestimento em pó e pintura. Para materiais deformados ou soldados, tratamento térmico é realizado para aliviar tensões residuais.

Benefícios da Fabricação de Chapa Metálica

Alguns dos benefícios da fabricação de chapa metálica são os seguintes.

• Durabilidade: O processo produz produtos altamente duráveis tanto para prototipagem como para uso final
• Escalabilidade e custo-efetividade: Seja uma peça única ou uma produção de milhares de peças, a fabricação de chapa metálica fornece uma solução rápida e económica.
• Seleção de material: Numerosos metais podem ser processados através deste método de fabrico. Pode escolher entre centenas de metais com propriedades desejáveis variadas.
• Entrega rápida: O uso de tecnologias CNC para fabricação de chapa metálica torna o processo rápido e eficaz

Indústrias que Empregam Fabricação de Chapa Metálica

Qualquer indústria que faça uso de peças metálicas provavelmente encontrará necessidade de fabricação de chapa metálica. Algumas das indústrias que empregam o processo são:

• Construção de máquinas
• Engenharia e desenho
• Metalurgia
• Eletrónica
• Mobiliário e infraestrutura urbana
• Robótica
• Médica e saúde
• Automóvel
• Instrumentos musicais
• Construção civil

Conclusão

Na Xometry Europa, oferecemos serviços de fabricação de chapa metálica de alta precisão, rápidos e de qualidade para a criação de peças a partir de chapa metálica como alumínio, aço, ligas de cobre e muitas outras. Usando tecnologias de corte automatizadas como corte a laser CNC, corte a plasma, corte a jato de água, bem como tecnologias de deformação e montagem, garantimos alta precisão e qualidade de peças prontas.

Também realizamos pós-processamento mediante pedido. Para obter uma cotação instantânea, carregue os seus modelos na nossa plataforma de cotação instantânea.