O que é estampagem? - Tipos, operação e aplicação

O que é carimbo?

A estampagem ou prensagem é um processo de fabricação usado para converter chapas metálicas planas em formas finais. Neste processo, uma folha plana de metal, seja na forma de uma peça em bruto ou na forma de uma bobina, é colocada em uma prensa de estampagem onde uma ferramenta e a superfície da matriz formam o metal em uma forma final.

A estampagem abrange uma variedade de processos de fabricação de conformação de chapas metálicas, como puncionamento usando uma prensa de máquina ou prensa de estampagem, estampagem, estampagem, dobra, flangeamento e cunhagem.

Este pode ser um processo de uma etapa em que cada golpe da prensa cria a forma desejada na peça de chapa metálica, ou pode ser feito através de uma série de etapas. O processo geralmente é realizado em chapas metálicas, mas também pode ser utilizado em outros materiais como o poliestireno.

Matrizes progressivas são comumente alimentadas a partir de uma bobina de aço, bobina de bobina para um desenrolamento da bobina para um alisador para nivelar a bobina e depois para um alimentador que avança o material na prensa e matrizes em um comprimento de alimentação predeterminado. Dependendo da complexidade da peça, o número de estações na matriz pode ser determinado.

A estampagem geralmente é feita em chapas de metal frias. Consulte Forjamento para operações de conformação de metal quente.

Uma breve história

Acredita-se que as primeiras moedas vieram do século VII aC. Foram cunhados pelos lídios no que é a Turquia moderna. A martelação de moedas permaneceu o método mais importante de produção de moedas até 1550. Marx Schwab na Alemanha desenvolveu um novo processo de estampagem em que até 12 homens giravam uma grande roda para prensar metal em moedas. O processo de perfuração foi ainda mais inovado na década de 1880.

Peças estampadas foram usadas para bicicletas produzidas em massa na década de 1880. A estampagem substituiu o forjamento e a usinagem, resultando em custos bastante reduzidos. Embora não fossem tão fortes quanto as peças forjadas, eram de qualidade suficiente.

Em 1890, peças de bicicletas estampadas foram importadas da Alemanha para os EUA. As empresas americanas começaram então a ter máquinas de estampagem feitas sob medida por fabricantes de máquinas-ferramentas dos EUA. Por meio de pesquisa e desenvolvimento, a Western Wheel conseguiu estampar a maioria das peças da bicicleta.

Vários fabricantes de automóveis adotaram a estampagem de peças. Henry Ford desafiou as recomendações de seus engenheiros para usar peças estampadas, mas quando sua empresa não conseguiu atender a demanda com forjamento, Ford foi forçado a usar peças estampadas.

Na história da estampagem de metais, forjamento e estampagem profunda, prensas de todos os tipos são a espinha dorsal da fabricação de metais. Os processos são aprimorados ainda mais movendo mais metal em um golpe de prensa. Prensa e automação interconectada aumentam as taxas de produção, reduzem os custos de mão de obra e proporcionam mais segurança aos trabalhadores.

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Tipos de estampagem de metal

Existem três tipos principais de técnicas de estampagem de metal:progressiva, de quatro lâminas e estampagem profunda.

1. Estampagem de matriz progressiva

A estampagem progressiva apresenta várias estações, cada uma com uma função exclusiva.

Primeiro, a tira de metal é alimentada através de uma prensa de estampagem progressiva. A tira se desenrola de forma constante de uma bobina para a prensa, onde cada estação na ferramenta executa um corte, punção ou dobra diferente. As ações de cada estação sucessiva somam-se ao trabalho das estações anteriores, resultando em uma peça concluída.

Um fabricante pode ter que trocar repetidamente a ferramenta em uma única prensa ou ocupar várias prensas, cada uma executando uma ação necessária para uma peça concluída. Mesmo usando várias prensas, muitas vezes eram necessários serviços de usinagem secundária para realmente completar a peça. Por isso, a estampagem progressiva é a solução ideal para peças metálicas com geometria complexa para atender:

• Retorno mais rápido
• Menor custo de mão de obra
• Percurso mais curto
• Maior repetibilidade

2. Carimbo de quatro lâminas

Fourslide, ou multi-slide, envolve alinhamento horizontal e quatro slides diferentes; em outras palavras, quatro ferramentas são usadas simultaneamente para moldar a peça de trabalho. Este processo permite cortes complexos e dobras complexas para desenvolver até mesmo as peças mais complexas.

A estampagem de metal com quatro lâminas pode oferecer várias vantagens em relação à estampagem de prensa tradicional, o que a torna a escolha ideal para muitas aplicações. Algumas dessas vantagens incluem:

• Versatilidade para peças mais complexas
• Mais flexibilidade para alterações de design

Como o próprio nome indica, um quatro slides tem quatro slides, o que significa que até quatro ferramentas diferentes, uma por slide, podem ser usadas para obter várias dobras simultaneamente. À medida que o material é alimentado em quatro lâminas, ele é dobrado em rápida sucessão por cada eixo equipado com uma ferramenta.

3. Estampagem de desenho profundo

O desenho profundo envolve puxar uma folha de metal em branco para o molde através de um punção, formando-o em uma forma. O método é chamado de “desenho profundo” quando a profundidade da peça desenhada excede seu diâmetro.

Este tipo de conformação é ideal para a criação de componentes que precisam de várias séries de diâmetros e é uma alternativa econômica aos processos de torneamento, que normalmente exigem o uso de mais matérias-primas. Aplicações e produtos comuns feitos de estampagem profunda incluem:

• Componentes automotivos
• Peças de aeronaves
• Relés eletrônicos
• Utensílios e panelas

Carimbo de curta duração

A estampagem de metal de tiragem curta requer despesas iniciais mínimas com ferramentas e pode ser uma solução ideal para protótipos ou pequenos projetos. Depois que o blank é criado, os fabricantes usam uma combinação de componentes de ferramentas personalizados e insertos de matriz para dobrar, puncionar ou perfurar a peça.

As operações de conformação personalizadas e o tamanho de tiragem menor podem resultar em uma carga por peça mais alta, mas a ausência de custos de ferramentas pode tornar as tiragens curtas mais econômicas para muitos projetos, especialmente aqueles que exigem retorno rápido.

Operação de estampagem

A estampagem, também chamada de prensagem, envolve a colocação de chapas metálicas planas, em bobina ou em branco, em uma prensa de estampagem. Na prensa, uma ferramenta e uma superfície de matriz formam o metal na forma desejada. Perfuração, estampagem, dobra, cunhagem, gravação e flangeamento são todas as técnicas de estampagem usadas para moldar o metal.

• Dobrar – o material é deformado ou dobrado ao longo de uma linha reta.
• Flanging – o material é dobrado ao longo de uma linha curva.
• Gravação – o material é esticado em uma depressão rasa. Usado principalmente para adicionar padrões decorativos. Consulte também Repoussé e perseguição.
• Em branco – uma peça é cortada de uma folha do material, geralmente para fazer uma peça em branco para processamento posterior.
• Criando moedas – um padrão é comprimido ou espremido no material. Tradicionalmente usado para fazer moedas.
• Desenho – a área da superfície de uma peça bruta é esticada em uma forma alternativa através de um fluxo de material controlado. Veja também desenho profundo.
• Alongamento – a área da superfície de uma peça bruta é aumentada pela tensão, sem nenhum movimento para dentro da borda da peça bruta. Muitas vezes usado para fazer peças de carroceria lisas.
• Passagem – o material é comprimido e reduzido em espessura ao longo de uma parede vertical. Usado para latas de bebidas e estojos de cartuchos de munição.
• Reduzindo/Estrangulando – usado para reduzir gradualmente o diâmetro da extremidade aberta de um vaso ou tubo.
• Enrolamento – deformação do material em perfil tubular. As dobradiças das portas são um exemplo comum.
• Bainha – dobrando uma borda sobre si mesma para aumentar a espessura. As bordas das portas dos automóveis geralmente são cercadas.

Perfuração e corte também podem ser realizados em prensas de estampagem. A estampagem progressiva é uma combinação dos métodos acima feitos com um conjunto de matrizes em uma fileira através das quais uma tira do material passa uma etapa de cada vez.

Benefícios da estampagem de metal

Se você precisa de uma peça metálica, componente ou produto criado, são muitas as vantagens de fazer parceria com uma empresa que oferece os serviços de máquinas de estampagem de metais.

1. Precisão

Se o seu produto precisar ser cortado com alta precisão, uma empresa de estamparia terá as ferramentas e processos para isso. Cortar uma forma com tanta precisão pode ser uma grande despesa e pode ser tentador reduzir custos por faltar nessa área de produção. Uma empresa de estamparia permite um produto de maior qualidade a um preço menor.

2. Consistência

Algumas empresas diriam que a precisão consistente só é garantida cortando peças uma a uma, mas a maioria das principais empresas de metal concorda que isso não é verdade.

A consistência na produção em massa pode ser alcançada através do controle cuidadoso de todo o processo, começando com um design preciso e auxiliado por computador (CAD), ferramentas adequadas, máquinas de estampagem de metal operadas profissionalmente, bem como controle de qualidade para inspecionar cada peça ou peça e garantir a uniformidade em produtos.

3. Produção em massa

Este fala por si. Precisa de um grande número de produtos de qualidade? Contrate uma empresa que tenha maquinário e ferramentas para gerenciar seu projeto de forma rápida e eficiente.

4. Área de trabalho

Se você terceirizar sua estamparia para uma empresa fora da sua, não há necessidade de alocar tempo e espaço em seu próprio local de trabalho para fabricar esses produtos.

Além disso, permite que você se concentre nos outros aspectos do seu negócio e não fique atolado com os meandros da produção.

Aplicação de estampagem de metal

A estampagem de metal pode ser aplicada a uma variedade de materiais com base em suas qualidades únicas de metalurgia para uma série de aplicações em uma ampla gama de indústrias. A estampagem de metais pode exigir a formação e processamento de metais comuns de base para ligas raras por suas vantagens específicas de aplicação.

Algumas indústrias exigem a condutividade elétrica ou térmica do cobre-berílio em áreas como aeroespacial, elétrica e indústria de defesa, ou a aplicação de alta resistência do aço e suas muitas ligas para a indústria automotiva.

As indústrias que empregam empresas de estampagem de metais incluem (mas não estão limitadas a):

• Automotivo
• Máquinas Industriais
• Eletrônicos de consumo
• Aeroespacial
• Elétrico
• Telecomunicações