Top 5 Técnicas de Conformação de Chapa Metálica e Suas Principais Aplicações

Não há como negar que a chapa metálica desempenha um papel fundamental em projetos através de numerosas indústrias. A chapa metálica é comumente fabricada a partir de aço ou alumínio e tipicamente assume uma forma fina e plana. Apesar disto, alterações de chapa metálica são comuns — e essenciais — dependendo da aplicação em questão. É aqui que a conformação de peças de chapa metálica entra em jogo.

A chapa metálica é amplamente usada devido à sua conformabilidade, ductilidade e natureza de tração. Fabricantes têm assim um objetivo central: manipular metais maleáveis adequadamente enquanto preservam a integridade estrutural. A manipulação é alcançada de múltiplas maneiras e a múltiplas tolerâncias. Este artigo vai detalhar alguns processos de conformação de chapa metálica e a sua relevância dentro de indústrias específicas.

Dobragem de Chapa Metálica

Como se poderia esperar, dobragem envolve alterar a forma da chapa metálica através de pressão aplicada. Fazer isto à mão não é tipicamente possível, e assim métodos industriais tornam-se necessários para alcançar as formas desejadas. Fabricantes empregam diferentes tipos de prensas para alcançar isto, como máquinas de conformação por rolos de alta resistência. Devem também ter conhecimento íntimo das propriedades físicas do seu meio para evitar causar danos ou deflexão excessiva durante o processo de usinagem.

Prensas dobradeiras e prensas de máquina são ideais nestas situações. Forças hidráulicas, pneumáticas, mecânicas ou elétricas podem ser aplicadas a diferentes locais junto com a chapa. Estas, emparelhadas com uma matriz de conformação, ajudam o metal a alcançar a sua forma pretendida. O metal em mãos determinará quanta força é aplicada, bem como a sua direção.

Prensas dobradeiras são convenientes já que combinações de punção e matriz são abundantes. Estas prestam-se a numerosos tipos de trabalhos.

Aplicações

Dobragem de chapa metálica é indispensável para produção automóvel. Os veículos de hoje não são apenas caixas com quatro rodas, e os cantos dos painéis têm um certo raio, que ajuda a criar consistência visual. No caso de pilares de suporte, a dobragem de chapa metálica forma uma ponte entre estética e segurança dos ocupantes.

Em termos de arquitetura, um foco chave da construção moderna de edifícios é fluxo. Curvas suaves e estruturas geométricas — tanto interna como externamente — são marcas do design paramétrico.

Qualquer aplicação que requeira uma forma única dependerá de processos de dobragem. Outro exemplo notável é a indústria aeroespacial. Fabricantes comumente fabricam aeronaves de passageiros e militares a partir de liga de alumínio e liga de titânio. Estes compostos metálicos são altamente flexíveis e retêm as suas formas (também conhecidos como "têm memória"). Tais atributos são essenciais para estruturas curvas como fuselagens, asas e suportes de motor.

Enrolamento de Chapa Metálica

Não confundir com dobragem, enrolamento foca-se em corrigir imperfeições originadas da produção de uma chapa. A chapa metálica é cortada a várias dimensões pré-determinadas durante o processo de fabrico. Embora ferramentas possam efetivamente criar arestas precisas (retas), há uma desvantagem significativa: rebarbas. Tal como cortar madeira agudamente produz arestas rugosas, o mesmo acontece com aço e alumínio.

Rebarbas não são apenas um risco de segurança — estas arestas afiadas causam problemas de tolerância que podem potencialmente atrapalhar o encaixe e qualidade do produto mais tarde. Adicionalmente, um tipo de resíduo chamado "escória" forma-se durante processos de corte específicos. Estes respingos de metal arrefecido devem ser removidos. Máquinas de desbaste especiais fazem isto, enquanto rebarbadoras suavizam quaisquer artefactos perigosos.

Aplicações

Enrolamento tem importância generalizada em múltiplas indústrias. Considere design arquitetónico moderno, onde painéis devem encontrar-se limpa e perfeitamente. O mesmo se aplica a aplicações automóveis — particularmente carroçaria como portas e painéis laterais. Estes não são apenas pontos de toque comuns para proprietários ou transeuntes. Arestas acabadas elevam a impressão geral de qualidade, artesanato e harmonia dentro de um dado design.

Calibragem de Chapa Metálica

Quando a uniformidade é primordial, as empresas tipicamente recorrem à calibragem. Este processo envolve tomar uma peça de chapa metálica com espessura inconsistente e criar espessura consistente de aresta a aresta. Pressão é requerida em cada lado da chapa, que é aplicada progressivamente por duas matrizes opostas; um punção força a chapa até à conclusão.

Calibragem também está relacionada com estampagem profunda, que depende de pressão direcional para esticar uma chapa de metal. Um punção anexo facilita isto pressionando entre dois prensadores, mantendo a chapa no lugar. Ao contrário da dobragem, o foco não é necessariamente na modelagem. Estampagem profunda visa alterar a altura ou espessura de uma parede de metal.

Aplicações

Calibragem e estampagem profunda têm grande importância na indústria automóvel. Estes processos são usados para formar painéis de carroçaria enquanto garantem que peças dobradas não serão inconsistentes. Também chamada de estampagem, a estampagem profunda ajuda a fazer o seguinte:

• Componentes de controlo do motor
• Cilindros
• Quadros e componentes de suspensão
• Vedações

Ambos os processos são também essenciais na indústria de bebidas porque latas de bebida têm uma espessura requerida nas suas paredes. Devem ser adequadamente robustas e dimensionadas consistentemente para embalagem e exibição. O processo de calibragem garante que fraquezas originadas de pontos finos são eliminadas.

No entanto, as opções são vastas. A lista de metais compatíveis é longa porque calibragem e estampagem profunda alavancam pressão aguda. Alumínio, aço (baixo ou alto carbono), latão e outras ligas respondem bem a estas técnicas.

Corte a Laser de Chapa Metálica

Empresas agora alavancam aplicações poderosas como Fusion 360 da Autodesk em fluxos de trabalho de fabrico modernos. O advento de CAD e CAM desbloqueou corte a laser — um processo preciso de conformação de chapa metálica que influencia diretamente o tamanho e silhueta de uma chapa.

Fabricantes favorecem métodos a laser pelo seu controlo granular, velocidade e conformidade com plantas de corte pré-programadas. Por exemplo, um cortador a laser pode seguir instruções baseadas em esquemas para alcançar o resultado desejado. Máquinas CNC tornam isto possível.

Embora não elimine o problema inteiramente, cortadores a laser produzem menos rebarbas que processos de corte metal-contra-metal. No entanto, lasers mal calibrados (foco pobre, alinhamento, potência do feixe ou velocidade) podem causar rebarbas. Outros processos de conformação podem ser necessários para resolver isto.

Aplicações

Qualquer aplicação que exija chapa metálica precisamente moldada beneficiará de corte a laser. O fato permanece que poucas chapas de metal se encaixarão imediatamente numa aplicação sem modificação. No entanto, para citar um exemplo, corte a laser é útil na indústria da arte, onde recortes precisos podem impulsionar o visual de um produto. Fabricantes automóveis podem também alavancar corte a laser para criar uma variedade de peças internas e externas.

Perfuração de Chapa Metálica

O processo de perfuração é bastante direto. Um punção e matriz unem-se para formar furos de formas específicas em chapa metálica. O objetivo final é criar uma chapa com perfurações precisas, mudando a sua forma original para se ajustar a um design. O material removido é reciclado ou descartado.

O processo de branqueamento — um derivado — também depende de perfuração. No entanto, o material extraído da chapa metálica original é o prémio.

Aplicações

Perfuração e branqueamento são usados para produzir múltiplos componentes diversos, especificamente moldados. Veículos, por exemplo, requerem numerosas juntas que mantêm fluidos de escapar dos seus canais adequados. Em particular, juntas de cabeça têm recortes precisos para passagens de óleo do motor, cilindros e a forma geral do bloco do motor.

Empresas podem também usar estes processos para formar componentes de ferramentas elétricas e componentes eletrónicos. Fabricantes que produzem microeletrónica em escala podem criar múltiplas peças a partir de uma peça de chapa metálica usando estes métodos.

O Fusion 360 da Autodesk possui um espaço de trabalho de chapa metálica que lhe permite criar corpos de chapa metálica e produzir dados de fabrico para peças de chapa metálica. Descarregue o Fusion 360 para experimentar um fluxo de trabalho abrangente de chapa metálica para o seu próximo projeto.