Cisalhamento de Metal: Benefícios, Desvantagens e Quando Utilizar

O cisalhamento é adequado para corte de formas simples?

Para o corte simples de peças metálicas, o processo de cisalhamento de metal é uma opção muito tentadora. É rápido. É fácil. É barato.

No entanto, é importante compreender as vantagens e desvantagens do processo de cisalhamento de metal — ou de qualquer método de corte de metal de precisão que você possa considerar — para que possa avaliar como ele se compara às suas necessidades e prioridades.

Bom para Formas Simples — Mas Nem Sempre

Basicamente, o cisalhamento envolve uma lâmina móvel que aplica pressão e empurra a peça contra uma lâmina fixa. Esse processo de cisalhamento de metal (também comumente chamado de corte por matriz ou multi-slides) pode ser a escolha ideal para cortar peças de formato simples de forma rápida e econômica.

Por exemplo, suponha que você queira cortar um pino de dobradiça simples de arame de aço de baixo carbono (ou seja, não inoxidável) com diâmetro sólido de 0,060" (1,5 mm). O processo de cisalhamento pode fornecer peças curtas a partir de uma bobina contínua, oferecendo um preço por peça menor que outros métodos. Como não há risco de esmagamento ao cortar arame, o cisalhamento funcionará perfeitamente, desde que algum nível de deformação seja aceitável.

Por outro lado, suponha que você precise de tubos extrudados de parede grossa para encanamento, sistemas HVAC e outros canos. Aqui, as ferramentas de cisalhamento de metal poderiam danificar facilmente o perfil extrudado, tornando o cisalhamento uma opção pouco desejável.

Vantagens do Processo de Cisalhamento de Metal

O cisalhamento realiza cortes em linha reta sem formar cavacos, queimar ou derreter o material. Isso permite que o processo funcione bem com a maioria dos metais mais macios, como alumínio, latão, bronze e aço doce (baixo carbono).

O processo de cisalhamento pode ser usado com praticamente qualquer diâmetro de peça e é especialmente econômico para operações de alta produção que geram milhares de peças por hora. Nas máquinas de cisalhamento, as lâminas podem ser montadas em um ângulo para reduzir a força de cisalhamento necessária para produzir o corte.

Talvez a maior vantagem do cisalhamento seja que ele produz kerf mínimo ou nulo, com perda de material virtualmente inexistente. Para uma aplicação como cisalhamento de uma barra, a tolerância típica é de ±0,005" (0,127 mm).

Desvantagens Notáveis do Cisalhamento

Apesar dos "prós", o processo de cisalhamento de metal também tem algumas desvantagens notáveis.

O cisalhamento é menos ideal com metais mais duros. Por exemplo, usar o processo para cortar tungstênio é simplesmente uma má ideia. Como o tungstênio é extremamente duro e frequentemente frágil, pode causar delaminação ou fratura da peça, além de desgaste significativo na ferramenta.

Embora o processo de cisalhamento possa ser usado com vários diâmetros e seja frequentemente econômico para operações de alto volume, o cisalhamento não é ideal para comprimentos inferiores a 0,125" (3,175 mm).

Além disso, o cisalhamento de metal não pode ser considerado corte livre de rebarbas. Isso ocorre porque a força da ação de cisalhamento frequentemente cria rebarbas e deformação nas extremidades. Como resultado, o cisalhamento pode não ser a melhor escolha para aplicações onde um acabamento final limpo é necessário.

A quantidade de deformação que ocorre com o cisalhamento não depende apenas da força das lâminas atingindo a peça. Também depende da área de folga, ou seja, a separação entre as lâminas. A folga costuma ser de 5% a 40% da espessura total do metal; novamente, isso também varia com o tipo de metal sendo cisalhado.

Para diâmetros maiores com grande folga, também pode haver rebarba pesada se as peças torcerem ou não forem firmemente fixadas durante o cisalhamento.

Para corte de tubos finos, o processo de cisalhamento não permite facilmente a colocação de um mandril. Isso resulta em um corte sem suporte que pode causar o esmagamento do tubo. Em alguns casos, um mandril pode ser "flutuado" para apoiar o diâmetro interno do tubo. No entanto, o método é imperfeito e frequentemente resulta em imperfeições de concêntridade ou acabamento final. Isso é especialmente verdadeiro para diâmetros internos pequenos, como os necessários para tubos capilares.

Como Decidir?

Decidir se o processo de cisalhamento de metal é sua melhor opção de corte requer uma compreensão aprofundada da sua aplicação única e seus parâmetros específicos. Fazer a melhor escolha também requer o entendimento dos diferentes métodos usados para corte de metal.

Como o processo de cisalhamento de metal se compara com outros métodos de corte de metal de precisão? Continue lendo para saber mais.