Dominando a fabricação de chapas metálicas:diretrizes de design especializadas e práticas recomendadas

A fabricação de chapas metálicas é um processo crucial na indústria de manufatura, com inúmeras aplicações na construção, automotiva, aeroespacial e outras áreas. A versatilidade da chapa metálica e sua capacidade de ser moldada em vários formatos e tamanhos a tornam uma escolha popular para a criação de designs complexos e intrincados.

No entanto, para garantir o sucesso de qualquer projeto de fabricação de chapa metálica, é essencial ter um conhecimento sólido dos princípios de design e das melhores práticas. Neste artigo, forneceremos um guia completo para projeto de fabricação de chapas metálicas, incluindo dicas para seleção de materiais, restrições geométricas e estratégias de projeto econômicas.

Quer você seja um engenheiro experiente ou um designer novato, este guia o ajudará a criar peças de chapa metálica de alta qualidade que atendam aos requisitos e especificações do seu projeto.

Para fins de fabricação, a chapa metálica é classificada como algo mais fino que 0,25 polegadas. Todas as peças de chapa metálica exigem largura consistente, o que limita algumas de suas aplicações. Mas garante que a peça resultante seja capaz de atender aos requisitos de durabilidade e longevidade.

Geralmente, as peças de chapa metálica são comuns em aplicações como chassis de automóveis e outras áreas onde a relação resistência-peso é importante. A chapa metálica tem uma espessura menor e as peças feitas dela são geralmente ocas. Isto significa que pesarão menos, mas terão a mesma capacidade para suportar cargas maiores.

Não adianta optar por processos de precisão para aplicações simples. No entanto, evitar a fabricação de chapas metálicas de precisão para aplicações de alto valor também não é viável. Porque pode causar danos a equipamentos sensíveis devido ao desgaste.

O Princípio de Funcionamento

O princípio de funcionamento por trás da fabricação de chapas metálicas é bastante simples. Depende da elasticidade do metal e do fato de o metal laminado a frio ter melhor desempenho em termos de durabilidade. A fabricação de chapas metálicas consiste em dois métodos:corte e conformação.

Como o próprio nome sugere, o corte requer a retirada de uma parte da folha para obter o formato desejado. Por outro lado, a conformação é um método um pouco difícil que consiste em três processos diferentes. Eles trabalham principalmente juntos para criar a forma do objeto que você precisa. O processo requer uma consideração cuidadosa do projeto e da capacidade de fabricação para minimizar qualquer desperdício e garantir a perfeição.      

Na maioria dos casos, os fabricantes dependem de arquivos CAD no modelo DXF ou DWG para garantir a conformidade com o projeto disponível. Na maioria dos projetos, os processos de corte e conformação funcionam em conjunto, pois permitem resultados mais rápidos. Além disso, a fabricação de chapas metálicas geralmente não requer pós-processamento, mas pode precisar de algum acabamento e união dependendo da aplicação.

As 4 principais técnicas de fabricação de chapas metálicas

O processo de fabricação de chapas metálicas consiste em dois processos principais; formando e cortando. Essas duas técnicas trabalham juntas para criar a forma final de qualquer produto. Embora o corte seja um processo simples, a conformação possui outras classificações, nomeadamente estampagem, dobra e puncionamento.

Aqui estão os detalhes básicos relacionados às principais técnicas de criação de peças de chapa metálica:

1 – Corte

O processo de corte remove o excesso de chapa em um formato específico para obter a forma final. Existem 3 abordagens principais quando se trata de corte de chapa metálica:

1.      Corte a laser
2.      Corte a plasma
3.      Corte por jato de água

2 – Flexão

O processo de dobra simplesmente aplica uma grande força na chapa metálica em um ponto específico para obter a forma necessária. Em alguns casos, a área sob a curva pode precisar de alguma preparação. Por exemplo, os entalhes de dobra não apenas mostram ao técnico a localização da dobra, mas também podem facilitar o próprio processo.

3 – Estampagem

Para criar uma peça complexa em um tempo limitado, os fabricantes geralmente selecionam o processo de estampagem, que é uma forma complexa. O processo usa uma combinação de diferentes técnicas usando cisalhamento, dobra e alongamento para criar novas formas de chapa metálica. 

4 – Soco

Para criar uma peça complexa em um tempo limitado, os fabricantes geralmente selecionam o processo de estampagem, que é uma forma complexa. O processo usa uma combinação de diferentes técnicas, incluindo cisalhamento, dobra e alongamento para criar novas formas a partir de chapas metálicas. Além disso, alguns processos de estampagem chegam ao ponto de unir várias peças usando técnicas diferentes. 

As principais vantagens e limitações do uso de chapas metálicas para fabricação

Os projetos de peças de chapa metálica são bastante populares em muitos setores devido às suas vantagens percebidas. No entanto, também existem várias limitações para o processo. Essas vantagens e limitações estão entre as considerações de projeto mais importantes para os fabricantes, pois determinam as aplicações corretas do metal.
Vantagens Desvantagens Retorno rápido quando comparado a outros métodos de fabricação. Difícil fazer projetos complexos com detalhes intrincados, o que pode limitar a gama de formas e formas que podem ser produzidas. Peças de alta qualidade para produção e prototipagem. Requer investimentos significativos em ferramentas e outros equipamentos, o que pode ser uma barreira à produção em pequena escala. Versátil o suficiente para trabalhar com diversos metais, como aço, alumínio e cobre. Têm prazos de entrega mais longos em comparação com outros métodos de fabricação devido às múltiplas etapas envolvidas no processo, como corte, conformação e acabamento. Oferece uma alta relação resistência-peso devido ao design oco. Requer mão de obra qualificada, o que pode ser caro Não precisa de pós-processamento na maioria dos casos.  
Como afirmado anteriormente, o projeto para fabricação de chapas metálicas precisa de atenção a alguns requisitos de projeto. A maioria desses requisitos depende do design geral do produto. Por exemplo, um produto simples não teria muitos requisitos, mas uma geometria complexa necessitaria naturalmente de mais processos para estar pronta para o mercado.

Geralmente, a fabricação de chapas metálicas requer uma série de melhores práticas que podem garantir a perfeição e entregar a melhor qualidade no menor tempo. As diretrizes gerais para chapas metálicas incluem as 5 categorias a seguir.

1 – Tolerâncias

A tolerância é um dos parâmetros mais importantes para uma variedade de aplicações. A regra geral afirma que mais precisão requer mais recursos e tem custos adicionais. Portanto, as tolerâncias deverão estar de acordo com a aplicação.

O exemplo perfeito disso pode ser a indústria automobilística.

A precisão exigida para a porta ou qualquer outra parte da carroçaria seria obviamente inferior à exigida para o chassis ou qualquer outra parte integrante. Geralmente, os requisitos de tolerância dependem dos requisitos do projeto, mas essa abordagem pode apresentar muitas inconsistências no produto.

Muitos fabricantes e indústrias preferem estabelecer padrões de qualidade para evitar essas inconsistências. Embora esses padrões não sejam uma solução única para todos, eles são uma excelente ferramenta para manter a consistência e o desempenho. Além disso, a conformidade com os padrões da indústria também torna mais fácil cumprir os requisitos industriais e construir a confiança dos consumidores na marca.

Para a fabricação de chapas metálicas, o padrão predominante é o ISO 2768. Isso cobre os requisitos de tolerância para vários setores, mantendo o equilíbrio perfeito entre custos e capacidades de processamento.

Tolerâncias Gerais

Para a fabricação de chapas metálicas, existem algumas tolerâncias gerais que a indústria utiliza em todos os lugares. Eles estão em conformidade com os padrões internacionais. No entanto, haverá várias exceções no caso de aplicações sensíveis como aeroespacial e automobilística, onde a precisão é crítica para o desempenho.
Recurso Faixa de tolerância predominante Notas adicionais Espessura da parede0,9 mm a 20 mm Deslocamentos0,3 mm a 0,7 mm Ondulações> 2x espessura do material Qualquer coisa menor do que a dimensão de curvatura recomendada tornaria a folha quebradiça. Além disso, quaisquer outras especificações aumentarão seus custos. Bainhas Diâmetro interno =espessura do material com comprimento de retorno 4x a espessura Escareadores Diâmetro maior =+/- 0,254 mm Diâmetro menor> 2/3 de espessura Furos e ranhuras Diâmetro> espessura do material Um diâmetro menor que a espessura do material causaria rachaduras na chapa. Entalhes e abas Largura do entalhe> 1,5x espessura
Comprimento> 5x espessura 

Noções básicas de formação

Neste processo, uma folha plana de metal é dobrada em uma forma predeterminada pela aplicação de pressão. Os requisitos e detalhes do processo mudam de acordo com o tipo de processo de dobra. Embora existam inúmeras maneiras, os três métodos a seguir de dobra de chapa metálica são os mais comuns.

• Pressão do freio:O processo manual utiliza uma barra de fixação e uma placa para formar a chapa metálica. O processo é adequado apenas para prototipagem e produções em pequena escala.
• Dobragem de rolo:Os mesmos fundamentos, mas o resultado seria na forma de cilindros, cones ou outros arcos. 
• Dobra dobradeira:O processo de dobra mais avançado que utiliza máquinas hidráulicas com punção e matrizes. Isso é adequado para chapas de metal de até 6 mm de espessura e pode facilmente produzir características precisas. 

Parâmetros integrais para dobra de chapa metálica

Quando se trata do processo de dobra, existem vários parâmetros que os fabricantes e projetistas devem considerar. Esses requisitos de projeto são o que caracterizam fundamentalmente qualquer dobra de chapa metálica e é aconselhável seguir seus padrões para garantir excelentes resultados.

Aqui estão os 6 parâmetros mais importantes para qualquer operação de dobra de chapa metálica.

• Linha de curvatura:  A linha de dobra é uma linha reta na superfície da folha que marca o início ao fim em ambos os lados da dobra. O padrão da indústria para linhas de dobra é manter a distância de 5x a espessura da chapa entre a borda interna e externa da dobra.
• Raio de curvatura:  O raio de dobra refere-se à distância do eixo de dobra até a superfície interna de um material entre duas linhas de dobra. Geralmente é aconselhável usar um raio de curvatura que seja pelo menos tão grande quanto a espessura do material. Um raio de curvatura maior é ainda melhor, mas usar um raio menor que a espessura do material pode reduzir a capacidade de carga da peça.
• Ângulo de curvatura:  O ângulo criado pela dobra com a linha perpendicular imaginária que sai do eixo. Em vez de um número específico, a prática da indústria para ângulos de curvatura é garantir que o comprimento do flange seja 4 vezes a espessura. Também é uma boa prática manter todos os ângulos de curvatura iguais.  
• Eixo Neutro:  O eixo neutro é a parte de uma folha que permanece em seu comprimento original porque não é esticada nem comprimida. É um parâmetro independente, não havendo limite ou diretriz legal para sua localização. No entanto, a precisão de outros fatores, como raio de curvatura e ângulo, desempenha um papel crucial na determinação do desempenho do produto final. Portanto, quanto mais precisos forem esses fatores, melhor será o desempenho do produto.
• O Fator K:  O fator K de um material é uma medida de sua localização, determinada dividindo a distância entre o material e sua espessura (t) pelo seu T. O fator K está sujeito a uma série de fatores, incluindo o tipo de material, processo de dobra, ângulo de dobra e outros. Para garantir resultados ideais, o fator K deve estar na faixa de 0,25 a 0,50. A métrica K pode ser calculada pela fórmula K =T/t.
• Permissão de dobra: Para fazer peças dobradas precisas e consistentes, é importante medir cuidadosamente e levar em conta o comprimento do arco e a distância entre o eixo neutro e as linhas de dobra. Você também deve usar tolerâncias de dobra precisas que sejam apropriadas para o material e a espessura a ser dobrada, bem como o tipo de processo de dobra usado (por exemplo, dobra a ar, dobra inferior ou cunhagem).

Noções básicas de corte

Outro processo importante na fabricação de chapas metálicas é o corte. Em muitos casos, é uma alternativa mais fácil que oferece resultados rápidos com precisão aceitável. Durante a fase de projeto, as diretrizes de projeto de chapa metálica concentram-se nos 5 parâmetros a seguir.

Seleção de materiais

Durante o processo, as características do material desempenham um papel importante na determinação do processo adequado para o material específico. Considere o exemplo do Alumínio e do Aço para entender isso melhor. Naturalmente, cortar alumínio seria mais simples do que lidar com aço devido à relativa resistência e durabilidade do aço.

Para a seleção de materiais, a melhor prática é considerar também a capacidade de fabricação. Por exemplo, se tanto o aço como o alumínio conseguem suportar cargas de uma determinada operação, nem sempre é mais inteligente optar pela alternativa mais forte (aço) sem considerar as capacidades de produção.   

Diâmetro do furo

Ao projetar um produto que envolve fazer furos em uma chapa, é importante considerar a espessura da chapa e o diâmetro do furo. Uma regra geral é garantir que o diâmetro do furo seja pelo menos igual à espessura total da chapa.

Se o diâmetro do furo for muito pequeno em comparação com a espessura da chapa, pode resultar na formação de fissuras e áreas quebradiças ao redor do furo. Estas fissuras podem propagar-se ao longo do tempo e levar a problemas de durabilidade que podem impactar negativamente o desempenho geral do produto.

Portanto, é importante garantir que o diâmetro do furo seja adequado à espessura da chapa, a fim de manter a integridade estrutural e a durabilidade do produto a longo prazo.

Endurecimento localizado

Quando os materiais são cortados, o processo pode gerar quantidades significativas de calor, o que pode ter impacto nas suas propriedades. Especificamente, a região ao redor do corte pode ficar superaquecida, levando ao endurecimento localizado. Para evitar este problema, recomenda-se diminuir a velocidade de corte em geral e usar refrigerantes para regular a temperatura na área afetada. Ao fazer isso, o risco de endurecimento localizado pode ser minimizado.

Distorção

A distorção na fabricação de chapas metálicas refere-se ao empenamento, flexão, torção ou flambagem da chapa metálica durante o processo de fabricação. Esse problema pode ocorrer devido a vários fatores, como mudanças de temperatura, tensão ou pressão durante o processo de fabricação. A distorção pode causar problemas significativos no produto final, como imprecisões dimensionais, ajuste inadequado e resistência reduzida.

Corte

O corte está diretamente relacionado à largura da ferramenta de corte utilizada e à espessura do material a ser cortado. Essencialmente, representa a largura do material removido pela ferramenta de corte e determina quanto material é desperdiçado no processo de corte.

Por exemplo, se um feixe de laser tiver um corte de 0,1 mm e um corte for feito em uma folha de metal com 1 mm de espessura, a largura total do material removido da folha será de 0,2 mm (0,1 mm de cada lado do corte). A largura do corte pode variar dependendo do tipo de processo de corte, do tipo de material a ser cortado e da espessura do material.

É importante considerar o corte ao projetar peças para fabricação de chapas metálicas, pois ele pode afetar as dimensões finais da peça. Se forem necessárias dimensões precisas, o projetista deverá levar em consideração o corte e ajustar o projeto de acordo. Além disso, o corte também pode impactar o custo do processo de fabricação, pois mais material pode ser desperdiçado com um corte mais largo.

Recursos comuns em peças de chapa metálica

O projeto de chapa metálica lida com vários recursos que permitem que essas peças atendam aos requisitos da indústria. Aqui estão as 6 principais características comuns que as peças de chapa metálica costumam ter.

Filés principais

Filetes de canto são arestas arredondadas ou cantos em peças de chapa metálica criados para evitar arestas vivas, o que pode ser perigoso e também pode causar concentração de tensão no metal, levando à falha.

Sugestões:

• Tamanho:O tamanho do filete deve ser pelo menos igual à espessura da chapa metálica. Em outras palavras, um filete de 2 mm deve ser usado para chapas metálicas com espessura de 2 mm ou menos. 
• Simetria:Os filetes de uma peça devem ser simétricos. Isso significa que os filetes nos cantos opostos devem ter o mesmo tamanho.
• Uniformidade:Os filetes devem ter tamanho uniforme em toda a peça. Isso significa que os filetes em todos os cantos devem ter o mesmo tamanho. 
• Colocação:Os filetes devem ser colocados em áreas onde é provável que ocorram concentrações de tensão. Isto inclui áreas onde a chapa metálica é dobrada ou onde há uma mudança na forma ou direção. 
• Raio:O raio do filete deve ser o maior possível. Isto ajuda a distribuir o estresse de maneira mais uniforme e reduz a probabilidade de concentrações de estresse. 
• Design:O design da peça deve ser tal que os filetes possam ser facilmente adicionados sem comprometer a integridade da peça.

Costelas

Recursos elevados que normalmente são perpendiculares à superfície da peça de chapa metálica. Eles são usados ​​para adicionar resistência e rigidez à peça sem adicionar muito peso.

Sugestões:

• Use filetes para suavizar a transição entre a nervura e o material circundante, o que ajudará a distribuir as tensões de maneira mais uniforme. 
• Evite colocar as nervuras muito próximas umas das outras ou muito próximas das dobras, pois isso pode criar pontos fracos no material. 
• Considere usar nervuras cônicas ou de altura variável para distribuir as tensões de maneira mais uniforme. 

Relevo

As covinhas são frequentemente usadas por vários motivos, incluindo para melhorar a rigidez e a resistência de uma peça de chapa metálica adicionando reforço. Para criar uma superfície lisa e nivelada para fixadores ou outros componentes a serem fixados. Para fornecer folga para outras peças ou componentes. 

Sugestões:

• Mantenha a profundidade do relevo em no máximo 50% da espessura da chapa metálica para evitar a criação de concentrações de tensão. 
• Use filetes para suavizar a transição entre o relevo e o material circundante, o que ajudará a distribuir as tensões de maneira mais uniforme.
• Evite colocar relevos muito próximos uns dos outros ou muito próximos das dobras, pois isso pode criar pontos fracos no material.
• Considere o impacto do relevo na aparência geral da peça e certifique-se de que ele esteja alinhado com quaisquer requisitos de marca ou design. 

Chefe redondo

Um recurso circular elevado na fabricação de chapas metálicas que é usado para adicionar resistência e rigidez a uma peça. Normalmente é criado perfurando ou formando uma depressão circular na chapa metálica, o que faz com que o metal ao redor do perímetro da depressão se projete e forme uma característica circular elevada.

Sugestões:

• Escolha o tamanho e a localização corretos:considere cuidadosamente o posicionamento e o tamanho do ressalto para garantir que ele fornecerá o suporte e a resistência necessários sem interferir em outros componentes ou criar desafios de fabricação.
• Use as ferramentas certas:criar uma saliência redonda requer ferramentas especializadas, como um conjunto de punção e matriz ou uma ferramenta de conformação. É importante usar as ferramentas certas para o trabalho para garantir que a saliência seja formada corretamente e que a chapa metálica não seja danificada no processo.
• Considere a espessura do material:A espessura da chapa metálica afetará o tamanho e a forma da saliência redonda que pode ser formada. Materiais mais espessos podem exigir ressaltos maiores ou mais profundos para fornecer a resistência e a rigidez necessárias.

Recurso de ondulação

As covinhas são frequentemente usadas por vários motivos, incluindo:Para melhorar a rigidez e a resistência de uma peça de chapa metálica adicionando reforço. Para criar uma superfície lisa e nivelada para fixadores ou outros componentes a serem fixados. Para fornecer folga para outras peças ou componentes.

Sugestões:

• Considere cuidadosamente o tamanho e a localização da covinha. As covinhas devem ser colocadas nas áreas onde proporcionarão mais benefícios e seu tamanho deve ser apropriado para a aplicação.
• Ondulações muito grandes ou profundas podem enfraquecer o material, enquanto covinhas muito pequenas ou rasas podem não fornecer reforço suficiente.
• Escolha a ferramenta certa para o trabalho. Há uma variedade de ferramentas que podem ser usadas para criar covinhas, incluindo punções, matrizes e ferramentas de conformação. A ferramenta que você escolher dependerá do tamanho e formato da covinha, bem como do tipo de material usado.
• Leve em consideração a espessura e o material da chapa metálica. Diferentes tipos de chapa metálica podem exigir diferentes técnicas ou ferramentas para criar covinhas, e materiais mais espessos podem exigir mais força ou uma ferramenta maior.
• Esteja ciente de quaisquer limitações ou restrições no design. As covinhas podem ser recursos úteis, mas podem não ser apropriadas para todas as aplicações. Certifique-se de que o design leve em consideração quaisquer possíveis problemas ou desafios que possam surgir ao adicionar covinhas.

Recurso de veneziana

O objetivo principal das venezianas é melhorar o fluxo de ar e a ventilação no gabinete ou painel em que estão instaladas. As venezianas podem ser projetadas para atender a uma finalidade específica, como direcionar o ar em uma direção específica, reduzir o ruído ou fornecer proteção contra poeira, sujeira ou umidade.

Sugestões:

• Tamanho:O tamanho das persianas deve ser cuidadosamente escolhido com base no fluxo de ar necessário e na quantidade de espaço disponível para instalação. As venezianas muito pequenas podem não fornecer ventilação suficiente, enquanto as que são muito grandes podem comprometer a integridade estrutural do painel.
• Orientação:A orientação das venezianas deve ser escolhida com base na direção do fluxo de ar e na localização de quaisquer obstruções ou obstáculos potenciais que possam afetar o fluxo de ar.
• Forma:A forma das persianas pode ter impacto na eficiência do sistema de ventilação. As venezianas projetadas com um formato aerodinâmico e aerodinâmico podem melhorar o fluxo de ar e reduzir a turbulência.
• Material:O material utilizado nas venezianas deve ser selecionado com base na aplicação pretendida, bem como nas condições ambientais às quais o painel estará exposto. Por exemplo, o aço inoxidável ou o alumínio podem ser mais adequados para aplicações externas onde a exposição aos elementos é uma preocupação.
• Método de fabricação:O método de fabricação usado para criar as venezianas deve ser selecionado com base na precisão, consistência e economia desejadas do processo de fabricação.

Nocaute redondo

Os orifícios redondos podem ser usados para criar furos de vários tamanhos, dependendo do tamanho do punção e da matriz utilizados. Eles são comumente usados ​​na fabricação de chapas metálicas para aplicações como caixas elétricas, sistemas HVAC e gabinetes.

Sugestões:

• Escolha o tamanho certo:certifique-se de usar o punção e a matriz do tamanho correto para o tamanho do furo que você precisa. Usar o tamanho errado pode resultar em um furo muito pequeno ou muito grande.
• Use o material certo:os orifícios redondos normalmente são projetados para trabalhar com tipos específicos de chapa metálica, portanto, certifique-se de usar a ferramenta de orifício apropriada para o material com o qual você está trabalhando.
• Mantenha o punção e a matriz afiados:com o tempo, o punção e a matriz podem ficar cegos e começar a deformar, o que pode resultar em furos de baixa qualidade. Mantenha-os afiados e em boas condições para obter melhores resultados.
• Considere a espessura do material:os orifícios redondos são mais adequados para materiais mais finos. Se precisar criar furos em chapas metálicas mais espessas, talvez seja necessário usar uma ferramenta ou técnica diferente.
• Esteja atento às rebarbas:ao usar orifícios redondos, existe o risco de criar rebarbas ao redor da borda do furo. Certifique-se de remover quaisquer rebarbas com uma ferramenta de rebarbação ou lixa para obter um acabamento limpo.

Espessura do material

A espessura recomendada para chapa metálica depende da aplicação específica e do material utilizado. Geralmente, metais mais espessos proporcionam maior resistência e durabilidade, enquanto metais mais finos são mais flexíveis e leves. As espessuras comuns para chapas metálicas variam de 0,5 mm a 6 mm, mas podem variar de acordo com o material e o uso pretendido. Aqui está um gráfico que mostra a espessura de material recomendada para alguns metais comuns usados ​​na fabricação de chapas metálicas.
Metal Medidor Milímetros Polegadas Aço/aço inoxidável/alumínio220.80.031aço/aço inoxidável/alumínio201.00.039aço/aço inoxidável/alumínio181.20.047aço/aço inoxidável/alumínio161.60.063aço/aço inoxidável/alumínio142.00.079aço/aço inoxidável Aço/Alumínio122.50.098Aço/Aço Inoxidável/Alumínio103.20.126
Nota :Este gráfico fornece diretrizes gerais e a espessura apropriada do material para uma determinada aplicação pode depender de fatores adicionais.

A fabricação de chapas metálicas é um processo complexo que envolve projetar, cortar, dobrar e montar chapas metálicas em um produto final. No entanto, mesmo os projetistas mais qualificados podem cometer erros que podem levar a retrabalhos dispendiosos ou peças descartadas. Para evitar esses erros dispendiosos, é importante estar ciente dos erros de design mais comuns e tomar medidas para evitá-los.

Erro 1:um arquivo CAD sem dobras

Um erro comum a evitar é fornecer um arquivo CAD sem dobras. Uma peça de chapa metálica sem dobras não pode ser fabricada como uma peça única e pode exigir peças e mão de obra adicionais para unir várias peças. É importante incluir dobras no projeto e especificar os ângulos e raios de dobra para garantir que a peça possa ser fabricada corretamente.     

Erro 2:recursos muito próximos de uma curva

Outro erro semelhante inclui colocar acidentalmente recursos como furos, abas, etc., muito próximos de uma dobra. O que acontece se você mantiver os recursos muito próximos? Você acabará com uma peça de metal deformada que desperdiçará seu tempo e dinheiro.  Para evitar cometer esse erro, você pode simplesmente implementar a regra 4T em todos os seus projetos CAD. A regra 4T determina que todos os recursos devem estar a pelo menos 4x a espessura do material de qualquer linha de dobra.

Erro 3:Raio de curvatura interno perfeitamente perpendicular

É sempre tentador usar linhas perpendiculares em seu projeto CAD. No entanto, a realidade é um pouco diferente. Dobrar chapas metálicas resulta principalmente em uma ponta arredondada que dá um raio à dobra. A tentativa de obter um canto perfeitamente afiado pode resultar em deformação e rachaduras no material, o que pode comprometer a integridade do produto final. Para evitar esse problema, recomenda-se especificar um raio de curvatura mínimo apropriado para o material e a espessura utilizados. Isto permitirá uma transição suave na curva e evitará concentrações de tensão que podem levar à falha.

Para sua facilidade, você pode encontrar facilmente o raio de curvatura de suas peças metálicas medindo o comprimento da área dobrada e dividindo a resposta por dois. Embora você possa facilmente usar raios diferentes para cada peça dobrada, é muito mais econômico usar o mesmo raio para todas as dobras.           

Erro 4:não incluir detalhes de hardware no arquivo CAD

É sempre melhor incluir o máximo possível de detalhes em seu arquivo CAD, incluindo especificações de hardware, tamanhos e locais específicos. Isso garantirá um processo de fabricação mais suave e um produto final mais preciso.                                   

Imagine precisar de uma porca de fixação específica como a CLS-440-2 para montar um modelo, mas esse detalhe não foi incluído no arquivo CAD. Não há mais nada a fazer além de esperar que outras pessoas providenciem o hardware necessário. Obviamente, esse atraso aumentará o tempo e o custo da montagem.

Erro 5:escolher um acabamento inadequado

O acabamento geralmente é a última e essencial etapa do processo de fabricação. A maioria das pessoas confunde o acabamento com apenas uma função, que é deixar sua peça mais bonita.

Na realidade, o tipo de acabamento selecionado também pode desempenhar um papel importante na proteção dos componentes metálicos contra ferrugem ou corrosão. Embora existam acabamentos que focam apenas na estética da peça metálica, outros tipos de acabamento são projetados para aumentar a vida útil do seu produto através de suas características de proteção.

O acabamento estético, como o revestimento em pó, oferece alguma proteção. Porém, diversos acabamentos como o Silk Screening servem apenas para adicionar texto ou imagens às peças metálicas. Acabamentos de Conversão Química têm função oposta.

Esses acabamentos alteram a camada mais externa do seu produto e funcionam como uma camada protetora. Além disso, você também conta com o acabamento Cromate Conversion que confere conectividade elétrica às peças metálicas. Também fornece uma camada de primer para pintura.

É importante entender qual acabamento você deve usar e o que deve evitar. O acabamento correto depende inteiramente da aplicação da peça metálica que você está projetando.

Erro 6:selecionar a chapa de metal errada

Você deve considerar a aplicação da peça que está projetando do início ao fim. Por exemplo, você não pode usar aço sem acabamento em um ambiente marinho e salgado. Fazer isso deixará suas peças metálicas vulneráveis ​​à ferrugem e à corrosão.

Em vez disso, selecione a chapa metálica certa concentrando-se nos fatores de fluxo. Perguntas como as seguintes são extremamente importantes.  

• Qual é o desgaste diário esperado?
• Sua peça de metal está sendo usada em um ambiente propenso à corrosão e ferrugem?
• Com que facilidade as chapas metálicas podem ser fabricadas?
• Qual a importância da aparência cosmética da sua peça de metal?
• Sua peça requer condutividade?
• Quais propriedades mecânicas suas peças metálicas precisam ter?

Responder a essas perguntas permitirá que você entenda quais são seus requisitos técnicos e faça um projeto informado.

Erro 7:não considerar a resistência do material para canais U

Os canais U são uma parte importante do design de qualquer produto e sua resistência depende principalmente da resistência geral do material. Negligenciar a consideração da resistência do material pode resultar em canais U muito fracos, levando à flexão ou quebra sob tensão. Para evitar este erro, é essencial selecionar o material e a espessura adequados para o canal U. Com base na carga esperada e para levar em consideração quaisquer tensões adicionais, como vibrações ou impactos, que o canal possa sofrer durante o uso.

Erro 8:Projetar requisitos de soldagem inatingíveis

No matter how simple a design is, there are high chances that it would require some welding or other mechanical joints. Some designers make the common mistake of overestimating the welding capabilities of the unit, which in turn increases the complexity and costs.

The best way forward to avoid such issues is to implement strict design for manufacturing (DFM) practices. This ensures that all features are according to the prevalent standards.

The term sheet metal is used quite widely in the industry. However, the metal used is generally one of the following.

• Stainless Steel: This is perhaps the most common and famous option because of its versatility and durability. Stainless steel is the first choice for applications where a cost-effective, durable, and strong option is needed.
• Cold Rolled Steel: An excellent option for application where material strength is the primary concern for the designers.
• Pre-Plated Steel: Similar to regular steel, but comes with a special coating to prevent corrosion.  
• Aluminum: A lightweight and practically inert option that delivers an excellent strength-to-weight ratio.
• Copper: Copper is an expensive, yet effective material. It doesn’t react under normal conditions and delivers long-lasting performance without any chemical or biological degradation.
• Brass: An alloy of copper and Zinc that is both corrosion-resistant and hard enough to absorb multiple impacts.

While sheet metal generally works well without any processing, some applications take exception to this rule. The following processes are some of the most common post-processing steps for sheet metal products.

• Anodizing
• Brushing
• Polishing
• Bead Blasting
• Powder Coating
• Plating
• Passivation
• Chrome Coating
• Custom Finishes Upon Request

The sheet metal fabrication design guide is made to introduce all the basic concepts of the process to anyone. Manufacturing partners need to fulfill the varying requirements of the industry and comply with the ever-changing industrial standards.

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