Dominando a fabricação de metal:tipos e aplicações

É importante que um material passe por vários processos de fabricação de metal antes de usá-lo para suas tarefas de montagem e fabricação. Esses processos de fabricação de metal podem variar e isso depende da finalidade para a qual você pretende usar o metal. No entanto, você pode usá-los em diversas aplicações decorativas, industriais ou estruturais. Existem diferentes tipos de projetos de fabricação de metal.

Na maioria dos casos, os fabricantes combinam um tipo com outros tipos. Esses métodos incluem qualquer um ou alguns de estampagem, fundição, corte, extrusão, etc. Além disso, esses métodos de fabricação de peças metálicas revelam as propriedades de um metal e quão versátil ele é em aplicações específicas.

A fabricação de metal é um processo de corte, modelagem e moldagem de materiais metálicos para criar um produto final. Em vez de montar o produto a partir de componentes pré-preparados, a fabricação lida com o uso de matérias-primas ou semi-completas para a produção do produto final. A fabricação de metal é útil tanto para estoque quanto para produtos personalizados e a compreensão do processo completo de fabricação de metal ajuda os engenheiros a otimizar o projeto e a eficiência da produção.

Você pode criar a maioria dos produtos personalizados a partir de diferentes metais comumente usados, bem como de suas ligas. Esses fabricantes de metal geralmente começam com componentes de metal bruto, como hastes, barras, chapas, etc., para criar novos produtos.

Fabricantes de equipamentos, revendedores e empreiteiros recorrem a fabricantes de metal ao lidar com diferentes projetos. Os fabricantes geralmente enviam seus desenhos para licitações em diferentes trabalhos e então começam a construir o projeto assim que conseguem o contrato. Eles começam a planejar obtendo os materiais certos. O próximo passo é contratar os serviços profissionais de um engenheiro para programar as máquinas CNC.

Além disso, as oficinas de fabricação podem utilizar muitos processos para criar o produto final. Além disso, oferecem serviços de acabamento como revestimento, polimento, pintura e rebarbação até o produto final. Observe que o acabamento e a fabricação são diferentes.

O acabamento não é um processo primário, ao contrário da fabricação de metal, e auxilia no tratamento do exterior do produto. Por outro lado, as técnicas de fabricação moldam um produto ou criam um novo.

A seleção de um método específico para sua fabricação de metal adequado a um produto específico depende de alguns fatores

• Geometria da peça projetada
• Os materiais que você usa
• A finalidade pretendida do produto

Abaixo estão os processos de fabricação de metal:

Transmissão

A fundição ocorre quando o metal fundido é transferido para uma matriz ou molde e deixado para esfriar e endurecer, assumindo a forma desejada. Além disso, esse processo é perfeito durante a fabricação de peças em massa, reutilizando o molde para produzir produtos similares. A fundição vem em diferentes formas, incluindo fundição sob pressão, fundição em molde semipermanente, fundição em molde permanente, etc.

Fundição sob pressão é o processo de forçar metal líquido em um molde de aço. O molde é um dado. Durante a fundição sob pressão, você coloca o metal que está injetando sob alta pressão e o mantém no lugar para endurecer. Este procedimento é ótimo para aplicações de alta velocidade.

A fundição em molde semipermanente apresenta núcleos expansíveis, o que os torna mais baratos para remover e gerenciáveis. Para fundição em molde permanente, os fabricantes de componentes metálicos podem produzir peças fundidas mais resistentes em comparação com a fundição sob pressão. No entanto, removê-los do produto final pode ser difícil.

Há fundição em areia também. Com esse processo, você pode criar peças fundidas pressionando um padrão específico em uma mistura de areia. Isso cria um molde onde você pode despejar o metal fundido. É um processo lento, mas menos caro em comparação com outros tipos de fundição. Além disso, é útil ao lidar com projetos complexos.

Cortando

Este é um dos métodos mais comuns de fabricação de metal. Trata-se de dividir uma peça de metal em pedaços menores. Embora o método de corte mais antigo seja a serragem, os métodos modernos de corte incluem tesouras elétricas, corte por jato de água, corte a laser, etc.

Você pode cortar de diferentes maneiras, incluindo o uso de ferramentas elétricas, ferramentas manuais e cortadores CNC. Às vezes, o corte pode ser o estágio inicial da fabricação ou pode ser o único processo.

Outro tipo de corte é o corte e vinco. Este processo de corte utiliza uma matriz para fatiar metal. As matrizes são ferramentas especialmente projetadas com bordas afiadas. O corte e vinco rotativo utiliza uma matriz giratória para cortar o material, que você alimenta através da prensa.

Você também pode usar corte e vinco plano. Este método de corte também serve para materiais metálicos mais espessos e para cortar formas.

Soco

As puncionadeiras apresentam torres bem moldadas que ajudam a golpear metais através de matrizes, o que cria furos. Quaisquer que sejam os resultados do produto, podem ser peças metálicas perfuradas que auxiliam na fixação. Você pode obter punções menores manualmente, enquanto a maioria das puncionadeiras são mecânicas. Além disso, as puncionadeiras CNC tornaram-se comuns e são adequadas para metalurgia leve e pesada.

Desenho

O desenho utiliza força de tração para puxar o metal através e dentro de matrizes cônicas. Esta matriz transforma o metal para assumir uma forma mais fina, esticando-o. Você pode desenhar em temperatura ambiente em um processo chamado trefilação a frio.  No entanto, você pode aquecer a peça de trabalho para ajudar a reduzir a força necessária.

O processo também é de estampagem profunda sempre que a profundidade do produto final for maior ou igual ao seu raio. Na maioria das vezes, utiliza uma configuração de matriz adequada para transformar folhas em branco em recipientes com formato de caixa ou cilíndrico.

Dobrar

Dobrar é um processo de fabricação de metal que permite manipular o metal para dobrar em um ângulo específico. Usar uma prensa de freio é o mais usado, pois comprime o metal para criar vincos nele. Além disso, você coloca a peça de trabalho entre a matriz e o punção, com o punção aplicando pressão que a força a vincar.

O processo auxilia na modelagem das chapas metálicas. Além disso, você pode dobrar batendo na peça de trabalho até que ela dobre. Você também pode usar uma máquina de dobrar. Esta máquina possui um painel frontal que pode ser levantado. Isso faz com que o metal estendido dobre, uma superfície de metal plana onde você pode colocar sua folha plana e um grampo que garante que a peça de trabalho permaneça no lugar.

Soldagem

A soldagem permite a união de pelo menos duas peças metálicas combinando pressão e calor. Este processo é bem conhecido porque as peças individuais podem assumir qualquer tamanho, forma ou formato. Alguns procedimentos de soldagem bem conhecidos incluem soldagem MIG, soldagem a arco ou eletrodo, soldagem a arco fluxado e soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG).

A soldagem por gás inerte metálico (MIG) ou soldagem por arco metálico a gás (GMA) utiliza um suprimento externo de gás com um eletrodo de fio sólido para oferecer proteção contra fatores ambientais, garantindo que a soldagem ocorra de forma mais rápida e contínua. Além disso, este gás de proteção ajuda a criar menos fumos durante a soldagem.

A soldagem a arco ou eletrodo utiliza um eletrodo, que cria uma corrente elétrica. Esta corrente cria um arco elétrico sempre que toca o metal. A alta temperatura do arco solda o metal.

Flux Cored Arc Welding trabalha com equipamentos e técnicas de fabricação semelhantes aos da fabricação e soldagem de metal processo, mas utiliza um fio autoprotegido. Aqui, é utilizado um eletrodo de fio que contém um núcleo que fabrica a blindagem, portanto não há necessidade de uma fonte secundária de gás.  Esta técnica de soldagem é mais portátil em comparação com os tipos de soldagem stick ou MIG. No entanto, este método de soldagem não pode ser usado em chapas mais finas.

A soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG) utiliza hastes de eletrodo de tungstênio para criar arcos curtos, que são úteis na soldagem de metais pesados durante a fabricação pesada. Com a soldagem TIG você precisa de um profissional da área, pois é um processo muito difícil. No entanto, é útil para tarefas complexas e para a maioria dos produtos metálicos acabados.

Forjamento

Assim como o corte, o forjamento é uma das técnicas mais antigas de fabricação de metal. Se você trabalhou com isso, certamente terá a ideia de uma lâmina martelando um bloco sólido de bigorna.

Até o momento, o forjamento é um método confiável, ainda usado para moldar metais em diferentes tamanhos. Além disso, o forjamento vem em diferentes tipos. Isso inclui forjamento em matriz aberta, forjamento a quente e forjamento a frio. Embora cada método venha com seus recursos exclusivos. Eles são todos semelhantes na utilização das forças de compressão para pressionar, dobrar ou moldar um metal para assumir a forma escolhida.

Extrusão

O processo de extrusão não é específico para metais porque também pode ser utilizado na fabricação de polímeros e produtos plásticos. Além disso, são úteis na fabricação de perfis para componentes seccionais ou para vigas de alumínio ou aço.

Durante a extrusão, um tarugo sólido feito de metal ou liga passa pela matriz da ferramenta, que contém uma seção transversal única. Você pode conseguir isso usando um sistema hidráulico de alta pressão e alta potência, que permite que a matriz dê forma ao tarugo. Imediatamente você ejeta o produto extrudado, então você pode submetê-lo a medidas de pós-processamento para eliminar defeitos, dar-lhe uma melhor aparência e fazer alguns ajustes.

Um perfil extrudado de alumínio é a aplicação mais utilizada para extrusões. Eles são úteis na fabricação de caixilhos de portas e janelas, montantes, grades, etc. Embora o alumínio não seja corrosivo, os fabricantes geralmente adicionam uma camada adicional de revestimento em pó ao material. Isto confere-lhe um melhor aspecto estético e torna-o duradouro.

Usinagem

A usinagem é outro método de fabricação de metal que envolve a remoção de material do trabalho para moldá-lo. Você pode realizar esse processo de diferentes maneiras. A usinagem oferece diferentes processos. Vamos considerá-los.

Perfuração:

Este processo cria furos em materiais usando brocas. Essas brocas geralmente pressionam o material e giram rapidamente para criar furos circulares.

Tornar :

O torneamento gira o metal usando um torno, enquanto a ferramenta de corte se move linearmente para se livrar dos metais ao longo de seu diâmetro. Além disso, você pode inclinar a ferramenta de corte de maneira diferente para criar diversas formas. Você pode conseguir isso usando um torno CNC ou manualmente. Geralmente, a usinagem CNC é necessária quando você precisa ser muito preciso nas medições das peças.

Fresagem :

Este método de fabricação de produtos de metal utiliza ferramentas de corte rotativas para retirar materiais de sua peça de trabalho até obter o formato preferido. Durante o fresamento, você passa o metal lentamente pela ferramenta de corte.  Você também pode realizar esta operação manualmente ou usando uma fresadora CNC.

Geralmente, o fresamento é um processo de acabamento. No entanto, você pode usá-lo como técnica principal para a fabricação de metal. O fresamento também vem em diferentes tipos, incluindo fresamento ascendente, fresamento angular, fresamento de conformação, fresamento de face, etc.

Estampagem de Metais

Este processo é especificamente útil para chapas metálicas como alumínio, latão/cobre, aço inoxidável, etc. Você também pode usar este procedimento com outros métodos de fabricação para obter o resultado desejado.

Uma importante aplicação da técnica de estampagem é vista na montagem e fabricação de componentes automotivos. Além disso, este método ajuda no projeto dos componentes dos veículos, incluindo calotas de roda, firewalls, tampas de porta-malas, etc.

Outra razão pela qual a estampagem é ótima para o setor automotivo é a capacidade de usá-la para criar designs exclusivos e personalizados. Os entusiastas e fabricantes de automóveis podem aproveitar esse método e criar componentes para seus veículos.

Corte

Cisalhamento é um processo pelo qual você pode conseguir um corte reto e longo através do uso de duas ferramentas, uma ferramenta é colocada acima do metal, enquanto a outra ajuda a aplicar pressão e está localizada abaixo dele. A lâmina superior empurra o metal para baixo em direção à lâmina estacionária, fraturando-a como resultado. Esta fratura agora se espalha para dentro para alcançar a separação total.

Além disso, o cisalhamento é ótimo para cortar materiais com formatos diferentes e para cortar comprimentos pequenos. Isso é possível porque você pode montar as lâminas em ângulos para ajudar a reduzir a força necessária.

Saiba mais sobre o processo de fabricação de metal pdf

Ductilidade (ou conformabilidade) são as principais propriedades do material que definem se você pode fabricar um metal ou não. Materiais altamente dúcteis, como ligas de alumínio, são fáceis de processar com diferentes tipos de processos de fabricação de metal, enquanto isso pode ser difícil para o aço inoxidável. Esses materiais definem a base do trabalho de fabricação de metal. em todos os setores.

Aços carbono

Você pode usar aços carbono em diferentes indústrias devido às suas propriedades. Você pode usar esses metais na construção, montagens de máquinas e outras aplicações de ponta. Eles são versáteis e podem suportar diversas condições de trabalho. Além desses benefícios, os aços carbono são muito duráveis ​​e podem resistir ao desgaste.

Alumínio

Este metal leve é adequado para uso na fabricação. Devido à sua baixa densidade, o alumínio pode ser utilizado nas indústrias aeroespacial e automotiva. Isso ocorre porque é importante manter o peso baixo em tais aplicações. Possui alta relação resistência-peso e boas propriedades térmicas, o que o torna excelente em quase todas as aplicações.

Bronze

O bronze é uma escolha menos popular entre os metais. Este material compreende uma grande porcentagem de estanho. Além disso, o bronze é resistente ao desgaste e à corrosão. Por ser um bom condutor de calor e eletricidade, este material é ideal para uso na indústria de transformação.

Ligas de latão

As ligas de latão são uma combinação de zinco e cobre. Esses metais são maleáveis ​​e possuem baixos pontos de fusão. Sua cor avermelhada os diferencia de outros metais.  Devido ao seu visual atraente, você pode utilizá-los em aplicações onde a estética é uma grande preocupação.

Além disso, a liga de latão apresenta propriedades antibacterianas, o que a torna útil na indústria médica. Você pode usar este material para combater doenças. Além disso, você pode personalizar este metal conforme desejar com base em sua composição.

Aço inoxidável

O aço inoxidável é conhecido por sua capacidade de resistir à corrosão, ferrugem e durabilidade. Possui um acabamento fino e espelhado, o que realça seu apelo. Portanto, é altamente preferido entre os fabricantes. Além disso, você pode dobrar e soldar este metal de acordo com seu desejo.

Cobre

Este metal não precisa passar por processamento extra antes de poder ser usado. O cobre tem boas propriedades como condutividade térmica e elétrica, maleabilidade, maciez, resistência à tração e ductilidade. Devido a essas propriedades, o cobre pode ser usado em muitas aplicações de alto desempenho.

Aço Estrutural

Este tipo de aço é comumente integrado à indústria da construção. Você pode usá-lo na construção de edifícios e outras estruturas como pontes, túneis, etc. O aço estrutural contém cerca de 2,1% de carbono. Para obter grande resistência, pode-se aumentar a quantidade de carbono presente neste aço. No entanto, isso reduzirá a ductilidade do aço.

Em algumas aplicações, é necessário considerar a quantidade de carbono necessária. Você deve garantir que o teor de carbono atenda aos requisitos do projeto desejado e a alguns padrões específicos.

Titânio

Por ser um metal leve e com alta resistência à corrosão, o titânio tornou-se uma escolha preferida entre os fabricantes. Você pode usar este aço em projetos médicos que envolvam substituições de articulações. Sua capacidade de ligação com o osso o torna adequado para aplicações médicas.

Você pode integrar diferentes tipos de tecnologias de fabricação de metal durante o processo de fabricação de metal. Aqui estão algumas tecnologias comuns nas quais você pode confiar;

Tecnologia Laser

Se você deseja obter uma fabricação precisa e rápida de metal, este método é o melhor que você pode integrar. Esta tecnologia exige que você faça incursões precisas em chapas metálicas com a ajuda de um laser. Este laser consegue isso derretendo, a uma temperatura superior a 1000 graus. Durante este processo, você precisará combinar um feixe de laser com oxigênio ou nitrogênio.

Você pode usar equipamento a laser para gravar material, se realizado de maneira adequada e com experiência. Para obter um resultado melhor, você pode usar um gravador a laser projetado exclusivamente para gravar materiais.

Software CAD

CAD, que significa Computer Aided Design, é um software popular usado em aplicações avançadas como fabricação de metal. Com este software, você pode criar designs que o auxiliam em todas as técnicas de fabricação. CAD permite criar modelos 3D que você pode atualizar a qualquer momento.

Além disso, o CAD ajuda você a traduzir os designs criados para a linguagem de programação. Este software é altamente confiável, o que o torna a escolha preferida entre os engenheiros. Por ser um software avançado, o CAD permite detectar dados importantes durante o processo de fabricação.

Corte Plasma

O corte a plasma é uma tecnologia comum usada na fabricação. Neste processo, você pode cortar metais usando plasma quente. É um processo de corte térmico que utiliza calor intenso. O plasma compreende elétrons e íons carregados, que são acelerados e colidem antes de formar uma tocha de plasma concentrada.

Automação

O processo de automação utiliza recursos de programação durante a fabricação. É uma tecnologia sofisticada que permite utilizar máquinas para realizar tarefas específicas com base em algumas especificações ou configurações. Este processo de automação realmente não requer intervenção humana. Os benefícios da automação superam seus pontos fracos. Este método melhora a consistência e a precisão, ao mesmo tempo que minimiza os custos operacionais.

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Prós da fabricação de metal

O metal é um material forte, durável e resistente a danos. Este material pode resistir ao teste do tempo, apesar da sua exposição a um uso rigoroso. Portanto, as fabricações metálicas podem durar muito tempo sem a necessidade de substituí-las. Você pode considerá-los uma ótima opção em aplicações que exigem durabilidade.

Existem várias aplicações onde você pode integrar a fabricação especializada. Hoje em dia, é fácil adaptar as fabricações de metal com base na sua preferência. Portanto, você pode obter um design e tamanho adequados para o projeto pretendido. Abaixo estão os principais benefícios;

Versatilidade

O metal é versátil por natureza, pois é amplamente utilizado em muitas aplicações. Da construção à fabricação, os processos de fabricação de metais personalizados desempenham um papel crucial nessas aplicações.

Preços competitivos

Os metais são produtos com preços competitivos e considerados uma opção perfeita para a produção de uma ampla gama de itens. Além disso, são considerados uma alternativa econômica, pois são duráveis. Integrar este material ao seu projeto o ajudará a economizar mais dinheiro. Além disso, os metais são mais acessíveis, o que os torna uma boa opção para uso em aplicações onde o custo é motivo de preocupação.

Simples de manter

Os metais são um bom material que requer baixa manutenção, tudo graças à sua propriedade de resistência à corrosão. Devido à sua facilidade de manutenção, você pode utilizá-los em aplicações externas. Por ser um material resistente ao fogo e ao calor, você pode usá-los em temperaturas extremas. Devido às suas propriedades térmicas, as fabricações metálicas são ótimas para uso industrial e comercial.

Contras da fabricação de metal

Os custos iniciais podem ser maiores

Embora seja mais barato a longo prazo criar itens a partir de uma matéria-prima metálica baseada na durabilidade, o custo inicial pode ser maior em comparação com outros materiais

Mais tempo

O uso da fabricação de metal pode levar mais tempo, especialmente quando há necessidade de ferramentas personalizadas.

Mais procedimentos de acabamento

Depois que a fabricação estiver concluída, há uma grande chance de que alguns metais exijam mais procedimentos de acabamento, como rebarbação e pintura. Isto poderia atrasar a produção, bem como aumentar os preços globais.

Restrições de projeto

Durante a construção de sistemas complicados, os metais podem enfrentar restrições de projeto. Isso pode levar a componentes com tamanhos diferentes, tamanhos pequenos ou formatos incomuns.

Abaixo estão algumas das áreas onde os produtos de fabricação de metal pode ser aplicado:

Aeroespacial

Você pode usar fabricação de metal em aeronaves. Isso inclui aviões comerciais e aviões militares. Este campo não pode existir sem o uso da fabricação de metal.

Construção

A maioria dos engenheiros e arquitetos prefere usar produtos/peças fabricados em metal para suas tarefas. A estrutura importante para armazéns, pontes, edifícios e muitas megaestruturas é fabricada a partir de escadas, vigas, vigas, plataformas e corrimãos de aço, que são fabricados por fabricantes de metal. Não se pode falar de construção sem discutir a fabricação de metais.

Construção naval

Itens utilizados na fabricação de metal são importantes em diversos equipamentos utilizados na construção naval. Alguns dos itens são escadas, pisos de aço, tubos de transporte, plataformas, escadas, etc.

Fabricação de Hardware

Os fabricantes lidam com a fabricação de metais para uso em diferentes componentes de hardware e é por isso que os computadores conseguiram se espalhar por toda parte. A fabricação de metal garantiu que os sistemas de computador permanecessem fortes tanto para uso doméstico quanto no escritório por quase 40 anos.

Mineração

O aço é muito importante no setor de mineração porque a maioria das ferramentas usadas aqui, ou seja, picaretas, pás, escavadeiras, etc., precisam de aço durante sua construção. Curiosamente, o aço pode ser visto como um subproduto da mineração porque não pode existir na ausência dos metais necessários para o fabricar.

Militar

A indústria militar trabalha com fabricação de metais para diversos itens. Isso inclui armaduras, aeronaves, munições, submarinos, etc.

Energia

O setor de energia também trabalha com fabricação de metais. Estes incluem empresas que produzem eletricidade a partir de fontes nucleares, sol, petróleo e gás, etc. Alguns bens utilizados no campo da energia que são fabricados através da fabricação de metal incluem escudos eletromagnéticos, torres de transmissão, núcleos de transformadores, turbinas eólicas, tubulações, eletroímãs, etc.

Conclusão

A fabricação de metal é importante em muitas indústrias e é por isso que é importante compreender os tipos de fabricação de metal, bem como a precisão necessária para obter componentes de alta qualidade. Em relação à fabricação de metal, é importante trabalhar com um prestador de serviços profissional.

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Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre manufatura e fabricação?

Fabricação refere-se ao processo envolvido na criação dos produtos finais. Trata-se de transformar matérias-primas em produtos prontos para uso imediato. Por outro lado, a fabricação é uma parte do processo de fabricação que trata da criação de peças para produção posterior.

Qual é o princípio de fabricação?

Existem muitos processos e tecnologias envolvidos no processo de fabricação. O princípio da fabricação envolve os materiais, tecnologias e processos envolvidos na fabricação.

Quais são as ferramentas usadas durante a fabricação de metal?

Uma ampla gama de ferramentas é usada durante o processo de fabricação de metal. Isso inclui cortadores de plasma, serrote, cortador de metal, ferramentas de marcação, cortador de fio, retificadora, martelos de aplainamento, fixadores cleco, ferramentas de chanfro, macas, ferramentas de rebarbação, linhas de viga, tesouras sem garganta e muito mais.

Qual é a diferença entre fabricação de metal e soldagem?

A fabricação de metal é um processo amplo que envolve corte, modelagem e montagem de peças metálicas em produtos acabados. Soldagem é apenas uma etapa da fabricação, com foco na junção de metais usando calor e pressão. Resumindo, toda soldagem faz parte da fabricação de metal, mas nem toda fabricação envolve soldagem. Se precisar apenas unir peças, opte pela soldagem; para produção ou montagem completa, escolha a fabricação.

Como você remove metal durante o corte de metal?

Durante o corte do metal, é importante remover o material indesejado para obter o formato ou formato esperado do metal bruto. Este processo requer o uso de ferramentas ou equipamentos para remover metais indesejados do material desejado para obter o produto final. No entanto, o metal indesejado que você remove pode estar na forma de lascas ou pó.

O que diferencia a fabricação de metal da fabricação de aço?

Embora a fabricação de metal envolva vários metais como latão, bronze e cobre, entre outros, a fabricação de aço envolve apenas aço. Essa grande diferença impacta as ferramentas, tecnologias e etapas envolvidas no processo de fabricação. Além disso, os processos envolvidos na fabricação do aço são simples. Enquanto isso, a fabricação de metal envolve técnicas mais especializadas.