Descubra as Vantagens das Máquinas de Estamparia a Frio para Metais

A estamparia de metais é um método de conformação a frio que transforma chapas metálicas em várias formas usando matrizes e prensas de estamparia. Uma máquina de prensa a frio para estamparia de chapas metálicas usa uma superfície de ferramenta e matriz para moldar o metal em uma nova forma. O metal alimentado em pedaços de chapa metálica plana é geralmente chamado de "blanks". O material a ser estampado entre as partes da matriz será colocado por instalações de manufatura e fornecedores de metal que fornecem serviços de estamparia, onde o uso de atrito moldará e cisalhará o material na forma final desejada para o produto ou peça.

Este artigo descreve o método e as fases da estamparia de metais, apresenta os tipos de máquinas de prensa a frio para estamparia geralmente usados, explora os benefícios da estamparia em relação a outros processos de produção e demonstra os vários tipos de operações de estamparia e suas aplicações.

Máquina de Prensa a Frio para Estamparia de Aço

A estamparia de metais, também conhecida como máquina de prensa a frio, é um método de produção de alta velocidade e baixo custo que pode produzir uma grande quantidade adequada para corridas de fabricação curtas ou longas e para outras atividades de conformação de metais, e pode consistir em um ou mais de uma variedade de processos ou técnicas mais complexas, tais como:

● Corte (Blanking)
● Relevo de chapas (Embossing)
● Cunhagem (Coining)
● Dobramento (Bending)
● Flangeamento (Flanging)

Para cortar o material em formas específicas, perfuração e corte (blanking) aplicam-se ao uso de uma matriz. Um pedaço de material de sucata é removido durante operações de perfuração quando o punção atinge a matriz, essencialmente deixando um furo na peça de trabalho. O corte (blanking), por outro lado, extrai uma peça de trabalho do material primário, tornando a peça de trabalho desejada ou "blank" a parte excluída.

O relevo (embossing) é uma técnica na qual um padrão de chapa metálica elevado ou rebaixado é criado por uma máquina de prensa a frio. O blank bruto é processado sendo prensado contra uma matriz contendo a forma desejada ou movendo o material do blank através de uma matriz de rolo. A cunhagem (coining) é um método de dobra onde a peça de trabalho é estampada entre uma matriz enquanto é montada e o punção ou prensa. Esta ação desencadeia a penetração da ponta do punção no metal, resultando em dobras exatas e repetíveis. Na peça de trabalho metálica, a penetração profunda muitas vezes alivia tensões internas, resultando em nenhum retorno elástico (spring back).

A técnica geral de moldar metal em formas ideais, como perfis em L, U ou V, refere-se a dobramento. O processo de dobragem de metal resulta em uma deformação plástica que é tensionada acima do ponto de escoamento, mas abaixo da resistência à tração. Tipicamente, a dobragem ocorre ao longo de um único eixo. O flangeamento é um procedimento pelo qual uma abas ou flange é aplicada a uma peça de trabalho metálica usando matrizes, máquinas de prensa a frio ou equipamentos avançados de flangeamento.

Máquinas de estamparia de metais podem fazer mais do que apenas estampar. Elas podem fundir, golpear, cortar e formar chapas metálicas. Para fornecer alta precisão e repetibilidade para cada peça estampada, as máquinas podem ser programadas ou operadas por controle numérico computadorizado (CNC). A precisão é mantida por programas de usinagem por descarga elétrica (EDM) e desenho assistido por computador (CAD). Várias máquinas de ferramentas estão disponíveis para as matrizes usadas nas estamparias. Requisitos de estamparia relevantes são realizados por ferramentas de conformação, compostas e de metal duro. Para construir várias peças simultaneamente em uma única peça, matrizes progressivas podem ser usadas.

O que Significa Estamparia com Máquina de Prensa a Frio?

A estamparia com matriz progressiva usa estações de estamparia em série. Matrizes progressivas de estamparia são alimentadas em uma máquina de prensa a frio reciprocante com uma bobina de metal. Através da máquina de prensa a frio, a matriz se move, e a matriz fecha enquanto a prensa desce para estampar o metal e moldar a porção. Quando o botão avança, o metal move-se para a próxima estação horizontalmente. Como o componente já está preso à tira de metal, esses movimentos devem ser exatamente alinhados.

A porção recém-fabricada é isolada do restante pela estação final, porque sem serem danificadas, as matrizes duram muito tempo, e o processo é altamente repetível. Cada etapa no processo realiza uma ação separada de corte, dobragem ou perfuração no metal, eventualmente alcançando a forma e aparência do resultado final desejado. Com uma quantidade limitada de sucata descartada, também é uma operação mais rápida.

Matriz de Estamparia por Transferência

A estamparia por matriz de transferência é idêntica à estamparia por matriz progressiva, mas o elemento é removido no início do processo da jornada do metal e movido por outro dispositivo de transporte mecânico, como uma esteira transportadora, de uma estação de estamparia para a próxima. Esta abordagem é comumente usada em componentes maiores que podem precisar ser movidos para múltiplas prensas.

Estamparia Four-Slide (Quatro Deslizamentos)

Estamparia multi-deslizante ou de quatro vias é às vezes chamada de estamparia four-slide. Esta abordagem é idealmente adequada para a fabricação de peças complexas com múltiplas dobras ou torções. Em vez de um deslizamento vertical, ela usa quatro ferramentas deslizantes para formar a peça de trabalho através de várias deformações. Para moldá-la, dois deslizamentos, ou punções, atingem a peça de trabalho horizontalmente e nenhuma matriz é usada. Mais de quatro deslizamentos móveis também fornecerão estamparia multi-deslizante.

Um tipo muito flexível de estamparia é a estamparia four-slide, pois várias ferramentas podem ser adicionadas a cada deslizamento. Tem um custo relativamente baixo também e o desenvolvimento é rápido.

O corte fino (fine blanking) é útil para ter alta precisão e margens lisas, também conhecido como corte de aresta fina. Geralmente realizado em uma prensa hidráulica ou mecânica ou em uma mistura das duas, três movimentos distintos consistem em operações de corte fino:

● Fixação no local da peça de trabalho ou material de trabalho
● Saída do processo de corte
● Ejeção da porção concluída

Prensas de corte fino operam em pressões mais altas do que as usadas em operações de estamparia tradicionais, mas com essas pressões operacionais mais altas em mente, ferramentas e máquinas devem ser planejadas. As arestas formadas a partir do corte fino evitam fraturas como produzidas com fraturas tradicionais. Ferramentas e planicidade de superfície podem superar as acessíveis por outros métodos de estamparia. Como é um processo de extrusão a frio, o corte fino é um processo de uma etapa que reduz os custos totais de produção.

Formas de Prensas para Estamparia com Máquina de Prensa a Frio

Tecnologia mecânica, hidráulica e servo mecânica compreendem os três diferentes tipos de prensas de estamparia. Prensas são normalmente anexadas a um alimentador automatizado que envia chapa metálica, seja em bobina ou forma de blank, através da prensa.

Para transferir e armazenar eletricidade, prensas mecânicas usam um motor acoplado a um volante mecânico. Dependendo da prensa individual, seus punções podem variar em tamanho de 5mm a 500mm. A velocidade de prensagem mecânica frequentemente varia, normalmente caindo entre vinte e 1.500 golpes por minuto, mas parece ser mais rápida que prensas hidráulicas. Você encontrará estas prensas em uma variedade de tamanhos variando de vinte a 6.000 toneladas. Elas são bem adequadas para o desenvolvimento de peças mais rasas e simples.

Máquina de Prensa a Frio Hidráulica

Para aplicar força ao material, prensas hidráulicas usam fluido hidráulico pressurizado. Pistões hidráulicos deslocam fluido com um nível de força igual ao diâmetro da cabeça do pistão, permitindo um grau melhorado de regulação de pressão e uma pressão mais estável do que uma prensa mecânica. Além disso, elas têm curso e capacidades de velocidade personalizáveis, e em qualquer estágio do curso, geralmente podem ter potência máxima.

Tipicamente, estas prensas variam em escala de vinte a 10.000 toneladas e dão tamanhos de curso de cerca de 10mm a 800mm. Para corridas de saída limitadas, prensas hidráulicas são tipicamente usadas para produzir estamparias mais complexas e profundas do que prensas mecânicas. Devido à duração do curso ajustável e pressão regulada, elas proporcionam mais versatilidade.