Máquinas de Curvar Tubos Automáticas: Visão Geral Completa

O Que É uma Máquina de Curvar Tubos Automática?

Uma máquina de curvar tubos automática, também chamada de curvadora de tubos, curvadora de canos ou curvadora de tubos, é projetada para formar permanentemente tubos ou canos em formas desejadas. Processos de curvatura podem ser classificados em curvatura de forma vinculada (form bound) ou curvatura de forma livre (free-form), e aquecimento ou conformação a frio podem estar envolvidos. Na curvatura de forma vinculada, tubos ou canos são moldados por matrizes personalizadas.

Tubos retos podem ser curvados usando máquina automática para realizar curvas simples ou múltiplas com matrizes para criar perfis únicos. A curvatura de forma vinculada inclui curvatura por prensa e curvatura por tração rotativa (rotary draw). Esses métodos podem produzir formas complexas e estão disponíveis para diferentes tipos de tubos metálicos dúcteis. Por outro lado, a curvatura de forma livre, incluindo curvatura por 3 rolos (3-roll push bending), forma as peças cinematicamente. Como resultado, o perfil de curvatura não depende da geometria da ferramenta de curvatura.

Tipicamente, materiais de estoque redondo são processados. Em alguns casos, tubulações quadradas ou retangulares também são usadas para atender especificações. Outros fatores importantes no processo incluem espessura do estoque, ferramentas e lubrificação das máquinas para otimizar operações e qualidade do produto.

Como Funciona uma Máquina de Curvar Tubos Automática?

Tipicamente, utiliza força mecânica para pressionar tubos ou canos de material de estoque contra a matriz. Os materiais são empurrados para conformar à forma projetada da matriz. Tubos ou canos geralmente são fixados firmemente no lugar; a extremidade, por outro lado, é controlada para girar em torno da matriz. Existem também métodos de conformação como forçar o material através dos rolos e curvá-lo em curvas desejadas. Em algumas máquinas, mandris são colocados dentro dos materiais para evitar colapso das peças.

Em máquinas automáticas, existem matrizes limpadoras (wiper dies) responsáveis por manter os tubos em tensão durante a aplicação de forças para eliminar vincos. Mais sobre componentes será discutido depois.

Estrutura da Máquina de Curvar Tubos Automática

Com o desenvolvimento e melhorias na fabricação, a máquina funciona eletromecanicamente. São geralmente acionadas pneumaticamente, hidraulicamente ou por motores servo elétricos. Curvadoras controladas por CNC utilizam prensas e rolos para guiar e formar tubos junto com operações de conformação.

Máquinas confiáveis realizam produção de conformação mais rápida e garantem melhor consistência. Além disso, eliminam erros em linhas de conformação em qualquer escala. Componentes importantes incluem matriz de curvatura (bend die), matriz de fixação (clamp die), matriz de pressão (pressure die), matrizes limpadoras (wiper dies) e mandril. A maioria das ferramentas é feita de aço endurecido para maior vida útil. Ligas mais macias como alumínio são usadas quando as matrizes podem causar danos ou arranhões nos materiais.

● Matriz de Curvatura (Bend Die):

Também chamadas de matrizes de raio ou formadoras de curvatura, são os componentes mais vitais em máquinas de curvatura por tração rotativa. O tubo de aço será fixado à matriz de curvatura e realizará o processo de tração.

● Matriz de Fixação (Clamp Die):

Responsáveis por empurrar o estoque onto a matriz de curvatura e evitar deslizamento do material.

● Matriz de Pressão (Pressure Die):

Garantem que o material de estoque siga o padrão da matriz de curvatura.

● Matriz Limpadora (Wiper Die):

Feitas principalmente de ligas mais macias, como alumínio e latão, que evitam arranhões ou danos nos tubos de aço sendo curvados. O objetivo é prevenir formação de protuberâncias nas superfícies internas do estoque. Trabalham logo após as matrizes de curvatura, suavizando superfícies logo após a curvatura que poderiam causar rugas.

● Mandril:

Ao curvar tubos de alumínio ou aço, o mandril é necessário para tais trabalhos difíceis. Ao formar materiais com raio menor ou superfícies mais duras, mandris ajudam a evitar colapso dos materiais de estoque.

Diferentes Tipos de Máquina de Curvar Tubos Automática

● Tipo Curvatura por Prensa (Press Bending):

Métodos clássicos usados em tubos e canos a frio. A matriz pressiona contra o material e o força a ajustar à forma da ferramenta. Como os materiais não têm suporte interno, seção transversal oval pode ocorrer na deformação. Curvatura por prensa é geralmente usada quando o operador não requer seção transversal consistente dos tubos de aço.

● Curvatura por Tração Rotativa (Rotary Draw Bending):

Tecnologia muito mais precisa porque os conjuntos de matrizes têm CLR (raio da linha central) consistente. Disponíveis com placa de indexação, são muito populares para aplicações como estruturas, peças automotivas, alças, corrimãos, etc. Com sistema CNC, fornecem ferramentas complexas e sofisticadas para curvas críticas e alto desempenho.

● Curvatura por Rolos (Roll Bending):

Tubos de aço são forçados através de uma série de rolos que aplicam pressão e gradualmente curvam e formam os perfis. Método ideal para processar longas tiras de tubos e curvas longas e suaves. Máquinas de curvatura por rolos produzem pouca deformação na seção transversal do material.

● Curvatura por Indução (Induction Bending):

Usada para grande variedade de aplicações para peças de raio maior, tubos de parede fina, curvas de raio curto, etc. A máquina requer nenhum mandril. A bobina de indução é colocada ao redor de uma pequena seção do material no ponto de curvatura. Podem fornecer curvas de alta precisão com ângulos desejados. Carretéis precisos podem ser fabricados simplesmente por este tipo de máquina.