Máquinas de Curvar Tubos por Rolos: Técnicas, Aplicações e Benefícios

O Que É uma Máquina de Curvar Tubos por Rolos?

Uma máquina de curvar tubos por rolos é projetada para forçar tubos e canos através de uma série de rolos projetados que aplicam pressão às peças de aço, formando perfis únicos. Entre métodos de conformação e curvatura de metal, a curvatura por rolos é grandemente adequada para tiras longas como tubos e outras aplicações de curvatura longa e suave. Máquinas de curvar por rolos geram pouca deformação no produto na seção transversal.

A máquina, também chamada de curvadora de tubos por rolos ou máquina de curvatura por rolos, pode processar tanto barras quanto chapas metálicas. Ao manusear barras, os materiais geralmente têm seção transversal uniforme, que pode ser outras formas além de retangular, sem característica de saliência. Após a extrusão, onde as barras são formadas, formas e perfis podem ser personalizados através desta máquina. Permitem aos usuários construir e reparar tubos de tamanho quase ilimitado facilmente. Curvando tubos de aço no local, peças pesadas podem ser formadas com melhor eficiência e acessibilidade.

Estrutura da Máquina de Curvar Tubos por Rolos

Também chamada de máquina de curvatura de 3 rolos, pois tipicamente equipada com 3 rolos especialmente projetados para curvar barra metálica em arco circular. Os rolos giram livremente em eixos paralelos, montados com espaçamento horizontal padrão. Similar a máquinas de curvatura por rolos para chapas metálicas, a máquina de curvar tubos por rolos é mais adequada para aplicações requerendo curvas de grande raio.

Entre os três rolos especiais, os dois rolos inferiores (rolos finais) são tipicamente imóveis. Fixos na posição, podem realizar rotações positiva ou reversa, acolhendo a porção inferior dos tubos nas máquinas. Estes rolos que suportam a base dos materiais têm contorno correspondente.

A forma inversa dos rolos inferiores mantém a forma da seção transversal e previne deformação excessiva que afeta aparência e qualidade. Por outro lado, o rolo superior pode ser movido verticalmente, para cima e para baixo, para ajustar a altura. Pressiona a porção superior dos estoques. O rolo também tem contorno correspondente ao forçar contra os tubos.

Com o arranjo, o movimento de vai-e-vem entre os três rolos curva gradualmente os tubos até obter perfis únicos. Máquinas de curvar por rolos são ideais para aplicações de bobinas de tubo e curvas longas com grande raio. O processo de conformação gradual causa pouca deformação na seção transversal, proporcionando curvas de alta qualidade e suaves.

Deformação Plástica e Elástica no Processo de Curvatura por Rolos

Curvatura, ou curvatura por rolos, é o método clássico de conformação para metais que força os estoques a passar pelos rolos para obter propriedade mecânica, reduzir ou uniformizar espessura. Com o arranjo de parafuso, as barras de estoque podem ser formadas contra os rolos, e o processo faz os tubos passarem por deformação plástica e elástica. Durante o processo em máquina de curvar por rolos, a porção do tubo entre os rolos acomodará a forma de um polinômio cúbico e gradualmente se tornará um arco circular.

Conforme os rolos giram e movem os tubos, em nova posição, os tubos assumirão a forma de um cúbico afetado pelas condições das áreas adjacentes dos materiais. A força aplicada ao rolo é gradualmente aumentada sempre que a extremidade da barra é atingida, e a forma dos tubos será mais ideal, mais próxima de um arco circular.

Ao longo do processo em muitos tipos e aplicações de máquinas de curvatura por rolos, a deformação plástica é retida. Para comparar, a deformação elástica será revertida quando uma parte do material deixa a área entre os rolos. O retorno elástico (spring back) causado pela deformação elástica deve ser considerado e compensado ao ajustar o rolo para obter raio requerido.

Os níveis de retorno elástico dependem da rigidez inversa do tipo de metal em relação à ductilidade. Por exemplo, ao curvar ligas de alumínio, que têm ductilidade e conformidade elástica muito maiores comparadas a aços. Como resultado, peças de alumínio são mais adequadas para curvatura por rolos para formar arcos que barras de aço.

Diferentes Tipos de Processo Moderno de Curvatura de Tubos

Existem cada vez mais máquinas automáticas de curvar tubos, como máquinas CNC de curvar por rolos no mercado para fornecer produção confiável, limpa e eficiente. Além de máquinas de curvatura por rolos, existem muitos tipos de tecnologias de curvatura para formar automática e permanentemente tubos ou canos em formas personalizadas. Métodos modernos podem ser classificados em "curvatura de forma vinculada" ou "curvatura de forma livre".

No tipo de forma vinculada, que inclui curvatura por prensa e curvatura por tração rotativa, os tubos são formados por uma série de matrizes únicas. Tubos ou canos retos podem ser processados através da máquina que realiza curvas simples ou múltiplas, criando formas mais complexas. Esses métodos estão geralmente disponíveis para ampla variedade de tubos metálicos dúcteis.

Quanto à curvatura de forma livre, que inclui o foco deste artigo, a curvatura de 3 rolos, tipicamente forma os produtos cinematicamente. Portanto, o perfil de curvatura não depende da geometria da ferramenta usada na máquina. O raio aceitável dos tubos de aço também é maior.