Principais Técnicas de Conformação de Chapas Metálicas para Engenharia Moderna

A chapa metálica é um dos materiais mais essenciais usados em quase todas as aplicações que nos cercam hoje. Existem diferentes tipos com diferentes propriedades, tornando seus processos de conformação e usos amplos. Chapas metálicas são vistas em carrocerias de automóveis e caminhões, mesas médicas, fuselagens e asas de aviões, telhados de edifícios (arquitetura) e muitas outras aplicações.

A escolha de um processo de conformação específico para uma chapa metálica depende do resultado necessário. Muitos dos métodos explicados abaixo dão resultados semelhantes, mas seus custos podem diferir com base no tamanho dos lotes, disponibilidade e precisão desejada.

Hoje analisaremos profundamente os diferentes métodos de processos de conformação de chapas metálicas e como eles são realizados.

Processos de conformação de chapas metálicas

Embora exista uma grande variedade de serviços de produção de metal disponíveis, a importância está em encontrar o ajuste certo para suas necessidades mantendo a relação custo-benefício. Todas as informações abaixo visam ajudá-lo a fazer exatamente isso. Os seguintes são os diferentes tipos de processos de conformação de chapas metálicas:

Dobra

A dobra é alcançada quando uma chapa metálica é dobrada na forma desejada devido ao estresse de dobra. Ela é dobrada de forma que a deformação plástica seja atingida, o que impede que o metal retenha sua forma anterior.

A dobra pode ser feita com uma matriz em V, assim, dobra em V. É a forma comum de dobra, dando uma forma desejada quando usada com uma prensa de perfuração. Esta dobra pode ser usada para criar flanges e corrugados. Outro método comum é a dobra de borda, usando matriz de limpeza e um punção.

Laminação

Este processo de conformação de chapa metálica é realizado para reduzir a espessura total da chapa metálica. Também torna o material mais uniforme. Para alcançar isso, o material deve passar por um conjunto de rolos dependendo da temperatura (laminação a quente ou laminação a frio). Na laminação a quente, a temperatura para o aço é de cerca de 760°C. Isso ajuda a obter uma espessura de 1,6 mm a 8 mm. Já na laminação a frio, o processo é feito em temperatura ambiente. A chapa pode então ser lavada com ácido e tratada termicamente para obter um bom acabamento.

Este processo também é usado para obter dobras de grande raio, em vez de usar prensas dobradeiras para a dobra. Ajuda a alcançar um raio uniforme grande sem a necessidade de trabalho manual contínuo.

Descamberação

A descamberação de chapa metálica é a remoção de cambagem de uma chapa metálica. Uma chapa metálica, especialmente em peças em forma de tira, dobra horizontal é produzida quando é achatada em chapas. Esta dobra horizontal é removida achatando as bordas para cortar a cambagem. A força é aplicada nas bordas deformadas e não na face, a fim de empurrá-la para uma forma reta. Isso é geralmente realizado em seções de comprimento limitado.

Perfuração

Este processo é uma técnica muito comum para cortar furos em chapas metálicas. Consiste em um punção e uma matriz de perfuração, tendo uma folga muito pequena entre os dois. Se eles se encontrarem, ou seja, o punção e a matriz, o material é pressionado entre os dois e com força suficiente o furo é cortado. Este processo é relativamente barato em grandes quantidades e capaz de perfurar furos em tiras, bem como em chapas metálicas.

Furos de diferentes tamanhos podem ser feitos, mas recomenda-se que o diâmetro dos furos seja maior que a espessura do material. Geralmente em ligas resistentes, o diâmetro e a espessura do material perfurado precisam ser diferentes.

Repuxo profundo

Este processo de conformação de chapa metálica ocorre se a forma da chapa é alterada para uma forma desejada em múltiplos estágios com série de matrizes. O repuxo profundo é considerado se a profundidade da forma formada excede o diâmetro original da chapa. É usado principalmente para produção em grandes lotes, ao converter chapas em diferentes formas como pias, tanques, peças de automóveis, etc.

Expansão

A expansão é quando uma chapa de metal passa por um objeto perfurante, que corta e estica a chapa em um padrão. Uma malha em forma de diamante é usada, pois oferece benefícios estruturais em relação a outras formas. É comumente usada para produzir cercas, plataformas, passarelas, grades, etc. Este processo também oferece um produto auto-drenante e forte que pode suportar o peso para o qual foi projetado. Produtos que passam por expansão são frequentemente vistos onde a passagem de ar ou líquido é necessária, mas partículas maiores serão impedidas de passar, por exemplo, peneiramento.

Enrolamento

O método de enrolamento é aplicado quando se tenta formar uma borda em um anel em uma chapa metálica. Também é usado para remover bordas afiadas e aumenta o momento de inércia próximo à extremidade enrolada.

Há diferença entre as duas bordas comuns: borda enrolada e borda em forma de lágrima. A borda inicial é enrolada no círculo formado no enrolamento, enquanto na borda em forma de lágrima, a borda inicial permanece aberta.

O enrolamento ainda é classificado em enrolamento descentralizado e centralizado. Onde os rolos descentralizados têm o centro acima do nível da chapa, enquanto os rolos centralizados têm o centro no mesmo nível que o da chapa metálica.

Conformação por rolo inglês

Neste processo, o rolo inglês é usado para esticar e curvar chapas metálicas planas nas formas necessárias. O método de conformação por rolo inglês requer mão de obra altamente qualificada, tornando-o caro. No entanto, o método não pode ser usado para produção em massa, sendo usado principalmente para produzir peças personalizadas de baixo volume. Também é usado para produzir peças de chapa metálica para protótipos de aeronaves e carros. Isso é feito em etapas e em cada etapa, o operador deve comparar a peça conformada com a forma original.

Hidroconformação

O processo de hidroconformação é a forma avançada de moldar chapas metálicas em formas desejadas, como formas convencionais. É feito colocando o metal em uma matriz, usando um fluido de alta pressão para moldar a chapa. Boas vantagens deste processo de conformação de chapa metálica são que peças mais complexas podem ser criadas em curto espaço de tempo. Também é mais barato, pois requer menos trabalho. O processo também é compatível com quase todos os materiais, como aço inoxidável, latão, aço carbono, etc.

Ferragem

Este processo é aplicado quando a espessura da chapa deve ser reduzida em certa área. Ajuda o fabricante a obter espessura de parede uniforme ao fazer repuxo profundo dos produtos. A ferragem é frequentemente feita na produção de latas de refrigerante, pois a parede da lata precisa ser afinada em uma espessura predeterminada. 2 a 3 processos de ferragem com matrizes diferentes são necessários para criar a espessura desejada em latas de alumínio. O processo é realizado em combinação com repuxo profundo.

Corte a laser

Quando se menciona corte em processo de conformação de chapa metálica, o laser é frequentemente usado. Na maioria dos casos, máquinas CNC são geralmente usadas para cortar formas específicas. O processo é preciso e o acabamento é extremamente suave. Como é cortado por laser, a flexibilidade é atingida, que é uma de suas vantagens. Também é possível cortar as chapas metálicas em peças extremamente complexas usando o processo quando necessário.

Usinagem fotoquímica

Este processo é o controle da corrosão em peças de chapa metálica conforme requisitos. Usa agente de gravação e fotorresistência para dar à chapa metálica sua forma. Este método foi desenvolvido nos anos 60, sendo um método comparativamente barato hoje. Os bons benefícios do processo são que pode ser usado para cortar qualquer metal e é ideal para produção em massa. Assim como o corte a laser, a usinagem fotoquímica é extremamente precisa e oferece acabamento suave. É usada na fabricação de malhas finas, aberturas, elementos de aquecimento flexíveis, juntas metálicas, contatos elétricos e joias.

Conformação por prensa dobradeira

A conformação por prensa dobradeira faz uma chapa longa de metal ser dobrada em torno de um eixo reto que passa pelo material. A operação pode parecer fácil, mas a dobra de precisão é uma tarefa difícil de ser realizada neste processo.

Bem, as propriedades do material podem ser consideradas junto com a prensa e a ferramenta para aperfeiçoar a quantidade de retorno elástico. A conformação por prensa dobradeira pode ser perfeitamente usada para peças menores, o que a torna adequada para peças menores junto com as grandes.

Incremental

A conformação incremental é um processo de metalurgia que é realizado para dar às chapas metálicas certa forma. Embora seja viável apenas com baixos volumes, pois o produto é formado em etapas incrementais. Neste processo, alterações podem ser feitas no produto rapidamente sem muito transtorno. O método incremental é mais flexível. Este processo oferece resultado semelhante ao de repuxo profundo, tornando punções e matrizes desnecessários.

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