Chapas Metálicas: Tipos, Usos e Insights de Fabricação

A chapa metálica é um dos metais importantes e conhecidos no mundo da engenharia, pois servem a muitos propósitos em nossa vida diária. Chapas metálicas são muito comuns, pois podem ser vistas em carros, máquinas, fachadas de casas, móveis. É vista principalmente em peças que servem como carcaça.

Neste artigo, analisaremos profundamente os materiais de chapas metálicas, tipos, tamanhos e aplicações de espessura, chapas metálicas laminadas a quente e a frio, e finalmente o processo de conformação de chapas metálicas.

Um engenheiro deve conhecer as medidas padrão, materiais, diferença na fabricação, propriedades e método de conformação antes de pensar em aplicar em qualquer projeto.

Chapas metálicas são formadas por um processo industrial em peças finas e planas, usadas principalmente por metalúrgicos. Podem ser cortadas e dobradas em diferentes tamanhos e formas, tornando-as aplicáveis a diferentes projetos de fabricação.

Aplicações

Chapas metálicas são usadas historicamente para armaduras de placas usadas por cavalaria e amplamente usadas para fins decorativos.

As aplicações de chapas metálicas incluem carrocerias de automóveis e caminhões, mesas médicas, fuselagens e asas de aviões, telhados de edifícios (arquitetura) e muitas outras aplicações.

Chapas metálicas feitas de ferro e outros materiais com alta permeabilidade magnética têm boas aplicações em máquinas elétricas e transformadores.

Folha Metálica, Chapa e Placa

Estes metais vêm em diferentes espessuras, as folhas extremamente finas são consideradas folha ou lâmina. Chapas metálicas mais espessas que 6 mm (0,25 pol) são consideradas placa ou aço estrutural. Estão disponíveis em peças planas ou tiras enroladas. As bobinas são formadas passando uma chapa contínua de metal por uma tesoura de corte. Folhas metálicas são frequentemente produzidas com alumínio, a espessura é geralmente de até 0,2 mm.

Tipos de chapas metálicas

Os seguintes explicados abaixo são os tipos de chapa metálica e os materiais dos quais são feitos:

Materiais

Diferentes materiais de chapa metálica podem ser transformados em chapa metálica, metais como alumínio, cobre, latão, estanho, níquel e titânio. Alguns metais caros são usados para criar chapas para fins decorativos, como prata, ouro e platina. A escolha da chapa metálica certa para um projeto específico é determinada pela aplicação e requisito do produto.

Alguns materiais têm as mesmas propriedades mecânicas que outros materiais metálicos no projeto. Assim como a chapa de aço com alta resistência à tração e durabilidade, tornando-a adequada para máquinas e trabalhos de construção.

Aço inoxidável

O aço inoxidável tem três graus, o grau 304 é o mais comum. Oferece boa resistência à corrosão, pois mantém conformabilidade e soldabilidade. #2B, #3 e #4 são seus acabamentos disponíveis.

O grau 316 possui mais resistência à corrosão e resistência a temperaturas mais altas em comparação ao 304. É usado para equipamentos químicos, aplicações marítimas e comum em peças como bombas, válvulas, etc.

O aço inoxidável do grau 410 é tratável termicamente, mas tem menor resistência à corrosão que os anteriores listados. É amplamente usado para produzir talheres.

Popular entre todos, o grau 430 tem uma alternativa de baixo custo em comparação aos graus 300. É considerado quando alta resistência à corrosão não é um problema. É usado para produtos de eletrodomésticos.

Alumínio

O alumínio é outro metal popular usado na fabricação de chapas metálicas devido à sua flexibilidade, custo-benefício, ampla gama de opções e outras propriedades. É pronunciado como "aluminium" no inglês britânico e tem quatro graus que incluem:

1100-H14, 3003-H14, 5052-H32 e 6061-T6

O grau 1100-H14 é alumínio puro, altamente resistente químico e à intempérie. É soldável e dúctil o suficiente para repuxo profundo, mas tem baixa resistência. Suas aplicações são principalmente em equipamentos de processamento químico, joias e refletores de luz.

Quando baixo custo e conformabilidade devem ser considerados, o grau 3003-H14 deve entrar em cena. É mais forte que a versão 1100, resistente à corrosão e também soldável. É frequentemente usado em caixas de correio, peças estampadas e estiradas, gabinetes, pás de ventilador, estampagem, etc.

Este grau 5052-H32 é muito mais forte que o 3003, mantendo boa conformabilidade. A soldabilidade e alta resistência à corrosão também estão em boa situação nesta versão. Suas aplicações são encontradas em chassis eletrônicos, vasos de pressão e tanques.

O grau 6061-T6 é o superior entre todos os graus, pois é uma liga de alumínio estrutural tratada termicamente comum. É soldável, resistente à corrosão e mais forte que a versão 5052. No entanto, alguma resistência será perdida quando soldado e não é conformável. Este grau de alumínio é usado principalmente em estruturas de aeronaves modernas.

Latão

O latão é uma liga de cobre, que também é usada como chapa metálica. Também tem boas propriedades como condutividade, conformabilidade, resistência à corrosão e tem mais resistência.

O problema com chapas metálicas feitas de latão é a variação nas propriedades das bobinas de chapa de entrada. O material experimentou alta taxa de rejeição devido ao comportamento inconsistente observado na produção. Embora existam métodos discriminatórios para testar a conformabilidade do material de chapa de entrada.

Espessura de chapas metálicas

A espessura de chapas metálicas é especificada em milímetros em todo o mundo. Mas nos EUA é comumente especificada por uma medida tradicional, não linear, conhecida como bitola (gauge), quanto maior o número da bitola, mais fino o metal.

As chapas de aço mais comumente usadas variam de 30 a cerca de 7 bitolas. A bitola difere entre metais ferrosos e não ferrosos. Materiais não ferrosos como cobre, a espessura é medida em onças, representando o peso do cobre. Peças de chapas metálicas devem manter espessura uniforme para resultado ideal quando postas em trabalho.

Chapas metálicas laminadas a quente e a frio

As duas formas de produzir chapas metálicas incluem laminação a quente e a frio. Pesquisas mostraram que chapas e placas são laminadas a quente para fins de custo-eficiência. O processo de aços de construção, a laminação a frio só vai até 3 mm. Para aço inoxidável, o processo de laminação a quente começa a partir de 3 mm e cobre a chapa com laminação a frio, ou seja, até 6 mm.

Engenheiros devem ser capazes de diferenciar estes dois processos para fins de precisão. Os aços laminados a frio são preferidos, pois a dimensão final pode ser controlada. No entanto, em aços laminados a quente, o tamanho e a forma podem mudar após o resfriamento, levando a encolhimento leve.

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