O que é o fabrico de metal?
O fabrico de metal transforma metal em peças através de uma série de máquinas e ferramentas.
Os processos de fabrico de metais incluem o corte, a dobragem e a soldadura.
Após as peças serem concebidas, o metal é processado por diferentes máquinas.
Estas máquinas incluem a máquina de corte a laser, a prensa de freio CNC, a prensa de torre, e a máquina de soldadura.
Estas máquinas são adequadas para o fabrico de pequenos lotes de peças.
Na indústria transformadora, os métodos de moldagem de metais incluem principalmente o seguinte:
- Estampagem
- Formação de rolos
- Travagem por pressão
Este artigo irá introduzir as diferenças, vantagens e desvantagens destes processos de formação do metal.
Irá também introduzir os factores que precisam de ser considerados na selecção dos métodos de conformação do metal.
O processo de fabrico do metal que escolhemos será diferente de acordo com os diferentes produtos de que necessitamos.
Segue-se uma introdução detalhada aos diferentes métodos de fabrico de metais.
O que é a formação de rolos?
A conformação de rolos é um processo de conformação metálica em que as chapas ou rolos metálicos são dobrados em perfis longitudinais e uniformes.
Este processo tem de ser completado com a cooperação de ferramentas profissionais.
A matéria-prima da formação do rolo é a placa metálica plana ou rolo metálico.
O processo de laminagem não necessita de equipamento de alta temperatura para aquecer o metal, porque é um processo de laminagem a frio.
As características do material da placa metálica determinam o raio de curvatura, e a perfilagem pode completar uma curvatura de 180 graus.
A formação de rolos pode proporcionar tolerâncias rigorosas para perfis complexos.
A soldadura, o corte a laser e outros tratamentos secundários podem ser integrados numa linha de produção.
A máquina formadora de rolos inclui:
Máquina formadora de rolos de tarefa única. O perfil é ligado com o fuso, e o rolo dobra gradualmente cada secção específica.
Máquina formadora de rolos padrão. Fácil de operar, o operador pode remover facilmente o fuso.
Para além destes dois tipos, existem máquinas paralelas que podem ser equipadas com uma variedade de ferramentas de laminagem.
Vantagens da formação de rolos
A tecnologia de laminagem pode completar o fabrico em massa e o fabrico de peças complexas.
A formação de rolos é um processo de flexão gradual, e pode produzir tolerâncias rigorosas.
Os perfis produzidos desta forma serão muito padronizados e precisos, mesmo que sejam muito complexos.
A perfilagem é adequada para a produção em massa porque a máquina inteira não limitará o comprimento do material.
Basta enrolar as placas metálicas e enviá-las para a máquina, a resistência do material pode ser melhorada após o retorno da mola.
As máquinas formadoras de rolos podem produzir secções transversais e curvas complexas.
A formação de rolos produz tolerâncias rigorosas e repetíveis.
O tamanho das peças produzidas é muito preciso, e a superfície é uniforme e brilhante.
Não há limite para o comprimento das peças formadas por perfilagem.
O custo de manutenção das máquinas-ferramentas de laminar não é elevado.
A perfilagem pode também manusear metais de alta resistência sem se partir.
A perfilagem produz menos resíduos e pode utilizar menos materiais para produzir peças mais fortes.
Desvantagens da formação de rolos
A perfilagem é mais adequada para a produção em massa de peças complexas.
O custo de produção de pequenos lotes é elevado se for utilizada a formação de rolos.
As ferramentas de perfilagem são complexas e dispendiosas, pelo que a mudança de ferramentas será elevada.
A formação de rolos pode fazer com que a porta da peça se expanda para fora.
O que é a Estampagem de Metal?
A estampagem do metal refere-se ao processo de moldagem do metal por uma máquina de estampagem de grande tonelagem.
Os processos envolvidos incluem a estampagem, dobragem, perfuração, flangeamento, e prensagem.
Ferramentas e máquinas personalizadas tornam a peça de trabalho na forma desejada ao padrão.
A estampagem é adequada para a produção em massa de peças.
A estampagem de peças simples necessita apenas de um golpe, enquanto que são necessários vários golpes para peças complexas.
Vantagens da Estampagem
As etapas da operação de estampagem são simples e fáceis de utilizar, e o custo é apropriado.
O processo de estampagem é rápido e os requisitos para os operadores não são elevados.
Desvantagens da estampagem
Se a peça produzida pela máquina de estampar é longa, deixará riscos de ferramentas.
Após a estampagem, a peça irá produzir alguns danos.
A estampagem apenas deforma o metal através das ferramentas.
Quando uma peça necessita de diferentes comprimentos, necessita de diferentes matrizes de estampagem.
Desta forma, o custo de produção aumentará, pelo que a estampagem só é adequada para a produção de pequenos lotes.
O que é a travagem pela imprensa?
A travagem por pressão completa a conformação do metal, dobrando a chapa metálica com matrizes superiores e inferiores.
O processo de travagem por pressão é o processo de conduzir repetidamente o molde dobrando-se através do sistema de condução.
O molde superior de travagem por pressão tem ângulos diferentes, e o molde inferior tem geralmente a forma de V e de U.
Há muitos factores que afectam a flexão, tais como a resistência à tracção dos materiais, precisão e resistência das ferramentas, tonelagem, raio de curvatura, curso, distância da contra-medida, velocidade, etc.
Estes factores afectarão a mola de retorno da chapa e a precisão do perfil final.
Vantagens da travagem de imprensa
A eficiência de press braking é muito elevada, mas geralmente, só pode lidar com peças pequenas e curtas.
A operação e a regulação do travão de prensa são mais convenientes.
Só precisa de substituir as matrizes superiores ou inferiores para diferentes formas e ângulos de dobragem.
Em comparação com a formação de rolos e a estampagem, a travagem por prensa tem custos mais baixos e maior eficiência.
Desvantagens da travagem da imprensa
A tolerância de travagem por prensagem não é tão rigorosa como a de enrolar, pelo que a precisão do perfil final não é suficientemente elevada.
A aparência e precisão do perfil dependem mais da precisão e do método de fabrico do material utilizado.
A travagem por pressão é adequada para o fabrico de pequenas peças em pequenos lotes.
O comprimento do travão de prensa é limitado, e o travão de prensa não pode dobrar o metal para além do corpo.
Além disso, a travagem por pressão é um processo de ajuste repetido, que envolve mais passos do que a formação de rolos.
A travagem por pressão é apenas o primeiro passo no fabrico de peças, e não pode fabricar produtos com funções complexas.
O processo de operação da travagem por prensa terá também requisitos mais elevados para os operadores.
O processo de operação envolve diferentes métodos de dobragem, tais como a dobragem por ar, a dobragem por baixo, e a cunhagem.
Como escolher o Método de Fabrico Apropriado?
Ao escolher diferentes métodos de fabrico, os seguintes factores podem ser considerados:
Tamanho das peças
Peças de diferentes tamanhos e volumes requerem custos de fabrico diferentes.
O custo de fabrico das pequenas peças é inferior ao das grandes peças.
No processo de fabrico de peças, podem ser utilizadas diferentes tecnologias de fabrico.
Máquinas de corte e máquinas de corte a laser podem ser utilizadas para cortar chapas de metal.
Depois pode processá-lo com uma máquina de carimbar ou dobrá-lo com um travão de prensa.
Tipos de materiais
Diferentes processos de fabrico são adequados para diferentes materiais.
A ductilidade e a resistência à tracção dos materiais são diferentes.
A travagem por prensagem e a formação de rolos são adequadas para materiais com baixa resistência.
Devido à fraca ductilidade dos materiais de alta resistência, é difícil dobrar e formar rolos.
Materiais inadequados irão produzir uma grande quantidade de resíduos e danificar os utensílios.
Desenho da peça
Alguns desenhos de peças são mais adequados para estampagem, tais como furos, estampagem em relevo, etc.
A ponta de corte a laser será mais suave, enquanto que a ponta da estampagem terá muitas fendas.
A forma e complexidade da peça também afectam a escolha do método de moldagem do metal.
A formação de rolos pode formar formas lineares complexas apenas uma vez enquanto a dobragem requer muitas vezes.
Custo
Na realidade, todas as escolhas são para reduzir os custos com a mesma qualidade.
O custo de entrada de mão-de-obra para a automatização da estampagem é inferior ao da dobragem manual.
Há pouca diferença no custo das ferramentas entre a conformação do rolo e a travagem da prensa.
A perfilagem pode poupar custos para a produção em massa de grandes peças de trabalho.
As pequenas peças e o fabrico de pequenos lotes são mais adequados para a travagem por prensagem.
Conclusão
A travagem por prensa, a estampagem e a formação de rolos são processos muito eficazes de processamento de metais na indústria da chapa metálica. Todos eles têm as suas próprias vantagens e desvantagens.
Máquinas de estampagem, máquinas de perfilagem e travões de prensa são também várias máquinas comuns na indústria da chapa metálica.
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