O que é o fabrico de metal?
O fabrico de metal envolve a transformação de metal em peças, utilizando uma série de máquinas e ferramentas. O processo envolve o corte, a dobragem e a soldadura do metal.
Uma vez concebidas, as peças são processadas utilizando várias máquinas, tais como uma máquina de corte a laser, um travão de prensa CNC, uma torre de prensa e uma máquina de soldadura.
Estas máquinas são adequadas para o fabrico de peças de pequenos lotes.
Na indústria transformadora, os métodos de moldagem de metais incluem principalmente a estampagem, a conformação de rolos, e a travagem por prensagem.
Este artigo visa introduzir as diferenças, vantagens e desvantagens destes processos de moldagem de metais.
Destacará também os factores a considerar na selecção de métodos de moldagem de metais.
O processo de fabrico do metal seleccionado variará em função do tipo de produtos necessários.
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 de chapas ou rolos metálicos em que as chapas ou rolos metálicos são dobrados em perfis longitudinais e uniformes com a ajuda de ferramentas especializadas.
As matérias-primas utilizadas para a formação de rolos são placas planas de metal ou rolos de metal.
Ao contrário de outros processos de conformação de metal, a conformação a frio é um processo de conformação a frio que não requer equipamento a altas temperaturas para aquecer o metal.
O raio de curvatura na formação de rolos é determinado pelas características do material da placa metálica e pode completar a curvatura de 180 graus.
Este processo proporciona tolerâncias rigorosas para perfis complexos e pode integrar soldadura, corte a laser, e outro processamento secundário numa linha de produção.
A máquina formadora de rolos está disponível em dois tipos: uma máquina formadora de rolos de tarefa única que dobra gradualmente cada secção específica, ligando o perfil com o fuso, e uma máquina formadora de rolos padrão que é fácil de operar, sendo o operador capaz de remover o fuso facilmente.
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 perfilagem é ideal para o fabrico em massa e fabrico de peças complexas devido ao seu processo de dobragem gradual, que pode produzir tolerâncias rigorosas.
Mesmo os perfis complexos produzidos através da formação de rolos serão altamente padronizados e precisos.
A perfilagem é adequada para produção em massa, uma vez que o comprimento do material não é limitado pela máquina.
A resistência do material pode ser melhorada após o retorno da mola, enrolando as placas metálicas e alimentando-as na máquina.
As máquinas formadoras de rolos podem produzir secções transversais e curvas complexas, com tolerâncias rigorosas e repetíveis.
O tamanho das peças produzidas é muito preciso, com superfícies uniformes e brilhantes.
A perfilagem é capaz de manusear metais de alta resistência sem se partir.
Não há limite para o comprimento das peças formadas por laminagem, e o custo de manutenção das máquinas-ferramentas de laminagem é baixo.
A perfilagem produz menos resíduos e utiliza 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, e o custo da produção de pequenos lotes utilizando a perfilagem pode ser elevado.
As ferramentas utilizadas na formação de rolos são complexas e dispendiosas, e mudar as ferramentas pode aumentar o custo.
A formação de rolos pode fazer com que a porta da peça se expanda para fora, o que pode ser uma desvantagem em certas aplicações.
O que é a Estampagem de Metal?
A estampagem de metal é o processo de moldagem de metal utilizando uma máquina de estampagem de grande tonelagem.
O processo envolve estampagem, dobragem, perfuração, flangeamento, e prensagem.
As ferramentas e máquinas personalizadas são utilizadas para moldar a peça no padrão desejado.
A estampagem é adequada para a produção em massa de peças, com peças simples que requerem apenas um golpe, enquanto que as peças complexas podem requerer vários golpes.
Vantagens da Estampagem
As operações de estampagem são simples, fáceis de utilizar, e rentáveis.
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, pode deixar riscos de ferramentas.
Após a estampagem, a peça pode sofrer alguns danos.
A estampagem apenas deforma o metal através das ferramentas, o que pode ser uma desvantagem para certas aplicações.
Quando uma peça requer comprimentos diferentes, necessita de matrizes de estampagem diferentes, o que pode aumentar os custos de produção.
Por conseguinte, a estampagem é mais 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 da travagem por prensagem não é tão rigorosa como a da formação de rolos, pelo que a precisão do perfil final pode não ser suficientemente elevada.
O aspecto e a 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 seu corpo.
Além disso, a travagem por pressão requer ajustes repetidos, envolvendo mais passos do que a formação de rolos.
A travagem por pressão é apenas o primeiro passo no fabrico de peças e não pode criar produtos com funções complexas.
O processo de operação da travagem por prensa também tem 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.
As máquinas de cisalhamento e as máquinas de corte a laser podem ser utilizadas para cortar chapas de metal, que podem depois ser processadas com uma máquina de estampagem ou dobradas 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 variam, o que influencia o processo de fabrico adequado.
A travagem por prensagem e a formação de rolos são adequadas para materiais com baixa resistência.
Os materiais de alta resistência têm pouca ductilidade, o que torna difícil dobrar e enrolar a forma.
A utilização de materiais inadequados gerará uma quantidade significativa de resíduos e danificará as ferramentas.
Desenho da peça
Alguns desenhos de peças, tais como furos e estampagem, são mais adequados para a estampagem.
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 numa única passagem, enquanto que a dobragem requer várias passagens.
Custo
Em última análise, todas as escolhas visam reduzir os custos mantendo ao mesmo tempo a qualidade.
O custo da automatização da estampagem é mais baixo do que o 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.
A travagem por pressão é mais adequada para pequenas peças de trabalho e fabrico de pequenos lotes.
Conclusão
A travagem por prensa, a estampagem e a perfilagem são todos processos eficazes de processamento de metais na indústria da chapa metálica, cada um com o seu próprio conjunto de vantagens e desvantagens.
As máquinas de estampagem, as máquinas formadoras de rolos, e os travões de prensa são normalmente utilizados na indústria da chapa metálica.
A ADH é um fabricante profissional de travões de prensa, máquinas de corte a laser, e máquinas de cisalhamento, com anos de experiência na indústria.
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