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O fabrico de chapas metálicas é um dos métodos de produção mais valiosos utilizados atualmente para criar uma variedade de componentes funcionais. Ao contrário de outras técnicas de fabrico, trata-se de um processo bastante extenso que envolve uma série de etapas e procedimentos que lidam com a chapa metálica de diferentes formas e produzem peças robustas.
Este artigo centra-se nos fundamentos do processo de fabrico de chapas metálicas. Então, vamos dar uma olhadela!
O que é o fabrico de chapas metálicas?
O fabrico de chapa metálica é um processo de fabrico no qual as peças de chapa metálica plana podem ser transformadas nas formas desejadas após a conceção, o corte, a conformação e a montagem. Para além disso, as peças fabricadas passam por diferentes técnicas de acabamento que oferecem uma vasta gama de acabamentos de superfície.
Os fabricantes utilizam uma vasta gama de materiais de chapa metálica para produzir estas peças fabricadas, como o aço inoxidável, o alumínio, o aço, o cobre, o latão, etc. A durabilidade, a condutividade, a maleabilidade, o peso e a resistência à corrosão destes materiais tornam os produtos super fortes e duradouros. Normalmente, a técnica de fabrico de chapa metálica é utilizada para o fabrico de peças nas indústrias aeroespacial, automóvel, energética e robótica.
Que métodos estão envolvidos no processo de fabrico de chapas metálicas?
Seguem-se alguns métodos eficazes de moldagem e manipulação de chapas metálicas.
1. Conceção e programação
O primeiro passo a dar no processo de fabrico de metal é a conceção do produto. O processo de conceção inclui muitas etapas. A mais importante é a ideia de como quer que o seu produto seja. Envolve principalmente a conceção de um modelo 3D da peça de chapa metálica necessária. Posteriormente, os engenheiros da indústria devem desenvolver projectos que lhe permitam encontrar as especificações da chapa metálica para fazer desenhos. Por fim, os desenhos são verificados várias vezes através da realização de cálculos específicos.
Uma vez concluída a conceção, os ficheiros CAD 3D são traduzidos em códigos de máquina que servem para controlar as operações de maquinagem. Este processo é conhecido como programação.
2. Técnica de corte
Como o nome indica, este processo consiste em cortar chapas metálicas. Normalmente, os fabricantes pegam numa peça de chapa metálica retangular, de acordo com o desenho do componente, e cortam-na num tamanho e forma específicos. No entanto, as chapas metálicas podem ser cortadas de duas formas.
| Técnicas de corte | Tipos |
| Corte - sem cisalhamento | Corte a laser
Corte a plasma Corte por jato de água |
| Corte - Com tesoura | ● Tosquia
● Blanking Perfuração Serrar |
a) Corte - sem cisalhamento
Para cortar os metais sem cisalhamento, são utilizados vários processos que envolvem calor, pressão e vaporização. Vamos discutir os principais tipos:
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Corte a laser
O processo de corte a laser concentra o feixe de laser de alta potência numa área localizada para derreter o metal, resultando na vaporização do material. É possível cortar uma vasta gama de chapas metálicas, como metais não ferrosos, aço inoxidável e aço macio, adoptando esta técnica. No entanto, alguns metais, como o alumínio, podem ser difíceis de cortar pelo processo de corte a laser.
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Corte a plasma
O corte por plasma é um processo térmico em que é utilizado gás ionizado para cortar chapas metálicas. O elevado fornecimento de calor derrete o material, dando origem a cortes ásperos com rebarbas. Normalmente, o corte por plasma só é eficaz em metais condutores de eletricidade.
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Corte por jato de água
O processo de corte por jato de água difere das outras duas técnicas, uma vez que utiliza um fluxo de água de alta pressão em vez de calor ou temperatura para cortar metal. A pressão típica oferecida pelo processo de corte por jato de água é de cerca de 60.000 psi com uma velocidade de quase 610 m/s. Este método de corte versátil permite-lhe cortar materiais duros e macios sem quaisquer rebarbas ou distorções térmicas.
b) Corte - Com cisalhamento
O corte com cisalhamento divide-se em quatro categorias: cisalhamento, corte em branco, perfuração e serragem.
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Tosquia
Um processo de fabrico de metal que efectua cortes em chapas metálicas sob a influência de uma força de corte é designado por cisalhamento. Em primeiro lugar, esta força separa o material de um ponto específico. O processo é utilizado principalmente para cortar metais macios, incluindo aço macio, alumínio, latão, etc. Certifique-se de que o cisalhamento não é um processo para quem procura acabamentos finais limpos, uma vez que cria rebarbas e deformações.
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Branqueamento
O corte em branco consiste em remover a porção de chapa metálica de uma peça de material maior, utilizando um punção e uma matriz de corte em branco. A matriz é responsável por segurar a chapa metálica enquanto o punção aplica uma força de corte através do metal. Como resultado, o material que é removido é o produto necessário, enquanto a folha restante na matriz actua como o material em branco.
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Perfuração
O puncionamento é semelhante ao corte, pois também utiliza a força de cisalhamento para criar furos na chapa metálica. A única diferença é que, neste caso, o metal removido actua como material de sucata, enquanto o material restante na matriz é o produto final. A principal função do puncionamento é produzir uma variedade de furos com diferentes formas e tamanhos. Comparativamente, o puncionamento é um processo mais rápido e mais limpo do que o corte.
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Serrar
Serrar é uma técnica diferente que utiliza um dente de serra para cortar os materiais. Geralmente, as serras de fita são utilizadas para este fim. A fricção e a força de cisalhamento desempenham um papel importante na separação das aparas de material das chapas metálicas.
3. Técnica de conformação
A conformação significa dar forma à chapa metálica em estruturas e peças específicas. Vários processos desempenham um papel na etapa de conformação de chapas metálicas. Alguns dos principais são discutidos a seguir.
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Dobragem
A dobragem é um dos processos de conformação mais utilizados que deforma o metal através da aplicação de força. A força dobra principalmente o metal a partir de uma posição específica no ângulo necessário para obter uma determinada forma. As prensas dobradeiras e as máquinas de laminagem desempenham um papel importante na dobragem. Normalmente, as prensas dobradeiras utilizam o punção e a matriz para deformar a folha de metal, enquanto as máquinas de laminagem enrolam o metal em diferentes formas. Pode utilizar equipamentos diferentes para produzir as curvas em U ou em V.
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Rolamento
A laminagem é uma técnica simples em que dois rolos são utilizados para pressionar a chapa metálica presente entre eles para reduzir e uniformizar a sua espessura. Durante o processo, os rolos estão constantemente a girar para produzir força de compressão.
Os fabricantes efectuam o processo de laminagem de duas formas: laminagem a quente e laminagem a frio. A laminagem a frio ocorre principalmente à temperatura ambiente; no entanto, a laminagem a quente ocorre acima da temperatura de recristalização do metal. Os canos, tubos, discos, rodas, etc., são fabricados por laminagem.
4. Junção
A união é uma fase em que os fabricantes fundem as peças da peça de trabalho utilizando diferentes técnicas. Normalmente, os materiais são unidos por soldadura, brasagem, rebitagem e adesivos. No entanto, a soldadura é a mais popular.
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Soldadura
Toda a gente está familiarizada com o funcionamento da soldadura. Normalmente, utiliza calor, pressão ou, em alguns casos, ambos para unir os metais. Funciona através da fusão do metal de base com ou sem adição de material de enchimento. Assim que arrefece, forma-se uma ligação firme. Os fabricantes de chapas metálicas podem utilizar vários tipos de soldadura no processo de fabrico.
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Rebitagem
A rebitagem é também um processo de união que envolve a utilização de diferentes rebites ou fixadores mecânicos. Durante o processo, a perfuração resulta na formação de orifícios nas chapas metálicas a fixar e os rebites são instalados nos orifícios. Quando os rebites são fixados, as suas caudas são deformadas.
A rebitagem é ideal para metais não ferrosos como o alumínio e o cobre. Além disso, é uma técnica de união fiável, económica e eficiente. No entanto, a adição de rebites aumenta o peso do produto.
5. Acabamento
O último passo após a conclusão do processo de fabrico de chapa metálica é o acabamento dos componentes para melhorar o seu aspeto. Além disso, também melhora a qualidade da superfície do material e torna-o resistente à corrosão. Normalmente, os fabricantes de chapas metálicas utilizam técnicas de jato de areia, polimento, anodização ou revestimento a pó para terminar os produtos finais.
Que materiais podem ser considerados para o fabrico de chapas metálicas?
É essencial selecionar o melhor material de chapa metálica para garantir a qualidade ideal das peças. Eis alguns materiais que pode utilizar para o fabrico:
- Aço inoxidável: O aço inoxidável é famoso pela sua resistência à corrosão e maleabilidade. O aço inoxidável pode ser tanto não magnético como magnético.
- Aço: Os três tipos de aço também funcionam como materiais nobres para o fabrico, ou seja, o aço laminado a quente, o aço laminado a frio e o aço pré-revestido.
- Alumínio: A excelente relação resistência/peso do alumínio torna-o aplicável a vários processos de fabrico.
- Latão: O latão contém um baixo teor de zinco, o que o torna macio e fácil de trabalhar.
- Cobre: Os metais de cobre são os melhores para evitar a corrosão devido às camadas protectoras de óxido.
Conclusão
Esperemos que, depois de ler o artigo, tenha ficado esclarecido sobre o processo de fabrico de chapas metálicas. A maior parte das vezes, o fabrico de chapas metálicas é preferido devido à sua elevada resistência e durabilidade. Além disso, é bastante maleável, pelo que é possível dobrá-la em várias formas únicas sem quebrar ou rachar. Muitas empresas preferem fabricar peças de chapa metálica em vez de componentes moldados ou fundidos devido à redução geral das despesas e do desperdício de material.
