A fabricação de chapas metálicas é um processo de fabricação versátil com uma extensa lista de técnicas e metais utilizáveis. Conhecer a tecnologia, como ela funciona e suas aplicações ajudará você a decidir se é a melhor opção para o seu projeto. Aqui está um detalhamento abrangente dessa técnica de fabricação de metal e suas aplicações em vários setores.
Visão de Fabricação de Chapas Metálicas
A fabricação de chapas metálicas é essencial para vários processos de fabricação, desde a fabricação de brinquedos até peças de avião em grande escala. Apesar de sua popularidade, é importante saber como funciona esse processo de fabricação. Aqui está uma visão geral detalhada da fabricação de chapas metálicas.
O que é Fabricação de Chapas Metálicas?
A fabricação de chapas metálicas é o processo de formar chapas metálicas planas nas peças e produtos desejados, cortando, dobrando, dobrando e montando.
Existe uma extensa gama de materiais metálicos adequados para vários processos de fabricação de chapas metálicas, incluindo aço, alumínio, aço inoxidável, latão, cobre e zinco. A espessura da chapa vem em medidores de cerca de 0.006 a 0.25 polegadas. Calibres mais grossos são ideais para aplicações pesadas, enquanto os mais finos oferecem vantagens em termos de maleabilidade.
Para criar peças de chapa metálica, os fabricantes de metal profissionais usam várias técnicas após uma fase de projeto completa para determinar as especificações do produto. A combinação de métodos dependerá das especificações exclusivas do produto final. Os processos básicos são corte, conformação, união e acabamento.
Fabricação de Chapas Metálicas Processos
Existem várias técnicas disponíveis para moldar e manipular chapas metálicas. Alguns desses processos são mais adequados para certas aplicações do que outros. Assim, uma compreensão profunda dos vários processos disponíveis é crucial para fazer os projetos mais eficientes. Ele também irá ajudá-lo a decidir sobre a melhor técnica para seus projetos. Esta seção fornece um resumo dos diferentes tipos de fabricação de chapa metálica.
segurança Metal Corte Técnicas
As técnicas de corte são para separar o material de chapa metálica aplicando alta força para causar a falha das arestas de corte. Eles se dividem em dois grupos, corte sem cisalhamento: corte a laser, corte a plasma, corte por jato de água e corte com cisalhamento: cisalhamento, estampagem, puncionamento e serragem. Esta seção discutirá cada técnica em detalhes.
Corte a Laser
O corte a laser é um processo de corte térmico que envolve a fusão de metais em áreas localizadas usando feixes de laser focados.
Envolve dois subprocessos em execução simultânea. O primeiro processo envolve focalizar um feixe de laser de alta potência no material de chapa metálica. O feixe de laser é absorvido pelo material, fazendo com que ele vaporize. O segundo processo ocorre ao mesmo tempo, onde um bico de corte fornece o processo ou sopro de gás para corte a laser. Esse gás geralmente é nitrogênio ou oxigênio e ajuda a proteger o cabeçote de processamento de vapores e respingos. Também é importante para a remoção de excesso de materiais do corte.
Os cortadores a laser podem cortar uma ampla gama de metais, variando de aço inoxidável a aço macio e metais não ferrosos. No entanto, metais mais reflexivos, como o alumínio, podem ser mais difíceis de cortar. Nesses casos, os lasers de fibra são geralmente a melhor opção. A espessura do metal pode variar entre 20mm a 40mm, sendo que a espessura máxima depende da potência do laser.
O processo de corte a laser é mais adequado para aplicações industriais. É altamente flexível, eficiente em termos de tempo e pode fornecer um alto grau de precisão. No entanto, o processo tem um elevado consumo de energia e gás, traduzindo-se em elevados custos de investimento e rigorosos requisitos de segurança.
Corte a plasma
É um processo de corte térmico que envolve o corte de metal com gás ionizado (plasma). À medida que o processo ocorre, há um suprimento de calor substancial no metal e ele derrete gradualmente. O resultado final é um corte grosseiro com grandes rebarbas e uma zona oxidada ao redor da área de corte.
É importante observar que a ferramenta de corte a plasma só funcionará efetivamente em metais eletricamente condutores. É um dos melhores métodos para cortar alumínio de espessura média e aço inoxidável, cobre, latão e outros materiais condutores. Você pode usar este processo de corte para peças mais grossas de chapa metálica (até 50 mm) onde não há requisitos rígidos para o acabamento da superfície.
O corte a plasma garante corte mais rápido, alta precisão e repetibilidade do que muitos outros processos de corte. Também garante a automação, garantindo o corte eficaz de metais de alta resistência com menor aporte de calor. Uma desvantagem desse processo é que há um consumo de energia relativamente alto e possível desenvolvimento de ruído com corte a seco.
Corte a jato de água
O processo de corte por jato de água envolve o uso de um fluxo de água de alta pressão para cortar chapas de metal. A pressão é tipicamente em torno de 60,000 psi, fornecendo uma velocidade de cerca de 610 m/s para cortar quase qualquer tipo de chapa de metal.
O corte com jato de água é versátil e pode cortar materiais duros e macios com abrasivos e água pressurizada. Para ser específico, o corte por jato de água puro é melhor para cortar metais macios como tecidos, borracha ou folhas de metal. O corte por jato de água abrasivo é mais adequado para materiais duros como aço carbono, aço inoxidável, alumínio e cobre.
O corte por jato de água é uma ótima alternativa ao processo de corte a laser. Dá acabamentos de superfície extremamente bons sem rebarbas ou distorções de calor. No entanto, altas pressões podem causar alguma flexão perto da área de corte, por isso há necessidade de suporte adequado para o componente.
Cisalhamento
O cisalhamento é um processo de fabricação de metal que corta linhas retas em materiais metálicos planos aplicando uma força de cisalhamento, fazendo com que os materiais se separem naquele ponto de corte. É ideal para aplicações de alto volume e para cortar materiais macios como alumínio, aço macio e latão que não requerem acabamentos limpos.
Se houver necessidade de obter arestas retas em chapas metálicas com arestas ásperas ou irregulares, a tesoura é uma das melhores opções. É econômico para operações de alto rendimento quando você precisa produzir milhares de peças em um curto espaço de tempo. No entanto, a ação de cisalhamento cria rebarbas e deformações no material. Como tal, pode não ser uma ótima escolha para aplicações que requerem um acabamento final limpo.
Supressão
A estampagem remove uma peça de chapa metálica de uma peça maior do material de estoque com o uso de punção e matriz de estampagem. A matriz segura a folha de metal durante o processo enquanto o punção fornece uma “força de corte” através do metal. O material removido é o componente desejado, enquanto o material que permanece na matriz é o estoque em branco deixado.
O blanking de chapa metálica produz componentes personalizados econômicos e garante excelente precisão, controle dimensional e repetibilidade. No entanto, é um pouco mais lento e incorre em custos de ferramentas mais altos do que a operação de puncionamento tradicional.
perfuração
A perfuração também cria furos na chapa de metal usando força de cisalhamento. Porém, neste caso, o material retirado do furo é a sobra, enquanto o material que fica na matriz é o componente final. A perfuração ajuda a criar recortes e furos de vários tamanhos e formas.
Esse processo é mais rápido que o blanking, produzindo peças limpas e precisas em pouco tempo. Também não há risco de alterações térmicas na peça de trabalho porque não há calor envolvido. No entanto, a preparação para a perfuração pode ser demorada, pois as facas e matrizes de perfuração precisam ser combinadas com precisão.
serrar
Serrar funciona cortando progressivamente materiais de metal com uma ferramenta de dente de serra para fazer uma série de pequenos cortes no metal. Cada dente de serra usa fricção e força de cisalhamento para separar uma pequena lasca de material do corpo do material.
As serras de fita de metal têm vários finos e dentes levemente dobrados, ideais para cortar alumínio, latão, cobre e outros metais não ferrosos. As serras de fita horizontais são configuradas para cortar barras mais longas para atender aos requisitos de dimensionamento. Por outro lado, as serras de fita verticais ajudam a realizar cortes mais complexos que exigem contornos precisos na peça metálica.
As serras de fita têm a capacidade de criar cortes retos precisos. Eles também vêm com recursos avançados, como rolamento duplo, ajustes de rastreamento da lâmina e rolos guiados pela lâmina. Esses recursos garantem um corte consistentemente preciso. As serras de fita geram cortes menores do que muitos outros processos de corte, reduzindo substancialmente o desperdício. Portanto, é uma ótima opção para diminuir os custos de fabricação. No entanto, é difícil manter o contato necessário entre a superfície de peças planas e a ferramenta de corte. Isso pode causar instabilidade do material e inconsistências de corte.
Sheet Metal formuláriog Technics
A conformação de chapas metálicas envolve a remodelação de materiais metálicos enquanto eles ainda estão em seus estados sólidos. Esta seção cobrirá os processos de conformação mais importantes para chapas metálicas. Esses processos são variados em suas aplicações para a fabricação de peças personalizadas.
Dobrar
Dobrar é o processo que deforma o metal com força e dobra o metal no ângulo desejado para formar a forma necessária. É realizado com prensas dobradeiras e laminadoras. Uma prensa dobradeira usa um punção e uma matriz para dobrar chapas de metal. Existem diferentes tipos de laminadoras, e elas podem enrolar chapas metálicas em vários formatos dentro de faixas específicas.
Existem vários dobra de chapa de metal métodos, e os mais comuns incluem:
- Flexão em V. Aqui, o punção de dobra fornece a força para dobrar materiais metálicos (colocados sobre a matriz em V) nos ângulos desejados. Este método dobra chapas de aço sem alterar sua posição.
- Flexão de rolo. Este método dobra folhas de metal em formas curvas ou rolos. Ele usa uma dobradeira, uma prensa hidráulica e três rolos para criar a dobra desejada. É preferido para componentes como tubos, cones e outros materiais ocos.
- Dobra em U. Este processo de dobra é semelhante à dobra em V. As únicas diferenças são que ele usa uma matriz em U e os componentes finais são em forma de U.
- Flexão rotativa. Este método dobra metais em cantos afiados. É uma ótima escolha para ângulos de dobra maiores que 90 graus.
- Limpe a dobra. Ele usa uma matriz de limpeza para determinar o raio interno da dobra da chapa.
Geralmente, a dobra é ideal para metais maleáveis, mas não quebradiços. Eles incluem aço macio e mola, alumínio 5052 e cobre. Materiais como alumínio 6061, latão, bronze e titânio são mais difíceis de dobrar.
A dobra é econômica quando usada para produções de baixo a médio volume, fornecendo peças com excelentes propriedades mecânicas. No entanto, existe uma grande possibilidade de retorno elástico afetando o ângulo de dobra resultante.
Bainha
A bainha envolve rolar uma borda de chapa de metal sobre si mesma para criar uma área com duas camadas. Geralmente ocorre em dois estágios. O primeiro estágio envolve dobrar a chapa de metal e colocá-la no fundo em uma matriz em V. A segunda etapa envolve a remoção do material e sua colocação em uma matriz de achatamento. Este processo achata a bainha para dar a forma desejada.
A bainha é eficaz para reforçar as bordas das peças e melhorar a aparência das peças. A precisão do processo ajuda a obter componentes com qualidades de superfície superiores. No entanto, a deformação do material ocorre durante este processo, levando a variações dimensionais.
rolando
A laminação de chapas metálicas é o processo no qual uma peça metálica passa por um par de rolos para reduzir a espessura do material ou obter uma espessura uniforme. Os rolos giram constantemente para criar forças compressivas que deformam plasticamente a peça de trabalho. Se os rolos estiverem diretamente perpendiculares à peça de chapa metálica, ocorre o achatamento.
Existem dois principais processos de laminação - laminação a quente e laminação a frio. A laminação a quente ocorre acima da temperatura de recristalização do material, enquanto a laminação a frio geralmente ocorre à temperatura ambiente. As aplicações comuns de chapas laminadas são encontradas em canos e tubos, estampados, discos, rodas e aros de rodas, etc.
A laminação é um processo rápido com alta eficiência, tornando-o adequado para produção em massa. O processo pode ser projetado para criar peças com tolerâncias apertadas e perfis de seção transversal complexos. Mas a laminação de metal requer alto investimento inicial, por isso é mais adequada para produção em massa.
Estampagem
A estampagem de chapa metálica é uma técnica de conformação a frio que usa prensas e matrizes de estampagem para transformar matérias-primas em várias formas. Este processo é compatível com uma ampla gama de materiais de chapa metálica, incluindo aço inoxidável, aço de baixo e alto carbono, alumínio, latão, cobre, etc.
A estampagem geralmente pode ser uma combinação de técnicas complexas de corte e conformação para obter componentes complexos com operações mais curtas. Abrange dobragem, perfuração, estampagem e flangeamento para criar uma extensa gama de produtos.
A estampagem de metal é econômica. O processo é rápido, requer menos ferramentas e tempo de mão de obra reduzido, e é relativamente barato manter as matrizes de estampagem, o que contribui para uma queda geral nos gastos. Automatizar a estampagem de metal também é fácil. Portanto, a programação adequada das máquinas de estampagem de metal garantirá a entrega consistente de peças de precisão de alta qualidade e repetibilidade. Mas a desvantagem da estampagem é o aumento do custo das impressoras. Se houver necessidade de alterar o projeto durante a produção, pode ser difícil trocar as matrizes.
Ondulação
A ondulação de chapas metálicas é o processo de adição de rolos ocos e circulares às bordas das chapas metálicas. A maioria dos processos de ondulação ocorre em três estágios; os dois primeiros estágios criam as curvas para o cacho, enquanto o terceiro estágio fecha o cacho.
Os cachos ajudam a remover bordas afiadas não tratadas de uma peça de trabalho para torná-la mais segura para o manuseio. Uma borda ondulada também fornece resistência à borda. O enrolamento também pode levar a rebarbas e deformações do material, portanto, deve-se tomar cuidado durante o processo.
Fiação de metal
A fiação envolve a formação de discos de metal em cavidades rotacionalmente simétricas. Durante o processo, o material é colocado entre o cabeçote móvel da máquina e um mandril giratório moldado. Após a rotação, o rolo giratório ajuda a moldar a folha na forma do mandril.
A fiação de metal é ideal para chapas de metal macio, incluindo aço inoxidável, cobre, latão, alumínio, etc. A fiação de metal pode produzir várias peças ocas de vários formatos sem comprometer sua qualidade. Outros processos de conformação de chapas metálicas, como dobra e puncionamento, podem ser incorporados a um ciclo de fiação, tornando-o altamente flexível tanto para pequenos lotes quanto para grandes volumes de produção. As limitações de tamanho e forma são a principal desvantagem desse processo. Produz apenas peças com formas concêntricas e simétricas.
segurança Metal Soldagem Technipergunta
A soldagem é um processo que une duas peças de chapas metálicas usando calor, pressão ou ambos. É um processo de alta temperatura que derrete o metal base, geralmente adicionando material de enchimento.
Existem vários técnicas de soldagem disponíveis para fabricação de chapas metálicas, que funcionam para unir metais por meio de um processo de fusão e adição de um enchimento. Essas técnicas de soldagem incluem o seguinte:
- Soldagem com eletrodo revestido ou soldagem com arco de metal blindado (SMAW). Este processo de soldagem produz uma corrente elétrica com um eletrodo para formar um arco quando entra em contato com o metal. O arco elétrico produz temperaturas acima de 6300°F para derreter metais. É um processo adequado para soldagem de alta velocidade e pode funcionar tanto em fontes de alimentação CA quanto CC. No entanto, deve-se ter cuidado ao soldar metais finos, pois as temperaturas superiores produzidas por esse processo podem danificar o material.
- Soldagem de metal com gás inerte (MIG). Isso também é conhecido como soldagem a arco de metal a gás (GMAW) e funciona com gás de proteção e um eletrodo de arame contínuo. O eletrodo de arame fundido facilita a fácil união das peças metálicas, enquanto o gás de proteção protege a poça de fusão da interação com a atmosfera. A soldagem MIG cria soldas de alta qualidade com excelente velocidade de soldagem. Também pode ser totalmente automatizado para evitar respingos de solda. No entanto, esta técnica de soldagem não é adequada para metais espessos e soldagem externa.
- Soldagem com gás inerte de tungstênio (TIG). Esta soldagem é um processo de criação de um arco curto para soldagem de metais mais pesados. com eletrodo de tungstênio. Há também um gás de proteção inerte para proteger a área de solda e o eletrodo da contaminação atmosférica. Uma grande vantagem deste processo de soldagem é que ele funciona adequadamente para metais não ferrosos como alumínio, cobre, titânio, etc. Há um alto grau de controle de soldagem com este processo, ajudando a criar soldas muito limpas e fortes. Portanto, é um método adequado para construções automotivas e aeroespaciais. No entanto, a soldagem TIG requer um profissional altamente especializado por ser mais desafiadora.
Sheet Mealto Rivting Processo
A rebitagem é um método não térmico e semipermanente de unir peças de chapa metálica usando diferentes tipos de rebites ou fixadores mecânicos. O processo inicia-se com a realização de um furo nas peças de chapa a unir, seguindo-se a colocação do rebite. Após a instalação, a cauda do rebite é deformada por esmagamento ou batida. Achatar o fundo do rebite impedirá que ele seja removido.
A rebitagem pode ocorrer de duas maneiras - rebitagem a quente ou rebitagem a frio. A rebitagem a quente envolve a aplicação de calor de 1000-1100°C a rebites de aço com diâmetros superiores a 10 mm. A força de martelamento por área neste processo é geralmente de 650 a 800 MPa. Por outro lado, a rebitagem a frio é excelente para metais não ferrosos e leves com diâmetros inferiores a 10 mm.
O processo é mais adequado para peças metálicas não ferrosas, como cobre e alumínio. Além disso, é eficiente, econômico e confiável, facilitando a realização de inspeções de qualidade. No entanto, os rebites aumentam o peso total do componente. As juntas rebitadas também criam mais ruído e fazem com que as placas fiquem fracas devido aos furos criados.
Tolerância de Fabricação de Chapa Metálica
As tolerâncias de fabricação de chapas metálicas referem-se aos desvios aceitáveis para características de peças de chapas metálicas necessárias para instalação e integração precisas e consistentes.
Para peças de chapa metálica, o ISO 2768-mk é geralmente usado para garantir o controle adequado dos elementos de geometria e tamanho. A seguir, você verá 7 padrões de tolerância de dimensões lineares e angulares, planicidade e retidão, cilindricidade e circularidade.
Tabela 1 – Dimensões Lineares
| Desvios permitidos em mm para faixas em comprimentos nominais | f (bem) | Designação da Classe de Tolerância (Descrição) | v (muito grosseiro) | |
| m (médio) | c (grosso) | |||
| 0.5 até 3 | ± 0.05 | ± 0.1 | ± 0.2 | - |
| mais de 3 até 6 | ± 0.05 | ± 0.1 | ± 0.3 | ± 0.5 |
| mais de 6 até 30 | ± 0.1 | ± 0.2 | ± 0.5 | ± 1.0 |
| mais de 30 até 120 | ± 0.15 | ± 0.3 | ± 0.8 | ± 1.5 |
| mais de 120 até 400 | ± 0.2 | ± 0.5 | ± 1.2 | ± 2.5 |
| mais de 400 até 1000 | ± 0.3 | ± 0.8 | ± 2.0 | ± 4.0 |
| mais de 1000 até 2000 | ± 0.5 | ± 1.2 | ± 3.0 | ± 6.0 |
| mais de 2000 até 4000 | - | ± 2.0 | ± 4.0 | ± 8.0 |
Tabela 2 – Raio Externo e Alturas do Chanfro
| Desvios permitidos em mm para faixas em comprimentos nominais | f (bem) | Designação da Classe de Tolerância (Descrição) | v (muito grosseiro) | |
| m (médio) | c (grosso) | |||
| 0.5 até 3 | ± 0.2 | ± 0.2 | ± 0.4 | ± 0.4 |
| mais de 3 até 6 | ± 0.5 | ± 0.5 | ± 1.0 | ± 1.0 |
| mais de 6 | ± 1.0 | ± 1.0 | ± 2.0 | ± 2.0 |
Tabela 3 – Dimensões Angulares
| Desvios permitidos em mm para faixas em comprimentos nominais | f (bem) | Designação da Classe de Tolerância (Descrição) | v (muito grosseiro) | |
| m (médio) | c (grosso) | |||
| até 10 | ± 1º | ± 1º | ±1º30′ | ± 3º |
| mais de 10 até 50 | ±0º30′ | ±0º30′ | ± 1º | ± 2º |
| mais de 50 até 120 | ±0º20′ | ±0º20′ | ±0º30′ | ± 1º |
| mais de 120 até 400 | ±0º10′ | ±0º10′ | ±0º15′ | ±0º30′ |
| mais de 400 | ±0º5′ | ±0º5′ | ±0º10′ | ±0º20′ |
Tabela 4 – Retilinidade e Planicidade
| Faixas em comprimentos nominais em mm | Classe de tolerância | |||
| H | K | L | ||
| até 10 | 0.02 | 0.05 | 0.1 | |
| mais de 10 até 30 | 0.05 | 0.1 | 0.2 | |
| mais de 30 até 100 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | |
| mais de 100 até 300 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | |
| mais de 300 até 1000 | 0.3 | 0.6 | 1.2 | |
| mais de 1000 até 3000 | 0.4 | 0.8 | 1.6 | |
Tabela 5 – Perpendicularidade
| Faixas em comprimentos nominais em mm | Classe de tolerância | |||
| H | K | L | ||
| até 100 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | |
| mais de 100 até 300 | 0.3 | 0.6 | 1.0 | |
| mais de 300 até 1000 | 0.4 | 0.8 | 1.5 | |
| mais de 1000 até 3000 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | |
Tabela 6 – Simetria (posição para padrão ISO G&T não-ASME ou ANSI GD&T)
| Faixas em comprimentos nominais em mm | Classe de tolerância | |||
| H | K | L | ||
| até 100 | 0.5 | 0.6 | 0.6 | |
| mais de 100 até 300 | 0.5 | 0.6 | 1.0 | |
| mais de 300 até 1000 | 0.5 | 0.8 | 1.5 | |
| mais de 1000 até 3000 | 0.5 | 1.0 | 2.0 | |
Tabela 7 – Run-Out
| Classe de tolerância | ||||
| H | K | L | ||
| / | 0.1 | 0.2 | 0.5 | |
Dicas de design para fabricação de chapas metálicas
Os seguintes dicas de design de chapa deve servir como um guia para garantir o projeto eficiente de peças de chapa metálica. Essas dicas foram desenvolvidas com base nas práticas padrão de DfM, mudanças nos requisitos industriais e na análise de produtos fabricados em metal.
Espessura da parede
Cada componente deve manter espessuras de parede uniformes por toda parte. Geralmente, espessuras de 0.9 a 20 mm podem ser fabricadas a partir de chapas (<3 mm). A faixa de espessura recomendada para corte a laser de chapa metálica é de 0.5 a 10 mm. Por outro lado, 0.5 a 6 mm é recomendado para dobra de chapas metálicas.
Curvas
As dobras na fabricação de chapas metálicas são caracterizadas pelos seguintes parâmetros críticos. Esses parâmetros devem ser consistentes com as ferramentas para uma usinagem eficaz.
Fator K
As considerações do fator K são importantes para evitar rasgos e deformações. A faixa ideal deve estar entre 0.3 e 0.5mm, enquanto a média utilizada para operações de dobramento é de 0.4468mm. Calcular o fator k ajudará a encontrar o eixo neutro ao longo de uma curva. Isso garantirá o projeto correto dos padrões planos e a localização da margem de dobra correta.
O fator K é calculado como a razão entre o eixo neutro (t) e a espessura do material (Mt):
Fator K = t/Mt
A espessura do material, o método de dobra e o ângulo de dobra geralmente influenciam o fator k. Essas variáveis podem dificultar o cálculo preciso do fator k.
Raio de curvatura
O raio da dobra refere-se à distância entre o eixo da dobra e a superfície interna do material. Quanto menor o raio de curvatura, maior a tensão na peça de trabalho. As dobras no mesmo plano devem ser projetadas para ir na mesma direção. Isso ajudará a evitar a necessidade de reorientação da peça.
Para materiais dúcteis como aço inoxidável, os raios de curvatura internos de um componente devem ser pelo menos do mesmo tamanho que a espessura do metal. Raios de curvatura maiores são ideais para metais frágeis. Isso ajudará a evitar distorções ao redor da curva.
Orientação de dobra
É importante manter a orientação da dobra consistente para reduzir o número de reorientações do componente. Isso ajudará a economizar custos de fabricação e reduzir os prazos de entrega.
Alívio de curvatura
Ter dobras próximas à borda de materiais de chapa metálica geralmente aumenta os riscos de rasgos e deformações. Adicionar alívios de dobra ao projeto de chapa de metal ajuda a evitar o rasgo do material. Os alívios de dobra também adicionam rigidez ao metal, reduzindo o nível de retorno elástico.
As profundidades dos alívios de dobra devem ser maiores que o raio da dobra. A largura do alívio da dobra também deve ser pelo menos igual à espessura do material.
Altura da dobra
A altura da dobra deve ser pelo menos duas vezes a espessura do material mais o raio da dobra. Ter uma altura de dobra muito pequena geralmente dificulta a formação e o posicionamento do material nas prensas dobradeiras. Isso pode levar a baixa qualidade de dobra e deformação.
bainhas
Bainhas planas devem ser evitadas tanto quanto possível em projetos de chapas metálicas. Bainhas abertas ou rasgadas são geralmente preferíveis porque há um menor risco de fraturas.
Os diâmetros internos das bainhas abertas ou rasgadas devem ser pelo menos iguais à espessura da chapa metálica. O comprimento da bainha também deve ser pelo menos quatro vezes a espessura do material.
Tamanho do furo
O diâmetro dos furos em um projeto de chapa metálica deve ser pelo menos igual à espessura do material. É ainda melhor ter diâmetros de furo maiores que a espessura da chapa metálica, o que reduzirá as chances de danos ao ferramental, minimizando assim os custos e tempos de produção.
O espaçamento entre furos deve ser de pelo menos duas vezes a espessura da chapa metálica. Ter furos muito próximos pode causar quebra ou deformação durante a dobra ou conformação. Os furos devem ser colocados longe das bordas usando pelo menos a espessura da chapa para evitar rasgos e deformações.
Cachos e Rebaixados
O raio externo para qualquer ondulação deve ser pelo menos duas vezes a espessura do material. A ondulação de chapa metálica envolve a adição de um rolo oco na borda da chapa. Essa borda ondulada visa dar resistência e tornar o componente seguro para o manuseio. Portanto, o tamanho do furo não deve ser menor que o raio da ondulação mais a espessura do material.
Da mesma forma, as profundidades de rebaixamento não devem ser superiores a 0.6 mm da espessura do material. A distância entre os centros do escareador deve ser de pelo menos oito vezes a espessura do material. Além disso, a distância entre o centro rebaixado e a linha de dobra deve ser pelo menos três vezes a espessura do material.
Guias e Entalhes
As guias não devem ter mais de cinco vezes sua largura. Eles também devem ser pelo menos duas vezes mais largos que a espessura do material.
Por outro lado, os entalhes devem ter pelo menos a mesma largura que a espessura do material. Também é melhor colocá-los a pelo menos ⅛ de distância de uma polegada um do outro. Se o projeto exigir abas e entalhes próximos a uma dobra, eles devem ser mantidos afastados da dobra pelo menos três vezes a espessura do metal mais o raio da dobra. Isso reduzirá os riscos de empenamento e deformação.
Medidor de chapa metálica
Medidor de chapa está entre as dicas de design mais importantes para a fabricação de chapas metálicas. A espessura do material metálico dependerá da geometria da peça e de suas aplicações pretendidas. No entanto, o uso de chapas metálicas muito grossas pode limitar o ângulo de dobra atingível nas prensas dobradeiras.
Dobras acentuadas são muitas vezes difíceis em dobradeiras e podem causar rachaduras microscópicas no material. Isso pode resultar em execuções de produção caras e longas. A menos que seja necessário, é melhor ficar longe de chapas de metal muito grossas. Metais mais finos e flexíveis são as melhores opções.
Materiais e Acabamentos de Superfície for segurança Metal Fabrication
A fabricação de chapas metálicas garante a ampla disponibilidade de materiais e opções de acabamento de superfície. Aqui está um guia detalhado sobre os materiais de chapa metálica disponíveis e acabamentos de superfície e suas aplicações.
Materiais
Com diversos materiais disponíveis para projetos de chapa metálica, é importante tomar a melhor decisão. A escolha do melhor material inclui decisões sobre o tipo de metal e as propriedades físicas. Cada material tem suas características únicas e oferece benefícios exclusivos. Assim, os produtos finais e aplicações desejados determinarão o seleção de material de chapa.
Aço inoxidável
Isso inclui vários materiais de chapa metálica contendo pelo menos 10.5% de cromo. O teor de cromo no aço inoxidável o torna mais resistente à corrosão do que outros materiais de aço. Isso o torna popular em projetos de fabricação de metal.
Outras propriedades importantes do aço inoxidável são sua alta durabilidade e resistência, resistência à temperatura, facilidade de fabricação e maior conformabilidade. Alguns tipos de aço inoxidável também são preferidos para fins decorativos e não estruturais.
O aço inoxidável é uma opção ideal para:
- Utensílios de cozinha
- Peças aeroespaciais e automotivas
- Equipamentos e aparelhos para processamento de alimentos
- Recipientes químicos e de combustível
- Produtos de construção
Aço laminado a quente
O aço laminado a quente é melhor para projetos de fabricação de metal em que as tolerâncias dimensionais e o acabamento superficial não são as principais preocupações. Sua flexibilidade e maleabilidade também tornam este material ideal para aplicações estruturais.
As aplicações comuns de aço laminado a quente incluem:
- quadros de veículos
- Equipamento agrícola
- Tubulações, tubos, aquecedores de água
- Trilhos e componentes do carro
Aço laminado a frio
Comparando a força de aço laminado a frio e aço laminado a quente, o aço laminado a frio é cerca de 20% mais resistente. Sua resistência o torna adequado para processos onde a qualidade do produto final depende da qualidade do material de aço. Também possui acabamento liso e brilhante, sendo ideal para fins estéticos.
As aplicações mais comuns deste tipo de aço são:
- Partes automotivas
- Eletrodomésticos
- Moveis de metal
- Equipamentos de iluminação
- Aquecedores de água
- Produtos de construção
Aço pré-banhado
O aço pré-banhado é um material de chapa galvanizada com revestimento de zinco para evitar a corrosão. O revestimento oferece barreira e proteção galvânica para prolongar a vida útil do produto. O aço pré-banhado garante fácil fabricação de chapas metálicas devido ao aumento da conformabilidade e soldabilidade. Este material de chapa metálica é adequado para corpos de equipamentos.
Alumínio:
O alumínio é um metal puro e leve que pode ser combinado com outros metais como cobre, magnésio e manganês para formar ligas. No entanto, deve-se notar que nem todos ligas de alumínio funcionam bem para a fabricação de chapas metálicas. A liga de alumínio mais notável para este processo de fabricação é o alumínio 5052 e o alumínio 6061.
A leveza e a excelente relação resistência/peso do alumínio o tornam adequado para aplicações em chapas metálicas. Também oferece grande resistência à corrosão e fácil usinabilidade.
O alumínio também é um excelente condutor de calor e eletricidade, tornando-o a melhor escolha para várias aplicações, como:
- Peças de automóveis e aeronaves
- Embalagem de alimentos
- Produtos elétricos e eletrônicos
- Utensílios de cozinha
- Cercas
- Equipamento médico
Cobre bronze
O cobre é outra boa opção para a fabricação de chapas metálicas porque é fácil de dobrar. Sua maleabilidade permite enrolar e martelar facilmente em diferentes formas e tamanhos sem quebrar. O cobre também é altamente resistente à corrosão, tornando-o adequado para componentes que podem ser expostos a agentes corrosivos.
A chapa de latão também tem alta resistência à corrosão, razão pela qual é popular entre engenheiros de aviação e designers industriais. Sendo uma combinação de zinco e cobre, o latão também possui excelente condutividade elétrica e resistência a altas temperaturas, por isso é adequado para componentes elétricos.
O cobre e o latão fornecem produtos desejáveis e esteticamente agradáveis e são úteis em:
- Luminárias
- Equipamento eletrônico
- Utensílios de cozinha
- Parafusos, porcas e tubos
Opções de acabamento de superfície
Adicionar acabamentos de superfície a peças de chapa metálica geralmente faz com que durem mais e tenham melhor desempenho. Ao decidir o melhor solução de acabamento de chapa para componentes de chapa metálica, é essencial entender as opções disponíveis. Abaixo estão alguns dos principais acabamentos de superfície disponíveis:
Jateamento
Este processo de acabamento envolve o uso de pequenos abrasivos (areia ou esferas de vidro). Essas partículas abrasivas são lançadas na superfície do componente de chapa metálica com ar comprimido. O impacto desses grânulos na superfície dá um acabamento de chapa lisa com textura fosca.
Jateamento de contas dá um acabamento preciso e liso às peças de chapa metálica sem prejudicar suas dimensões. Funciona bem para materiais como aço, alumínio e cobre, tornando-o adequado para a fabricação de chapas metálicas e melhora a durabilidade dos componentes.
Prós
- Seguro e compatível com vários materiais de chapa metálica
- Ecologicamente correto
- Oferecer um efeito duradouro
- Ideal para superfícies sensíveis
- Os abrasivos utilizados são não reativos
Contras
- Não é um método de acabamento rápido
- Não é econômico para projetos menores
- Necessidade de altas medidas de precaução durante a aplicação
Powder Coating
Este é outro acabamento superficial estético que envolve a pulverização de tinta em pó na superfície do componente. Isso é seguido pelo cozimento da folha de metal para criar camadas fortes no material, afetando o desgaste e a resistência à corrosão.
revestimento em pó é adequado para peças fabricadas em chapa metálica porque cria acabamentos duros e duradouros para essas peças. Também oferece sólida resistência a produtos químicos e ao calor, protegendo adequadamente os componentes contra intempéries e corrosão.
Embora muitos metais possam receber revestimento em pó, ele é mais adequado para produtos de chapa metálica feitos de aço inoxidável e alumínio. Esses metais são bons candidatos para revestimento em pó devido à sua capacidade de reter cargas eletromagnéticas e tolerar altas temperaturas.
Prós
- Excelente resistência à corrosão e abrasão
- Acabamento duradouro e econômico
- Sem risco de desbotamento, escamação ou falha de adesão
- O produto final é geralmente menos inflamável e não tóxico
Contras
- Não permite mistura de cores
- Às vezes pode ser caro
Anodização
A anodização envolve a conversão da camada superficial de produtos de chapa metálica em uma camada de óxido. Acabamento anodizado é majoritariamente compatível com alumínio e titânio, e está disponível como:
tipo I – envolve a criação de uma camada fina na superfície do metal com o uso de ácido crômico.
tipo II – esta amortização utiliza ácido sulfúrico para produzir uma camada forte e resistente à corrosão na superfície do produto.
tipo III – a anodização de revestimento duro proporciona acabamentos mais espessos com resistência ao desgaste e à corrosão.
As aplicações comuns de acabamentos de anodização são em peças automotivas e de aeronaves, componentes mecânicos, instrumentos de precisão, etc. Esse processo de acabamento versátil ajuda a obter um acabamento estético e resistente à corrosão nas peças de chapa metálica.
Prós
- Excelente resistência à abrasão e corrosão
- Produz acabamento de metal irremovível
- Sem risco de desbotamento, escamação ou falha de adesão
- O produto final da anodização é estável aos raios UV
Contras
- Compatível com materiais metálicos menores
- Difícil de replicar o acabamento em diferentes peças de metal
Gravação a laser
A gravação a laser permite a gravação de texto ou imagens desejadas em um produto de chapa metálica. Sua aplicação garante a rotulagem para rastreabilidade ou personalização dos produtos.
Nesse processo, o laser funde o revestimento desejado ao componente de chapa metálica, resultando em uma marcação durável na superfície metálica. A gravação a laser é compatível com alumínio padrão, aço inoxidável, aço carbono, etc. É até possível criar marcas a laser resistentes à corrosão em peças feitas de chapas de aço sem danificar a superfície.
Prós
- Resultados duradouros
- Corte de precisão para oferecer qualidade superior
- Processamento de alta velocidade
Contras
- Pode ser caro
- Requer alto nível de habilidade
Escovar
Este processo de acabamento de superfície usa escovas filamentosas para melhorar a qualidade da superfície das peças de chapa metálica. Escovar ajuda a remover rebarbas que possam ter ocorrido durante os vários processos de chapa sem causar defeitos secundários ao componente.
Também é adequado para remover escória de solda, tinta, ferrugem e sujeira de peças fabricadas em chapa metálica. O pincel certo também ajudará a criar cantos bem arredondados onde duas superfícies se encontram, mantendo as tolerâncias intactas.
Prós
- Maior durabilidade da peça
- Adesão melhorada à pintura
- Maior resistência à corrosão;
- Propriedades mecânicas e físicas aprimoradas de componentes metálicos
- Mantém as especificações e a tolerância dos produtos
- Propriedades estéticas encantadas
Contras
- Pode ser suscetível a danos
- Pode ser difícil limpar
- Um acabamento viscoso deixará marcas de pincel
Serigrafia
A serigrafia, também conhecida como serigrafia, emprega uma malha fina de poliéster e uma lâmina para aplicar a tinta em seções específicas do componente metálico. Durante o processo, os estênceis ajudam a resguardar as áreas onde a tinta não deve chegar. Os estênceis são cuidadosamente colocados para obter características de design exatas.
A serigrafia é um método simples e econômico de adicionar designs personalizados a peças de chapa metálica. É uma boa alternativa à gravação e pintura, e não há restrições de cor ou tamanho. Essa técnica de acabamento é ideal para aplicações como logotipos de empresas, etiquetas de peças, placas de identificação e instruções de segurança.
Prós
- Adequado para uma ampla gama de chapas metálicas
- Impressão e proteção duradouras com os adesivos certos
Contras
- A correspondência precisa de cores é um desafio
Outros
A tabela abaixo resume outras técnicas de acabamento adequadas para a fabricação de chapas metálicas.
| Acabamento | Descrição | Aplicações | Prós | Coms | Aumento Aproximado de Preço |
| Passivação | O material de chapa metálica é imerso em um banho ácido de ácido cítrico ou nítrico. O ácido dissolve o ferro, mas deixa o cromo para formar uma espessa camada protetora de óxido de cromo. | É usado principalmente para prevenir a corrosão em materiais de aço inoxidável, criando uma camada protetora de óxido que não reage com o meio ambiente. | a. Evita a degradação química do material b. Impacta a resistência à corrosão na peça de chapa metálica | Não dá uma superfície lisa no metal Requer pré-limpeza. | +$$$ |
| Filmes Químicos | Funciona com o princípio do revestimento de conversão química, onde os produtos químicos reagem com a superfície do metal para formar um revestimento de película protetora. | É uma solução barata de acabamento superficial que evita a oxidação do alumínio, afetando assim a resistência à corrosão. Eles também são ótimos primers para pintar superfícies. | a. Relativamente barato b. Torna as peças de alumínio resistentes à corrosão c. Adequado para uma ampla gama de indústrias; d. Não envolve eletricidade | Só funciona para alumínio e ligas de alumínio | +$$$$ |
| galvanoplastia | Envolve a ligação de finas camadas de metal em outra superfície de metal para criar uma célula eletrolítica. Um fino revestimento metálico se forma na superfície do substrato após o processo. | Pode ter finalidades funcionais e estéticas no metal e também aumenta a resistência à corrosão do produto. | a. Cria uma barreira protetora no substrato b. Reduz o atrito entre as partes móveis c. Melhora as propriedades de adesão às tintas d. Pode melhorar a espessura do material. | a. Ser relativamente caro b. Exige que o operador tome medidas extras de precaução | +$$$ |
| Eletropolimento | Este processo de acabamento eletroquímico remove finas camadas de materiais da peça de metal para deixar uma superfície lisa, brilhante e limpa. | Ele remove partes do material para melhorar a rugosidade da superfície do componente acabado. | a. Aumenta a resistência à corrosão b. Reduz a adesão do produto c. Aumenta a facilidade de limpezaVantagens estéticas | a. Tempo de execução do processo limitado b. Pode afetar as dimensões do produto | +$$$ |
| Pintura | Este acabamento envolve a pulverização de camadas de tinta na superfície da peça. Ele adiciona camadas coloridas à superfície do metal para oferecer vantagens de proteção. O processo tradicional de pintura úmida pulveriza tintas à base de água ou solvente nas peças usinadas. | A pintura melhora a aparência do produto e pode fornecer um meio de reconhecimento da marca para os consumidores. Também tem efeitos protetores em peças de chapa metálica | a. Atinge uma cor personalizada em vários materiais b. Oferece um ótimo nível de controle de acabamento c. Pode ajudar a esconder defeitos de fabricação d. Permite fácil limpeza do material e. É rentável | a. Pode não ser tão durável quanto outros acabamentos de superfície b. Pode exigir várias aplicações para atingir a cor e a espessura desejadas | +$$$$ |
| Eletroforese | Envolve a suspensão do substrato metálico em um meio líquido para depositar a tensão que reveste o substrato metálico. | Ele melhora a textura das peças fabricadas em chapa metálica e também afeta as propriedades mecânicas aprimoradas dos componentes. | a. Longa duração, acabamento brilhante com alta durabilidade b. Maior dureza, resistência à corrosão e desempenho de impacto c. Boa resistência ao impacto | a. Baixa resistência à água b. Difícil controle de porosidade | +$$$$ |
| Gravura a laser | A gravação a laser cria marcas nos componentes ao derreter sua superfície. O feixe de laser é usado para fornecer mais energia à área, fazendo com que ela derreta e se expanda. A gravura pode vir em preto, cinza ou branco. | Ajuda a criar marcações permanentes em produtos de chapa metálica para identidade de marca ou identificação adequada. | a. Processo altamente versátil que pode trabalhar com diversos metais b. A marca a laser geralmente é durável e resistente a altas temperaturas c. Consideravelmente mais rápido do que a maioria dos outros métodos de marcação a laser | a. Requer especialistas altamente qualificados b. Pode ser mais caro do que a gravação a laser c. Produção de alguns fumos perigosos | +$ |
Aplicações de peças fabricadas em chapa metálica
Uma ampla gama de indústrias usa produtos de fabricação de chapas metálicas em suas operações diárias. Esta seção discute as aplicações desse processo de fabricação em vários setores.
Indústria aeroespacial
Componentes da indústria aeroespacial exigem alta precisão e tolerâncias. A fabricação de chapas metálicas ajuda a criar vários componentes leves e prontos para o espaço. Materiais como aço e alumínio podem ser combinados com processos aprimorados para produzir designs complexos de espaçonaves e aeronaves.
A fabricação de chapas metálicas também pode ser uma opção de baixo custo para a fabricação de painéis de interface personalizados e fixadores aeroespaciais específicos. As peças fabricadas em chapa metálica são ideais para aplicações aerodinâmicas e aerofólios devido à sua capacidade de criar peças grandes e com contornos suaves. Outras aplicações incluem ferramentas e acessórios de montagem, gabinetes de sensores e aviônicos.
Automotiva
A possibilidade de projetar automóveis surgiu principalmente devido à disponibilidade de materiais de chapa metálica. Isso é verdade por causa dos recursos de conformação de chapas metálicas e como ela pode fazer estruturas muito sólidas a partir de chapas finas de metais.
O para-lama, o capô, o teto e os painéis laterais da maioria dos veículos são todos produtos da fabricação de chapas metálicas. Essas peças passaram por operações de laser e puncionamento. O escapamento e a estrutura dos veículos também passam por laminação antes de dobrar na forma desejada usando dobradores de tubo CNC.
Assistência médica
Existem muitas restrições e demandas no setor de saúde quando se trata da seleção de materiais. No entanto, os materiais de chapa metálica estão sempre prontamente disponíveis na maioria dos casos. Como as ferramentas médicas exigem alta precisão e qualidade, as tecnologias de chapa metálica podem ajudar a identificar falhas nos projetos e fazer as alterações necessárias.
Além disso, a maioria das técnicas de fabricação de metal agora são automatizadas, reduzindo o erro humano e melhorando a precisão. Este processo também oferece a oportunidade de solicitar instrumentos médicos especialmente projetados para funções específicas.
As propriedades das chapas metálicas também as tornam adequadas para o setor de saúde. Alumínio e aço inoxidável são ideais para aplicações de ressonância magnética porque não são afetados por campos magnéticos. Ferramentas de alta precisão, como bisturis e ferramentas cirúrgicas, também podem ser feitas de chapa metálica. A natureza quimicamente inerte desses materiais também os torna valiosos, de modo que podem ser facilmente esterilizados e limpos.
Appliances
Dificilmente existe um eletrodoméstico em uma loja de ferragens que não seja feito de chapa de metal ou fechado com chapa de metal. A ampla disponibilidade de materiais de chapa metálica e processos de fabricação avançados permitem o design de produtos de alta qualidade para a indústria de eletrodomésticos.
A fabricação de chapas metálicas ajuda a criar tanto os gabinetes quanto as partes internas dos aparelhos, garantindo o cumprimento das especificações e tolerâncias. Alguns exemplos de aparelhos incluem tubos capilares, misturadores e misturadores, utensílios de cozinha, dispensadores, etc.
Expositores e Eletrónica
Várias aplicações de fabricação de chapas metálicas são encontradas na indústria eletrônica. A fabricação de chapas metálicas auxilia na prototipagem de componentes eletrônicos, incluindo computadores, celulares, tablets, iluminação LED, equipamentos audiovisuais, drones, equipamentos de telecomunicações, etc.
Corte a laser, corte por jato de água, prensas puncionadeiras CNC para chapas metálicas e dobradeiras tornam a fabricação de chapas metálicas eletrônicas mais barata. O processo também é muito rápido, o que significa que você pode examinar os protótipos mais rapidamente e colocar os produtos no mercado rapidamente.
invólucroures
Sempre que houver necessidade de encapsular mecanismos eletrônicos, a fabricação de chapas metálicas pode atender a essa necessidade. Garante carcaças e gabinetes econômicos para proteger equipamentos elétricos e caixas de engrenagens sensíveis. As peças fabricadas em chapa metálica também protegem o equipamento do meio ambiente, evitando a entrada de sujeira no equipamento. Além disso, uma série de recortes pode ser produzida para conexões de cabos, como painéis de LED, HDMI, tubos de luz e janelas de vidro.
Vantagens e Desvantagens da Fabricação de Chapas Metálicas
A fabricação de chapas metálicas envolve várias técnicas e processos. Portanto, os benefícios e limitações variam de acordo com o processo escolhido. Esta seção destaca as vantagens e desvantagens da fabricação de peças de chapa metálica.
Vantagens
Eficiência e Precisão
As tecnologias de chapa metálica melhoraram significativamente nos últimos anos para criar produtos com mais rapidez e eficiência. Ele pode produzir protótipos mais rapidamente com a mesma velocidade e precisão que pode dar na produção. Por exemplo, feixes de laser podem cortar aço de 1 mm de espessura a uma velocidade de 18 m/min. Também é possível otimizar a potência e a velocidade do bico, dependendo do seu projeto.
Além disso, a maioria das técnicas de chapa metálica são automatizadas. Depois de inserir os códigos no computador, as máquinas começarão a trabalhar com a precisão necessária. O componente resultante tende a ter poucos ou nenhum defeito. Limitar o erro humano no processo garante ainda mais a precisão dos resultados.
Uma Ampla Gama de Técnicas e Materiais
Existem várias técnicas usadas para dar vida a uma peça fabricada em chapa metálica. Essas técnicas incluem corte, dobra, puncionamento, estampagem, laminação, etc. Cada um dos processos tem seu propósito distinto de criar diferentes formas e tamanhos de componentes. Há também muitas opções de acabamento de superfície para escolher sempre que um componente requer acabamento adicional.
Da mesma forma, você pode escolher entre uma ampla variedade de materiais de chapa metálica, incluindo aço inoxidável, alumínio, cobre, aço e outros metais personalizados. A escolha do material dependerá da aplicação final do produto.
Fabricação Lightwoito partes
A fabricação de chapas metálicas é um excelente processo de fabricação para projetos leves. Indústrias como as indústrias aeroespacial e automotiva dependem da fabricação de chapas metálicas para materiais e técnicas avançadas. Essa técnica de fabricação ajuda a produzir componentes que melhoram a economia de combustível de automóveis e aeronaves, garantindo eficiência. Construções leves de fabricação de chapas metálicas também são fundamentais para o sucesso da arquitetura, máquinas-ferramentas e engenharia em geral.
Desvantagens
Custos iniciais elevados
A fabricação de chapas metálicas requer alto capital inicial para ferramentas e equipamentos empregados. Processos como laminação e estampagem precisam de equipamentos e ferramentas personalizados. Equipamentos personalizados podem ser bastante caros e lucrativos apenas quando fabricados em grandes quantidades. Essa técnica também pode exigir trabalho manual e pode aumentar os custos de produção. A automação pode ajudar a reduzir os custos de mão de obra, mas só é viável na produção de grandes quantidades.
Operações complexas de dobra
As operações de dobra podem ser complicadas devido aos aspectos de tentativa e erro e cálculos necessários no ciclo de projeto. Torna-se ainda mais desafiador quando um alinhamento de eixo e furo são necessários. O uso de metais espessos tornará o processo mais desafiador e pode fazer com que o produto final falhe eventualmente.
Projetos limitados
Apesar da flexibilidade de muitos metais, transformá-los em designs e formas altamente complexos com o processo de fabricação de chapas metálicas é quase impossível. Ao contrário do processo de moldagem por injeção, que pode produzir formas complexas, a fabricação de chapas metálicas produz produtos finais quadrados com uma aparência básica.
8 Tips para Reduza os custos de fabricação de chapas metálicas
A fabricação de chapas metálicas pode ser trabalhosa, o que pode aumentar os custos de fabricação. Portanto, faz sentido escolher soluções de design simples sempre que as especificações permitirem. Esta seção fornece oito dicas eficazes para reduzindo os custos de fabricação de chapas metálicas.
1. Escolha as matérias-primas certas
Escolher as matérias-primas apropriadas para a produção ajudará a reduzir o custo de fabricação. É preferível escolher materiais de baixo custo, como aço de baixo carbono e aço laminado a quente durante a fase de prototipagem.
Além disso, é melhor usar o material metálico mais acessível que possa executar com eficácia as funções das peças para as peças de produção final. Por exemplo, você pode considerar o alumínio em vez do aço inoxidável. O alumínio é mais barato que o aço inoxidável, mas também pode oferecer propriedades semelhantes às esperadas deste último. Isso ajudará você a economizar custos gerais de fabricação.
Se o seu componente for em ambiente de hostel, deverá optar por metais pré-banhados. Esses metais são menos propensos a enferrujar, portanto, economizarão os custos de acabamentos adicionais.
2. Use um medidor de folha comum
O tamanho e a bitola padrão da folha são ideais para o design. Encomendar medidores exclusivos de chapas metálicas pode aumentar os custos de produção. Os medidores padrão geralmente estão prontamente disponíveis e não haverá necessidade de um longo processo de pedido. Portanto, escolher as classes de metal de acordo com as condições atuais do mercado e usar a bitola comum ajudará a reduzir os custos associados às bitolas variáveis.
3. Evite soldagem e chapeamento
Outra maneira de reduzir os custos de fabricação de chapas metálicas é evitar o revestimento e a soldagem. A soldagem de chapas metálicas pré-revestidas não é tão segura; libera óxido de zinco tóxico no meio ambiente. O risco de soldagem tende a aumentar os custos de fabricação, principalmente quando se utilizam chapas pré-galvanizadas.
Por exemplo, o aço laminado a frio não revestido também precisará de revestimento para melhorar suas propriedades de resistência à corrosão. O processo geral de galvanização aumenta o prazo de entrega e os custos de fabricação. Portanto, é melhor evitar qualquer coisa que tenha a ver com revestimento e soldagem.
4. Evite elementos de design complicados
Embora projetos complexos tenham valor estético, eles tendem a aumentar o custo de fabricação. Por exemplo, adicionar muitos cortes e pequenas dobras com metais grossos causará dificuldades durante a fabricação. Eles exigirão várias ferramentas de fabricação diferentes e também aumentarão os riscos de obter resultados imprecisos durante o processo, aumentando os custos.
Portanto, os projetos devem ter curvas angulares simples que sigam as dicas de projeto discutidas anteriormente. Outra maneira de reduzir os custos de fabricação de chapas metálicas é manter o raio de curvatura estável. Recursos como bordas chanfradas, furos cegos e bolsões usinados devem ser evitados, se não forem obrigatórios. Todos esses recursos adicionais aumentam o tempo de entrega e os custos de produção.
5. Raio de curvatura ideal
Usar a geometria ideal no projeto da peça é outra maneira de reduzir os custos de fabricação de metal. O raio interno da dobra deve estar entre 0.030 polegadas (0.762 mm) e a espessura do material. Seguir isso permitirá que os fabricantes formem os raios com ferramentas específicas para essas geometrias. Não haverá necessidade de um conjunto de ferramentas especializado ou outras alternativas que possam aumentar os custos de fabricação.
6. Fique com tolerâncias apertadas apropriadas
Cada zero adicionado à tolerância aumentará o custo de fabricação. Características de tolerância mais apertadas são muitas vezes mais difíceis de fabricar, exigindo ferramentas especiais colocadas sob grande tensão. Essas ferramentas também requerem substituição constante. Tudo isso se combina para aumentar os custos de fabricação de chapas metálicas.
Apenas algumas partes da superfície desempenham um papel vital no funcionamento, por isso é melhor alocar tolerâncias críticas a essas superfícies. Isso permite que você reduza tolerâncias rígidas enquanto mantém as necessidades essenciais de desempenho dos componentes e economiza custos.
7. Considere fixadores rápidos e frugais
Fixadores sofisticados e personalizados aumentam os custos de fabricação e retardam o processo de fabricação. Portanto, é melhor ficar com fixadores prontamente disponíveis, rápidos e econômicos.
8. Considere as opções de acabamento que minimizam os custos
A escolha do processo de acabamento dependerá de vários fatores, incluindo os requisitos estéticos e aplicações das peças. Por exemplo, se a operação do componente for em um ambiente hostil, usar um metal pré-revestido será melhor. Atrasar acabamentos como serigrafia e gravação até o último estágio da produção também pode ajudar a reduzir custos.
Alguns materiais não requerem um acabamento especializado porque são naturalmente resistentes à corrosão. Adicionar acabamentos especializados a esses materiais aumenta os custos de fabricação e aumenta o prazo de entrega. Acabamentos padrão como passivação, cromagem, etc., são muito baratos e rápidos.
Conclusão
Considerar chapas metálicas para aplicações de fabricação é uma ótima escolha. Neste artigo, discutimos detalhadamente a fabricação de chapas metálicas, cobrindo tudo o que você precisa para começar seu projeto.
É crucial compreender os vários processos, diretrizes básicas de projeto, materiais e acabamentos envolvidos na fabricação de chapas metálicas. Cada um desses fatores desempenha um papel importante para extrair o melhor do seu projeto. As informações fornecidas neste documento irão guiá-lo na tomada da melhor decisão para o seu projeto.
