Tipos de processos de fabricação de metais e suas aplicações

É importante que um material passe por diversas processos de fabricação de metal antes de usá-lo para suas tarefas de montagem e fabricação. Esses processos de fabricação de metal podem variar, e isso depende do que você pretende usar o metal. No entanto, você pode usá-los em várias aplicações decorativas, industriais ou estruturais. Existem diferentes tipos de projetos de fabricação de metal.

Na maioria dos casos, os fabricantes combinam um tipo com outros tipos. Esses métodos incluem qualquer um ou alguns de estampagem, fundição, corte, extrusão, etc. Além disso, esses métodos de fabricação de peças metálicas revelam as propriedades de um metal e quão versátil ele é em aplicações específicas.

O que é Fabricação de Metais?

A fabricação de metais é um processo de corte, conformação e moldagem de materiais metálicos para criar um produto final. Em vez de montar o produto a partir de componentes pré-preparados, a fabricação envolve o uso de matérias-primas ou semiacabadas para a produção do produto final. A fabricação de metais é útil tanto para produtos em estoque quanto personalizados, e compreender todo o processo de fabricação de metais ajuda os engenheiros a otimizar o projeto e a eficiência da produção.

Você pode criar a maioria dos produtos personalizados a partir de diferentes metais comumente usados, bem como suas ligas. Esses fabricantes de metal geralmente começam com componentes de metal bruto, como hastes, barras, folhas, etc. para criar novos produtos.

Fabricantes de equipamentos, revendedores e contratantes fazem uso de fabricantes de metal ao lidar com diferentes projetos. Os fabricantes geralmente enviam seus desenhos para licitação em diferentes trabalhos e então começam a construir o projeto assim que recebem o contrato. Eles começam a planejar obtendo os materiais certos. O próximo passo é contratar os serviços profissionais de um engenheiro para programar as máquinas CNC.

Além disso, as oficinas de fabricação podem utilizar muitos processos para criar o produto final. Além disso, elas oferecem serviços de acabamento como revestimento, polimento, pintura e rebarbação para o produto final. Observe que acabamento e fabricação são diferentes.

O acabamento não é um processo primário, em contraste com a fabricação de metal, e ajuda a tratar o exterior de um produto. Por outro lado, as técnicas de fabricação moldam um produto ou criam um novo.

Diferentes tipos de fabricação de metal

A seleção de um método específico para a fabricação de metal que seja adequado a um produto específico depende de alguns fatores

• Geometria da peça projetada
• Os materiais que você usa
• A finalidade pretendida do produto

Abaixo estão os processos de fabricação de metal:

Formação do elenco

A fundição ocorre quando o metal fundido é transferido para uma matriz ou molde e deixado para esfriar e endurecer, tomando a forma desejada. Além disso, esse processo é perfeito durante a fabricação em massa de peças, reutilizando o molde para produzir produtos semelhantes. A fundição vem em diferentes formas, incluindo fundição em matriz, fundição em molde semipermanente, fundição em molde permanente, etc.

Fundição sob pressão é o processo de forçar metal líquido em um molde de aço. O molde é uma matriz. Durante a fundição sob pressão, você coloca o metal que está injetando sob alta pressão e o mantém no lugar para endurecer. Este procedimento é ótimo para aplicações de alta velocidade.

A fundição em molde semipermanente apresenta núcleos expansíveis, o que os torna menos dispendiosos para remover e gerenciáveis. Para fundição em molde permanente, os fabricantes de componentes de metal podem produzir fundições mais fortes em comparação com o uso de fundição sob pressão. No entanto, removê-los do produto final pode ser difícil.

Há também fundição em areia. Com esse processo, você pode criar fundição pressionando um padrão específico em uma mistura de areia. Isso cria um molde, onde você pode despejar o metal fundido. É um processo lento, mas é menos dispendioso em comparação a outros tipos de fundição. Além disso, é útil ao lidar com designs complexos.

Corte

Este é um dos métodos mais comuns de fabricação de metal. Ele lida com a divisão de uma peça de metal em pedaços menores. Enquanto o método de corte mais antigo é a serragem, os métodos modernos de corte incluem tesouras elétricas, corte a jato de água, corte a laser, etc.

Você pode se envolver no corte de diferentes maneiras, incluindo o uso de ferramentas elétricas, ferramentas manuais e cortadores CNC. Às vezes, o corte pode ser o estágio inicial na fabricação ou pode ser o único processo.

Outro tipo de corte é o corte por matriz. Esse processo de corte faz uso de uma matriz para fatiar metal. Matrizes são ferramentas especialmente projetadas que têm bordas afiadas. O corte por matriz rotativo faz uso de uma matriz giratória para cortar material, que você então alimenta através da prensa.

Você também pode usar corte de matriz de mesa plana. Este método de corte também serve para materiais metálicos mais grossos e para cortar formas.

perfuração

As prensas de punção apresentam torres bem moldadas que auxiliam na batida de metais através de matrizes, o que cria furos. Qualquer produto resultante pode ser peças de metal perfuradas que ajudam na fixação. Você pode obter punções menores manualmente, enquanto a maioria das prensas de punção são mecânicas. Além disso, as prensas de punção CNC se tornaram comuns e são adequadas para metalurgia leve e pesada.

desenho

O desenho faz uso da força de tração para puxar o metal através e dentro de matrizes cônicas. Esta matriz transforma o metal para assumir uma forma mais fina ao esticá-lo. Você pode desenhar em temperatura ambiente em um processo chamado desenho a frio. No entanto, você pode aquecer a peça de trabalho para ajudar a reduzir a força necessária.

O processo também é de estampagem profunda sempre que a profundidade do produto final for maior ou igual ao seu raio. Na maioria das vezes, ele usa uma configuração de matriz adequada para transformar folhas em branco em recipientes com formato de caixa ou cilíndrico.

Dobrando

Dobrar é um processo de fabricação de metal que permite manipular o metal para dobrar em um ângulo específico. Usar uma prensa de freio é o mais frequentemente usado, pois aperta o metal para criar vincos nele. Além disso, você coloca a peça de trabalho entre a matriz e o punção, com o punção fornecendo pressão que a força a vincar.

O processo ajuda a moldar as folhas de metal. Além disso, você pode conseguir a dobra batendo na peça de trabalho até que ela dobre. Você também pode usar uma máquina de dobrar. Esta máquina possui um painel frontal, que levanta para cima. Isso faz com que o metal estendido dobre, uma superfície de metal plana onde você pode colocar sua folha plana e uma braçadeira que garante que a peça de trabalho permaneça no lugar.

Soldagem

A soldagem permite a união de pelo menos duas peças de metal combinando pressão e calor. Esse processo é bem conhecido porque as peças individuais podem assumir qualquer tamanho, forma ou formato. Alguns procedimentos de soldagem bem conhecidos incluem soldagem MIG, soldagem a arco ou eletrodo revestido, soldagem a arco com núcleo de fluxo e soldagem a gás inerte de tungstênio (TIG).

Soldagem com gás inerte metálico (MIG) ou soldagem com arco de gás metálico (GMA) utiliza um suprimento externo de gás com um eletrodo de arame sólido para oferecer proteção contra fatores ambientais, garantindo que a soldagem aconteça mais rápido e seja contínua. Além disso, esse gás de proteção ajuda a criar menos fumaça durante a soldagem.

A soldagem a arco ou a eletrodo usa um eletrodo, que cria uma corrente elétrica. Essa corrente cria um arco elétrico sempre que toca o metal. A alta temperatura do arco solda o metal.

A soldagem a arco com núcleo de fluxo funciona com equipamentos e técnicas de fabricação semelhantes às fabricação de metais e soldagem processo, mas utiliza um fio autoprotegido. Aqui, utiliza-se um eletrodo de arame contendo um núcleo que produz a blindagem, dispensando a necessidade de uma fonte secundária de gás. Esta técnica de soldagem é mais portátil em comparação com os tipos de soldagem por eletrodo revestido ou MIG. No entanto, este método não pode ser usado em chapas mais finas.

A soldagem TIG (Tungsten Inert Gas) faz uso de hastes de eletrodo de tungstênio para criar arcos curtos, que são úteis na soldagem de metais pesados ​​durante a fabricação pesada. Com a soldagem TIG, você precisa de um profissional na área, porque é um processo muito difícil. No entanto, é útil para tarefas complexas e para a maioria dos produtos metálicos acabados.

Forjar

Assim como o corte, o forjamento é uma das técnicas de fabricação de metal mais antigas. Se você trabalhou com isso, certamente terá a ideia de uma lâmina martelando um bloco de bigorna sólido.

Até hoje, o forjamento é um método confiável, ainda usado para moldar metais em tamanhos diferentes. Além disso, o forjamento vem em diferentes tipos. Estes incluem forjamento de matriz aberta, forjamento a quente e forjamento a frio. Enquanto cada método vem com suas características únicas. Eles são todos semelhantes em sua utilização das forças de compressão na prensagem, dobra ou moldagem de um metal para assumir a forma escolhida.

Extrusão

O processo de extrusão não é específico para metais porque você também pode usá-lo na fabricação de polímeros e produtos plásticos. Além disso, eles são úteis na fabricação de perfis para componentes seccionais ou para vigas de alumínio ou aço.

Durante a extrusão, um tarugo sólido feito de metal ou liga passa pela matriz de ferramenta, que contém uma seção transversal única. Você pode conseguir isso usando um sistema hidráulico de alta pressão e alta potência, que permite que a matriz molde o tarugo. Imediatamente você ejeta o produto extrudado, então você pode submetê-lo a medidas de pós-processamento para se livrar de defeitos, dar a ele uma aparência melhor e fazer alguns ajustes.

Um perfil extrudado de alumínio é a aplicação mais usada para extrusões. Eles são úteis na fabricação de caixilhos de portas e janelas, montantes, grades, etc. Embora o alumínio não seja corrosivo, os fabricantes geralmente adicionam uma camada adicional de revestimento em pó ao material. Isso lhe dá uma melhor aparência estética e o torna duradouro.

Usinagem

Usinagem é outro método de fabricação de metal que envolve a remoção de material do trabalho para moldá-lo. Você pode executar esse processo de diferentes maneiras. A usinagem oferece diferentes processos. Vamos considerá-los.

Perfuração:

Este processo cria furos em materiais usando brocas. Essas brocas geralmente pressionam o material e giram rapidamente para criar furos circulares.

Passando:

O torneamento gira o metal usando um torno, enquanto a ferramenta de corte se move linearmente para se livrar dos metais ao longo de seu diâmetro. Além disso, você pode inclinar a ferramenta de corte de forma diferente para criar várias formas. Você pode conseguir isso usando uma máquina de torneamento CNC ou fazê-lo manualmente. Geralmente, a usinagem CNC é necessária quando você precisa ser muito preciso com as medições das peças.

fresagem:

Este método de fabricação de produtos de metal faz uso de ferramentas de corte rotativas para retirar materiais da sua peça de trabalho até obter o formato preferido. Durante a fresagem, você passa o metal lentamente para dentro da ferramenta de corte. Você também pode executar esta operação manualmente ou usando uma fresadora CNC.

Geralmente, a fresagem é um processo de acabamento. No entanto, você pode usá-la como a técnica principal para sua fabricação de metal. A fresagem também vem em diferentes tipos, incluindo fresagem de subida, fresagem angular, fresagem de forma, fresagem de face, etc.

Estamparia de metal

Este processo é especialmente útil para chapas metálicas como alumínio, latão/cobre, aço inoxidável, etc. Você também pode usar este procedimento com outros métodos de fabricação para obter o resultado desejado.

Uma aplicação importante da técnica de estampagem é vista na montagem e fabricação de componentes automotivos. Além disso, esse método ajuda a projetar componentes de veículos, incluindo calotas, firewalls, tampas de porta-malas, etc.

Outra razão pela qual a estampagem em l é ótima para automóveis é a capacidade de usá-la para criar designs personalizados e exclusivos. Entusiastas e fabricantes de carros podem capitalizar esse método e criar componentes para seus veículos.

Cisalhamento

O cisalhamento é um processo pelo qual você pode obter um corte reto e longo por meio do uso de duas ferramentas, uma ferramenta é colocada acima do metal, enquanto a outra ajuda a aplicar pressão e está localizada abaixo dela. A lâmina superior empurra o metal para baixo em direção à lâmina estacionária, fraturando-a como resultado. Essa fratura agora se espalha para dentro para obter a separação completa.

Além disso, o cisalhamento é ótimo para cortar materiais com diferentes formatos e para cortar pequenos comprimentos. Isso é possível porque você pode montar as lâminas em ângulos para ajudar a reduzir a força necessária.

Saiba mais sobre o processo de fabricação de metal pdf

Quais metais são normalmente fabricados?

Ductilidade (ou conformabilidade) é a principal propriedade do material que define se um metal pode ser fabricado ou não. Materiais altamente dúcteis, como ligas de alumínio, são fáceis de processar com diferentes tipos de processos de fabricação de metais, enquanto o aço inoxidável pode ser difícil. Esses materiais definem a base de trabalho de fabricação de metal em todas as indústrias.

Aços carbono

Você pode usar aços carbono em diferentes indústrias devido às suas propriedades. Você pode usar esses metais em construção, montagens de máquinas e outras aplicações de ponta. Eles são versáteis e podem suportar várias condições de trabalho. Além desses benefícios, os aços carbono são muito duráveis ​​e podem resistir ao desgaste.

Alumínio:

Este metal leve é ​​adequado para uso na fabricação. Devido à sua baixa densidade, você pode usar alumínio nas indústrias aeroespacial e automotiva. Isso ocorre porque é importante manter o baixo peso em tais aplicações. Ele tem uma alta relação resistência-peso e boas propriedades térmicas, o que o faz se destacar em quase todas as aplicações.

Bronze

Bronze é uma escolha menos popular entre os metais. Este material compreende uma grande porcentagem de estanho. Além disso, o bronze é resistente ao desgaste e à corrosão. Como um bom condutor de calor e eletricidade, este material é ideal para uso na indústria de manufatura.

Ligas de latão

Ligas de latão são uma combinação de zinco e cobre. Esses metais são maleáveis ​​e têm pontos de fusão baixos. Sua cor avermelhada os diferencia de outros metais. Devido à sua aparência atraente, você pode usá-los em aplicações onde a estética é uma grande preocupação.

Além disso, a liga de latão apresenta propriedades antibacterianas, o que as torna úteis na indústria médica. Você pode usar esse material para combater doenças. Além disso, você pode personalizar esse metal conforme seu desejo com base em sua composição.

Aço inoxidável

O aço inoxidável é conhecido por sua capacidade de resistir à corrosão e ferrugem e durabilidade. Ele tem um acabamento fino, semelhante a um espelho, o que aumenta seu apelo. Portanto, é altamente preferido entre os fabricantes. Além disso, você pode dobrar e soldar esse metal de acordo com seu desejo.

Cobre

Este metal não precisa passar por processamento extra antes de você poder usá-lo. O cobre tem boas propriedades como condutividade térmica e elétrica, maleabilidade, maciez, resistência à tração e ductilidade. Devido a essas propriedades, você pode usar cobre em muitas aplicações de alto desempenho.

Aço estrutural

Este tipo de aço é comumente integrado à indústria da construção. Você pode usá-lo na construção de edifícios e outras estruturas como pontes, túneis, etc. O aço estrutural compreende cerca de 2.1% de carbono. Para obter grande resistência, você pode aumentar a quantidade de carbono presente neste aço. No entanto, fazer isso reduzirá a ductilidade do aço.

Em algumas aplicações, você precisa considerar a quantidade de carbono necessária. Você precisa garantir que o conteúdo de carbono atenda aos requisitos do seu projeto desejado e alguns padrões específicos.

Titânio

Como um metal leve com alta resistência à corrosão, o titânio se tornou uma escolha preferível entre os fabricantes. Você pode usar esse aço em projetos médicos que tenham que lidar com substituições de articulações. Sua capacidade de se ligar ao osso o torna adequado para aplicações médicas.

Quais tecnologias você pode usar durante a fabricação de metal?

Você pode integrar diferentes tipos de tecnologias de fabricação de metal durante o processo de fabricação de metal. Aqui estão algumas tecnologias comuns nas quais você pode confiar;

Tecnologia Laser

Se você quer atingir uma fabricação precisa e rápida de metal, este método é o melhor que você pode integrar. Esta tecnologia requer que você faça incursões precisas em chapas metálicas com a ajuda de um laser. Este laser consegue isso derretendo, a uma temperatura acima de 1000 graus. Durante este processo, você precisará combinar um feixe de laser com oxigênio ou nitrogênio.

Você pode usar equipamento a laser para gravar material se feito corretamente com perícia. Para obter um melhor resultado, você pode usar um gravador a laser projetado exclusivamente para gravar materiais.

Software CAD

CAD, que significa Computer Aided Design, é um software popular usado em aplicações avançadas como fabricação de metal. Com este software, você pode criar designs que o ajudam em todas as técnicas de fabricação. O CAD permite que você crie modelos 3D que você pode atualizar a qualquer momento.

Além disso, o CAD ajuda você a traduzir os designs que você criou para a linguagem de programação. Este software é altamente confiável, o que o torna uma escolha preferida entre engenheiros. Como um software avançado, o CAD permite que você detecte dados importantes durante o processo de fabricação.

Corte a plasma

O corte a plasma é uma tecnologia comum usada na fabricação. Neste processo, você pode cortar metais usando plasma quente. É um processo de corte térmico que usa calor intenso. O plasma compreende elétrons e íons carregados, que são acelerados e colidem antes de formar uma tocha de plasma concentrada.

Completa

O processo de automação usa capacidades de programação durante a fabricação. É uma tecnologia sofisticada que permite que você use máquinas para executar tarefas específicas com base em algumas especificações ou configurações. Este processo de automação não requer realmente intervenção humana. Os benefícios da automação superam suas fraquezas. Este método melhora a consistência e a precisão, ao mesmo tempo que minimiza os custos operacionais.

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Quais são os prós e contras da fabricação de metal?

Prós da fabricação de metais

O metal é um material forte e durável, resistente a danos. Este material pode resistir ao teste do tempo, apesar de sua exposição ao uso rigoroso. Portanto, as fabricações de metal podem durar muito tempo sem a necessidade de substituí-las. Você pode considerá-las como uma ótima opção em aplicações que exigem durabilidade.

Existem várias aplicações onde você pode integrar fabricação especializada. Hoje em dia, é fácil adaptar fabricações de metal com base em sua preferência. Portanto, você pode obter um design e tamanho adequados para seu projeto pretendido. Abaixo estão os principais benefícios;

Versatilidade

O metal é versátil por natureza, pois é amplamente usado em muitas aplicações. Da construção à fabricação, os processos de fabricação de metal personalizados desempenham um papel crucial nessas aplicações.

Preços competitivos

Metais são produtos com preços competitivos que são considerados uma opção perfeita para a produção de uma ampla gama de itens. Além disso, eles são considerados uma alternativa econômica, pois são duráveis. Integrar esse material ao seu projeto ajudará você a economizar mais dinheiro. Além disso, os metais são mais acessíveis, o que os torna uma boa opção para uso em aplicações onde o custo é motivo de preocupação.

Simples de manter

Metais são um bom material que requer baixa manutenção, tudo graças à sua propriedade de resistência à corrosão. Devido à sua facilidade de manutenção, você pode usá-los em aplicações externas. Como um material resistente ao fogo e ao calor, você pode usá-los em temperaturas extremas. Devido às suas propriedades térmicas, as fabricações de metal são ótimas para uso industrial e comercial.

Contras da fabricação de metal

Os custos iniciais podem ser maiores

Embora seja mais barato a longo prazo criar itens a partir de uma matéria-prima metálica com base na durabilidade, o custo inicial pode ser maior em comparação com outros materiais

mais tempo

O uso da fabricação de metal pode levar mais tempo, especialmente quando há necessidade de ferramentas personalizadas.

Mais procedimentos de acabamento

Uma vez que a fabricação é concluída, há uma grande chance de que alguns metais exijam mais procedimentos de acabamento, como rebarbação e pintura. Isso pode atrasar a produção, bem como aumentar os preços gerais.

Restrições de design

Durante a construção de sistemas complicados, os metais podem sofrer restrições de design. Isso pode levar a componentes com tamanhos diferentes, tamanhos pequenos ou formas incomuns.

Quais são as aplicações da fabricação de metais?

Abaixo estão algumas das áreas onde produtos de fabricação de metal pode ser aplicado:

Indústria aeroespacial

Você pode usar fabricação de metal em aeronaves. Isso inclui aviões comerciais e aviões militares. Este campo não pode existir sem o uso de fabricação de metal.

Construção

A maioria dos engenheiros e arquitetos prefere usar produtos/peças fabricados em metal para suas tarefas. A estrutura importante para armazéns, pontes, edifícios e muitas megaestruturas é fabricada a partir de escadas de aço, vigas, vigas, plataformas e corrimãos, que são fabricados por fabricantes de metal. Você não pode falar sobre construção sem discutir a fabricação de metal.

construção naval

Itens usados ​​para fabricação de metal são importantes em diferentes equipamentos usados ​​na construção naval. Alguns dos itens são escadas, pisos de aço, tubos de transporte, plataformas, escadas, etc.

Fabricação de Hardware

Os fabricantes lidam com a fabricação de metais para uso em diferentes componentes de hardware e é por isso que os computadores conseguiram se espalhar por toda parte. A fabricação de metais garantiu que os sistemas de computador permanecessem fortes para uso em escritórios e em casa por quase 40 anos.

Mineração

O aço é muito importante no setor de mineração porque a maioria das ferramentas usadas aqui, como picaretas, pás, escavadeiras, etc., precisam de aço para serem construídas. Engraçado o suficiente, o aço pode ser visto como um subproduto da mineração porque ele não pode existir na ausência dos metais necessários para fabricá-lo.

Militar

A indústria militar trabalha com fabricação de metal para vários itens. Isso inclui armaduras corporais, aeronaves, munições, submarinos, etc.

Energia

O setor de energia também trabalha com fabricação de metais. Isso inclui negócios que produzem eletricidade a partir de fontes nucleares, sol, petróleo e gás, etc. Alguns bens usados ​​no campo de energia que são fabricados por meio da fabricação de metais incluem escudos eletromagnéticos, torres de transmissão, núcleos de transformadores, turbinas eólicas, oleodutos, eletroímãs, etc.

Conclusão

A fabricação de metal é importante em muitas indústrias e é por isso que é importante entender os tipos de fabricação de metal, bem como a precisão necessária para atingir componentes de alta qualidade. Em relação à fabricação de metal, é importante trabalhar com um provedor de serviços profissional.

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Perguntas frequentes