O aumento da demanda por produtos customizados motivou pesquisas que mostraram que a chapa metálica é um material versátil que pode ser transformado em diversos formatos. A transformação é realizada usando processos simples de formação de chapa, como dobra de metal, para moldar a chapa nos formatos desejados, necessários para vários fins de produção. Numerosas técnicas estão envolvidas para conseguir isso, e aprender como dobrar chapas metálicas requer um conhecimento básico.
Este artigo analisará a importância da dobra de chapa metálica, como ela é feita e seu papel na processos de fabricação de chapas metálicas. Ele também inclui algumas dicas úteis para dobrar placas de aço.
Qual é o significado: dobra de chapa metálica?
O processo de dobrar ou moldar chapas metálicas para criar um produto com uma geometria específica é chamado de dobra de metal. Com a ajuda de um dobrador de chapa metálica, uma força é aplicada a uma peça para alterar sua geometria e produzir a forma desejada. Realizar um procedimento de dobra de chapa metálica não é tão fácil quanto parece; os muitos requisitos são verificar o material do produto, calcular o fator k, determinar o formato do metal e muito mais. O metal é particularmente único em operações de dobra devido à sua maleabilidade.
Uma variedade de máquinas realiza o trabalho de dobra para as indústrias de manufatura. Para realizar a mesma tarefa, uma única máquina pode empregar múltiplas técnicas de dobra. Os mesmos procedimentos, que serão abordados com mais detalhes posteriormente neste artigo, são utilizados para todos os produtos cujo processo de fabricação exige dobramento. Vamos direto ao processo de dobra de chapa metálica.
Como dobrar chapas metálicas?
Uma variedade de máquinas estão disponíveis para dobrar chapas metálicas. Normalmente encontrada em pequenas oficinas mecânicas, o tipo de dispositivo mais popular é a prensa dobradeira. Pode ser operado manualmente ou com controle numérico computadorizado (CNC) e sistema hidráulico. Ambas as máquinas funcionam com os mesmos princípios, mas a experiência do operador varia. O procedimento a seguir se concentra em como uma máquina dobradeira CNC opera:
- Determine os parâmetros de design
Determine os parâmetros do projeto, como a força necessária, a linha de dobra (o local onde a força é aplicada) e a sequência de dobras (se houver), antes de usar a prensa dobradeira para chapa metálica. Há também a decisão de qual matriz usar nas curvas.
- Configure a impressora freio de dobra
A dobradeira CNC deve ser programada com as informações calculadas para configurar a prensa dobradeira. Só então será possível determinar a dobra adequada e a sequência para fazer as dobras no metal. A ferramenta e a matriz apropriadas devem ser fixadas para preparar a prensa e o freio para dobrar.
- Alinhe a peça
Alinhe o metal em torno da matriz e da ferramenta. A chapa metálica será dobrada na linha de dobra pela operação da máquina.
- Engate a prensa dobradeira
Pressione o botão de liberação para aplicar os parâmetros de força inseridos na dobradeira CNC na segunda etapa. A peça pode ser retirada e preparada para a próxima etapa de produção após a prensa dobradeira ter dobrado o metal.
Métodos de dobra de chapa metálica
Aqui estão os métodos padrão de dobra de chapa metálica:
Dobragem por Tração Rotativa
O processo de dobra rotativa envolve fixar a chapa metálica a uma matriz giratória e puxar o metal ao redor da matriz para criar uma forma cujo raio corresponda ao raio de curvatura necessário. Um mandril de suporte interno é freqüentemente usado nesta técnica para evitar que a chapa dobrada enrugue.
Dobragem de Rolos
A chapa metálica pode ser dobrada em rolos, tubos, cones ou formas curvas usando a técnica de dobra de rolo. Conjuntos de rolos são usados neste processo especial de conformação de chapa metálica para alimentar e dobrar o estoque de metal na curvatura necessária.
As chapas metálicas podem ser formadas em vários perfis de seção transversal com múltiplas curvas de dobra usando dobra por rolo. É benéfico para a produção de componentes de chapa metálica extremamente longos com larguras de até 20 polegadas e espessuras variando de 0.004 a 0.125 polegadas. A dobradeira de rolos, por exemplo, pode ser usada para fazer prototipagem rápida peças como painéis, trilhos e prateleiras, que geralmente são utilizadas em edifícios para aplicações de HVAC, iluminação e coberturas.
Fundo
Uma variação de flexão em V conhecida como “bottoming” ou “bottom bending” também resolve o problema de retorno elástico. Após a dobra, é necessário exercer força adicional através da ponta do punção para deformar a chapa metálica na região de dobra.
O fundo fornece um controle preciso sobre o ângulo de curvatura, assim como a curvatura a ar. No entanto, exige uma prensa de tonelagem maior do que a dobra inferior.
Dobra de ar
Semelhante à técnica de dobra em V, a dobra a ar também usa um punção em forma de V e uma matriz para dobrar chapas metálicas. O punção na técnica de dobra a ar, em contraste com o método tradicional de dobra em V, não pressiona a folha no fundo da cavidade. Ao contrário da dobra em V tradicional, permite maior controle sobre o ângulo de dobra porque deixa espaço (ou ar) embaixo da chapa.
Por exemplo, suponha que você dê um soco e morra em um ângulo de 90°. Os ângulos de curvatura podem ser alcançados com o método de curvatura a ar em qualquer lugar entre noventa e oitenta e um graus. Como ele experimenta menos retorno elástico – um termo que descreve a recuperação parcial de uma peça de chapa metálica dobrada em sua geometria antes de aplicar força de flexão – esse método também garante um resultado mais preciso. Curvas irregulares são causadas por retorno elástico, o que não é desejável.
Limpar Dobrar
A técnica de dobra de limpeza usa uma almofada de pressão para segurar a chapa metálica contra uma matriz de limpeza. A borda da folha que se projeta além da matriz e da almofada de pressão é então forçada pelo punção a dobrar sobre a extremidade da matriz.
Você pode criar dobras desejadas (e ângulos de dobra) com menos força ao usar esse método porque ele tem uma boa vantagem mecânica. No entanto, pode haver melhores opções para fazer ângulos de curvatura acentuados, porque isso exigiria uma máquina mais sofisticada que pudesse aplicar força horizontal.
dobra em V
A técnica mais popular para dobrar chapas metálicas é a dobra em V. O método de dobra em V, como o próprio nome sugere, usa um punção e uma matriz em forma de V para dobrar o metal nos ângulos desejados. A peça de chapa metálica é forçada na ranhura “em forma de V” da matriz pelo punção em forma de V, criando chapa metálica com vários ângulos de curvatura. Por exemplo, dependendo do punção em forma de V e do ângulo da matriz, você pode obter ângulos de curvatura agudos, obtusos ou de 90°.
Que equipamento é necessário para dobrar chapas metálicas?
Se você deseja resultados precisos e excelentes ao dobrar chapas metálicas, você deve usar ferramentas especializadas. As três ferramentas essenciais comuns para dobrar chapas metálicas são dobradeiras hidráulicas, dobradeiras manuais e tesouras.
Máquinas de dobra de metal ou dobra hidráulica CNC
Uma dobradeira hidráulica é uma ferramenta mais sofisticada para dobra de chapas metálicas. Esta máquina possui um sistema hidráulico que permite dobrar chapas mais grossas e maiores. Possui também um sistema de controle digital que permite programar e realizar diferentes dobras automaticamente. É ideal para grandes empresas de manufatura que produzem grandes peças de chapa metálica.
Máquinas Dobradeiras Manuais
A chapa metálica é normalmente dobrada usando uma máquina de dobra (ou dobra) manual. O tamanho da ferramenta varia de acordo com a espessura da chapa e é comumente utilizada para dobras simples. Pequenas empresas e oficinas de usinagem frequentemente o escolhem porque também é razoavelmente simples de usar e transportar.
Guilhotina Hidraulica CNC
A chapa metálica é quebrada em pedaços com uma tesoura. Suas funções incluem cortar formas geométricas precisas de chapas metálicas antes de serem dobradas; eles podem ser manuais ou elétricos.
Quais são as diversas técnicas para dobrar chapas metálicas?
Múltiplas ferramentas implicam uma variedade de técnicas de dobra de metal. Para selecionar o melhor método para sua empresa, você deve primeiro entender as diferenças entre as diversas abordagens.
Dobra a laser
A dobra a laser é um método relativamente novo que cria curvaturas excelentes utilizando a precisão de um feixe de laser. Os benefícios das dobradeiras e do corte a laser são combinados em uma dobradeira a laser.
Primeiro, corte a folha de metal no tamanho e formato apropriados usando o laser. Em seguida, continue a usar o laser para aquecer a área dobrada da chapa para tornar o metal mais flexível e, portanto, mais fácil de dobrar. Uma prensa dobradeira convencional é usada para dobrar a folha após ela ter sido aquecida.
A capacidade de dobrar chapas extremamente grossas com rapidez e precisão é apenas um dos muitos benefícios desta técnica de dobra. Além disso, permite a criação de dobras com ângulos extremamente agudos sem correr o risco de a chapa rachar ou deformar.
Aperte o freio
A prensa dobradeira é essencial para a produção de estruturas que envolvam trabalhos em chapa metálica. Uma folha de metal é dobrada puncionando-a no formato desejado contra uma matriz. Você pode dobrar folhas de até 20 mm de espessura com esta máquina. As dobradeiras mecânicas e hidráulicas são os dois tipos de dobradeiras.
Você pode criar curvas em forma de U ou V com uma prensa dobradeira. Quando o metal é totalmente perfurado no formato da matriz, uma curvatura em V em forma de V é feita. Este tipo de dobra está limitado a chapas com espessura não superior a 2 mm.
Uma prensa dobradeira também pode realizar uma dobra de ar, na qual o punção apenas pressiona a folha no ângulo necessário, em vez de totalmente na matriz. Uma ferramenta versátil, a prensa dobradeira pode dobrar chapas de várias espessuras de várias maneiras. Entre em contato imediatamente com especialistas em dobra de metal para saber mais sobre suas capacidades.
Dobragem manual
Você pode dobrar chapas de metal manualmente se não tiver uma dobradeira. Para começar, você deve determinar a tolerância de flexão da chapa com base no tipo de metal que está usando. Depois disso, use um marcador para indicar as linhas de dobra da folha e corte-a no tamanho adequado. Coloque a placa firmemente dentro de um torno com um bloco de madeira como guia para o molde.
Em seguida, bata suavemente a folha contra o bloco de madeira com um martelo até que o metal mude de forma. Folhas mais grossas podem quebrar, portanto este método só é recomendado para folhas com largura não superior a 2 mm.
Embora possa ser rápido e fácil de fazer manualmente, a dobra manual não pode corresponder à precisão e qualidade que uma dobradeira pode fornecer. Aconselha-se a utilização de uma dobradeira para chapas mais grossas ou dobras mais complexas para evitar a quebra da chapa.
Quais materiais funcionam bem para dobrar chapas metálicas?
Uma dobradeira não pode dobrar um material elástico-plástico. Se tentar, também poderá danificar sua máquina. Ao selecionar materiais para dobra de chapas metálicas no processo de fabricação, cuidados especiais devem ser tomados. Vamos dar uma olhada em alguns dos melhores materiais para dobra e conformação de chapas metálicas.
- Cobre
O material anticorrosivo mais forte também é o mais barato. Cobre é usado para produzir dobra de chapas metálicas de alta precisão. O cobre é um material testado e comprovado, amplamente utilizado em muitas indústrias de dobra de metal para uma variedade de aplicações.
- Aço inoxidável
Quando o produto resultante requer robustez e maior resistência metálica, aço inoxidável é o primeiro material que vem à mente. Para moldar o produto, o aço inoxidável também requer o uso de uma dobradeira de chapa de alta potência.
- Titânio
O titânio é um material resistente à corrosão e de alta resistência, ideal para técnicas de dobra de chapas metálicas. Se o seu produto for um equipamento médico ou esportivo, o titânio deve ser o material preferido em sua lista.
- Alumínio
Alumínio é comumente encontrado em aplicativos leves. Dobrar o material de alumínio requer cuidados especiais para evitar colapsos ou rachaduras nos cantos.
- Aço carbono
O aço carbono é um dos materiais mais versáteis e duráveis para fabricação de chapas metálicas. Por ser reciclável, este material também ajudará a reduzir a pegada de carbono.
Estes são alguns dos melhores materiais para dobrar chapas metálicas. Dentre os materiais citados acima, o aço carbono é o mais utilizado. Muitos outros metais podem ser úteis no processo de dobra. Porém, antes de finalizar o material, faça uma pesquisa completa.
Principais dicas para dobrar chapas metálicas
Para garantir que sua dobra de metal ocorra sem problemas, fornecemos algumas dicas a serem consideradas em suas técnicas de dobra de chapa metálica:
Evite dobrar-se para um canto interno afiado
A tensão interna aumenta quando os cantos internos dobram acentuadamente. Mesmo que o metal seja dúctil e maleável, é suscetível a rachaduras. Este problema pode ser significativamente reduzido se o raio da ferramenta de dobra for considerado. Trabalhando para frente e para trás entre as linhas de dobra, dobre gradualmente a chapa até o ângulo desejado.
Fique de olho no raio de curvatura interno, que deve ser igual à espessura da chapa formadora. Por exemplo, ao dobrar uma chapa de metal com 3 mm de espessura, o raio de curvatura interno também deve ser de 3 mm. O mesmo se aplica ao ângulo de curvatura, que não deve ser superior à espessura total da chapa metálica.
Use calor para curvas grossas/pesadas
Alguns metais são propensos a quebrar ou rachar quando dobrados à força. Esses metais necessitam de calor em vez de força para atingir a curvatura desejada na chapa metálica. Em relação à dobra com calor, são utilizados dois termos técnicos: conformação a quente e recozimento. O recozimento suaviza o metal, tornando-o mais maleável. A dobra a quente consiste simplesmente em aquecer o metal até que fique vermelho e depois usar força para dobrá-lo. Essas técnicas reduzem significativamente a probabilidade de quebra e rachadura do metal.
Use tolerância de dobra
A tolerância de dobra é uma propriedade do metal que determina a facilidade com que ele pode ser dobrado. Recomendamos que você execute cálculos de tolerância de dobra para determinar o comprimento da folha necessário para fazer uma dobra em ângulo e raio específicos. Considerar a tolerância de dobra e a força de dobra durante o processo de fabricação ajudará você a obter um resultado de produto mais limpo. Também o ajudará a produzir um modelo de fabricação achatado com precisão.
Aplicações de chapas dobradas
Na indústria de processamento de metais, um dos processos mais importantes é a dobra de chapas metálicas. Por exemplo, uma vez que os fabricantes de automóveis experimentam várias formas para encontrar o componente automóvel ideal que complemente o seu design, esta fase é crucial. Grandes peças de motor podem ser produzidas usando o processo em nível industrial.
No entanto, também pode fabricar peças pequenas para substituir componentes desgastados do motor. Todos os métodos de dobra de chapa metálica consideram procedimentos padrão para garantir precisão em todo o processo de produção, mesmo que vários processos estejam envolvidos.
Conclusão
Para evitar falhas durante o processo de fabricação, é essencial seguir as regras de dobra de chapas e possuir proficiência em múltiplas funções. Se as medidas adequadas forem tomadas, isso pode se tornar administrável. Contato Zintilon fabricação de chapas metálicas para encontrar soluções para todos os seus problemas de dobra de chapas metálicas.
Perguntas frequentes
Como o corte a laser pode aumentar a precisão e a eficácia da dobra de chapas metálicas?
Como o corte a laser leva menos tempo para preparar a chapa para dobra, aumenta a eficiência da dobra da chapa. Bordas com tolerância estreita são outro benefício do corte a laser. Se uma máquina dobradeira com freio de prensa estiver sendo usada, essas arestas podem ser utilizadas como dados. A precisão da localização da dobra diminuiria com a diminuição da precisão da aresta de corte.
O que é tolerância para flexão de chapa metálica?
O termo “permissão de dobra” na fabricação descreve o espaço alocado para permitir o estiramento e a dobra da chapa metálica. A chapa metálica sofre alterações de dimensão física quando dobrada a partir de sua forma plana original. O material comprime e estica tanto por dentro quanto por fora quando é dobrado com força.
A força de compressão e alongamento na dobra resulta nesta deformação. Isso modifica o comprimento total da chapa metálica. A distância entre o exterior sob tensão e a superfície interna comprimida, no entanto, ainda é determinada pela medição da espessura da dobra. Uma linha conhecida como “eixo neutro” serve como um indicador disso.
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