Chapa de metal -Sheet metal
Folha de metal é metal formado em peças finas e planas, geralmente por um processo industrial. A chapa metálica é uma das formas fundamentais usadas na metalurgia e pode ser cortada e dobrada em uma variedade de formas.
As espessuras podem variar significativamente; chapas extremamente finas são consideradas lâminas ou folhas e peças com espessura superior a 6 mm (0,25 pol.) são consideradas chapas, como chapa de aço, uma classe de aço estrutural .
A chapa metálica está disponível em peças planas ou tiras enroladas. As bobinas são formadas passando uma folha contínua de metal através de um cortador de rolos .
Na maior parte do mundo, a espessura da chapa metálica é consistentemente especificada em milímetros. Nos Estados Unidos, a espessura da chapa metálica é comumente especificada por uma medida tradicional não linear conhecida como bitola . Quanto maior o número do calibre, mais fino é o metal. As chapas de aço comumente usadas variam de bitola 30 a cerca de bitola 7. O medidor difere entre metais ferrosos ( à base de ferro ) e metais não ferrosos, como alumínio ou cobre. A espessura do cobre, por exemplo, é medida em onças, representando o peso do cobre contido em uma área de um pé quadrado. As peças fabricadas em chapa metálica devem manter uma espessura uniforme para resultados ideais.
Existem muitos metais diferentes que podem ser transformados em chapas metálicas, como alumínio , latão , cobre , aço , estanho , níquel e titânio . Para usos decorativos, algumas chapas metálicas importantes incluem prata , ouro e platina (a chapa metálica de platina também é utilizada como catalisador ).
A folha de metal é usada em carrocerias de automóveis e caminhões (caminhões) , grandes eletrodomésticos , fuselagens e asas de aviões , folha-de-flandres para latas , telhados de edifícios (arquitetura) e muitas outras aplicações. Chapas metálicas de ferro e outros materiais com alta permeabilidade magnética , também conhecidas como almas de aço laminado , têm aplicações em transformadores e máquinas elétricas . Historicamente, um uso importante da folha de metal era em armaduras de placas usadas pela cavalaria , e a folha de metal continua a ter muitos usos decorativos, inclusive em arreios para cavalos . Os trabalhadores de chapas metálicas também são conhecidos como "batedores de estanho" (ou "batedores de estanho"), um nome derivado do martelar das costuras dos painéis ao instalar telhados de estanho.
História
Folhas de metal marteladas à mão têm sido usadas desde os tempos antigos para fins arquitetônicos. Os laminadores movidos a água substituíram o processo manual no final do século XVII. O processo de achatamento de folhas de metal exigia grandes cilindros de ferro rotativos que pressionavam peças de metal em folhas. Os metais adequados para isso eram chumbo, cobre, zinco, ferro e, posteriormente, aço. O estanho era frequentemente usado para revestir chapas de ferro e aço para evitar que enferrujassem. Essa folha de metal revestida de estanho era chamada de " folha-de-flandres ". As chapas metálicas apareceram nos Estados Unidos na década de 1870, sendo usadas para coberturas de telhas, forros ornamentais estampados e fachadas externas. Tetos de chapa metálica só eram popularmente conhecidos como " tetos de estanho " mais tarde, pois os fabricantes da época não usavam o termo. A popularidade de telhas e tetos incentivou a produção generalizada. Com mais avanços na produção de chapas de aço na década de 1890, a promessa de ser barato, durável, fácil de instalar, leve e à prova de fogo deu à classe média um apetite significativo por produtos de chapas metálicas. Não foi até a década de 1930 e a Segunda Guerra Mundial que os metais se tornaram escassos e a indústria de chapas metálicas começou a entrar em colapso. No entanto, algumas empresas americanas, como a WF Norman Corporation, conseguiram permanecer no mercado fabricando outros produtos até que os projetos de preservação histórica ajudassem o renascimento das chapas metálicas ornamentais.
Materiais
Aço inoxidável
Grau 304 é o mais comum dos três graus. Oferece boa resistência à corrosão, mantendo a conformabilidade e a soldabilidade . Os acabamentos disponíveis são #2B, #3 e #4. Grau 303 não está disponível em forma de folha.
O grau 316 possui mais resistência à corrosão e resistência a temperaturas elevadas do que 304. É comumente usado para bombas , válvulas , equipamentos químicos e aplicações marítimas. Os acabamentos disponíveis são #2B, #3 e #4.
O grau 410 é um aço inoxidável tratável termicamente , mas tem menor resistência à corrosão do que os outros graus. É comumente usado em cutelaria . O único acabamento disponível é fosco.
O grau 430 é uma alternativa popular e de baixo custo para os graus da série 300. Isso é usado quando a alta resistência à corrosão não é um critério primário. Grau comum para produtos de eletrodomésticos, muitas vezes com acabamento escovado.
Alumínio
Alumínio , ou alumínio em inglês britânico , também é um metal popular usado em chapas metálicas devido à sua flexibilidade, ampla gama de opções, custo-benefício e outras propriedades. Os quatro tipos de alumínio mais comuns disponíveis como chapa metálica são 1100-H14, 3003-H14, 5052-H32 e 6061-T6.
O grau 1100-H14 é alumínio comercialmente puro, altamente resistente a produtos químicos e às intempéries. É dúctil o suficiente para estampagem profunda e soldável, mas tem baixa resistência. É comumente usado em equipamentos de processamento químico, refletores de luz e joias .
O grau 3003-H14 é mais forte que o 1100, mantendo a mesma conformabilidade e baixo custo. É resistente à corrosão e soldável. É frequentemente usado em peças estampadas , fiadas e estiradas , caixas de correio , armários , tanques e pás de ventiladores .
O grau 5052-H32 é muito mais resistente que o 3003, mantendo uma boa formabilidade. Mantém alta resistência à corrosão e soldabilidade. Aplicações comuns incluem chassis eletrônicos, tanques e vasos de pressão .
Grau 6061-T6 é uma liga de alumínio estrutural comum tratada termicamente. É soldável, resistente à corrosão e mais forte que o 5052, mas não tão moldável. Ele perde um pouco de sua força quando soldado. É usado em estruturas de aeronaves modernas.
Latão
O latão é uma liga de cobre, amplamente utilizada como chapa metálica. Tem mais força, resistência à corrosão e capacidade de conformação quando comparado ao cobre, mantendo sua condutividade.
Na hidroconformação de chapas, a variação nas propriedades da bobina de chapas de entrada é um problema comum para o processo de conformação, especialmente com materiais para aplicações automotivas. Embora a bobina de folha de entrada possa atender às especificações do teste de tração, a alta taxa de rejeição é frequentemente observada na produção devido ao comportamento inconsistente do material. Assim, há uma grande necessidade de um método discriminador para testar a conformabilidade do material de folha recebido. O teste hidráulico de protuberância da folha emula condições de deformação biaxial comumente vistas em operações de produção.
Para formar curvas limite de materiais alumínio, aço macio e latão. A análise teórica é realizada derivando equações governantes para a determinação da tensão equivalente e da deformação equivalente com base no abaulamento para ser esférico e no critério de escoamento de Tresca com a regra de fluxo associada. Para experimentação, a análise de grade circular é usada.
Medidor
O uso de números de bitola para designar a espessura da chapa metálica é desencorajado por várias organizações internacionais de padronização. Por exemplo, a ASTM declara na especificação ASTM A480-10a: "O uso do número de medida é desencorajado por ser um termo arcaico de utilidade limitada, sem acordo geral sobre o significado."
O calibre padrão dos fabricantes para chapas de aço é baseado em uma densidade média de 41,82 lb por pé quadrado por polegada de espessura, equivalente a 501,84 libras por pé cúbico (8.038,7 kg/m 3 ) . O medidor é definido de forma diferente para metais ferrosos (à base de ferro) e não ferrosos (por exemplo, alumínio e latão).
As espessuras dos medidores mostradas na coluna 2 (folha padrão dos EUA e chapas de ferro e aço em polegadas decimais (mm)) parecem um tanto arbitrárias. A progressão das espessuras é clara na coluna 3 (padrão dos EUA para chapas e chapas de ferro e aço de 64 polegadas (delta)). As espessuras variam primeiro em 1/32" em espessuras maiores e depois diminuem para incrementos de 1/64", depois 1/128", com os incrementos finais em frações decimais de 1/64".
Alguns tubos de aço são fabricados dobrando-se uma única chapa de aço em um quadrado/círculo e soldando-se a emenda. Sua espessura de parede tem um calibre semelhante (mas distinto) à espessura das chapas de aço.
| Medidor | Padrão dos EUA para chapas de ferro e aço e polegadas decimais (mm) |
Padrão dos EUA para chapas e chapas de ferro e aço de 64 polegadas (delta) |
Medidor padrão dos fabricantes para chapa de aço em polegadas (mm) |
Polegada de aço galvanizado (mm) |
Polegada de aço inoxidável (mm) |
Espessura da parede do tubo de aço polegadas (mm) |
Polegada de alumínio (mm) |
Polegada de zinco (mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0000000 | 0,5000 (12,70) | 32 (-) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 000000 | 0,4688 (11,91) | 30 (-2) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 00000 | 0,4375 (11,11) | 28 (-2) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 0000 | 0,4063 (10,32) | 26 (-2) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 000 | 0,3750 (9,53) | 24 (-2) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 00 | 0,3438 (8,73) | 22 (-2) | ...... | ...... | ...... | 0,380 (9,7) | ...... | ...... |
| 0 | 0,3125 (7,94) | 20 (-2) | ...... | ...... | ...... | 0,340 (8,6) | ...... | ...... |
| 1 | 0,2813 (7,15) | 18 (-2) | ...... | ...... | ...... | 0,300 (7,6) | ...... | ...... |
| 2 | 0,2656 (6,75) | 17 (-1) | ...... | ...... | ...... | 0,284 (7,2) | ...... | ...... |
| 3 | 0,2500 (6,35) | 16 (-1) | 0,2391 (6,07) | ...... | ...... | 0,259 (6,6) | ...... | 0,006 (0,15) |
| 4 | 0,2344 (5,95) | 15 (-1) | 0,2242 (5,69) | ...... | ...... | 0,238 (6,0) | ...... | 0,008 (0,20) |
| 5 | 0,2188 (5,56) | 14 (-1) | 0,2092 (5,31) | ...... | ...... | 0,220 (5,6) | ...... | 0,010 (0,25) |
| 6 | 0,2031 (5,16) | 13 (-1) | 0,1943 (4,94) | ...... | ...... | 0,203 (5,2) | 0,162 (4,1) | 0,012 (0,30) |
| 7 | 0,1875 (4,76) | 12 (-1) | 0,1793 (4,55) | ...... | 0,1875 (4,76) | 0,180 (4,6) | 0,1443 (3,67) | 0,014 (0,36) |
| 8 | 0,1719 (4,37) | 11 (-1) | 0,1644 (4,18) | 0,1681 (4,27) | 0,1719 (4,37) | 0,165 (4,2) | 0,1285 (3,26) | 0,016 (0,41) |
| 9 | 0,1563 (3,97) | 10 (-1) | 0,1495 (3,80) | 0,1532 (3,89) | 0,1563 (3,97) | 0,148 (3,8) | 0,1144 (2,91) | 0,018 (0,46) |
| 10 | 0,1406 (3,57) | 9 (-1) | 0,1345 (3,42) | 0,1382 (3,51) | 0,1406 (3,57) | 0,134 (3,4) | 0,1019 (2,59) | 0,020 (0,51) |
| 11 | 0,1250 (3,18) | 8 (-1) | 0,1196 (3,04) | 0,1233 (3,13) | 0,1250 (3,18) | 0,120 (3,0) | 0,0907 (2,30) | 0,024 (0,61) |
| 12 | 0,1094 (2,78) | 7 (-1) | 0,1046 (2,66) | 0,1084 (2,75) | 0,1094 (2,78) | 0,109 (2,8) | 0,0808 (2,05) | 0,028 (0,71) |
| 13 | 0,0938 (2,38) | 6 (-1) | 0,0897 (2,28) | 0,0934 (2,37) | 0,094 (2,4) | 0,095 (2,4) | 0,072 (1,8) | 0,032 (0,81) |
| 14 | 0,0781 (1,98) | 5 (-1) | 0,0747 (1,90) | 0,0785 (1,99) | 0,0781 (1,98) | 0,083 (2,1) | 0,063 (1,6) | 0,036 (0,91) |
| 15 | 0,0703 (1,79) | 4,5 (-0,5) | 0,0673 (1,71) | 0,0710 (1,80) | 0,07 (1,8) | 0,072 (1,8) | 0,057 (1,4) | 0,040 (1,0) |
| 16 | 0,0625 (1,59) | 4,0 (-0,5) | 0,0598 (1,52) | 0,0635 (1,61) | 0,0625 (1,59) | 0,065 (1,7) | 0,0508 (1,29) | 0,045 (1,1) |
| 17 | 0,0563 (1,43) | 3,6 (-0,4) | 0,0538 (1,37) | 0,0575 (1,46) | 0,056 (1,4) | 0,058 (1,5) | 0,045 (1,1) | 0,050 (1,3) |
| 18 | 0,0500 (1,27) | 3,2 (-0,4) | 0,0478 (1,21) | 0,0516 (1,31) | 0,0500 (1,27) | 0,049 (1,2) | 0,0403 (1,02) | 0,055 (1,4) |
| 19 | 0,0438 (1,11) | 2,8 (-0,4) | 0,0418 (1,06) | 0,0456 (1,16) | 0,044 (1,1) | 0,042 (1,1) | 0,036 (0,91) | 0,060 (1,5) |
| 20 | 0,0375 (0,95) | 2,4 (-0,4) | 0,0359 (0,91) | 0,0396 (1,01) | 0,0375 (0,95) | 0,035 (0,89) | 0,0320 (0,81) | 0,070 (1,8) |
| 21 | 0,0344 (0,87) | 2,2 (-0,2) | 0,0329 (0,84) | 0,0366 (0,93) | 0,034 (0,86) | 0,032 (0,81) | 0,028 (0,71) | 0,080 (2,0) |
| 22 | 0,0313 (0,80) | 2,0 (-0,2) | 0,0299 (0,76) | 0,0336 (0,85) | 0,031 (0,79) | 0,028 (0,71) | 0,025 (0,64) | 0,090 (2,3) |
| 23 | 0,0281 (0,71) | 1,8 (-0,2) | 0,0269 (0,68) | 0,0306 (0,78) | 0,028 (0,71) | 0,025 (0,64) | 0,023 (0,58) | 0,100 (2,5) |
| 24 | 0,0250 (0,64) | 1,6 (-0,2) | 0,0239 (0,61) | 0,0276 (0,70) | 0,025 (0,64) | 0,022 (0,56) | 0,02 (0,51) | 0,125 (3,2) |
| 25 | 0,0219 (0,56) | 1,4 (-0,2) | 0,0209 (0,53) | 0,0247 (0,63) | 0,022 (0,56) | ...... | 0,018 (0,46) | ...... |
| 26 | 0,0188 (0,48) | 1,2 (-0,2) | 0,0179 (0,45) | 0,0217 (0,55) | 0,019 (0,48) | ...... | 0,017 (0,43) | ...... |
| 27 | 0,0172 (0,44) | 1,1 (-0,1) | 0,0164 (0,42) | 0,0202 (0,51) | 0,017 (0,43) | ...... | 0,014 (0,36) | ...... |
| 28 | 0,0156 (0,40) | 1,0 (-0,1) | 0,0149 (0,38) | 0,0187 (0,47) | 0,016 (0,41) | ...... | 0,0126 (0,32) | ...... |
| 29 | 0,0141 (0,36) | 0,9 (-0,1) | 0,0135 (0,34) | 0,0172 (0,44) | 0,014 (0,36) | ...... | 0,0113 (0,29) | ...... |
| 30 | 0,0125 (0,32) | 0,8 (-0,1) | 0,0120 (0,30) | 0,0157 (0,40) | 0,013 (0,33) | ...... | 0,0100 (0,25) | ...... |
| 31 | 0,0109 (0,28) | 0,7 (-0,1) | 0,0105 (0,27) | 0,0142 (0,36) | 0,011 (0,28) | ...... | 0,0089 (0,23) | ...... |
| 32 | 0,0102 (0,26) | 0,65 (-0,05) | 0,0097 (0,25) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 33 | 0,0094 (0,24) | 0,60 (-0,05) | 0,0090 (0,23) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 34 | 0,0086 (0,22) | 0,55 (-0,05) | 0,0082 (0,21) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 35 | 0,0078 (0,20) | 0,50 (-0,05) | 0,0075 (0,19) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 36 | 0,0070 (0,18) | 0,45 (-0,05) | 0,0067 (0,17) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 37 | 0,0066 (0,17) | 0,425 (-0,025) | 0,0064 (0,16) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
| 38 | 0,0063 (0,16) | 0,400 (-0,025) | 0,0060 (0,15) | ...... | ...... | ...... | ...... | ...... |
tolerâncias
Durante o processo de laminação , os rolos se curvam ligeiramente, o que resulta em folhas mais finas nas bordas. As tolerâncias na tabela e nos anexos refletem as práticas atuais de fabricação e padrões comerciais e não são representativas do medidor padrão do fabricante, que não possui tolerâncias inerentes.
| Medidor | Nominal [em (mm)] |
Máx [em (mm)] |
Mín. [em (mm)] |
|---|---|---|---|
| 10 | 0,1345 (3,42) | 0,1405 (3,57) | 0,1285 (3,26) |
| 11 | 0,1196 (3,04) | 0,1256 (3,19) | 0,1136 (2,89) |
| 12 | 0,1046 (2,66) | 0,1106 (2,81) | 0,0986 (2,50) |
| 14 | 0,0747 (1,90) | 0,0797 (2,02) | 0,0697 (1,77) |
| 16 | 0,0598 (1,52) | 0,0648 (1,65) | 0,0548 (1,39) |
| 18 | 0,0478 (1,21) | 0,0518 (1,32) | 0,0438 (1,11) |
| 20 | 0,0359 (0,91) | 0,0389 (0,99) | 0,0329 (0,84) |
| 22 | 0,0299 (0,76) | 0,0329 (0,84) | 0,0269 (0,68) |
| 24 | 0,0239 (0,61) | 0,0269 (0,68) | 0,0209 (0,53) |
| 26 | 0,0179 (0,45) | 0,0199 (0,51) | 0,0159 (0,40) |
| 28 | 0,0149 (0,38) | 0,0169 (0,43) | 0,0129 (0,33) |
| Espessura [em (mm)] |
Largura da folha | |
|---|---|---|
| 36 (914,4) [em (mm)] |
48 (1.219) [em (mm)] |
|
| 0,018–0,028 (0,46–0,71) | 0,002 (0,051) | 0,0025 (0,064) |
| 0,029–0,036 (0,74–0,91) | 0,002 (0,051) | 0,0025 (0,064) |
| 0,037–0,045 (0,94–1,14) | 0,0025 (0,064) | 0,003 (0,076) |
| 0,046–0,068 (1,2–1,7) | 0,003 (0,076) | 0,004 (0,10) |
| 0,069–0,076 (1,8–1,9) | 0,003 (0,076) | 0,004 (0,10) |
| 0,077–0,096 (2,0–2,4) | 0,0035 (0,089) | 0,004 (0,10) |
| 0,097–0,108 (2,5–2,7) | 0,004 (0,10) | 0,005 (0,13) |
| 0,109–0,125 (2,8–3,2) | 0,0045 (0,11) | 0,005 (0,13) |
| 0,126–0,140 (3,2–3,6) | 0,0045 (0,11) | 0,005 (0,13) |
| 0,141–0,172 (3,6–4,4) | 0,006 (0,15) | 0,008 (0,20) |
| 0,173–0,203 (4,4–5,2) | 0,007 (0,18) | 0,010 (0,25) |
| 0,204–0,249 (5,2–6,3) | 0,009 (0,23) | 0,011 (0,28) |
| Espessura [em (mm)] |
Largura da folha | |
|---|---|---|
| 36 (914,4) [em (mm)] |
48 (1.219) [em (mm)] |
|
| 0,017–0,030 (0,43–0,76) | 0,0015 (0,038) | 0,002 (0,051) |
| 0,031–0,041 (0,79–1,04) | 0,002 (0,051) | 0,003 (0,076) |
| 0,042–0,059 (1,1–1,5) | 0,003 (0,076) | 0,004 (0,10) |
| 0,060–0,073 (1,5–1,9) | 0,003 (0,076) | 0,0045 (0,11) |
| 0,074–0,084 (1,9–2,1) | 0,004 (0,10) | 0,0055 (0,14) |
| 0,085–0,099 (2,2–2,5) | 0,004 (0,10) | 0,006 (0,15) |
| 0,100–0,115 (2,5–2,9) | 0,005 (0,13) | 0,007 (0,18) |
| 0,116–0,131 (2,9–3,3) | 0,005 (0,13) | 0,0075 (0,19) |
| 0,132–0,146 (3,4–3,7) | 0,006 (0,15) | 0,009 (0,23) |
| 0,147–0,187 (3,7–4,7) | 0,007 (0,18) | 0,0105 (0,27) |
Processos de formação
Flexão
A equação para estimar a força de flexão máxima é,
,
onde k é um fator que leva em consideração vários parâmetros, incluindo o atrito. T é a resistência à tração final do metal. L e t são o comprimento e a espessura da chapa metálica, respectivamente. A variável W é a largura aberta de uma matriz em V ou matriz de limpeza.
Ondulação
O processo de ondulação é usado para formar uma borda em um anel. Este processo é usado para remover bordas afiadas. Também aumenta o momento de inércia perto da extremidade ondulada. O alargamento/rebarba deve ser afastado da matriz. É usado para enrolar um material de espessura específica. O aço ferramenta é geralmente usado devido à quantidade de desgaste causado pela operação.
Decambering
É um processo de trabalho de metal de remoção de curvatura, a dobra horizontal, de um material em forma de tira. Pode ser feito em uma seção de comprimento finito ou bobinas. Assemelha-se ao achatamento do processo de nivelamento, mas em uma borda deformada.
Desenho profundo
A trefilação é um processo de conformação no qual o metal é esticado sobre uma forma ou matriz . No desenho profundo, a profundidade da peça que está sendo feita é mais da metade do seu diâmetro. A estampagem profunda é usada para fazer tanques de combustível automotivos, pias de cozinha, latas de alumínio de duas peças , etc. A estampagem profunda geralmente é feita em várias etapas chamadas reduções de desenho. Quanto maior a profundidade, mais reduções são necessárias. A estampagem profunda também pode ser realizada com menos reduções pelo aquecimento da peça de trabalho, por exemplo, na fabricação de pias.
Em muitos casos, o material é laminado na usina em ambas as direções para auxiliar na estampagem profunda. Isso leva a uma estrutura de grão mais uniforme que limita o rasgamento e é referido como material de "qualidade de estiramento".
Expandindo
A expansão é um processo de corte ou estampagem de fendas em padrão alternado, muito parecido com a ligação da maca na alvenaria e, em seguida, esticando a folha aberta de maneira semelhante a um acordeão. É usado em aplicações onde o fluxo de ar e água é desejado, bem como quando o peso leve é desejado ao custo de uma superfície sólida e plana. Um processo semelhante é usado em outros materiais, como papel, para criar um papel de embalagem de baixo custo com melhores propriedades de suporte do que o papel plano sozinho.
Bainha e costura
A bainha é um processo de dobrar a borda da folha de metal sobre si mesma para reforçar essa borda. A emenda é um processo de dobrar duas folhas de metal juntas para formar uma junta.
Hidroconformação
A hidroconformação é um processo análogo à estampagem profunda, em que a peça é formada pelo estiramento da peça bruta sobre uma matriz estacionária . A força necessária é gerada pela aplicação direta de pressão hidrostática extremamente alta à peça de trabalho ou a uma bexiga que está em contato com a peça de trabalho, em vez da parte móvel de uma matriz em uma prensa mecânica ou hidráulica. Ao contrário da estampagem profunda, a hidroconformação geralmente não envolve reduções de estampagem - a peça é conformada em uma única etapa.
Formação de folha incremental
A conformação incremental de chapas ou processo de conformação ISF é basicamente o trabalho de chapa metálica ou o processo de conformação de chapa metálica. Nesse caso, a folha é formada na forma final por uma série de processos nos quais pequenas deformações incrementais podem ser feitas em cada série.
Passar roupa
O engomar é um processo de trabalho de chapa metálica ou de conformação de chapa metálica. Desbaste uniformemente a peça de trabalho em uma área específica. Este é um processo muito útil. É usado para produzir uma peça de espessura de parede uniforme com uma alta relação altura-diâmetro. É usado na fabricação de latas de alumínio para bebidas.
Corte a laser
As chapas de metal podem ser cortadas de várias maneiras, desde ferramentas manuais chamadas tesouras de estanho até tesouras muito grandes. Com os avanços da tecnologia, o corte de chapas de metal se voltou para os computadores para um corte preciso. Muitas operações de corte de chapas metálicas são baseadas em corte a laser controlado numericamente por computador (CNC) ou puncionadeira CNC multiferramenta.
O laser CNC envolve mover um conjunto de lentes que transporta um feixe de luz laser sobre a superfície do metal. Oxigênio, nitrogênio ou ar são alimentados através do mesmo bocal de onde sai o feixe de laser. O metal é aquecido e queimado pelo raio laser, cortando a chapa metálica. A qualidade da borda pode ser lisa como espelho e uma precisão de cerca de 0,1 mm (0,0039 pol.) pode ser obtida. As velocidades de corte em chapas finas de 1,2 mm (0,047 pol) podem chegar a 25 m (82 pés) por minuto. A maioria dos sistemas de corte a laser usa uma fonte de laser baseada em CO 2 com um comprimento de onda de cerca de 10 µm ; alguns sistemas mais recentes usam um laser baseado em YAG com um comprimento de onda de cerca de 1 µm.
usinagem fotoquímica
A usinagem fotoquímica, também conhecida como fotogravura, é um processo de corrosão rigidamente controlado que é usado para produzir peças metálicas complexas a partir de chapas metálicas com detalhes muito finos. O processo de fotogravação envolve a aplicação de polímeros fotossensíveis a uma folha de metal bruto. Usando ferramentas fotográficas projetadas por CAD como estênceis, o metal é exposto à luz ultravioleta para deixar um padrão de design, que é desenvolvido e gravado na folha de metal.
Perfurante
A perfuração é um processo de corte que perfura vários pequenos orifícios juntos em uma peça plana. A chapa perfurada é usada para fazer uma grande variedade de ferramentas de corte de superfície, como o surform .
Pressione a formação do freio
Esta é uma forma de dobra usada para produzir peças de chapa metálica longas e finas. A máquina que dobra o metal é chamada de dobradeira . A parte inferior da prensa contém uma ranhura em forma de V chamada matriz. A parte superior da prensa contém um punção que pressiona a chapa de metal para dentro da matriz em forma de V, fazendo com que ela dobre. Existem várias técnicas utilizadas, mas o método moderno mais comum é "dobra de ar". Aqui, a matriz tem um ângulo mais agudo do que a dobra necessária (normalmente 85 graus para uma dobra de 90 graus) e a ferramenta superior é controlada com precisão em seu curso para empurrar o metal para baixo na quantidade necessária para dobrá-lo em 90 graus. Normalmente, uma máquina de uso geral tem uma força de dobra disponível de cerca de 25 toneladas por metro de comprimento. A largura de abertura da matriz inferior é tipicamente 8 a 10 vezes a espessura do metal a ser dobrado (por exemplo, material de 5 mm pode ser dobrado em uma matriz de 40 mm). O raio interno da dobra formada no metal é determinado não pelo raio da ferramenta superior, mas pela largura da matriz inferior. Normalmente, o raio interno é igual a 1/6 da largura em V usada no processo de conformação.
A prensa geralmente possui algum tipo de medidor traseiro para posicionar a profundidade da dobra ao longo da peça de trabalho. O backgauge pode ser controlado por computador para permitir que o operador faça uma série de dobras em um componente com alto grau de precisão. Máquinas simples controlam apenas o batente, máquinas mais avançadas controlam a posição e o ângulo do batente, sua altura e a posição dos dois pinos de referência usados para localizar o material. A máquina também pode registrar a posição exata e a pressão necessária para cada operação de dobra para permitir que o operador obtenha uma dobra perfeita de 90 graus em uma variedade de operações na peça.
Perfuração
A perfuração é realizada colocando a folha de estoque de metal entre um punção e uma matriz montada em uma prensa. O punção e a matriz são feitos de aço endurecido e têm o mesmo formato. O punção é dimensionado para se encaixar bem na matriz. A prensa empurra o punção contra e para dentro da matriz com força suficiente para fazer um furo na coronha. Em alguns casos, o punção e a matriz "se aninham" para criar uma depressão na coronha. Na estampagem progressiva , uma bobina de estoque é alimentada em um longo conjunto de matriz/punção com muitos estágios. Múltiplos furos de formato simples podem ser produzidos em um estágio, mas furos complexos são criados em vários estágios. Na etapa final, a peça é perfurada e liberada da "teia".
Uma punção de torre CNC típica tem uma escolha de até 60 ferramentas em uma "torre" que pode ser girada para trazer qualquer ferramenta para a posição de puncionamento. Uma forma simples (por exemplo, um quadrado, círculo ou hexágono) é cortada diretamente da folha. Uma forma complexa pode ser cortada fazendo muitos cortes quadrados ou arredondados ao redor do perímetro. Um punção é menos flexível que um laser para cortar formas compostas, mas mais rápido para formas repetitivas (por exemplo, a grade de um aparelho de ar condicionado). Uma punção CNC pode atingir 600 golpes por minuto.
Um componente típico (como a lateral de um gabinete de computador) pode ser cortado com alta precisão de uma folha em branco em menos de 15 segundos por uma prensa ou máquina CNC a laser.
Roll Forming
Uma operação de dobra contínua para produzir perfis abertos ou tubos soldados com comprimentos longos ou em grandes quantidades.
Rolando
A laminação é um processo de metalurgia ou conformação de metal. Nesse método, o material passa por um ou mais pares de rolos para reduzir a espessura. É usado para uniformizar a espessura. É classificado de acordo com sua temperatura de laminação:
- Laminação a quente: nesta temperatura está acima da temperatura de recristalização.
- Laminação a frio: Nesta temperatura está abaixo da temperatura de recristalização.
- Laminação a quente: Nesta temperatura é usada entre laminação a quente e laminação a frio.
Fiação
A fiação é usada para fazer peças tubulares (eixo-simétrico) fixando um pedaço de folha a uma forma rotativa ( mandril ). Rolos ou ferramentas rígidas pressionam o material contra a forma, esticando-o até que o material tome a forma da forma. A fiação é usada para fazer carcaças de motores de foguetes, cones de nariz de mísseis, antenas parabólicas e funis de cozinha de metal.
Estampagem
A estampagem inclui uma variedade de operações, como puncionamento, estampagem, estampagem, dobra, flangeamento e cunhagem; formas simples ou complexas podem ser formadas em altas taxas de produção; os custos de ferramentas e equipamentos podem ser altos, mas os custos de mão-de-obra são baixos.
Alternativamente, as técnicas relacionadas repoussé e chanfro têm baixos custos de ferramentas e equipamentos, mas altos custos de mão-de-obra.
Corte a jato de água
Um cortador de jato de água, também conhecido como jato de água, é uma ferramenta capaz de uma erosão controlada em metal ou outros materiais usando um jato de água em alta velocidade e pressão, ou uma mistura de água e uma substância abrasiva.
rodando
O processo de usar uma roda inglesa é chamado de wheeling. É basicamente um trabalho de metal ou processo de conformação de metal. Uma roda inglesa é usada por um artesão para formar curvas compostas a partir de uma folha plana de metal de alumínio ou aço. É caro, pois exige mão de obra altamente qualificada. Pode produzir painéis diferentes pelo mesmo método. Uma prensa de estampagem é usada para números altos na produção.
Fechos
Os fixadores comumente usados em chapas metálicas incluem: clecos , rebites e parafusos para chapas metálicas .
Veja também
- Análise da grade do círculo
- Ferro galvanizado ondulado , também conhecido como chapa ondulada
- placa de diamante
- Diagrama de limite de formação
- Tira de aço
- moinho de têmpera
Referências
Bibliografia
- Oberg, Erik; Jones, Franklin D. (2004). Manual de máquinas (27ª ed.). Nova York: Imprensa Industrial . ISBN 0-8311-2700-7.
- Parker (2013). Building Victory: Fabricação de aeronaves na área de Los Angeles na Segunda Guerra Mundial . Cipreste, CA. ISBN 978-0-9897906-0-4.
links externos
- "História dos medidores padrão dos fabricantes" . Atualização do mercado de aço.
- "Medidas e espessuras de chapas de aço" (PDF) . Chapa de aço Fatos . Instituto Canadense de Construção em Chapa de Aço. abril de 2009.
- Marcos na história da chapa metálica
- Como funciona a fabricação de chapas metálicas