A fabricação de chapas metálicas é um dos processos mais populares para a criação de protótipos e peças de produção. Ajuda a produzir várias peças de longa duração, desde protótipos de baixo volume até peças de produção de alto volume. Este processo é comumente usado em uma variedade de indústrias, incluindo automotiva, aeroespacial e construção.
Existem muitos tipos diferentes de processos de fabricação de chapas metálicas, mas cada um pode ter suas próprias falhas. Nesta postagem do blog, daremos uma olhada em alguns dos erros mais comuns na fabricação de chapas metálicas e suas soluções em diversos processos.
O que são processos de processamento de chapas metálicas?
Os processos de fabricação de chapas metálicas envolvem a alteração da forma original de uma chapa de metal para produzir uma peça trefilada com a espessura desejada. Eles podem ser divididos em três categorias principais:
Corte
Os processos de corte de chapas metálicas podem ser divididos naqueles com aplicação de forças de cisalhamento (por exemplo, cisalhamento, puncionamento, corte) e aqueles sem aplicação de forças de cisalhamento (por exemplo, corte a laser, corte a plasma, corte por jato de água).
Educação
Durante o processo de conformação, a chapa metálica é dobrada no formato desejado. Os processos de conformação incluem dobra livre, estampagem e perfilagem.
adesão
Vários componentes de chapa metálica são reunidos para criar o produto desejado. Os métodos de união incluem soldagem, soldagem, rebitagem, aparafusamento e o método mais comum – usando juntas de costura.
Tal como acontece com qualquer outro processo de fabrico, podem ocorrer diversos defeitos nos produtos finais, que podem afetar a sua produtividade, qualidade e características. Aqui estão alguns defeitos comuns no processo de processamento de chapas metálicas e como corrigi-los.
Erros e soluções de corte/cisalhamento de chapa metálica
Ao cortar chapas metálicas, uma quantidade significativa de força é aplicada à chapa metálica, o que eventualmente faz com que ela se quebre em pedaços. O método de corte mais comum é o cisalhamento, que envolve a aplicação de uma força de cisalhamento maior que a resistência máxima ao cisalhamento do material, fazendo com que ele falhe e se separe naquele ponto.
Os defeitos mais comuns incluem:
1. Rebarbas e bordas deformadas
As rebarbas são peças de metal afiadas e irregulares que grudam em uma peça de metal cortada. Geralmente são causados por lâminas cegas ou por seu posicionamento incorreto. Uma folga muito grande entre as lâminas fará com que elas rasguem em vez de cisalhar, enquanto uma folga menor impedirá que as lâminas cortem o material, criando rebarbas.
A pressão de fixação incorreta ou o posicionamento incorreto das lâminas também podem resultar em bordas deformadas.
Para evitar isso, você pode consultar o manual do cortador para determinar a distância correta e a pressão de fixação dependendo do tipo e espessura do material.
2. Torção
Após a conclusão de uma operação de cisalhamento, o metal pode ter torcido ao longo de seu eixo. Isso é causado pelo corte de tiras muito estreitas ou pelo uso do ângulo de inclinação incorreto. Isto pode ser evitado ajustando o ângulo de inclinação dependendo das propriedades, geometria e parâmetros de corte da chapa metálica.
3. Viés
O abaulamento é observado quando a peça de chapa metálica tem uma espessura diferente ao longo de sua largura. Isso ocorre quando ele se move na direção horizontal, mas não gira ou levanta nas bordas. O resultado é um metal côncavo, convexo e de formato triangular. Este defeito pode ser minimizado precocemente mudando a direção dos grãos do metal e alterando o ângulo de inclinação.
4. Curvatura
A curvatura ocorre quando as bordas se projetam ligeiramente do plano devido ao cisalhamento inadequado. Muitas vezes ocorre em folhas longas, estreitas e finas. Para evitar isto, o ângulo de inclinação deve ser reduzido tanto quanto possível e a folha deve ser segurada com um encosto.
Erros e soluções de estampagem de chapa metálica
A estampagem de chapas metálicas é um processo de conformação a frio no qual uma impressão é perfurada em uma peça metálica usando uma matriz em uma prensa, criando uma deformação plástica. Este processo também pode ser acompanhado por outras ferramentas de moldagem para obter uma peça acabada ou como etapa intermediária.
1. Divisões
À medida que as camadas metálicas excedem os seus limites de processamento, por vezes tornam-se mais finas até que a camada plana rache no ponto mais fraco. Tais defeitos são chamados de “estrangulamento” ou “divisão” no processo de estampagem de chapa metálica.
Para garantir que isso não aconteça, a chapa metálica deve ser analisada utilizando um software de simulação de conformação antes de iniciar o processo. Além disso, estudar as configurações de raio e profundidade do molde, tipo e espessura do material e técnicas de tratamento térmico também podem ajudar a evitar esses defeitos.
2. Rugas
À medida que as tensões de compressão exercidas pelo equipamento de processamento pressionam a chapa metálica sobre si mesma, a força linear é empurrada para dentro até que um flange dobrado seja criado e a geometria interna seja danificada.
Tais defeitos podem ser resolvidos esticando ou puxando as folhas em vez de moldá-las. Além disso, miçangas, laços e almofadas podem ser usados quando a chapa metálica tem um perfil geométrico complicado. Além disso, os cordões ajudam a controlar o fluxo de metal na cavidade da matriz.
3. Retorno elástico
Se o raio de curvatura cair abaixo do valor especificado pelo dispositivo de dobra, a forma desejada não será alcançada. Isso é chamado de retorno elástico ou desvio da peça final devido a um processo defeituoso.
Para corrigir essas deficiências, execute um ajuste de sobreflexão ou sobrecompensação. No entanto, isto não elimina o erro de deformação elástica porque a rigidez da peça é aumentada pela deformação positiva.
Erros e soluções de dobra de chapa metálica
A dobra de chapas metálicas é um processo importante no processamento de chapas metálicas porque permite a produção de uma variedade de geometrias de peças sem ferramentas e permite tempos de entrega rápidos, alta repetibilidade e automação. Além disso, os produtos podem ser feitos de uma única peça de metal usando deformação plástica, em vez de unir várias peças por soldagem ou rebitagem. Isto resulta em custos mais baixos, maior resistência e montagem mais fácil.
1. Rachaduras no ângulo de curvatura
As duas principais razões para trincas em peças trefiladas são a falta de flexibilidade do metal e um raio de curvatura muito pequeno.
Para evitar a ocorrência desses defeitos, utilize metais mais macios ou aumente sua conformabilidade aquecendo e depois resfriando lentamente.
2. Ângulo de curvatura instável
As principais causas de tais defeitos são a pressão insuficiente do material e a pressão de flexão irregular, o que causa flambagem por compressão irregular. Arredondamentos assimétricos de matrizes convexas-côncavas também podem contribuir para esse problema.
Para resolver este problema, aumente a força de levantamento e compense a folga no arredondamento convexo-côncavo da matriz.
3. Deformação do furo
A posição do furo pode ser deformada pelo atrito entre a superfície côncava da matriz e a superfície externa durante o processo de flexão.
Tais defeitos podem ser corrigidos aumentando a pressão da placa ejetora ou adicionando um ponto duro a esta placa para aumentar o atrito entre as superfícies mencionadas para que não escorreguem.
4. Parte inferior côncava irregular
Tais defeitos são geralmente causados pelo uso de um ejetor, pouca força ou material irregular.
Portanto, certifique-se de que o ejetor esteja ajustado com a força correta ou removido completamente e que o material esteja nivelado antes de iniciar o processo de dobra.
5. Dobra não paralela ao centro dos furos
Esse defeito é causado pelo fato de a altura da dobra estar abaixo do limite mínimo de altura da dobra, fazendo com que a curva se estique e se distorça.
Tais defeitos podem ser eliminados simplesmente aumentando a altura da peça ou material dobrado.
Erros e soluções de soldagem de chapa metálica
A soldagem é frequentemente usada para unir duas ou mais peças de chapa metálica. Seja soldagem MIG (soldagem por arco metálico), soldagem TIG (soldagem por arco de tungstênio), soldagem por arco metálico (SMAW) ou soldagem com fio tubular (FCAW), numerosos erros podem ocorrer se a técnica correta não for usada.
Os erros mais comuns na soldagem de chapas metálicas incluem:
1. Salpicos
Os respingos ocorrem quando gotas de material fundido se formam perto do arco de soldagem. Geralmente são causados por altas correntes, polaridade incorreta ou proteção de gás inadequada.
Para evitar isso, reduza a corrente e o comprimento do arco e aumente o ângulo entre a tocha e a placa. Limpar o bocal de gás também pode ser útil.
2. Porosidade
Esses defeitos ocorrem quando hidrogênio, nitrogênio e oxigênio são absorvidos na poça de fusão. Quando solidificam, ficam presos na costura de solda. Graxa, umidade, tinta e ferrugem também podem causar porosidade.
Para evitar esse problema, certifique-se de que as bordas do painel estejam limpas e secas, use materiais de soldagem novos e verifique se há vazamentos na tocha de soldagem.
3. Corte inferior
Os cortes inferiores ocorrem quando altas tensões ou comprimentos de arco longos são usados. A utilização de um eletrodo incorreto ou muito grande em relação à sua espessura, bem como a alta velocidade de movimentação da tocha, também podem causar esse problema.
Tais defeitos podem ser evitados usando o eletrodo do tamanho certo, garantindo que a tocha seja movida lentamente e evitando segurá-la perto da placa vertical ao realizar uma solda de ângulo horizontal.
4. Rachaduras
Rachaduras podem se formar na solda quando as tensões internas são maiores que a resistência da solda ou do metal base (ou ambos). Eles podem se espalhar ao longo do tempo e, portanto, precisam ser tratados imediatamente.
Esses defeitos podem ser evitados limpando, lixando, lixando e rebarbando cuidadosamente as bordas das placas metálicas para que se encaixem bem. Garantir a temperatura correta ao reaquecer ambos os lados da junta também é útil.
Outros defeitos comuns em superfícies de chapa metálica
Além dos processos de conformação de chapas metálicas, outros defeitos comuns também podem ocorrer durante o processo de fabricação.
Alguns dos mais comuns incluem arranhões superficiais, contaminação, amassados e furos. Além disso, podem ocorrer não uniformidades devido a altas tensões de tração ou amassados de compressão durante o processo de processamento de chapa metálica.
O controle desses defeitos às vezes é difícil e muitas vezes requer atenção especial durante o processo.
Preocupado com defeitos em chapas metálicas? WayKen está aqui para você
Em resumo, a chapa metálica desempenha um papel importante na indústria de transformação devido à sua capacidade de passar por uma variedade de processos. Vários defeitos podem ocorrer durante o processamento que afetam sua usabilidade. Se você provavelmente adquiriu o conhecimento básico sobre defeitos de chapa metálica por meio deste artigo, agora você pode deixar que um serviço profissional cuide do resto!
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre folha metálica, chapa metálica e placa metálica?
Quando a espessura de uma peça de metal é inferior a 0,2 mm (0,0079 polegadas), ela é chamada de folha metálica. Se a espessura estiver entre 0,2 mm e 6 mm (0,25 polegadas), é considerada chapa metálica. Se a espessura for superior a 6 mm (0,25 polegadas), é uma placa.
O que são defeitos de chapa metálica?
Defeitos de chapa metálica são defeitos que podem ocorrer durante o processo de fabricação. Esses erros podem ser causados por vários fatores, como seleção incorreta de materiais, ferramentas inadequadas ou operações inadequadas.
O retrabalho de peças de chapa metálica defeituosas é comum?
O retrabalho de peças de chapa metálica defeituosas é uma prática comum em muitas indústrias. As razões para isso podem ser variadas, como dimensões incorretas, material danificado ou mau controle de qualidade. Na maioria dos casos, é mais barato e rápido simplesmente retrabalhar a peça do que substituí-la completamente.
