A dobra de chapa metálica refere-se ao processo de alteração do ângulo de uma chapa ou painel, o que pode envolver moldá-la em vários formatos, como formatos em V ou U.
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Geralmente, existem dois métodos usados para dobra de chapas metálicas: dobra de molde e dobra de dobradeira. A dobra de moldes é adequada para peças de chapa metálica com estruturas complexas, baixos volumes de produção e processamento de alto volume. Por outro lado, a dobra dobradeira é ideal para estruturas de chapa metálica com tamanhos maiores ou rendimentos mais baixos.
Ambos os métodos de dobra têm seus próprios princípios, características e áreas de aplicação distintas.
I. Materiais e Metais Comuns
A dobra de chapas metálicas é um processo amplamente utilizado na indústria de manufatura. A escolha do material afeta muito o produto final. Esta seção discutirá os metais mais comuns usados para dobra de chapas metálicas, incluindo suas propriedades e aplicações.
Aço
O aço é um material amplamente utilizado e versátil, composto por ferro e carbono. Ele exibe propriedades desejáveis, como resistência, durabilidade e economia. Existem vários tipos de aço disponíveis para dobra de chapas metálicas, incluindo:
- Aço suave: O baixo teor de carbono permite fácil dobra; comumente usado em peças automotivas e construção.
- Aço inoxidável: Resistente à corrosão devido à presença de cromo; usado em uma variedade de indústrias, incluindo processamento de alimentos e equipamentos médicos.
Alumínio
O alumínio é um metal leve e resistente à corrosão que oferece excelente conformabilidade e condutividade elétrica. Suas vantagens incluem:
- Boa relação resistência/peso
- Alta resistência à ferrugem e corrosão
- Compatível com vários processos de acabamento
As aplicações comuns incluem componentes aeroespaciais, equipamentos de transporte e gabinetes eletrônicos.
Cobre
O cobre é um metal altamente condutor que é facilmente dobrado e moldado, tornando-o a escolha perfeita para aplicações elétricas e eletrônicas. As principais características do cobre incluem:
- Alta condutividade elétrica e térmica
- Naturalmente antimicrobiano
- Reciclável
O cobre é amplamente utilizado na indústria elétrica para fiação, placas de circuito e transformadores, bem como em aplicações hidráulicas e decorativas.
Latão
O latão, uma liga de cobre e zinco, é uma escolha popular para dobra de chapas metálicas devido à sua facilidade de fabricação e aparência atraente. Oferece vários benefícios, incluindo:
- Resistência à corrosão
- Baixa fricção
- Excelente usinabilidade
O latão é comumente usado em componentes decorativos e arquitetônicos, instrumentos musicais e acessórios de hardware.
II. Técnicas de Dobra
Dobra de ar
A dobra a ar é uma técnica amplamente utilizada no processamento de chapas metálicas. O processo envolve colocar a chapa metálica em uma matriz com abertura em forma de V. O punção então aplica pressão no material, fazendo com que ele dobre. O ângulo de curvatura final depende da profundidade de penetração do punção e das características do material. As vantagens da flexão de ar incluem:
- Baixos custos de ferramentas
- Maior flexibilidade, pois vários ângulos de dobra podem ser alcançados com a mesma ferramenta
- Desgaste reduzido na matriz
Cunhando
Cunhagem é uma técnica que usa força significativa para forçar uma chapa metálica em uma matriz, criando uma dobra. Durante o processo de cunhagem, o punção e a matriz são pressionados juntos com a folha de metal imprensada entre eles, fazendo com que o material se adapte precisamente ao formato da matriz. Os benefícios da cunhagem são:
- Alta precisão e repetibilidade
- Efeitos de retorno elástico reduzidos
- Maior resistência do material devido ao endurecimento por trabalho
Flexão de três pontos
A flexão de três pontos é uma técnica versátil usada para determinar as propriedades de flexão de chapas metálicas. Neste método, a chapa metálica é apoiada em dois pontos, com uma força aplicada em um terceiro ponto entre os apoios. Esta abordagem permite:
- Distribuição uniforme de estresse e tensão
- Melhores insights sobre o comportamento do material sob cargas de flexão
- Teste de vários materiais e espessuras
Dobragem em V
A dobra em matriz em V é uma técnica comum na indústria de chapas metálicas. O metal é colocado entre um punção e uma matriz em forma de V, que aplicam pressão para formar o ângulo de curvatura desejado. Este método oferece:
- Alta precisão e exatidão
- Consistência entre diferentes itens
- Ampla gama de raios e ângulos de curvatura possíveis com vários tamanhos de matrizes
III. Equipamento de dobra
Pressione o freio
A prensa dobradeira é um equipamento amplamente utilizado para dobra de chapas metálicas, oferecendo alta precisão e exatidão na produção dos formatos desejados. Consiste em um punção e uma matriz, que aplicam força na chapa metálica para produzir a dobra. As prensas dobradeiras vêm em vários estilos, como hidráulicos, mecânicos e elétricos, para atender a diferentes necessidades e exigências. A capacidade de uma prensa dobradeira é determinada por fatores como comprimento de trabalho, tonelagem e tipo de sistema de controle.
- Hidráulico: Utiliza cilindros hidráulicos para aplicar força na chapa metálica.
- Mecânico: Emprega volantes e engrenagens excêntricas para aplicação de força.
- Elétrico: Usa servo motores e parafusos de esfera para operações de dobra precisas.
Máquina Dobrável
As dobradeiras, também conhecidas como dobradeiras ou freios de dobra, são outro equipamento essencial na dobra de chapas metálicas. Eles prendem a folha de metal entre uma viga superior e uma inferior, dobrando-a no ângulo desejado usando uma lâmina dobrável. Este equipamento é adequado para diversos materiais, como alumínio, aço inoxidável e aço carbono, e fornece uma maneira eficiente de produzir grandes volumes de peças dobradas. As dobradeiras podem operar nos modos manual ou automatizado, dependendo da complexidade do trabalho.
- Manual: Operado por trabalhadores qualificados para projetos simples ou de pequena escala.
- Automatizado: Equipado com controles CNC para tarefas complexas e de alto volume.
Matrizes de Dobra
As matrizes de dobra são componentes cruciais do equipamento de dobra de chapa metálica, pois determinam a forma, o ângulo e o raio da dobra acabada. Eles estão disponíveis em uma variedade de materiais, como aço temperado, aço inoxidável e carboneto de tungstênio, para suportar as forças e o atrito envolvidos no processo de dobra. As matrizes de dobra vêm em vários tipos, incluindo matrizes em V, matrizes de dobra rotativas e matrizes de limpeza, cada uma com suas características e aplicações exclusivas.
- V-morre: Tipo mais comum, usado para processos de dobra a ar e dobra de fundo.
- Matrizes de dobra rotativa: Minimiza o atrito, ideal para materiais sensíveis e propensos a arranhões.
- Limpar matrizes: Empregue um movimento de limpeza para criar curvas de raio estreito em chapas metálicas.
4. Padrões e Certificações
Padrões ISO
As operações de dobra de chapas metálicas devem aderir a padrões internacionais específicos para garantir qualidade, segurança e consistência. O Organização Internacional de Normalização (ISO) desenvolve e mantém esses regulamentos. Para dobragem de chapas metálicas, as normas relevantes incluem:
- ISO 9013: Esta norma especifica os requisitos para métodos de corte térmico, incluindo corte a laser e corte a plasma, que são frequentemente usados em processos de dobra de chapas metálicas.
- ISO 16630: Esta norma define os métodos de teste mecânico usados para verificar a integridade estrutural e as propriedades mecânicas de materiais de chapa metálica.
A adesão aos padrões ISO garante que as operações de dobra de chapas metálicas produzam produtos confiáveis e de alta qualidade para vários setores e aplicações.
Padrões ASTM
O Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM) também desempenha um papel crucial na indústria de dobra de chapas metálicas, estabelecendo e mantendo padrões. Os padrões ASTM relevantes para dobra de chapas metálicas incluem:
- ASTM A6/A6M: Esta norma descreve os requisitos gerais para chapas de aço laminado, perfis, estacas-pranchas e barras usadas em diversas aplicações, incluindo dobra de chapas metálicas.
- ASTM A480/A480M: Esta norma especifica os requisitos gerais para chapas, chapas e tiras laminadas planas de aço inoxidável e resistentes ao calor usadas na dobra de chapas metálicas.
- ASTM E290: Esta norma define as metodologias para a realização de ensaios de flexão em materiais metálicos, para avaliação de ductilidade e conformabilidade.
A conformidade com os padrões ASTM garante que as operações de dobra de chapas metálicas atendam aos requisitos da indústria e mantenham um alto nível de qualidade em seus produtos.
V. Dobragem por Molde
Os fabricantes normalmente consideram o uso da dobra de moldes como método de processamento para peças estruturais que têm capacidade anual de mais de 5.000 peças e são de tamanho relativamente pequeno, geralmente em torno de 300 x 300.
1. Molde de dobra comum
A Figura 1-17 exibe as matrizes de dobra comumente usadas. Para aumentar a longevidade do molde, é aconselhável incorporar cantos arredondados no desenho das peças.
Figura 1-17 Molde de Conformação Especial
Usar uma matriz de dobra com altura de flange muito pequena não é ideal para conformação. Normalmente a altura do banzo deve ser L ≥ 3t, considerando a espessura da parede.
2. Método de flexão escalonada
Degraus em forma de Z feitos de chapa metálica com perfil inferior são comumente dobrados usando moldes simples em puncionadeiras ou prensas hidráulicas para lotes pequenos. Para lotes maiores, uma matriz escalonada em uma dobradeira pode ser utilizada, mas a altura (H) normalmente deve estar entre 0 e 1,0 vezes a espessura da parede
