O que são rolos de placas de metal?
A laminadora de placas metálicas é um tipo de equipamento que utiliza rolos de trabalho para dobrar chapas metálicas, permitindo formar peças cilíndricas, cônicas e outros formatos.
É um equipamento crucial na fabricação de chapas metálicas.
Tipos de rolos de placas metálicas
As laminadoras são equipamentos de produção essenciais usados em vários setores, incluindo eletrodomésticos, vasos de pressão, energia eólica, transporte marítimo, aeroespacial, militar e reforma de automóveis.
A laminadora de chapas tem a capacidade de dobrar chapas metálicas em grandes arcos, cilindros, elipses, quadrados e arcos multissecionais.
Neste artigo, forneceremos uma breve visão geral dos tipos e aplicações de rolos de chapas.
Máquina dobradeira de placa de dois rolos
A calandra de chapa de rolo duplo possui um rolo superior feito de metal rígido e um rolo inferior coberto com material de poliuretano de alta resistência que pode ser ajustado verticalmente.
Quando o rolo gira, o rolo superior e a placa de alimentação são submetidos à pressão, fazendo com que a camada elástica do rolo inferior se deforme. O volume constante do elastômero resulta em contrapressão uniforme e contínua que força a placa e o rolo rígido a permanecerem em contato próximo, permitindo que a placa seja transformada em um cilindro por meio da rotação.
A profundidade de deformação da camada elástica, ou recuo do rolo superior, é o principal parâmetro tecnológico que determina o raio de curvatura. Estudos têm demonstrado que à medida que a redução aumenta, o raio de curvatura da chapa metálica diminui, mas uma vez atingido um determinado valor de indentação, o raio de curvatura tende a permanecer estável independentemente da redução. Esta é uma característica importante da tecnologia de dobra de placas com rolos duplos.
As dobradeiras de placas de rolo duplo são projetadas principalmente para placas de metal com largura de 2.000 mm e espessura inferior a 2 mm para laminação redonda, tornando-as ideais para produção em lote de recipientes finos na indústria de eletrodomésticos. Essas máquinas geralmente vêm equipadas com sistemas automáticos de alimentação e descarga, oferecendo altos níveis de automação e maior eficiência.
Vantagens:
As vantagens da máquina dobradeira de chapa de rolo duplo incluem:
- Não há necessidade de dobrar as extremidades, resultando em rápida velocidade de processamento.
- Capaz de obter modelagem de alta precisão em um único golpe.
- As placas de metal não racham nem apresentam empenamentos irregulares, mesmo após puncionamento, corte e laminação.
- Não causa rugas ou arranhões na superfície das peças.
- Aumentar a redução de laminação ou alterar o espaçamento dos dois rolos não afeta o diâmetro das peças, tornando-o fácil de usar e menos exigente em termos de precisão.
Desvantagens:
No entanto, a máquina dobradeira de chapa de rolo duplo tem algumas limitações, incluindo:
- A necessidade de trocar a roda do rolo guia para cada mudança no diâmetro das peças a torna inadequada para produção de múltiplas variedades e pequenos lotes.
- Não é capaz de processar chapas grossas, com espessura máxima de chapa de 6 a 9mm.
Máquina laminadora de placa de três rolos
Existem vários tipos de dobradeiras de placas de três rolos, que podem ser classificadas em categorias mecânicas e hidráulicas.
Do ponto de vista estrutural, as máquinas dobradeiras de placas de três rolos podem ser divididas em máquinas laminadoras de placas inclinadas de três rolos, tipo de movimento horizontal sob o rolo e tipo variável geométrica.
Máquina dobradeira assimétrica de 3 rolos
As máquinas dobradeiras assimétricas de 3 rolos são normalmente alimentadas por um motor mecânico. Os rolos superior e inferior são ambos rolos motorizados fixos, sendo o rolo superior estacionário e o rolo inferior capaz de levantar e girar. O rolo inferior trabalha em conjunto com o rolo superior para pressionar a extremidade frontal da placa metálica, enquanto o rolo lateral, servindo como rolo auxiliar, levanta para deformar a placa durante a dobra. Os rolos superior e inferior trabalham juntos para obter laminação redonda e em arco da placa de metal.
Essas máquinas são usadas para laminar placas de aço de baixo carbono com comprimentos inferiores a 2.500 mm e espessuras inferiores a 4 mm em cilindros ou segmentos de arco. O processo de laminação é rápido e eficiente, economizando energia e reduzindo custos de produção.
No entanto, o segmento linear pré-curvado tem o dobro da espessura da placa e a máquina requer operadores qualificados, aumentando os requisitos técnicos de pessoal.
Tipo de movimento horizontal do rolo inferior
Movimento horizontal do rolo inferior Os rolos de placa de 3 rolos são as laminadoras de placas mais amplamente utilizadas e bem estabelecidas, tanto nacional quanto internacionalmente. Eles normalmente são movidos por acionamento hidráulico.
O princípio de funcionamento do movimento horizontal do rolo inferior com 3 rolos de placa de rolo é o seguinte:
O rolo superior é um rolo giratório fixo e motorizado, e os dois rolos laterais se movem ao longo de uma trilha de arco predeterminada durante a operação para pressionar a placa de metal junto com o rolo superior. A rotação do rolo superior completa o processo de laminação do cilindro ou cone.
As máquinas dobradeiras de placas de rolo tipo 3 com movimento de rolo inferior horizontal podem normalmente laminar placas com uma largura de até 4.000 mm e uma espessura de 6-40 mm. A principal vantagem destas máquinas é o seu custo relativamente baixo. No entanto, eles exigem operadores altamente qualificados, pois o processo de perfilagem não pode ser concluído em uma única passagem e o segmento linear pré-curvado é maior que o dobro da espessura da placa.
Máquina laminadora de placas geométricas variáveis
As laminadoras de chapas geométricas variáveis são os equipamentos de laminação de chapas mais avançados disponíveis tanto no mercado interno quanto no internacional. Eles são capazes de laminar placas de metal com espessura variando de 20 a 250 mm.
O princípio de funcionamento das laminadoras de placas geométricas variáveis é mostrado na imagem a seguir.
Em uma laminadora de placas geométricas variáveis, o rolo superior é um rolo motorizado que pode se mover para cima e para baixo, enquanto os dois rolos laterais servem como rolos condutores que podem se mover horizontalmente de forma independente.
O movimento de cada rolo pode criar uma forma geométrica específica, dando origem ao nome “laminadora de chapas geométricas variáveis”.
Durante a operação, a máquina emprega alimentação e pré-curvamento horizontal da placa, eliminando a necessidade de dispositivos de impulso lateral e movimento do rolo lateral para fora. Além disso, a capacidade de flexão aumenta significativamente e o segmento linear pré-curvado não é maior que a espessura da placa.
Vantagem:
A laminadora de chapa geométrica variável oferece diversas vantagens, incluindo:
- A capacidade de substituir o rolo superior por rolos de diâmetros diferentes.
- Opção de instalação de sistema de controle numérico com CLP, reduzindo o nível de habilidade exigido do operador.
- A ausência de um segmento linear pré-curvado significativo.
- Alimentação horizontal, eliminando a necessidade de um dispendioso dispositivo de impulso lateral.
- Capacidade de rolar peças cônicas de grande ângulo.
- Um preço mais baixo em comparação com quatro máquinas dobradeiras de placas de rolos com capacidades de dobra semelhantes.
Desvantagem:
No entanto, a laminadora de chapa geométrica variável tem algumas limitações, incluindo:
- Velocidade de laminação mais lenta em comparação com máquinas dobradeiras de quatro rolos.
- Incapacidade de rolar formas de arco multissegmentadas.
Máquina laminadora de placa de quatro rolos
As máquinas dobradeiras de quatro rolos são altamente confiáveis e amplamente utilizadas na indústria de manufatura. São máquinas versáteis, capazes de laminar formatos de arco multissegmentados, formatos O, quadrados, círculos, arcos e muito mais. Estas máquinas também podem ser equipadas com um sistema CNC de diálogo homem-máquina altamente automatizado.
As máquinas dobradeiras de quatro rolos vêm em variedades mecânicas e hidráulicas, sendo o tipo mecânico adequado para laminar placas de metal com menos de 6 mm de espessura e o tipo hidráulico capaz de laminar placas de até 6-200 mm de espessura.
A imagem a seguir demonstra o princípio de funcionamento de uma dobradeira de chapas de 4 rolos.
O rolo superior em uma máquina dobradeira de chapa de 4 rolos é um rolo giratório motorizado que é fixado no lugar, enquanto o rolo inferior pode se mover para cima e para baixo. O rolo inferior funciona em conjunto com o rolo superior para fixar a placa metálica. Os dois rolos laterais movem-se para cima e para baixo em sentido oblíquo, servindo para posicionar e formar a placa.
Embora o princípio de funcionamento das dobradeiras de placas de 4 rolos seja consistente em todo o mercado, existem diferenças estruturais, como o uso de guias de arco planetárias ou guias lineares para movimento lateral dos rolos.
Antes de 2003, as dobradeiras de placas de 4 rolos usavam principalmente guias lineares. Desde então, os guias de arco planetário tornaram-se a tecnologia dominante.
Alguns fabricantes ainda optam pela utilização de guias lineares, apesar do custo mais elevado, por serem de mais fácil manutenção. As guias lineares também oferecem vantagens significativas na laminação de placas de alta liga ou ligas de titânio.
Para placas metálicas com limites de escoamento inferiores a 500Mpa, a diferença entre guias de arco lineares e planetários é mínima. As guias de arco planetário oferecem um custo de uso muito menor.
Vantagem:
As máquinas dobradeiras de quatro rolos são capazes de satisfazer toda a gama de requisitos de laminação de chapas metálicas e podem ser equipadas com altos níveis de automação, incluindo dispositivos automáticos de alimentação ascendente e descendente.
Desvantagem:
No entanto, o segmento linear pré-curvado é maior que 1,5 vezes a espessura da placa.
Além dos rolos de placas comuns mencionados acima, também estão disponíveis rolos especializados, como rolos verticais, rolos de tambor reforçados e rolos de navio, entre outros.
