Processamento de Corte de Corte de Chapa Metálica
Processos de corte de chapas metálicas são aqueles em que uma peça de chapa metálica é separada aplicando uma força suficientemente grande para fazer com que o material seja cortado. Os processos de corte mais comuns são executados aplicando uma força de cisalhamento e, portanto, às vezes são chamados de processos de cisalhamento. Quando uma força de cisalhamento suficientemente grande é aplicada, a tensão de cisalhamento no material excederá a resistência ao cisalhamento final e o material falhará e se separará no local de corte. Esta força de cisalhamento é aplicada por duas ferramentas, uma acima e outra abaixo da folha. Se essas ferramentas são um punção e morrem ou lâminas superior e inferior, a ferramenta acima da folha proporciona um golpe rápido para baixo na chapa que fica sobre a ferramenta inferior. Uma pequena folga está presente entre as bordas das ferramentas superior e inferior, o que facilita a fratura do material. O tamanho dessa folga é tipicamente de 2-10% da espessura do material e depende de vários fatores, como o processo específico de cisalhamento, o material e a espessura da chapa.
Os efeitos do corte de metal no material mudam conforme o corte progride e são visíveis na borda do material cortado. Quando o punção ou as lâminas de metal impactam a folha, a folga entre as ferramentas permite que a folha se deforme e "role" a borda. À medida que a ferramenta penetra ainda mais na folha, o cisalhamento resulta em uma zona de material polido vertical. Finalmente, a tensão de cisalhamento do metal é muito grande e o material fratura em um ângulo com uma pequena broca formada na borda. A altura de cada uma dessas partes do corte depende de vários fatores, incluindo a nitidez das ferramentas e a folga entre as ferramentas.
Uma variedade de processos de corte que utilizam forças de cisalhamento existem para separar ou remover o material de um pedaço de chapa de diferentes maneiras. Cada processo é capaz de formar um tipo específico de corte, alguns com um caminho aberto para separar uma parte do material e alguns com um caminho fechado para cortar e remover esse material. Usando muitos desses processos juntos, as peças de chapa metálica podem ser fabricadas com recortes e perfis de qualquer geometria 2D. Esses processos de corte incluem o seguinte:
Cisalhamento - Separando o material em duas partes
Branqueamento - Remoção de material para uso em peças
Blanqueamento Convencional
Corte fino
Perfuração - Remoção de material como sucata
Piercing
Slotting
Perfurando
Entalhando
Mordiscando
Lancamento
Cortando
Parting
Corte fora
Aparar
Barbear
Dinking
Corte de chapas metálicas
Como mencionado acima, existem vários processos de corte que utilizam a força de cisalhamento para cortar chapas metálicas. No entanto, o termo "cisalhamento" por si só refere-se a um processo de corte específico que produz cortes em linha reta para separar uma peça de chapa metálica. Mais comumente, o corte é usado para cortar uma folha paralela a uma aresta existente, a qual é mantida retangular, mas cortes angulares também podem ser feitos. Por esse motivo, o cisalhamento é usado principalmente para cortar o estoque de folhas em tamanhos menores, em preparação para outros processos. Cisalhamento tem os seguintes recursos:
Espessura da folha: 0.005-0.25 polegadas
Tolerância : ± 0,1 polegadas (± 0,005 polegadas viável)
Acabamento de superfície : 250-1000 μin (125-2000 μin viável)
O processo de corte de chapas é realizado em uma máquina de cisalhamento, muitas vezes chamada de cisalhamento de quadratura ou cisalhamento de força, que pode ser operado manualmente (com a mão ou o pé) ou por energia hidráulica, pneumática ou elétrica. Uma máquina de corte típica inclui uma mesa com braços de suporte para segurar a folha, paradas ou guias para fixar a folha, lâminas de borda reta superior e inferior e um dispositivo de medição para posicionar precisamente a folha. A folha é colocada entre as lâminas superior e inferior, que são então forçadas juntas contra a folha, cortando o material. Na maioria dos dispositivos, a lâmina inferior permanece estacionária enquanto a lâmina superior é forçada para baixo. A lâmina superior é ligeiramente deslocada da lâmina inferior, aproximadamente 5-10% da espessura da chapa. Além disso, a lâmina superior é geralmente inclinada de modo que o corte progrida de uma extremidade à outra, reduzindo assim a força necessária. As lâminas usadas nessas máquinas geralmente têm uma borda quadrada em vez de uma borda de faca e estão disponíveis em diferentes materiais, como aço de baixa liga e aço de alto teor de carbono.
Blanking de chapa metálica
A supressão é um processo de corte no qual uma peça de chapa metálica é removida de uma peça maior , aplicando uma força de cisalhamento suficiente . Nesse processo, a peça removida, chamada de branco , não é sucata, mas sim a parte desejada. O blanking pode ser usado para recortar peças em praticamente qualquer formato 2D, mas é mais comumente usado para cortar peças com geometrias simples que serão moldadas em processos subsequentes. Muitas vezes várias folhas estão em branco em uma única operação. Peças finais que são produzidas usando blanking incluem engrenagens, jóias e componentes de relógio ou relógio. Peças em branco normalmente requerem acabamento secundário para suavizar as rebarbas ao longo da borda inferior.
O processo de moldagem exige uma prensa de acabamento, estoque de chapa, puncionadeira e matriz de supressão. O estoque de chapa metálica é colocado sobre a matriz na prensa de blanking. A matriz, em vez de ter uma cavidade, tem um recorte na forma da peça desejada e deve ser personalizada a menos que uma forma padrão esteja sendo formada. Acima da folha, reside o punção que é uma ferramenta na forma da peça desejada. Tanto o molde como o punção são tipicamente feitos de aço de ferramenta ou de carboneto. A prensa hidráulica empurra o punção para baixo em alta velocidade na folha. Uma pequena folga, tipicamente 10-20% da espessura do material, existe entre o punção e a matriz. Quando o punção impacta a chapa, o metal nesta folga se dobra rapidamente e depois se quebra. O espaço em branco que foi cortado do estoque agora cai livremente na abertura do dado. Este processo é extremamente rápido, com algumas prensas de moldagem capazes de realizar mais de 1000 golpes por minuto.
Perfuração de chapa
Perfuração é um processo de corte no qual o material é removido de um pedaço de chapa metálica aplicando uma força de cisalhamento suficiente . O puncionamento é muito semelhante ao blanking, exceto pelo fato de que o material removido, chamado de slug, é sucateado e deixa para trás o recurso interno desejado na folha, como um orifício ou slot. A perfuração pode ser usada para produzir furos e recortes de várias formas e tamanhos. Os furos mais comuns são formas geométricas simples (círculo, quadrado, retângulo, etc.) ou combinações dos mesmos. As bordas desses recursos perfurados terão algumas rebarbas sendo cortadas, mas de boa qualidade. As operações secundárias de acabamento são normalmente realizadas para obter bordas mais lisas.
O processo de perfuração requer uma prensa de punção, estoque de chapa metálica , punção e matriz. O material em chapa é posicionado entre o punção e a matriz dentro da prensa puncionadeira. A matriz, localizada embaixo da folha, tem um recorte na forma do recurso desejado. Acima da folha, a prensa segura o punção, que é uma ferramenta na forma do recurso desejado. Punções e matrizes de formas padrão são normalmente usadas, mas ferramentas personalizadas podem ser feitas para perfurar formas complexas. Esse ferramental, seja ele padrão ou personalizado, geralmente é feito de aço-ferramenta ou de metal duro. A punção empurra o punção para baixo em alta velocidade através da folha e no dado abaixo. Há uma pequena folga entre a borda do punção e a matriz, fazendo com que o material se dobre e fratura rapidamente. A lesma que é perfurada para fora da folha cai livremente através da abertura cônica no molde. Esse processo pode ser executado em uma prensa manual, mas hoje as prensas de puncionamento controladas por computador (CNC) são mais comuns. Uma prensa puncionadeira CNC pode ser acionada hidraulicamente, pneumaticamente ou eletricamente e fornecer cerca de 600 punções por minuto. Além disso, muitas prensas puncionadeiras CNC utilizam uma torre que pode suportar até 100 punções diferentes que são giradas na posição quando necessário.
Uma típica operação de puncionamento de chapa metálica é aquela em que uma ferramenta de punção cilíndrica perfura a chapa metálica, formando um único furo. No entanto, é possível uma variedade de operações para formar recursos diferentes. Essas operações incluem o seguinte:
