Pesado fabricação de chapas metálicas Lida com componentes estruturais grandes e espessos de aço inoxidável, aço carbono, alumínio e outros materiais. Envolve o uso de equipamentos potentes e ferramentas especializadas. Este método produz componentes e produtos robustos e duráveis para indústrias como máquinas pesadas, construção civil, energia e agricultura.
Durante a fabricação de peças pesadas, diversas técnicas distintas são empregadas, desde o corte da matéria-prima até a conformação e a união. Cada etapa deve ser planejada e executada corretamente para moldar a estrutura (ou peça) projetada com precisão.
Este artigo irá orientá-lo sobre o processo, os tipos, os procedimentos de controle de qualidade e as aplicações da fabricação de estruturas metálicas pesadas.
O que é fabricação pesada e produção de metais? 
processo de fabricação pesada
A fabricação ou produção em larga escala refere-se à fabricação de peças/produtos metálicos grandes e complexos, geralmente para fins estruturais. Posteriormente, esses produtos passam por diversos processos, incluindo corte, dobra, usinagem e soldagem.
Alguns exemplos de fabricação pesada incluem vasos de pressão ASME, tanques de armazenamento, blocos de casco de navios, torres de turbinas eólicas, chassis de locomotivas, vigas e estruturas de construção e peças de pontes rolantes. Além disso, é difícil encontrar peças pesadas fabricadas em oficinas e fornecedores locais, pois exigem equipamentos sofisticados e conhecimento técnico especializado. Elas são produzidas dentro da indústria de aplicação.
Fabricação de metal leve versus pesado
O que diferencia a fabricação de metais pesados da fabricação de metais leves (comuns) é a complexidade e a escala da produção. Cada uma é preferida para fins distintos. A fabricação de metais leves produz componentes de pequenas dimensões a partir de chapas e tiras finas, enquanto a fabricação de metais pesados envolve chapas, placas, barras e tiras grossas para moldar estruturas maiores.
A fabricação de peças leves pode ser feita em uma única passagem. técnicas de fabricação de metais como a estampagem. Enquanto isso, algumas aplicações típicas incluem gabinetes eletrônicos, suportes de montagem, invólucros de baterias, pequenos dutos de HVAC e itens arquitetônicos.
Tipos de fabricação de metal pesado
Dependendo da aplicação pretendida e dos métodos utilizados, existem diferentes tipos de fabricação de metais pesados. Antes de iniciar o projeto ou terceirizar o serviço, determine quais tipos de fabricação melhor atendem às suas necessidades, permitindo otimizar o processo.
Vamos detalhar brevemente os tipos mais comuns de fabricação de metais pesados: fabricação de chapas, corte e usinagem de grande porte, conformação e soldagem.
Corte de metal
corte de metal pesado
É o processo de corte de chapas, placas ou outras formas de metal bruto em tamanhos, formatos e perfis desejados. Normalmente, cada estrutura de fabricação pesada precisa de operações de corte como etapa preparatória antes da conformação. chapa metálica cortada sob medida As peças são posteriormente utilizadas para processos de dobra, laminação, soldagem e outras conformações.
Consequentemente, métodos de corte de metal Na fabricação e produção de metais pesados, são utilizadas as técnicas de corte a plasma, serragem mecânica, jato de água e oxicorte. A escolha da técnica de corte depende do tipo de metal, da espessura e da precisão desejada.
Formação de metais
Dobra de chapas pesadas
A conformação envolve a deformação permanente de um material em sua forma desejada. Existem diversos métodos para deformar metais, incluindo dobramento, forjamento, extrusão e laminação. Todas essas técnicas são versáteis e podem ser usadas para conformar grandes estruturas para máquinas industriais, carrocerias de automóveis, tubos e outros componentes mecânicos pesados.
Fabricação de chapas grossas
A fabricação de chapas metálicas pesadas envolve a transformação de chapas brutas em componentes desejados, com espessura superior a 10 gauge. Técnicas como corte, dobra em prensa, laminação, soldagem e outras são aplicadas às chapas metálicas. Para a fabricação dessas peças pesadas, utilizam-se chapas de aço, aço inoxidável, alumínio e outros metais.
Usinagem de metais pesados
usinagem de metais pesados
A usinagem molda peças metálicas removendo material com ferramentas de corte apropriadas. Na fabricação de peças pesadas, ela prepara o material para conformação, cria peças especializadas e refina itens soldados e forjados. Técnicas de usinagem como fresamento, torneamento, furação e rosqueamento são comumente usadas na usinagem de peças pesadas, enquanto as opções típicas de ferramentas incluem insertos de metal duro, fresas de faceamento de grande diâmetro, brocas de alta resistência e fresas de topo.
Utilize fresadoras CNC, tornos, centros de torneamento e fresamento, furadeiras ou outros equipamentos adequados para alta precisão e rápida produção. Os equipamentos CNC são especialmente vantajosos quando se precisa fabricar componentes de encaixe em trabalhos de fabricação de estruturas pesadas.
Soldagem 
Soldagem de treliças
A soldagem une múltiplos componentes metálicos em uma única estrutura por meio de uma ligação metalúrgica permanente entre suas superfícies de contato. Sejam grandes estruturas metálicas ou peças de máquinas personalizadas, a soldagem forma juntas robustas e duráveis.
Consequentemente, existem muitas técnicas de soldagem disponíveis para a fabricação e produção de metais pesados, como a soldagem a arco submerso (SAW), a soldagem MIG e a soldagem com eletrodo revestido.
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Quais são as etapas envolvidas nesse processo?
Assim como na fabricação convencional de chapas metálicas, a fabricação de peças pesadas começa com o corte das chapas em tamanhos específicos. Em seguida, as chapas são dobradas ou conformadas utilizando uma técnica adequada e montadas por meio de soldagem ou parafusos. O processo também pode incluir furação, rosqueamento ou outras operações.
Aqui estão as etapas típicas envolvidas no processo de fabricação de estruturas pesadas.
- Corte de chapas metálicas em formatos e tamanhos específicos.
- Perfuração ou furação para parafusos de montagem ou outros fins específicos.
- Processo de conformação: operações de dobra ou laminação
- Montagem: aparafusamento, fixação por rosca ou soldagem.
- Pós-processamento e acabamento de superfície, como pintura eletrostática a pó.
Quais ferramentas e equipamentos os fabricantes de estruturas metálicas pesadas utilizam?
A fabricação de estruturas metálicas pesadas envolve o manuseio de cargas volumosas, exigindo, portanto, equipamentos e ferramentas especializadas. Para se ter uma ideia da dimensão dos equipamentos necessários para a fabricação de peças pesadas, basta imaginar o tamanho de grandes vasos de pressão.
A seguir, apresentamos alguns exemplos de ferramentas e equipamentos utilizados por empresas de fabricação de estruturas metálicas pesadas.
- Prensas dobradeiras hidráulicas CNC com capacidade de 20 a mais de 1000 toneladas
- Calandras para chapas (com espessura superior a 50 mm)
- Grandes pontes rolantes suspensas
- elevadores hidráulicos
- Cortadores de plasma com amperagem nominal superior a 600
- Cortadores Watjet
- Máquina de Medição por Coordenadas (MMC) para controle de qualidade, etc.
O que é fabricação de estruturas metálicas?
fabricação estrutural
Trata-se de um tipo de fabricação de metal pesado específico para determinadas aplicações, utilizado para produzir elementos estruturais confiáveis para pontes, edifícios, módulos offshore e equipamentos mecânicos. Por exemplo, Estruturas, colunas, vigas e treliças.
A fabricação estrutural envolve o corte de chapas, perfis U, folhas, tubos e barras, seguido da curvatura desses materiais em formatos específicos e sua montagem por meio de soldagem para criar a estrutura desejada. Além disso, é essencial seguir os procedimentos padrão da indústria na fabricação de estruturas pesadas, como as especificações AISC, AWS D1 e ASME.
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Aplicações da Fabricação de Metais Pesados
A fabricação de estruturas metálicas pesadas é utilizada em diversos setores, incluindo equipamentos de manufatura, construção civil, energia, indústria automobilística e máquinas agrícolas.
Vamos detalhar esses conceitos com exemplos de produtos metálicos fabricados.
Equipamentos de Fabricação
Estruturas e outros componentes de equipamentos de fabricação são produzidos com processos de fabricação robustos. Isso garante a rigidez, resistência e durabilidade dos metais fabricados, permitindo o funcionamento perfeito das máquinas.
Alguns exemplos de aplicação são:
- Estruturas de pórtico e subestruturas
- Fixação pesada
- Estruturas de esteira transportadora e suportes de roletes
- Caixas de rolos e eixos
- Canteiro
- Viga de ponte rolante
- Gabaritos de soldagem
Indústria de construção
A fabricação de estruturas metálicas pesadas é amplamente utilizada na construção de edifícios, pontes, arranha-céus e obras arquitetônicas em metal. Os itens fabricados, de grandes dimensões e estáveis, proporcionam alta capacidade de carga e estabilidade em grandes vãos.
Alguns exemplos de aplicação são:
- Armação do telhado
- Subquadros e travessas
- Colunas de viga I
- Placas de conexão
- Painéis de fachada
- Escadarias
Indústria automobilística
Na indústria automobilística, a fabricação de peças metálicas pesadas é utilizada para produzir chassis, componentes da estrutura, grandes painéis da carroceria, reforços estruturais, conjuntos de escapamento, etc. Os itens fabricados podem proporcionar alta resistência a impactos, rigidez torsional e durabilidade.
Alguns exemplos de aplicação são:
- Chassis e subchassis
- Vigas de para-choque
- Sistemas de escape
- Braços de controle da suspensão
- Montagens de transmissão
- Carrocerias de veículos
- Reforços estruturais
Energia
Tanto a indústria de petróleo e gás quanto a de energias renováveis utilizam peças metálicas pesadas fabricadas na construção de diversas estruturas. Elas podem suportar ambientes agressivos, cargas de fadiga e altas tensões em plataformas offshore, vasos de pressão, torres pesadas e estruturas metálicas.
Alguns exemplos de aplicação são:
- Estruturas de plataformas offshore
- Vasos de pressão
- Carretéis de tubulação
- Tanques de armazenamento de combustível
- Carcaças de turbinas
- Chaminés e dutos
- Torres de turbinas eólicas
Maquinaria agrícola
Na indústria agrícola, colheitadeiras, reboques, implementos agrícolas pesados e outros equipamentos dependem de fabricação robusta, capaz de fornecer componentes e estruturas fortes e confiáveis para operar em ambientes severos e acidentados.
Alguns exemplos de aplicação são:
- Cabeçalho para colheitadeiras
- Carregadores frontais de trator
- Funis para distribuidores de fertilizantes
- Estruturas e chassis para reboques
Metais e ligas para necessidades de fabricação pesada
Metais e ligas com alta resistência, rigidez, durabilidade e resistência à corrosão são preferidos em projetos de fabricação pesada, como aço inoxidável e aço carbono. A escolha do material depende dos requisitos da aplicação, das condições ambientais, da facilidade de fabricação, do custo e de outros fatores.
A tabela abaixo descreve os materiais comuns para fabricação pesada e suas principais propriedades.:
| Material | Por que usar? | Casos de uso |
| Aços estruturais (A36, S355) | Baixo custo, boa soldabilidade e resistência confiável. | Pontes, estruturas de edifícios e estruturas de guindastes. |
| Aços HSLA | Relação resistência/peso, maior tenacidade e resistência à corrosão. | Guindastes de pequeno porte, chassis de veículos pesados e estruturas navais. |
| Aços-liga (4130, 4140) | Tratável termicamente, resistente à fadiga e resistente ao impacto. | Eixos, engrenagens, pinos, peças pesadas de máquinas. |
| Aços inoxidáveis (304, 316, duplex) | Resistência à corrosão e propriedades mecânicas estáveis. | Estruturas marítimas, tanques de processamento químico, equipamentos offshore. |
| Ligas de alumínio (5083, 6061) | Leve, resistente à corrosão, boa formabilidade | Superestruturas de navios, reboques e estruturas leves. |
| Ferro fundido (cinzento, dúctil) | Excelente resistência à compressão e amortecimento de vibrações. | Blocos de motor, carcaças e bases de máquinas. |
Além disso, cobre, bronze e alguns outros materiais também são usados em peças pesadas. processamento de chapas Funciona, mas não para fins estruturais. Por exemplo, sistemas elétricos e térmicos em instalações industriais.
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Nossos serviços certificados pela ISO 9001:2015 abrangem uma ampla gama de materiais, incluindo aço inoxidável, aço carbono, alumínio, titânio e mais de 50 outras opções. Consequentemente, utilizamos diversas tecnologias, como dobra CNC, estampagem, forjamento, corte a laser, corte a plasma, soldagem e usinagem.
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Resumindo
De modo geral, a fabricação de metais pesados serve como base para a produção de estruturas metálicas em diversos setores, desde a construção civil até a fabricação de máquinas pesadas. Ela se concentra em estruturas grandes e estáveis, em vez de alta precisão, utilizando múltiplas técnicas de fabricação.
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