Estampagem de alta velocidade: processo, benefícios e aplicações

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Estampagem de alta velocidade 

Você já enfrentou atrasos na produção e custos adicionais em seu projeto de estampagem? Isso pode ser devido à dependência de serviços de estampagem tradicionais. Você pode optar pela estampagem otimizada, chamada de "Estampagem de Alta Velocidade", que tem a capacidade de oferecer ciclos de produção por minuto significativamente maiores do que a estampagem de metal convencional.

Alta velocidade serviços de estampagem de metal São ideais para a fabricação em grande volume de designs complexos com características intrincadas, como múltiplas dobras, curvaturas, torções, recortes e furos. 

Além disso, este artigo abordará o processo de estampagem de alta velocidade, os tipos de prensas, as considerações necessárias, os benefícios e as aplicações industriais.

 

O que é estampagem de alta velocidade?

 Visão aproximada de um sistema de estampagem progressiva com alimentação contínua.

Configuração de estampagem progressiva 

Como o próprio nome sugere, a estampagem de alta velocidade visa à eficiência da produção através da redução do tempo de ciclo. Envolve o uso de prensas de alta velocidade, ferramentas de precisão, automação de alimentação e sistemas avançados de controle CNC. Aqui, a velocidade de estampagem à qual nos referimos chega a 1500 golpes por minuto. 

Este especializado estamparia de chapa de metal O processo produz desde microcomponentes até peças de tamanho médio. Além disso, permite a personalização de designs e também é flexível em termos de espessura, variando tipicamente de 0.05 mm a 10 mm, dependendo do tipo de material.

A estampagem de alta velocidade é particularmente útil para Indústrias que exigem grandes volumes de peças de chapa metálica com prazos de entrega rápidos, incluindo eletrônicos de consumo, fabricação automotiva e produção de eletrodomésticos.. 

 

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Materiais para estampagem de alta velocidade

Um infográfico ilustrando os materiais de estampagem mais comuns e suas respectivas ligas.

materiais de estampagem

Tecnicamente, todos os metais e ligas compatíveis com o processo de estampagem convencional podem ser utilizados na estampagem de alta velocidade. No entanto, cada material é estampado com uma força de compressão específica, e a velocidade de produção também varia de acordo com o tipo de material. 

Por exemplo, devido à sua natureza suave, estampagem de alumínio requer menos força e pode ser estampado a uma taxa mais alta em comparação com estampagem de aço inoxidável e outras ligas de aço duro. 

Vejamos a tabela abaixo com as opções de materiais mais comuns: 

Metal / Liga Graus de estampagem típicos Principais benefícios
Aço laminado a frio 1006, 1008, 1010, DC01, DC03 Boa conformabilidade para estampagem profunda, custo-benefício e superfície uniforme.
Aço inoxidável 301, 304 e 316 Resistência à corrosão, boa resistência mecânica, conformabilidade moderada.
Ligas de Alumínio 5052, 5182, 6061  Peças leves, excelente resistência à corrosão e fáceis de estampar em espessuras finas.
Cobre e latão C110, C260 e outras ligas de Cu-Zn Excelente condutividade, alta ductilidade para peças complexas e um acabamento atraente.
Aços de alta resistência Graus DP350 / DP600, TRIP, CP Alta resistência com baixo peso e bom comportamento de endurecimento por deformação.

 

O Processo de Estampagem de Alta Velocidade 

Uma imagem que ilustra o processo de estampagem de alta velocidade.

Processo de estampagem de alta velocidade

Vamos examinar as cinco etapas principais envolvidas no processo de estampagem de alta velocidade: 

Desenho da Peça

Como todos os outros processo de estampagem de metalO processo começa com a criação de um modelo 3D detalhado das peças a serem estampadas. Os projetistas consideram a matriz, os punções, a ductilidade, a fabricabilidade e outros fatores. Além disso, o projeto define claramente as dimensões, as tolerâncias e as características geométricas desejadas. 

Fabricação de matrizes e configuração de máquinas 

Em seguida, você deve garantir que as ferramentas de estampagem e punções de alta velocidade sejam adequadas ao projeto da peça. A estampagem progressiva pode ser uma boa opção, pois permite a execução de múltiplas operações de conformação em uma única linha. Essas ferramentas multiestágios prensam ou cortam as peças em diferentes estações simultaneamente. 

Além disso, as máquinas de estampagem CNC são vantajosas para matrizes progressivas. Elas automatizam a alimentação e o processo de puncionamento por meio de instruções computadorizadas. 

Alimentação de chapas metálicas 

Em seguida, a chapa metálica é desenrolada e alimentada na linha de estampagem. Aqui, é essencial garantir o alinhamento com as ferramentas e a velocidade de alimentação correta. Em máquinas CNC, é possível sincronizar a velocidade de alimentação com o movimento das prensas. 

Etapa de estampagem de metal

Esta é a etapa em que as chapas metálicas brutas recebem a forma desejada por meio de múltiplas operações de conformação. A chapa avança para a linha de estampagem, onde diferentes operações são executadas sequencialmente. 

Ejeção de peças e inspeção de qualidade 

Assim que a peça é totalmente estampada no formato desejado, ela é ejetada do dispositivo de estampagem por meio de um pino ou mecanismo de jato. As peças fabricadas são inspecionadas para defeitos de estampagem de metal e calibradas com instrumentos de medição de precisão. Frequentemente, as peças também passam por operações de pós-processamento, como tratamento de bordas e revestimento de superfície.

 

Tipos de prensas para estampagem de alta velocidade 

Uma imagem ilustrando prensas hidráulicas, mecânicas e servo.

Prensas de alta velocidade

A prensa de estampagem de alta velocidade é o sistema central no processo de estampagem, responsável por fornecer a força necessária para deformar a chapa metálica. Ela também influencia a precisão, a velocidade e a eficiência geral do processo.  

A estampagem de alta velocidade normalmente envolve prensas hidráulicas ou mecânicas e, às vezes, processos de estampagem servoelétrica. Vamos discutir esses processos brevemente com mais detalhes.

Prensas Hidráulicas 

As prensas hidráulicas funcionam com base no princípio de "fluido pressurizado". Este fluido empurra o pistão conectado à rampa de estampagem, facilitando o movimento da matriz e do punção durante a estampagem. A máquina de estampagem hidráulica controla a velocidade e o intervalo de estampagem ajustando a pressão do fluido.

  • Vantagens: Capacidade de curso longo, fácil de controlar e alta capacidade de tonelagem. 
  • Desvantagens: Ciclos mais lentos, manutenção complexa e maior taxa de geração de calor. 

Prensas Mecânicas 

Diferentemente das prensas hidráulicas, as prensas mecânicas utilizam acionamentos mecânicos para gerar a força necessária para a deformação do metal. Um volante giratório armazena a energia e a transmite aos punções e à matriz. É mais fácil de controlar e também oferece alta precisão.

  • Vantagens: Excelente velocidade, operação simples e eficiente para grandes volumes.
  • Desvantagens: Alta carga de impacto, risco de vibração e profundidade de conformação limitada.

Prensas elétricas

O processo de estampagem elétrica é integrado a prensas hidráulicas ou mecânicas. Os servomotores são o mecanismo principal nesse processo. Eles acionam um fuso de esferas ou um fuso de rolos para fornecer a força linear na rampa. Além disso, também incluem um mecanismo de feedback em tempo real para monitorar velocidade, força, alinhamento e outros parâmetros.  

  • Vantagens: Excelente repetibilidade, maior automação e possibilidade de integração com outros tipos de impressoras. 
  • Desvantagens: Alto custo de instalação, capacidade de tonelagem limitada e necessidade de operadores qualificados.

 

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Estampagem de alta velocidade versus processos de estampagem tradicionais

A estampagem de alta velocidade difere da estampagem tradicional em termos de velocidade, sistema de controle, sincronização do processo, repetibilidade, custo e outros fatores.

Vamos dar uma olhada na tabela comparativa entre estampagem de alta velocidade e estampagem tradicional. 

Aspecto Estamparia de alta velocidade Estampagem Tradicional
Agilidade (Speed) Muito alta, até 1500 golpes por minuto. Moderado, normalmente entre 100 e 200 golpes por minuto.
Press stamping Linhas mecânicas de alta velocidade, de movimento por ligação ou servo. Prensas mecânicas ou hidráulicas.
Ferramentas. Folgas mais apertadas, controle de projéteis, matrizes progressivas/de transferência. Matrizes padrão em aço ferramenta com folgas simples.
Precisão Maior repetibilidade para peças pequenas Adequado para peças maiores ou mais simples; tolerâncias aceitáveis ​​mais amplas.
Custo Baixo custo de produção por peça para grandes volumes. Custo de instalação reduzido e adequado para volumes baixos/médios.
Manutenção É necessária uma manutenção mais frequente Menores tensões de ciclo e manutenção menos frequente.

 

Considerações sobre estampagem de alta velocidade

Na estampagem de alta velocidade, é preciso considerar diversos fatores para alcançar a máxima eficiência de produção e evitar qualquer tipo de defeito nas peças estampadas, desde o projeto até as ferramentas e as tolerâncias desejadas. 

Vamos discutir brevemente os fatores comuns;

tipo de material

Considere o tipo de material que você está usando para estampagem, pois a ductilidade, a conformabilidade e a dureza influenciam a velocidade correta e a força necessária; quanto mais resistente o material, menor a velocidade de estampagem. 

Espessura da folha

  A espessura é outro fator que determina a força adequada necessária para a estampagem. Uma chapa espessa requer uma força de prensagem maior, que diminui com o aumento da espessura. 

Complexidade de design

A complexidade do projeto está relacionada ao controle do tempo e da força de impacto da prensa. Se o projeto incluir furos pequenos, curvas complexas e detalhes em relevo profundo, será necessário um controle mais preciso da força para estampar as peças. 

Volume de produção necessário

A estampagem de alta velocidade não é adequada para pequenos lotes (especialmente com prensas hidráulicas), pois reduz o tempo de produção por peça à medida que o volume necessário aumenta. 

Tolerâncias Necessárias

Obter tolerâncias rigorosas é mais desafiador e o processo deve ser executado com cuidado. Prensas mecânicas são mais adequadas se você precisar de tolerâncias rigorosas. 

 

Quais são as vantagens e desvantagens da estampagem de alta velocidade?

Diversos setores industriais estão optando pela tecnologia de estampagem de alta velocidade em vez do processo padrão de conformação de metais devido aos seus benefícios, incluindo alta eficiência, precisão, repetibilidade, rápida produção e redução de custos.

Por outro lado, a estampagem de alta velocidade apresenta limitações como custos de instalação mais elevados, menor flexibilidade de design e necessidade de manutenção frequente.

 Vamos analisar com mais detalhes as vantagens e desvantagens. 

Prós

  • Velocidade de produção: Uma prensa padrão da indústria pode facilmente atingir até 1500 golpes por minuto. O número exato de ciclos depende da complexidade das peças, do tipo de material e das ferramentas utilizadas.
  • Alta precisão: É possível alcançar uma precisão tão alta quanto ±0.02 mm, ou até menor em operações de microestampagem.
  • Economia de custos: Ta alta velocidade de produção reduz custos de estampagem de metal, particularmente em operações de estampagem de alto volume. 
  • Versatilidade de materiais: Desde ligas de alumínio macias até ligas de aço resistentes, é possível estampar chapas de diversos materiais com diferentes espessuras. 
  • Prazo de entrega rápido: Outro benefício da velocidade de estampagem é o curto prazo de entrega, garantindo a entrega pontual das peças e uma vantagem competitiva no mercado.

Contras

  • Custo inicial mais alto: Os custos iniciais de instalação e ferramental são mais elevados do que em outros processos de conformação, o que só se justifica para grandes volumes.
  • Menos flexibilidade: É menos flexível em termos de alteração de design e ampliação do tamanho da peça. 
  • Mão de obra qualificada: A estampagem em alta velocidade exige operadores especializados para lidar com o processo.
  • Manutenção FrequenteAs matrizes e prensas exigem manutenção frequente, aumentando o tempo de inatividade da máquina. 

 

Onde a estampagem de alta velocidade é utilizada? As aplicações

Imagem mostrando diversas peças de chapa metálica fabricadas com um processo de estampagem de alta velocidade.

Estampagem de peças

A estampagem de alta velocidade é utilizada em indústrias que exigem peças complexas de chapa metálica em grandes volumes e com rapidez. Isso inclui os setores eletrônico, médico, aeroespacial, de máquinas industriais e outros. estampagem de metal automotivo. 

Consequentemente, a tecnologia de alta velocidade também é aplicada a estampagem de metal personalizada projetos. A tabela a seguir descreve exemplos de aplicação em diferentes setores.

Expertise Exemplos de partes
Automotiva Contatos da ECU, molas dos sensores, conectores do chicote de fios, presilhas dos cintos de segurança, cintas de aterramento e pequenos suportes.
Expositores e Eletrónica Terminais de PCB, blindagens EMI/RFI, contatos de relé, molas de bateria, clipes de fusível, pinos de soquete, aletas de dissipador de calor
Produtos para uso Médico Contatos de eletrodos, terminais de bateria de marca-passo, inserções de cabos de bisturi, conectores de agulha, placas guia, clipes cirúrgicos, invólucros de sensores
Indústria aeroespacial Blindagens EMI, clipes de fixação, terminais de aviônica, contatos de sensores, placas de montagem, suportes pequenos, molas de retenção
Maquinaria industrial Barramentos, lâminas de motor, réguas de terminais, calços, espaçadores, porta-fusíveis, clipes de retenção

 

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Componentes de uma prensa de estampagem de alta velocidade

Um infográfico ilustrando os quatro componentes principais de uma prensa de estampagem de alta velocidade.

Componentes de uma prensa de estampagem

Uma prensa de estampagem de alta velocidade envolve vários componentes, como um alimentador, matrizes, prensas e uma unidade de controle. Frequentemente, também inclui um sistema de aquecimento para aquecer a chapa antes de alimentá-la na matriz.

A seguir, apresentamos os principais componentes de uma prensa de estampagem de alta velocidade. 

  • Alimentador: O sistema de alimentação avança a chapa metálica desenrolada em direção à matriz para os golpes de prensagem. Alimentadores servo, de garra e de rolo são os mais comuns em prensas de alta velocidade. 
  • Morre: As matrizes contêm uma cavidade onde punções golpeiam a chapa e formam a geometria desejada. Elas são feitas com ligas duras, como o aço ferramenta. 
  • Rampa/Prensa: As prensas aplicam deformação ou força de corte por cisalhamento à chapa metálica, dependendo das ferramentas utilizadas. 
  • Unidade de controle: Trata-se de um sistema eletrônico com interface de usuário que permite controlar a alimentação de material, a força de impacto, o movimento da prensa e o tempo de permanência. 

 

Manutenção de Prensas de Estampagem de Alta Velocidade

Imagem mostrando o desgaste em duas matrizes de estampagem diferentes.

desgaste da matriz de estampagem

Como as prensas de alta velocidade realizam milhares de golpes por minuto, elas sofrem um desgaste de ferramentas maior. Esse desgaste pode levar a desalinhamento, vibração excessiva e defeitos nas peças. Portanto, inspeções e manutenções regulares são necessárias. 

Aqui estão cinco dicas de manutenção baseadas em práticas da indústria.

  1. Limpe as matrizes e punções regularmente, ou conforme recomendado pelo fornecedor. 
  2. Aplique lubrificação adequada para reduzir o atrito e o acúmulo de calor.
  3. Inspecione quanto ao desgaste de matrizes e prensas, bordas desgastadas e a qualidade do acabamento das ferramentas. 
  4. Assegure o alinhamento correto entre o punção e as matrizes, verificando as folgas entre o cursor e a guia, bem como o alinhamento da estrutura.
  5. Motores servo Clibrate, sensores de feedback e outros componentes do sistema de estampagem. 

 

A estampagem de letras em metal é um processo rápido?

Sim, é um processo de estampagem rápido que oferece de 500 a 1500 golpes por minuto. O processo envolve a criação de uma impressão permanente de letras, símbolos, números ou um logotipo/padrão específico. As prensas de estampagem de alta velocidade executam punção, relevo e outras operações, marcando a superfície do metal. 

A estampagem de letras em metal é compatível com alumínio, cobre, latão e aço. Além disso, é um método popular para a fabricação de produtos como placas de identificação, etiquetas de número de série, etiquetas para conectores, etc.

 

Por que escolher os serviços de estampagem de metal de alta velocidade da Boda?

Como discutimos neste artigo, é essencial contar com equipamentos e prensas de estampagem avançados, ferramentas compatíveis e conhecimento especializado para executar o processo de produção de estampagem em alta velocidade. Na Boda, temos tudo isso.

Nossos serviços de estampagem de metais abrangem tudo, desde a otimização do projeto até o controle de qualidade final das peças fabricadas. As prensas de alta velocidade operam 24 horas por dia, 7 dias por semana, e cada etapa é monitorada por engenheiros e operadores especializados. Além disso, garantimos entrega rápida para atender aos seus prazos rigorosos. 

Por que escolher a Boda?

✔ Produção rápida sem sacrificar a precisão dimensional e a repetibilidade.  

✔ Matrizes progressivas com alimentadores servo e sistemas de inspeção em linha. 

✔ Diversas opções de materiais, incluindo alumínio, aço, latão, cobre e muitos outros. 

✔ Flexibilidade no tamanho das peças e no volume de produção

✔Conformidade com a certificação ISO 9001:2015 e outras normas específicas do setor. 

Se você já tiver o design pronto, por favor, envie o arquivo, e cotação Um orçamento com detalhamento claro dos custos e estimativa do prazo de entrega.

 

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Conclusão

Com o processo de estampagem de alta velocidade, você pode aproveitar a alta eficiência, a precisão e a relação custo-benefício. Ele oferece uma ampla gama de opções de materiais e pode ser usado para fabricar peças completas em diversos setores. 

Sejam minúsculos conectores eletrônicos ou grandes suportes automotivos, essa tecnologia permite serviços ágeis. No entanto, para isso, é necessário ter um conjunto de matrizes progressivas com CNC ou um parceiro de fabricação confiável. 

Se você tiver alguma dúvida sobre estampagem de metal ou precisar de ajuda com seu projeto de chapa metálica, por favor... contate-nos e converse com nossos engenheiros. 

 

Perguntas Frequentes

Qual é o processo de estampagem de alta velocidade?

O processo de estampagem de alta velocidade envolve a alimentação contínua de chapas metálicas em matrizes de múltiplas estações, onde prensas de alta velocidade golpeiam o metal e realizam operações de conformação, furação, perfuração e outras operações necessárias.

Qual é o tempo de ciclo da estampagem?

O tempo de ciclo de estampagem normalmente varia de 0.04 a 0.6 segundos por peça, dependendo do tipo de material, tamanho e complexidade da peça e espessura da chapa.