Processo de estampagem
Na indústria de manufatura, diversos processos de conformação a frio manipulam chapas metálicas, moldando-as no formato desejado à temperatura ambiente. As técnicas padrão de conformação a frio incluem estampagem, forjamento, extrusão, laminação e trefilação. Essas são as abordagens mais simples e econômicas na fabricação de chapas metálicas.
A estampagem de metal é a técnica de conformação a frio mais popular em chapas metálicas e é usada para diversas aplicações, incluindo automotiva, eletrônica, aeroespacial, telecomunicações e muito mais. Este artigo discutirá brevemente Os materiais de estampagem, o procedimento, os tipos e as aplicações visam aprimorar sua compreensão do processo de estampagem.
O que é Metal Stamping?
Estamparia de metal A estampagem é um processo de fabricação que converte bobinas ou chapas de metal na geometria desejada por meio de pressão e matrizes com o formato específico. A matriz de estampagem é a ferramenta pré-fabricada que alimenta o material e o converte na forma pretendida pela aplicação de pressão. Isso permite a produção em massa de peças metálicas com excelente repetibilidade. A estampagem de metais tornou-se mais industrializada com a otimização de processos, sistemas e ferramentas. (Carl-Johan Jonsson, 2021) See More.
A máquina de pressão, matriz de carimbo, e punção são três componentes importantes no processo de estampagem. Uma matriz específica é necessária para uma peça específica, que é montada em prensas e o metal é alimentado para criar o formato.
Para peças com furos, ranhuras ou aberturas repetidas específicas, consulte nossa lista de especificações. serviços de perfuração de chapasInclua o material, a espessura, os pontos de referência do desenho e os requisitos de acabamento da borda para que as ferramentas e o processo de fabricação possam ser avaliados.
Você pode pensar que a folha de metal produz a forma e a sucata necessárias no processo de estampagem, mas isso não é verdade em todos os casos. Por exemplo, uma peça de chapa metálica pode ser convertida em uma peça em forma de U sem deixar nenhum refugo alimentando e pressionando através de uma matriz.
Dependendo da complexidade do componente, podem ser necessárias várias etapas para fabricar cada peça, incluindo puncionamento, estampagem, gravação em relevo, flangeamento e dobra.
Quais materiais podem ser processados com estampagem?
A estampagem de metal é adequada para elementos metálicos e alguns plásticos e compostos também. A seguir estão os materiais comuns usados na estampagem; para mais informações, consulte nossa página de materiais;
- Aço
- alumínio
- Cobre
- Resina
- Titânio
- Ligas de níquel-cromo
- Poliestireno
- polipropileno
- ABS
- Fibra de carbono
- Fibras de aramida
Tipos de processos de estampagem de metais
Com base nas práticas de estampagem padrão, existem quatro processos: matriz progressiva, quatro lâminas, estampagem profunda e estampagem de tiragem curta.
1. Estamparia progressiva
Estamparia progressiva
Como o nome sugere, a estampagem progressiva refere-se à aplicação de uma série de matrizes diferentes em uma única alimentação. A chapa metálica é alimentada através da primeira matriz que realiza a primeira operação, como puncionamento ou corte. Em seguida, passa para a próxima matriz, que atende à próxima operação, e assim por diante, até que o produto final seja criado.
Como diferentes operações de estampagem podem ser realizadas simultaneamente em um único processo, permite a produção de peças complexas com múltiplas características, como furos, ranhuras e dobras. Outra vantagem significativa é que a estampagem progressiva é rápida e exige menos mão de obra, reduzindo os custos gerais de fabricação.
2. Estampagem de quatro slides
Máquina de estampagem de quatro slides
O processo de estampagem de quatro deslizamentos refere-se a múltiplas operações de estampagem de metal, como puncionamento, dobra e conformação, em uma única peça de metal em uma única operação. Isso é feito por uma máquina especializada chamada “prensa de quatro lâminas ou múltiplas lâminas”. O dispositivo consiste em quatro corrediças ajustáveis (ou estações de ferramentas para realizar diferentes operações. A planilha é alimentada na máquina e movida entre as corrediças, que atendem às operações de estampagem em sucessão. Pode ser facilmente reconfigurada para produzir peças com diferentes formatos e características .
Este processo é ideal para produções de pequeno a médio volume e é comumente usado para produzir peças pequenas e complexas com tolerâncias apertadas.
3. Estampagem profunda
Conceito de estampagem profunda (Li, 2022) See More
O processo de estampagem profunda envolve pressionar a chapa metálica em uma matriz por meio de um punção. O punção força o metal a fluir e formar uma parte profunda ou complexa, exatamente como o formato dos dados.
A estampagem profunda começa com a fixação da planilha em branco em um suporte, conhecido como "Suporte em branco," que envolve o soco. À medida que o punção desce para dentro da matriz, ele empurra a folha em branco para dentro da matriz, forçando o metal a fluir e se conformar ao formato da matriz. Este processo é adequado para criar geometrias profundas ou complexas com espessuras uniformes, como latas, copos e recipientes.
4. Estampagem de tiragens curtas
A estampagem de tiragem curta envolve a produção de um pequeno número de peças de metal (geralmente entre 1 e 1000) em uma única tiragem. É realizado usando vários métodos, incluindo estampagem progressiva, estampagem de quatro slides e estampagem profunda.
No entanto, o processo utiliza máquinas automáticas ou semiautomáticas, como puncionadeiras e tesouras. A produção de curto prazo é normalmente usada para produzir peças para prototipagem, testes ou execuções de produção em pequena escala, facilitando a produção de um pequeno volume de peças a um custo relativamente baixo.
Quais são as diferentes operações de estampagem
Diversas operações de estampagem de metal são fabricadas com base nos requisitos e no formato pretendido. Alguns envolvem o corte dos materiais (sucata como subproduto) e alguns não são cortantes (não crie sucata a partir da planilha). No entanto, todos eles incluem pressionar a planilha em uma matriz para criar a forma.
| Dobrar | O processo de dobra é relativamente fácil de entender. A folha de trabalho é inserida em uma matriz específica e pressionada com um aríete ou uma dobradeira para criar o ângulo de dobra desejado através da deformação. |
| Supressão | No blanking, as peças perfuradas são o produto final. Começa com o alinhamento de um punção e uma matriz com o espaço em branco. O punção atinge a matriz e corta a chapa de metal na forma correta. O processo é concluído quando a peça é totalmente cortada. |
| perfurante | Perfurar é perfurar pequenos orifícios, ranhuras ou recortes usando uma prensa de perfuração. A matriz de perfuração segura a peça de trabalho e o punção desce na matriz, cortando ou perfurando a chapa de metal. |
| desenho | O desenho é outro tipo de estampagem de metal que envolve puxar uma folha de metal através de uma matriz para produzir uma forma ou forma específica. É executado usando uma prensa de estiramento que usa um aríete poderoso para exercer uma força de tração na chapa de metal. |
| Gravação em relevo | A gravação em relevo é a criação de superfícies elevadas na folha de metal usando um punção e matriz. O punção contém a imagem negativa da forma desejada, que é então pressionada na chapa metálica, deixando uma imagem elevada ou rebaixada na superfície. |
| Cunhagem | Como o nome sugere, a cunhagem refere-se à modelagem de chapas metálicas para as características de uma moeda. A planilha é impressa na área desejada usando duas matrizes, pressionando uma contra a outra em lados opostos da planilha. |
| Lancing | Lançar não cria nenhum material de sucata após a operação. Nesta operação, a peça de trabalho é cortada e dobrada com um golpe de matriz. Ele cria ranhuras, entalhes ou outros recursos em chapas metálicas. |
| Ondulação | A cura refere-se à deformação de uma folha de metal em uma forma ou perfil tubular, como dobradiças de porta. Esse processo geralmente é realizado usando uma ferramenta ou máquina especializada, como uma máquina de ondulação ou uma dobradeira. |
| Bainha | Bainha de chapa metálica envolve dobrar uma borda de chapa metálica sobre si mesma para adicionar espessura à borda. |
| Flangeamento | Flangear refere-se à dobra do material ao longo de uma linha curva. Envolve a aplicação de pressão a uma ou mais áreas específicas da chapa de metal, fazendo com que ela se dobre e se forme ao longo de uma linha curva. |
Todas essas operações de estampagem de metal são populares devido ao baixo custo, produção rápida, capacidade de formatos complexos e precisão. A estampagem pode fornecer tolerância varia de ±0.125 mm a ±1.5 mm (Zhang).
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Os custos do processo de estampagem
Tipicamente, custos de estampagem são inferiores a outros processos de conformação de metal, pois não requerem a fabricação diferente das peças e sua montagem para a peça ou produto final. Em vez disso, a estampagem de chapa metálica cria a peça final com um único ciclo, seguido de corte ou outro pós-processamento.
No entanto, o custo exato da estampagem depende das especificações do seu projeto específico, como material da chapa metálica, precisão, volume de produção, etc. A seguir estão os fatores comuns que influenciam o custo.
Tipo de material: Por exemplo. O alumínio é mais barato que o latão e o cobre.
Precisão necessária: Requisitos de tolerância rígidos aumentam o custo de estampagem.
Volume de produção: A produção em grande escala custa significativamente menos (por preço nominal) do que pequenos lotes.
Complexidade: Devido ao design complexo da matriz e aos ciclos de produção mais longos, as peças de estampagem complexas custam mais.
Aplicações do processo de estampagem
Peças criadas com estampagem.
Peças e produtos de estampagem estão por toda parte, desde nossos eletrodomésticos e utensílios de cozinha até peças aeroespaciais avançadas. O procedimento rápido e direto, baixo custo e precisão o tornam adequado para diferentes aplicações automotivas, aeroespaciais e eletrônicas.
| Expertise | Aplicações |
| Automotiva | A indústria automotiva tem um papel significativo na evolução da tecnologia de estampagem. Foi inicialmente desenvolvida para fabricar diversas peças automotivas, e agora está na fase de automação e controle computadorizado. As peças comuns em automóveis que usam o processo de estampagem são painéis de carroceria, peças de motor, peças de transmissão, componentes de suspensão, interior e muito mais. |
| Expositores e Eletrónica | Conectores, interruptores, invólucros, relés, núcleo do transformador e muito mais. |
| Indústria aeroespacial | O processo de estampagem produz vários componentes aeroespaciais, como peças de fuselagem, componentes de motores, rodas, freios, assentos, paredes de cabines e componentes de sistemas de fluidos. |
| Eletrodomésticos | Tambores de máquinas de lavar, revestimentos de portas de geladeiras, grelhas de fornos, pratos de micro-ondas, lâminas de liquidificadores, filtros para cafeteiras e muito mais. |
| Militar e defesa | Placas de blindagem, capacetes, carregadores, gatilhos, antenas, conectores, sistemas de navegação e sistemas de mira. |
| Produtos para uso Médico | Lâminas de bisturi, fórceps, marcapassos, articulações artificiais, tubos médicos, aparelhos ortodônticos, talas, coroas dentárias, sensores médicos, microscópios, centrífugas, estetoscópios, válvulas cardíacas artificiais, tendões artificiais e muito mais. |
Conclusão
A estampagem de metal é uma técnica popular de conformação a frio em chapas metálicas, que é usada para converter bobinas ou folhas de metal na geometria desejada com a ajuda de pressão e matrizes no formato desejado. Este processo permite a produção em massa de peças metálicas com excelente repetibilidade e é utilizado em diversas indústrias como automotiva, eletrônica, aeroespacial e telecomunicações.
O projeto e a criação de matrizes adequadas são essenciais para a produção de peças estampadas precisas. A Boda possui toda a expertise relacionada a serviços de estampagem. Contamos com engenheiros experientes para projetar matrizes e máquinas de prensagem automatizadas para executar as diversas operações de estampagem de metal personalizadas. Se precisar de alguma solução, entre em contato. serviços de estampagem, solicite um orçamento e retornaremos com todos os detalhes em uma hora.
Perguntas Frequentes
Quais são os componentes do processo de estampagem de metal?
A máquina de pressão, a matriz de estampagem e o punção são os três componentes principais no processo de estampagem. Uma matriz específica é necessária para uma determinada peça, que é montada em prensas e o metal é alimentado para criar a forma.
Quais são os diferentes tipos de processos de estampagem de metal?
Os diferentes tipos de processos de estampagem incluem estampagem progressiva, estampagem de quatro corrediças, estampagem profunda e estampagem de tiragem curta.
Quais são os materiais que podem ser processados com estampagem?
Os materiais mais comuns que podem ser processados com estampagem são Aço, Alumínio, Latão, Cobre, Titânio, Aço Inoxidável e Ligas de Níquel-Cromo, Poliestireno, Polipropileno, Policarbonato, Fibra de Vidro, Fibra de Carbono, entre outros.
Quais são as indústrias comuns que utilizam o processo de estampagem de metal?
O processo de estampagem de metal é usado em diversas indústrias automotiva, eletrônica, aeroespacial e de telecomunicações. Também é usado para produzir diversos eletrodomésticos e equipamentos médicos.
Referências
- Carl-Johan Jonsson, RS (2021). Ferramentas de estampagem para conformação de chapas metálicas: estado atual e direções futuras de pesquisa. IOS Press Ebooks, em https://ebooks.iospress.nl/.
- Li, S. (2022). Estampagem Profunda de Chapa Metálica para Confecção de Peças e Estruturas Metálicas. Enciclopédia de Materiais: Metais e Ligas.
- Zhang, J. (sd). Diretrizes de design de estampagem. de http://bowmannz.com/.