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Dando forma às chapas

Se a família dos processos de fabricação fosse um objeto que se pudesse tocar, com certeza, ela seria uma corrente na qual cada elo representaria um determinado processo que estaria encadeado em outro, que, por sua vez, estaria encadeado em outro, e assim por diante.

gem, rebitageme por aí vai.

Senão, vejamos: alguns produtos da fundição como lingotes e tarugos podem ser forjados e laminados; os produtos da laminação podem ser cortados, dobrados, curvados, estampados. As peças resultantes podem passar por etapas de usinagem, solda-

Isso porque, quando alguma coisa é produzida, você nunca tem apenas uma operação envolvida nessa fabricação. Geralmente, o que se tem são produtos intermediários, como na laminação, em que as chapas laminadas, após bobinadas, são usadas na fabricação de peças para a indústria automobilística, naval, eletroeletrônica e mecânica em geral.

E para que as chapas adquiram o formato desejado, é necessário que elas passem por um processo de conformação mecânica que visa dar-lhes forma final. Esse processo você ainda não estudou. Ele é chamado de estampagem.

Estampagem

Estampagem é um processo de conformação mecânica, geralmente realizado a frio, que engloba um conjunto de operações.

Por meio dessas operações, a chapa plana é submetida a transformações que a fazem adquirir uma nova forma geométrica, plana ou oca. Isso só é possível por causa de uma propriedade mecânica que os metais têm: a plasticidade.

As operações básicas de estampagem são: • corte

• estampagem profunda (ou "repuxo")

Assim como nem todo material pode ser laminado, nem todo material pode passar pelas operações de estampagem. As chapas metálicas de uso mais comum na estampagem são as feitas com as ligas de aço de baixo carbono, os aços inoxidáveis, as ligas alumínio-manganês, alumínio-magnésio e o latão 70-30, que tem um dos melhores índices de estampabilidade entre os materiais metálicos.

O latão 70-30 é uma liga com 70% de cobre e 30% de zinco.

Além do material, outro fator que se deve considerar nesse processo é a qualidade da chapa. Os itens que ajudam na avaliação da qualidade são: a composição química, as propriedades mecânicas, as especificações dimensionais, e acabamento e aparência da superfície.

A composição química deve ser controlada no processo de fabricação do metal. A segregação de elementos químicos, por exemplo, que pode estar presente no lingote que deu origem à chapa, causa o comportamento irregular do material durante a estampagem.

As propriedades mecânicas, como dureza e resistência à tração, são importantíssimas na estampagem. Elas são determinadas por meio de ensaios mecânicos que nada mais são do que testes feitos com equipamentos especiais. Esses dados, juntamente com dados sobre a composição química, geralmente são fornecidos nas especificações dos materiais, presentes nos catá- logos dos fabricantes das chapas e padronizados através de normas.

As especificações das dimensões ajudam no melhor aproveitamento possível do material, quando é necessário cortá-lo para a fabricação da peça. Uma chapa fora dos padrões de dimensão impede seu bom aproveitamento em termos de distribuição e quantidade das peças a serem cortadas. O ideal é obter a menor quantidade possível de sobras e retalhos que não podem ser aproveitados. Esse aproveitamento ideal envolve também o estudo da distribuição das peças na chapa.

Os defeitos de superfície prejudicam não só a qualidade da peça estampada, como também influenciam na acabamento quando o produto deve receber pintura ou algum tipo de revestimento como a cromação, por exemplo. Por isso, esse é um fator que também deve ser controlado.

As operações de estampagem são realizadas por meio de prensas que podem ser mecânicas ou hidráulicas, dotadas ou não de dispositivos de alimentação automática das chapas, tiras cortadas, ou bobinas.

A seleção de uma prensa depende do formato, tamanho e quantidade de peças a serem produzidas e, conseqüentemente, do tipo de ferramental que será usado. Normalmente, as prensas mecânicas são usadas nas operações de corte, dobramento e estam- pagem rasa. As prensas hidráulicas são mais usadas na estampagem profunda.

Na estampagem, além das prensas, são usadas ferramentas especiais chamadas estampo que se constituem basicamente de um punção (ou macho) e uma matriz. Essas ferramentas são classificadas de acordo com o tipo de operação a ser executada. Assim, temos: • ferramentas para corte

• ferramentas para dobramento

• ferramentas para estampagem profunda

Na prensa, o punção geralmente é preso na parte superior que executa os movimentos verticais de subida e descida. A matriz é presa na parte inferior constituída por uma mesa fixa.

Esse ferramental deve ser resistente ao desgaste, ao choque e à deformação, ter usinabilidade e grande dureza. De acordo com a quantidade de peças e o material a serem estampados, os estampos são fabricados com aços ligados, chamados de aços para ferramentas e matrizes.

O fio de corte da ferramenta é muito importante e seu desgaste, com o uso, provoca rebarbas e contornos pouco definidos das peças cortadas. A capacidade de corte de uma ferramenta pode ser recuperada por meio de retificação para obter a afiação.

Pare! Estude! Responda!

Exercícios

1. Assinale a alternativa que completa corretamente as afirmações a seguir.

a) A estampagem é um processo de
que produz peças a partir de

1) ( ) Laminação a frio – chapas planas 2) ( ) Conformação mecânica – chapas planas 3) ( ) Laminação – sucata de aço 4) ( ) Conformação mecânica – tarugos 5) ( ) Conformação mecânica – laminados em geral b) A propriedade dos materiais que possibilita a estampagem é a: 1) ( ) dureza. 2) ( ) resistência à tração 3) ( ) plasticidade 4) ( ) elasticidade 5) ( ) composição química

2. Relacione as colunas. Coluna A Coluna B a) ( ) O defeito de superfície 1) Causa o comportamento irregular do b) ( ) A composição química metal c) ( ) A especificação das dimensões 2) É determinada por ensaios d) ( ) Uma propriedade mecânica mecânicos. 3) Possibilita melhor aproveitamento da chapa. 4) Influencia no acabamento. 5) Deve ser controlada no processo de fabricação do metal.

Corte de chapas

O corte é a operação de cisalhamento de um material na qual uma ferramenta ou punção de corte é forçada contra uma matriz por intermédio da pressão exercida por uma prensa. Quando o punção desce, empurra o material para dentro da abertura da matriz.

Dica tecnológica Em princípio, a espessura da chapa a ser cortada deve ser igual ou menor que o diâmetro do punção.

As peças obtidas por corte, podem, eventualmente, ser submetidas a uma operação posterior de estampagem profunda, que será estudada mais adiante nesta aula.

O corte permite a produção de peças nos mais variados formatos. Estes são determinados pelos formatos do punção e da matriz. A folga entre um e outra é muito importante e deve ser controlada, já que o aspecto final da peça depende desse fator. Ela está relacionada também com a espessura, a dureza e o tipo de material da chapa.

Dica tecnológica Para o aço, a folga é de 5 a 8% da espessura da chapa; para o latão, ela fica entre 4 e 8%; para o cobre, entre 6 e 10%; para o alumínio, em torno de 3% e para o duralumínio, entre 7 e 8%.

Folgas muito grandes provocam rebarbas que podem ferir os operadores. As folgas pequenas provocam fissuras, ou seja, rachaduras, que causarão problemas nas operações posteriores. Quanto

menores forem as espessuras das chapas e o diâmetro do punção, menor será a folga e vice-versa.

Dependendo da complexidade do perfil a ser cortado, o corte pode ser feito em uma única etapa ou em várias etapas até chegar ao perfil final. Isso determina também os vários tipos de corte que podem ser executados:

Corte (simples) Produção de uma peça de um formato qualquer a partir de uma chapa.

Entalhe Corte de um entalhe no contorno da peça.

nas dimensões

Puncionamento corte que produz furos de peque-

Corte parcial corte incompleto no qual uma parte da peça cortada fica presa à chapa.

Recorte Corte de excedentes de material de uma peça que já passou por um processo de conformação.

Um corte, por mais perfeito que seja, sempre apresenta uma superfície de aparência “rasgada”. Por isso, é necessário fazer a rebarbação, que melhora o acabamento das paredes do corte.

Fique por dentro Pode-se cortar papel, borracha e outros materiais nãometálicos com um punção de ângulo vivo. Nesse caso, o material fica apoiado sobre uma base sólida de madeira ou outro material mole.

Pare! Estude! Responda!

Exercício

a) O corte é uma operação dede um
b) Para o corte, usamos umque é forçado
contra umapor intermé-
dio da pressão exercida por uma
para melhorar o acabamento das

3. Complete as seguintes afirmações. material. c) Depois do corte, efetua-se uma operação de paredes do corte.

Dobramento e curvamento

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