O processo de estampagem nos dias atuais é extremamente automatizado com controle de várias variáveis como o tempo de avanço das chapas que passam na máquina de estampo, a pressão empregada para que seja feito o estampo com controle pneumático, eletropneumático e eletro-hidráulico das prensas, e muitas outras coisas. Isso passou a garantir uma precisão muito maior do que se tinha há 50 ou 60 anos atrás. Neste post, tem a finalidade de passar uma visão geral sobre como são realizados as operações e estampagem, mostrando os sistemas que o processo de estampagem pode obedecer.
A ferramenta de molde, conhecida como estampo, citada no post de introdução "Conceitos de Estampagem", é nada mais do que um conjunto de matrizes superior e inferior, sendo a superior geralmente chamada de punção. O encaixe desse conjunto é o que irá conferir o formato desejado à peça.
A máquina de estampo será usada para conceder a força necessária para que a peça sofra uma conformação plástica e assuma a forma do estampo desejado, por isso, em geral, são usadas prensas ou dobradeiras na realização desse processo, já que essas máquinas têm a capacidade de fornecer a força necessária para o processo acontecer.
Uma boa observação a ser feita é que a lubrificação da chapa na hora do contato com a matriz e o punção é de extrema importância para minimizar o atrito entre a chapa e as ferramentas, assim, evitando o desgaste prematuro das mesmas e conferindo um acabamento mais fino e sem pontos fragilizados na peça final. Mas mesmo com a lubrificação, haverá o atrito, portanto, ele deve ser considerado na hora de projetar as ferramentas de estampagem. Em função disso, visando o balanço entre o custo e a capacidade/propriedade requerida, essas ferramentas podem ser de diferentes materiais dependendo da operação que irão realizar e das dimensões da chapa que irão estampar, sendo trabalho do projetista de estampo definir o material das ferramentas.
Processo de Estampagem Progressiva
Geralmente usado na fabricação de peças menores, neste tipo de processo, uma única máquina de estampo pode realizar vários processos de estampagem de uma só vez, ou em uma linha, onde aproveita-se o movimento de subida e descida da máquina para se realizar uma sequência de estampos progressivos feitos um em seguida do outro em uma série de passes. Neste processo de estampagem progressiva em série, é usada uma mesma máquina, que realiza a ação de prensar o punção sobre a matriz com a peça entre eles, e assim, são usados uma série de punções e matrizes que estarão conectados na mesma máquina em posições seguidas e a chapa vai avançando para o próximo passe a medida que o anterior é realizado.
A alimentação das chapas nessas máquinas, pode até ser feita de forma manual, mas geralmente é realizada por um desbobinador de chapas, que vai desenrolando a chapa e entrando com ela na máquina ao passo que os passes vão sendo realizados. Geralmente, o material que está sendo estampado fica acoplado, pelo menos por um ponto, ao restante da chapa, para que ele caminhe com o movimento gerado pelo próprio desbobinador até a última operação, quando essa conexão é cortada e o produto estará pronto. Mas, esse caminho também pode ser feito com o uso de um Sistema Transfer, chamado de servo, que consiste em braços ou mãos mecânicas, que assim como faria um operador, pegará o esboço e o passará ao próximo estágio de passe, substituindo, assim, a necessidade de um operador realizando aquela tarefa.
Fonte: https://www.youtube.com/shorts/AKLz7iTFsg0
- O ponto negativo de usar apenas uma máquina é que caso ocorra algum problema em algum dos processos do estampo, será necessário fazer a parada da máquina como um todo, o que acarretará na parada dos demais processos de estampo que estavam em pleno funcionamento, resultando na parada total da produção.
Processo de Estampagem em Estágios
Esse problema de parada de produção pode ser resolvido com a estampagem sendo feita por diversas máquinas de estampo, sendo cada uma responsável por um processo (ex.: uma máquina será responsável pelo corte, outra pelo dobramento, outra pelo furo, outra pela extrusão desse furo e assim a peça estará pronta). Este exemplo é de uma estampagem em paralelo, pois um processo pode ser feito paralelamente ao outro, a vantagem disso é que caso seja necessário realizar uma parada na máquina de furo, por exemplo, os demais processos não serão afetados por isso, já que as demais máquinas poderão continuar em funcionamento, pois independem da máquina responsável pelo furo.
As Ferramentas de Estágios trabalham nesse regime de estampagem em paralelo, pois em cada prensa é realizada uma operação com o esboço, aqui chamado de blank, já estabelecido, separado da chapa principal que o continha anteriormente.
A tarefa de levar o blank ao próximo passe, nesses sistemas de estampagem paralela, pode ser realizada manualmente, por um ou mais operários levando a peça de um passe a outro; ou ela pode ser realizada, com o uso do Sistema Transfer; ou ainda, com o uso do Sistema Tandem, que é um sistema robotizado, no qual os robôs ou braços robóticos se localizam entre uma prensa e outra e, com um sistema de ventosas, prende o material e o passa para o próximo estágio; sendo o Sistema Transfer o mais rápido de todos no tocante à estamparia de metais.
Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=iJJCKplhNmY
Geralmente, visando a economia de energia e uma rapidez maior no serviço, os processos são realizados na menor quantidade de passes possíveis, o que é limitado pelo limite de plasticidade do material e pelas operações necessárias para se obter o produto final; além de ser influenciado pelo tamanho do produto e pela quantidade a ser produzida. Ou seja, quanto menos passes, menor o gasto energético e de tempo, entretanto, isso causará um estresse maior na microestrutura do material, o que chegando em certo limite, é inviável, pois inutilizará a peça, sendo assim, mais passes são incluídos para minimizar essa carga extremamente alta de uma vez só, que prejudicaria a qualidade final do produto. Quem definirá a quantidade de passes que serão realizados na estampagem para a fabricação de certo produto é o projetista de estampo.
- Tendo visto isso, agora podemos nos ater às especificações das ferramentas e das máquinas usadas para cada grupo de operações de estampagem.
Comentários
Postar um comentário