Guia para Dominar o Design de Chapas Metálicas de Precisão

Imagine que o seu conceito de design inovador está prestes a tornar-se realidade, apenas para ser dificultado pelos detalhes da fabricação de chapas metálicas. Essa frustração pode ser evitada com a orientação adequada. Este artigo fornece uma visão geral completa da fabricação de chapas metálicas, garantindo que seus designs passem perfeitamente do conceito ao produto final.

A fabricação de chapas metálicas transforma chapas de metal em componentes por meio de processos como estampagem, corte, conformação e dobra. Ele converte designs CAD 3D em instruções de máquina para modelagem precisa de metal. Conhecidas por sua durabilidade, as peças de chapa metálica são amplamente utilizadas em produtos como gabinetes. O processo oferece soluções econômicas para protótipos e produção em massa, embora a configuração inicial e os custos de material possam ser substanciais.

A espessura consistente do material é fundamental na fabricação de chapas metálicas. A adesão às especificações de design e aos requisitos de tolerância garante que as peças correspondam à intenção do design, otimizando o uso do material.

A dobra é um processo central de conformação de chapas metálicas, onde a força é aplicada para criar ângulos específicos. Isso pode ser feito de forma nítida ou gradual, dependendo das necessidades do design.

As dobradeiras, disponíveis em capacidades de 20 a 200 toneladas, realizam operações de dobra. Essas máquinas usam ferramentas superiores (punção) e inferiores (matriz), com medidores traseiros posicionando o material. Os ângulos de dobra são determinados pela profundidade de penetração do punção na matriz.

Os parâmetros críticos de dobra incluem:

• Linha de dobra: A linha de superfície que marca os limites da dobra
• Raio de dobra: Distância do eixo de dobra à superfície interna
• Eixo neutro: O plano de material não esticado/não comprimido
• Fator K: Razão de posição do eixo neutro (T/t)
• Tolerância de dobra: Comprimento do arco do eixo neutro entre as linhas de dobra

O fator K calcula padrões planos, levando em consideração o alongamento do material durante a dobra. Os valores variam de 0 a 0,5, com valores típicos variando de acordo com o material e o raio de dobra:

Considerações de design de dobra importantes:

• Mantenha a espessura uniforme da parede (faixa de 0,9 mm a 20 mm)
• Raio de dobra interno ≥ espessura do material
• Tolerância de dobra padrão: ±1°
• Comprimento da aba ≥ 4× espessura do material
• A consistência da direção da dobra reduz os custos

O corte a laser usa feixes de alta energia para cortar com precisão vários materiais, incluindo metais, plásticos e madeira. A programação CNC controla as formas e posições de corte, manuseando materiais com até 20 mm de espessura.

Os benefícios incluem:

• Fixação superior da peça
• Contaminação reduzida
• Alta precisão
• Distorção térmica mínima

As limitações incluem restrições de material e inconsistência ocasional.

Tolerâncias de corte a laser padrão:

• Conformação/dobra: ±0,4 mm
• Dobra para furo: ±0,2 mm
• Dimensões lineares: ±0,1 mm
• Ângulos: ±2°

Diâmetro mínimo do furo ≥ espessura do material. Mantenha as distâncias:

• De dobras: 2,5t + raio
• De bordas: 2t
• Entre furos: 6t

Requisitos de design:

• Largura do entalhe ≥ 1,5t
• Largura da aba ≥ 2t ou 3,2 mm
• Comprimento do recurso ≤ 5× largura

Diretrizes de rebaixo:

• Profundidade ≤ 0,6× espessura do material
• Ângulos padrão: 82°, 90°, 100°, 120°
• Espaçamento: 8t entre rebaixos

A bainha fortalece as bordas e melhora a segurança:

• Diâmetro interno mínimo = espessura do material
• Comprimento de retorno: 4t (bainha aberta), 6t (bainha fechada)

Fatores-chave para a qualidade da peça:

• Altura da dobra ≥ 2t + raio
• Raios de canto ≥ 0,5t para segurança
• Entalhes de alívio evitam rasgos perto das dobras
• Compensação de retorno para ângulos precisos