Lição 4.2DeformarCapítulo 4 · Conformação de chapas e tubos

Estampagem e embutimento profundo

Matrizes casadas cortam e prensam a chapa até dar forma, muitas vezes em um segundo

A estampagem dá forma à chapa metálica entre matrizes casadas em uma prensa, uma peça por golpe. A estampagem profunda é a operação que puxa um blank plano para dentro de uma matriz para fazer uma peça oca sem emendas. Latas de bebida, pias de cozinha, latas de baterias e painéis de carroceria de carros são todos estampados assim.

Foto: Pressteck S.p.A, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

estampagem profunda de um copo · 3 estágiosOs três painéis cortam ao meio um copo redondo enquanto é estampado; os números em círculo correspondem às etapas abaixo.

Estampagem e embutimento profundo em um minuto, por MecMade

Como funciona

Carregue o blank. Um blank plano (uma peça cortada da chapa, aqui um disco) é colocado sobre a matriz, um bloco com um furo de borda arredondada. Essa borda arredondada é chamada de raio da matriz.
Prenda a borda. O prensa-chapas, um anel em volta do punção, pressiona a borda com uma força controlada. Pouca força e a borda enruga; força demais e a parede rasga.
Estampe. O punção empurra o centro para dentro do furo. A borda desliza para dentro sob o prensa-chapas e se dobra sobre o raio da matriz para virar a parede.
Ejete e apare. O punção e o prensa-chapas sobem, um extrator empurra o copo para fora e a borda irregular é aparada. Peças mais profundas são estampadas de novo em estágios posteriores (reestampagens), cada uma mais estreita e mais funda.

Na estampagem de alto volume, uma matriz progressiva faz várias operações em estações ao longo de uma tira de bobina: corte, furação (punção de furos), dobra e estampagem. A tira avança uma estação por golpe, então uma peça pronta cai a cada golpe.

Dados-chave

Materiais: Chapa dúctil: aço de baixo carbono e inoxidável, alumínio, cobre, latão; geralmente de cerca de 0,2 a 6 mm de espessura
Peças típicas: Latas, copos, pias, panelas, tanques de combustível, painéis de carroceria, latas de baterias, suportes
Tamanho da peça: De cascas de alguns milímetros a painéis laterais de carroceria de alguns metros de comprimento
Precisão: Cerca de ±0,1 mm em peças pequenas; mais folgada em painéis grandes
Acabamento superficial: Lisa, próxima do acabamento da própria chapa; boa o bastante para painéis de carros pintados
Tamanho de lote adequado: Alto volume: de milhares a milhões de peças, porque as matrizes só compensam em escala
Custo de ferramental e máquinas: Matrizes de cerca de US$ 10.000 para peças pequenas e simples a mais de US$ 1 milhão para um conjunto de matrizes de carroceria; prensas de cerca de US$ 100.000 a muitos milhões para uma linha de painéis de carro
Velocidade: Uma peça por golpe: painéis grandes de carro cerca de 10 a 15 por minuto; peças pequenas em matrizes progressivas, de dezenas a centenas por minuto

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Muito rápida e barata por peça em alto volume
Peças ocas sem emendas e estanques, sem soldas
Peças resistentes e leves; o metal endurece ao ser trabalhado
Muito repetível de peça para peça

Limites

As matrizes são caras e levam de semanas a meses para serem feitas e ajustadas
A profundidade por estágio é limitada: o blank pode ter só cerca de o dobro do diâmetro do punção
Defeitos a controlar: rugas na borda, rasgos perto do canto do punção, uma borda ondulada
Uma mudança de projeto exige matrizes novas ou retrabalhadas

Onde é usado

AutomotivoPortas, capôs, tetos, para-lamas, tanques de combustível, cárteres de óleo
EmbalagensLatas de bebidas e alimentos, latas de aerossol, tampas de garrafa
Cozinha e eletrodomésticosPias, panelas, frigideiras, carcaças de eletrodomésticos
Eletrônicos e bateriasLatas cilíndricas de baterias, carcaças de conectores, latas de blindagem
DefesaEstojos de cartuchos

Como reconhecê-lo

Formas ocas sem emendas, como latas, copos e pias, sem linha de solda.
Cantos internos e externos arredondados no fundo, copiados dos raios do punção e da matriz.
Uma borda limpa e aparada na abertura, muitas vezes enrolada ou dobrada.
Leves riscos verticais na parede externa, onde o metal deslizou sobre a matriz.

Compare com

Dobramento de chapa metálica4.1ferramentas baratas, mas só dobras retas; a estampagem forma uma peça 3D inteira em um golpe.Repuxo de metal4.3faz peças ocas redondas semelhantes com ferramental barato, adequado a lotes pequenos, mas mais lento por peça.Hidroconformação4.5a pressão de um fluido substitui uma ferramenta sólida, permitindo formas complexas em menos estágios.

Assista

Toledo Metal Spinning · Uma visão geral para iniciantes da estampagem profunda

Hubert Stüken GmbH & Co. KG · Como uma peça é estampada em vários estágios, explicado por um fabricante

Gut Metallumformung AG · Estampagem profunda real de um copo em uma prensa

ANDRITZ Schuler · Uma linha de prensas de carroceria com robôs movendo painéis entre matrizes

Veja fotos reais

Wikipédia: Estampagem profunda — diagramas do processo e uma linha de estampagem profunda
Wikipédia: Estampagem (metalurgia) — visão geral das operações de estampagem
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

Matrizes casadas dão forma à chapa em um golpe de prensa; a estampagem profunda puxa um blank plano para um copo sem emendas.
O prensa-chapas impede que a borda enrugue ao deslizar para dentro.
As matrizes são caras, então a estampagem compensa em alto volume.