Como usar uma prensa dobradeira de chapa metálica – Guia para iniciantes

UM prensa dobradeira de chapa metálica é uma ferramenta indispensável na fabricação de metal, usada para dobrar chapas de metal em formatos desejados. Ela funciona prendendo a peça de trabalho entre um punção e uma matriz correspondentes, formando dobras precisas.

Originárias do século XIX como um processo operado manualmente, as prensas dobradeiras de chapa metálica são um dos métodos mais antigos de deformação mecânica de metal. A introdução de prensas dobradeiras acionadas hidraulicamente na década de 1930 aumentou significativamente a eficiência da produção.

As prensas dobradeiras vêm em vários tipos, cada um adequado para aplicações específicas, o que as torna equipamentos essenciais em qualquer instalação de fabricação.

Tipos de dobradeiras de chapa metálica

Dobradeiras mecânicas: Adequado para materiais leves em folha.

• Vantagens: Operação de alta velocidade e design simples, benéficos para aplicações de alta velocidade.
• Desvantagens: A força aplicada é difícil de ajustar, limitando a versatilidade. Manutenção regular é necessária devido ao desgaste dos componentes.

Prensas Dobradeiras Hidráulicas para Chapas Metálicas: Adequado para materiais de chapa de calibre médio a pesado.

• Vantagens: Os sistemas hidráulicos oferecem força de flexão controlável e consistente, capaz de lidar com tarefas complexas. Operação mais estável, mais silenciosa e maior vida útil.
• Desvantagens: Operação ligeiramente mais lenta em comparação aos freios mecânicos. Vazamento de óleo hidráulico requer manutenção e monitoramento regulares.

Prensas dobradeiras elétricas: Adequado para materiais em folhas de pequena escala.

• Vantagens: Tempo de resposta mais rápido, eficiência energética, força de flexão consistente. Componentes móveis compactos reduzem as demandas de manutenção.
• Desvantagens: Maior custo de investimento inicial comparado a sistemas hidráulicos. Pode não ter força para aplicações de tonelagem extremamente alta.

Prensas Dobradeiras CNC (Controle Numérico Computadorizado): Ideal para fabricação de chapas metálicas de grande porte e formatos complexos.

• Vantagens: Alta precisão e exatidão, fácil operação com controles automatizados, maior eficiência de produção, forte adaptabilidade para lidar com padrões de dobra complexos, capacidade de economia de mão de obra e manutenção conveniente com sistemas de diagnóstico.
• Desvantagens: Custo de investimento inicial substancial, requer operadores treinados e proficientes em programação e operação de sistemas CNC, riscos potenciais associados a mau funcionamento do sistema ou erros de programação, e a dependência excessiva da tecnologia pode reduzir as habilidades manuais e a experiência.

Componentes e funções das máquinas de dobradeira

Uma prensa dobradeira é uma máquina complexa composta de vários componentes-chave que trabalham em uníssono para dobrar e formar chapas de metal. Os elementos principais incluem uma estrutura resistente, cama, aríete, matriz, bitola traseira e controlador.

A estrutura serve como uma espinha dorsal robusta, soldada a partir de placas verticais esquerda e direita (ou painéis laterais), uma mesa de trabalho plana (ou cama) e um cilindro móvel vertical, fornecendo suporte estrutural para as outras partes.

A cama oferece uma superfície lisa na qual a chapa metálica é colocada para operações de dobra.

O carneiro é o componente móvel, consistindo de uma placa de aço grossa conectada a hastes de pistão hidráulico nos cilindros de óleo esquerdo e direito (tipicamente rotulados como Y1 e Y2). Ele aplica força para baixo, exercendo pressão na chapa de metal para criar a curvatura desejada.

A matriz é uma peça fixa na prensa dobradeira que fornece a superfície de dobra sobre a qual a chapa metálica é formada.

O back gauge é um dispositivo essencial que posiciona com precisão a chapa metálica para uma dobra precisa. Em prensas dobradeiras CNC (Controle Numérico Computadorizado), o back gauge utiliza um sistema acionado por motor ou mecanismo de medição acionado por corrente para mover sincronizadamente dois parafusos de esfera ou de avanço, permitindo que a haste de medição se estenda ou retraia para a posição exata necessária.

O posicionamento do batente traseiro é crucial, pois determina o comprimento de cada flange (a parte da chapa metálica dobrada para cima), e seu movimento é controlado pelo controlador CNC.

O controlador atua como a unidade de comando central, responsável por operar e regular vários aspectos do desempenho da prensa dobradeira.

Durante a operação, a chapa de metal é colocada na base da prensa dobradeira. O calibre traseiro posiciona a chapa com precisão para dobra. Então, o aríete desce, aplicando força à chapa de metal, fazendo com que ela se adapte ao formato da matriz.

O controlador gerencia a força exercida pelo aríete e supervisiona outros parâmetros durante todo o processo de dobra. Alguns sistemas incorporam mecanismos de sincronização mecânica, como braços de torque, braços oscilantes ou rolamentos esféricos para aumentar a precisão e o desempenho.

Como funcionam as prensas dobradeiras

Princípio de funcionamento

A prensa dobradeira normalmente possui duas estruturas em forma de C (também conhecidas como estruturas laterais) que conectam a bancada de trabalho inferior e a viga móvel superior.

As ferramentas ou matrizes inferiores são montadas na bancada de trabalho, enquanto as ferramentas ou punções superiores são instaladas na viga superior.

A profundidade do movimento do punção pode ser controlada com precisão, permitindo ângulos de dobra precisos.

As prensas dobradeiras podem ser operadas manualmente ou equipadas com um sistema CNC (Controle Numérico Computadorizado) para executar operações de dobra complexas.

Dicas de conformação de metal para prensas dobradeiras de chapa metálica

A dificuldade de conformação de prensa dobradeira é influenciada pelo grau do material que está sendo conformado. Materiais mais duros tendem a exibir maior retorno elástico, onde o metal tenta retornar à sua forma original após a flexão.

Materiais mais macios geralmente sofrem menos retorno elástico, pois se adaptam mais facilmente ao ângulo pressionado na matriz.

Operações de dobra bruscas podem causar rachaduras ou espalhamento do material, o que é uma consideração importante.

A flexão do fundo, ou dobramento do fundo, onde o material é dobrado até a profundidade total da matriz, pode aumentar o risco de rachaduras.

O processo de cunhagem, que envolve várias etapas de dobra, pode fornecer resultados de dobra precisos.

As técnicas de conformação por prensa dobradeira visam compensar o retorno elástico não dependendo da flexão da parte inferior, mas por meio da seleção e do uso adequados de ferramentas.

Operando uma prensa dobradeira de chapa metálica

Verificações pré-operatórias: Antes de ligar a máquina, faça uma inspeção completa da prensa dobradeira para garantir que ela esteja em boas condições de funcionamento. Verifique se todos os componentes estão funcionando corretamente e se não há sinais de danos ou condições anormais. Certifique-se de que todos os operadores estejam usando equipamentos de proteção individual adequados, como óculos de segurança, luvas e sapatos com biqueira de aço.

Seleção de ferramentas: Escolha as ferramentas de punção superior e matriz inferior adequadas com base nos requisitos específicos de dobra e instale-as de acordo com as instruções do fabricante.

Configuração de parâmetros: Defina os parâmetros da máquina, como pressão e velocidade, de acordo com as propriedades do material da chapa metálica, espessura e o ângulo de curvatura desejado.

Posicionamento da peça de trabalho: Coloque a chapa de metal na mesa de trabalho e use o back gauge ou outras ferramentas de posicionamento para garantir uma dobra precisa e uniforme. O posicionamento adequado da peça de trabalho é crucial para atingir a qualidade de dobra desejada.

Operação da máquina: Inicie o ciclo de dobra pressionando o botão iniciar, o que fará com que o punção superior desça e aplique força na chapa metálica, criando a dobra.

Monitoramento: Monitore continuamente o processo de dobra para garantir que a chapa de metal esteja sendo dobrada de forma uniforme e correta. Mantenha as mãos e outras partes do corpo longe da área de trabalho durante a operação.

Conclusão e Inspeção: Uma vez que o processo de dobra esteja completo, pare a máquina e remova a chapa de metal dobrada. Inspecione o ângulo de dobra e a precisão geral para garantir que atenda às especificações necessárias.

Desligamento e limpeza da máquina: Após terminar a operação, desligue a prensa dobradeira de chapa metálica e desconecte as fontes de energia. Limpe a área de trabalho e garanta que todas as ferramentas e materiais estejam devidamente armazenados ou devolvidos aos seus locais designados.

Dicas de segurança

1. Antes de operar a prensa dobradeira de chapa metálica, certifique-se de que os trabalhadores foram treinados e estão familiarizados com os procedimentos de operação.
2. Ao operar a máquina, use equipamentos de proteção individual, como luvas e óculos de proteção.
3. Ao operar a máquina, não coloque as mãos ou outras partes do corpo entre a matriz superior e a matriz inferior, nem na bancada de trabalho.
4. Certifique-se de que a área de trabalho esteja limpa, arrumada e sem obstáculos.
5. Evite usar roupas e acessórios soltos para não ficar preso pela máquina.
6. Verifique e faça a manutenção do equipamento regularmente e garanta que a máquina esteja sempre em boas condições.
7. Não faça ajustes nem manutenção enquanto a máquina estiver funcionando.

Técnicas de dobra com freio de prensa

Dobra de ar

A peça de trabalho só entra em contato com a ponta do punção e a borda da matriz. O punção ultrapassará ligeiramente o topo da matriz escolhida.

Quanto ao molde em forma de V, ele passa pela parte superior do molde em forma de V, mas não sobe até a parte inferior.

O formato de abertura da matriz em forma de V determina o raio de curvatura.

Vantagens: devido à chapa de metal estar incompletamente em contato com a matriz, a força necessária da matriz pode ser pequena. Além disso, usar a mesma matriz pode atingir múltiplos ângulos de curvatura, que apresentam alta flexibilidade.

Desvantagens: Como os resultados da dobra estão relacionados à elasticidade do material, pode ser necessário um ajuste especializado para atingir o ângulo de dobra preciso necessário.

Flexão de fundo

O ângulo da matriz deve ser combinado com o ângulo previsto da peça de trabalho. Ao contrário da dobra a ar, a peça de trabalho repousa contra a parte inferior superior da matriz através do punção.

Vantagens: devido ao ângulo de curvatura corresponder exatamente ao da matriz, o ângulo de curvatura preciso pode ser alcançado.

Desvantagens: a curvatura inferior precisa de maior pressão na matriz. Porque o material da folha está em contato completo com a matriz, provavelmente resultando em danos à superfície do material da folha.

Cunhagem

A cunhagem envolve estampar a chapa de metal entre a matriz e o punção. Por meio de pressão adequada, a ponta do punção penetrará na peça de trabalho.

Vantagens: o coning pode obter um ângulo de curvatura muito preciso. A chapa de metal pode manter sua forma depois de ser curvada.

Desvantagens: devido à grande força necessária na matriz, esse método pode levar ao desgaste excessivo da chapa e da matriz.

Perguntas frequentes