Máquina de laminação de chapas: definição, tipos, princípio e muito mais

O máquina de laminação de placas opera aplicando forças externas, como pressão hidráulica e força mecânica, aos rolos de trabalho, pressionando ou formando assim a chapa metálica. Diferentes formatos, incluindo peças ovais, em arco e cilíndricas, podem ser criados por meio da rotação e mudanças posicionais dos rolos de trabalho.

Esta máquina é amplamente utilizada em indústrias como química, caldeiraria e construção naval, e é classificada em dois tipos com base no número de rolos: máquinas de dobra de chapas de três rolos e máquinas de dobra de chapas de quatro rolos.

O que é máquina de laminação de chapas?

O máquina de enrolar, também conhecida como máquina de laminação circular, é uma máquina-ferramenta utilizada para dobrar continuamente chapas de metal em peças cilíndricas, em formato de arco ou outras formas.

As mudanças posicionais relativas e os movimentos rotacionais da peça de trabalho são usados para deformar continuamente a placa e atingir o formato desejado. A máquina de dobrar placas pode ser classificada em versões de dois rolos, três rolos e quatro rolos, com a máquina de três rolos ainda dividida em tipos de rolo superior universal, simétrico, horizontal ajustável para baixo e arco ajustável

Essas máquinas podem ser classificadas com base em seu modo de transmissão, como hidráulica ou mecânica. A máquina de dobra de chapas de dois rolos é usada para processar chapas menores, enquanto a máquina de quatro rolos é usada para chapas maiores, como as feitas de aço marinho.

A máquina de laminação de chapas é amplamente utilizada em indústrias como caldeiraria e construção naval, bem como na fabricação de máquinas nas indústrias de petróleo, marcenaria e estruturas metálicas.

Princípio de funcionamento da máquina de laminação de chapas

Existem muitas especificações e modelos diferentes de máquinas de dobra de chapas. Essas máquinas podem ser classificadas com base em sua estrutura mecânica e no número de rolos, resultando em versões de três e quatro rolos. Além disso, as máquinas de dobra de chapas podem ser classificadas com base em seu modo de acionamento como mecânicas ou hidráulicas.

A estrutura de uma máquina de dobrar chapas de três rolos é relativamente simples, consistindo de um par de rolos laterais e um rolo superior que pode se mover para cima e para baixo. A máquina de dobrar chapas de quatro rolos, no entanto, tem uma estrutura mais complexa com um par de rolos laterais, um rolo superior e um rolo inferior. Apesar do seu custo mais alto, esse tipo de máquina oferece desempenho superior e produz produtos laminados de maior qualidade.

A máquina de dobrar chapas combinadas consiste principalmente de um dispositivo de despejo, um sistema de transmissão, um rolo superior, um rolo inferior e uma estrutura.

Sua estrutura apresenta pinhões de múltiplos sistemas de transmissão engrenados com as grandes engrenagens na extremidade do rolo superior. O sistema de transmissão pode ser disposto em dois grupos, colocados horizontalmente e simetricamente com o rolo superior.

Alternativamente, ele pode ser organizado em três grupos, com o rolo superior simetricamente posicionado em torno de um círculo central de 120 graus. Por fim, o sistema de transmissão pode consistir em quatro grupos, com o rolo superior simetricamente posicionado em torno de um círculo central de 90 graus.

O princípio operacional da máquina de laminação é consistente em todos os modelos. A posição relativa do rolo superior e do rolo lateral é ajustada para dobrar e deformar gradualmente a chapa metálica entre os rolos. A rotação positiva e negativa do eixo principal faz com que a chapa metálica se mova para frente e para trás entre os rolos até que ocorra a deformação plástica.

Ao ajustar continuamente a posição relativa do rolo, o eixo principal alterna continuamente e a deformação plástica da chapa metálica aumenta até que ela seja processada em um arco circular ou produto de passe circular que atenda às especificações necessárias.

A capacidade de trabalho da máquina de dobrar chapas se refere ao diâmetro mínimo do tambor que pode ser produzido quando a espessura e a largura máximas da chapa são laminadas sob limites de rendimento especificados em um estado frio. Este método é amplamente utilizado nacional e internacionalmente, pois oferece alta precisão, operação simples e baixo custo. No entanto, requer uma chapa de alta qualidade, sem defeitos ou inconsistências em sua estrutura metalúrgica.

Para chapas mais grossas ou raios de curvatura menores que excedem a capacidade de trabalho do equipamento, o método de laminação a quente pode ser usado se o equipamento permitir. Em casos onde a chapa não pode ser laminada a frio e a rigidez do rolo a quente é insuficiente, o método de laminação a quente é empregado.

Método de processamento de conformação de dobra de máquina de dobra de chapa

Na fabricação de estruturas de aço, o processo de conformação por dobramento inclui vários métodos, como laminação (arredondamento), dobramento (fervura), dobramento e prensagem de matriz. Este processo pode ser concluído por meio de processamento a quente ou a frio.

A curvatura redonda é uma deformação de curvatura obtida através do alongamento das fibras externas e do encurtamento das fibras internas da chapa de aço sob a influência de força externa, enquanto as fibras do meio permanecem inalteradas. Se o raio do cilindro for grande, a chapa de aço pode ser laminada em temperatura ambiente, mas se o raio for pequeno e a chapa for grossa, é necessário aquecimento.

Existem três métodos para laminação de chapas de aço em temperatura ambiente: laminação mecânica, prensagem de molde e fabricação manual. O arredondamento mecânico é realizado na máquina de laminação de chapas, também conhecida como máquina de laminação redonda. A curvatura das chapas nesta máquina é obtida por meio da pressão gerada quando o rolo superior se move para baixo. O princípio de funcionamento do arredondamento é mostrado na figura abaixo.

princípio de funcionamento do arredondamento
A) Máquina de dobrar três rolos simétrica
B) Máquina de dobrar três rolos assimétrica
C) Desenho da máquina de dobrar quatro rolos

Ao usar uma máquina de dobra de três rolos (enrolamento) para dobrar a placa, ambas as extremidades da placa devem ser pré-dobradas. O comprimento de pré-dobramento é calculado como 0,5L + (30 a 50) mm, onde L é a distância central do rolo inferior.

O processo de pré-dobramento pode ser realizado por meio de prensagem ou utilizando uma placa de suporte na máquina de laminação.

Pré-dobramento
a) Prensa e pré-dobra com máquina de prensa
b) Pré-dobramento com placa de apoio na máquina de arredondamento

Diferentes tipos de máquina de laminação de chapas
Como uma máquina especializada, a máquina de dobrar chapas desempenha um papel significativo no processamento industrial básico. Se o aço formado precisa ser cilíndrico, a máquina de laminação é necessária para dobrar rolos e é usada em indústrias como automóveis e militares.

A máquina de laminação pode produzir colunas de aço que atendem a requisitos específicos e é uma ferramenta altamente prática. Em países estrangeiros, a máquina de dobra de rolos é tipicamente categorizada com base na configuração dos rolos de trabalho.

Na China, a classificação geralmente é feita com base no número e na forma de ajuste dos rolos de trabalho e normalmente é dividida em:

Máquina de dobrar chapas de três rolos: Esta categoria inclui máquinas de dobrar chapas simétricas de três rolos, máquinas de dobrar chapas assimétricas de três rolos, máquinas de dobrar chapas de três rolos de ajuste horizontal, máquinas de dobrar chapas de três rolos de ajuste inclinado, máquinas de dobrar chapas de três rolos de ajuste em arco e máquinas de dobrar chapas de três rolos de ajuste vertical.

Máquina de dobrar chapas de quatro rolos: Esta categoria é dividida em máquinas de dobrar chapas de quatro rolos com ajuste de inclinação de rolo lateral e máquinas de dobrar chapas de quatro rolos com ajuste de arco de rolo lateral.

Máquina de dobra de chapas para fins especiais: esta categoria inclui máquinas de dobra de chapas verticais, máquinas de dobra de chapas marítimas, máquinas de dobra de chapas de rolo duplo, máquinas de dobra de chapas cônicas, máquinas de dobra de chapas multirrolos e máquinas de dobra de chapas multiuso, entre outras.

Diferentes tipos de máquina de laminação de chapas

A transmissão mecânica tem sido usada em máquinas de dobra de chapas por várias décadas. Apesar de sua estrutura simples e desempenho confiável, ela ainda é amplamente usada em máquinas de dobra de chapas de pequeno e médio porte devido ao seu baixo custo.

Entretanto, para máquinas de dobra de chapas de baixa velocidade e alto torque, o tamanho do sistema de transmissão e a alta potência do motor necessária para a operação levaram ao uso crescente da transmissão hidráulica.

Nos últimos anos, surgiram máquinas de dobrar chapas com transmissão mecânica e hidráulica mista, onde o movimento do rolo de trabalho é controlado por um motor hidráulico, enquanto o acionamento principal permanece mecânico. Além disso, também existem máquinas de dobrar chapas totalmente hidráulicas que usam um motor hidráulico como fonte de energia para a rotação do rolo de trabalho.