Tamanho do grão, Parte I: O tamanho do grão do material é importante na dobra de chapas metálicas

Folhas de metal e placas podem ser excepcionalmente imprevisíveis, especialmente quando formadas em uma prensa dobradeira. Getty Images

Pergunta: Obrigado por todas as ótimas informações que você compartilha todos os meses, incluindo seus livros didáticos e sua coluna. Nunca pensei que me aventuraria tão longe no mato e realmente aplicaria um conhecimento tão detalhado sobre conformação de chapas metálicas. Continue com o ótimo trabalho.

Sei que você já escreveu muitas vezes sobre a direção do grão e o efeito que tem na formação da prensa dobradeira. Por que a direção do grão é fácil de detectar em algumas folhas, enquanto em outras a direção do grão pode ser difícil de ver?

Além disso, qual é a diferença entre um cristal e um grão? Como o tamanho do grão afeta a conformabilidade? E como faço para combater as variações causadas ao executar peças de produção com essas características variáveis?

Responder: Você pode ter pensado que já esteve no meio do mato antes, mas vire-se e olhe pela janela. Está vendo aqueles campos de ervas daninhas se estendendo até o horizonte? Bem, é para lá que vamos, bem lá no meio do mato. Então, calce as botas. Isso deve resultar em uma jornada interessante!

Folhas de metal e placas podem ser excepcionalmente imprevisíveis, especialmente quando formadas em uma prensa dobradeira. Uma parte formada pelo ar às vezes pode distorcer em todos os tipos de direções imprevistas e sem motivo discernível. Após anos de experiência, bons técnicos de dobradeiras, conhecendo as nuances do material e de sua máquina, podem limitar essa distorção.

Para obter os melhores resultados para um projeto, marceneiros altamente qualificados estudam a configuração do grão e a textura da madeira antes de iniciar o trabalho. Operadores de freio altamente qualificados fazem o mesmo com chapas metálicas. Eles adaptam o programa e a usinagem sabendo como a direção do grão e outras propriedades do material afetam o ângulo da dobra, o raio da dobra, a tolerância da dobra e a dedução da dobra.

Como você aprenderá em breve, o tamanho do cristal é em grande parte uma função do processo de fabricação do metal, que por extensão varia o tamanho do grão e, portanto, pode afetar a consistência das dobras ao longo do tempo. Por exemplo, se a dobra está rachando na parte externa do raio, ela se torna mais fraca, requer menos pressão para se formar e faz com que o flange se dobre demais.

Assim como o grão da madeira, o grão de um metal afeta o comportamento da peça. Variando de folha para folha e lote para lote, a alteração das propriedades dos grãos cria muitos desafios imprevistos. Se o metal foi laminado a frio ou trabalhado, os cristais se alongam na direção da laminação (verfigura 1 ). Essa deformação faz com que os cristais fiquem mais finos e crie os grãos que vemos. Esses grãos recém-formados assumem uma preferência direcional.

Dobrar com (longitudinalmente) o grão em alguns materiais aumenta a probabilidade de rachaduras, reduz a tonelagem necessária, altera o retorno elástico e, em alguns casos, leva ao rasgo. Dependendo da aplicação, a dobra com o grão também pode causar casca de laranja na parte externa da dobra, especialmente ao tentar formar um raio interno da dobra menor que o raio mínimo para um determinado tipo de material. É uma prática recomendada manter o raio da dobra interna igual ou superior ao mínimo da dobra, especialmente se a dobra for longitudinal (com) a direção do grão. Com a linha de dobra transversal (perpendicular) ou diagonal à fibra, o raio interno da dobra pode ser ligeiramente menor, se necessário.

Essas e outras variáveis ​​podem alterar a dimensão formada da peça, o que cria problemas a jusante. Soldadores e montadores levam mais tempo, às vezes ajustando a peça manualmente apenas para que a peça funcione. A qualidade da montagem final diminui e os custos aumentam.

figura 1Como o metal é laminado a frio ou trabalhado, os cristais se alongam na direção da laminação.

Para minimizar os problemas, os operadores da dobradeira devem identificar as diferenças de material e aprender a trabalhar com as variações em vez de contra elas. Ao fazer isso, eles substituirão as dores de cabeça por peças de qualidade. Assim, nas próximas colunas, veremos os grãos do metal, o que são e de onde vêm.