Feb 06, 2024
A conformação de rolos é um processo de trabalho de metal no qual o metal em folha é progressivamente moldado através de uma série de matrizes de rolos até que o perfil transversal desejado seja obtido. É uma maneira eficiente e econômica de fabricar peças com perfis longos e seções transversais uniformes.
As peças conformadas por rolos são usadas em diversas indústrias como automotiva, ferroviária, infraestrutura, eletrodomésticos, móveis, armazenamento, etc. Exemplos comuns incluem painéis de cobertura, molduras de portas, sistemas de prateleiras, sinalização rodoviária, invólucros eletrônicos e muito mais.
Este artigo fornece um guia abrangente sobre peças de máquina de conformação de rolos, funcionamento, opções de configuração, fornecedores, preços, prós/contras e dicas para seleção.
As principais seções de uma máquina de conformação de rolos são:
Tabela 1: Seções-chave de uma Máquina de Perfilagem
| Seção | Componentes | Função |
|---|---|---|
| Manuseio de Material | Desenrolador, Mesa de Alimentação, Guia de Entrada | Manter bobina de estoque, endireitar chapa, alimentar na máquina a uma velocidade/tensão constante |
| Estações de Formação | Suportes de rolos, Rolos, Engrenagens | Formar progressivamente a frio chapa de metal através de uma série de suportes |
| Corte | Corte, hidráulica | Corte do perfil formado ao comprimento desejado |
| Transportador de saída | Correias, motores, suportes | Transportar as peças acabadas para fora da máquina |
A seção de formação é o coração da máquina. Ela abriga uma série de matrizes de rolos progressões montados em suportes pelos quais o material passa. Cada suporte forma incrementalmente o perfil mais próximo da forma final.
O número de suportes varia com base na complexidade da peça - desde tão poucos quanto 3 suportes para geometrias simples até mais de 20 suportes para peças complexas.
As máquinas de conformação estão disponíveis em diferentes configurações com base nas necessidades de produção:
Tabela 2: Tipos de Máquinas de Conformação de Rolos
| Tipo | Descrição | Casos de uso típicos |
|---|---|---|
| Em linha | O desenrolador está em linha com as seções de conformação e corte | Execuções de produção longas de alto volume |
| Reversível | O mecanismo de reversão da chapa permite o retorno à seção de conformação | Execuções de produção curtas, requer viragem de peças |
| Portátil | Design compacto em rodízios bloqueáveis | Pequenos lotes, produção no local |
| Personalizado | Adaptado à geometria específica da peça personalizada | Perfis proprietários de baixo volume |
As etapas de trabalho na conformação de rolos, desde a chapa plana até a peça acabada, são:
Endireitamento - A tira de metal desenrolada muitas vezes tem tensões residuais e bobinas definidas a partir de processos anteriores. Portanto, o primeiro passo é endireitar essas imperfeições usando um guia de entrada e rolos de alimentação.
Alimentação - A tira endireitada entra na seção de formação a uma velocidade e tensão constantes reguladas por rolos de alimentação servo.
Formação Progressiva a Frio - À medida que o material passa pela série de suportes de matriz de rolos, cada suporte induz mais flexão até que a seção transversal final seja obtida.
Corte - Após o perfil estar totalmente formado, a prensa de corte corta para o comprimento da peça acabada desejada.
Saída - A parte acabada é transferida para a esteira de saída para agrupamento e armazenamento.
Os componentes de alimentação de material lidam e preparam a bobina bruta antes da conformação por laminação:
Tabela 3: Peças do Sistema de Manuseio de Material
| Parte | Função | Tipos | Fatores |
|---|---|---|---|
| Desenrolador | Segurar a bobina, permitir o desenrolamento | Desenrolador, Mandril hidráulico, Bobina | Largura da bobina, I.D. & O.D |
| Tabela de alimentação | Suporte final da tira, absorver recuo | Plano/Inclinado com rolos | Força de recuo |
| Guia de entrada | Endireitar chapa de entrada | Pirâmide, Endireitador de rolos | Espessura do material |
| Roldanas de alimentação | Regular a velocidade e tensão do material | Estriado, atrito suave | Alto atrito para folhas finas |
O alinhamento adequado da chapa e a alimentação preparam o palco para peças de qualidade formadas por rolo.
A seção de formação possui a série de suportes com matrizes de rolos que moldam o perfil:
Tabela 4: Peças da Seção de Formação
| Componente | Papel | Fatores de Design |
|---|---|---|
| Suportes | Matrizes de rolos para casa | O comprimento total dita o número de suportes |
| Matrizes de rolos | Possui contornos usinados para formar a forma | Complexidade do perfil, tipo de material |
| Eixos | Montar matrizes para rotação | Comprimento, seleção de rolamentos |
| Engrenagem | Acionar a rotação sincronizada da matriz | Tipo, proporção, lubrificação |
| Invólucros | Proteger as peças internas do pó/sujeira | Vedações, válvulas de respiro |
O design do contorno do dado de rolo é otimizado através de software de simulação avançado para a forma desejada da peça. A usinagem CNC de precisão traduz isso em ferramentas físicas. Acabamentos adequados na superfície do rolo garantem uma curvatura com baixo atrito.
O invólucro fornece um ambiente selado controlado para uma operação suave. As transmissões por engrenagens conectam os eixos para sincronizar as rotações do dado com tolerâncias de precisão.
A prensa de corte fatia o perfil formado continuamente em comprimentos definidos conforme a necessidade do lote:
Tabela 5: Peças do Sistema de Corte
| Parte | Descrição | Modos de Controle |
|---|---|---|
| Corte de Pressão | Montado a jusante do último suporte | Hidráulico, Servo Elétrico |
| Lâminas Superior/Inferior | Cortar através do material | Insertos de carboneto para resistência ao desgaste |
| Calha de Sucata | Coletar aparas de corte | Descarga de esteira rolante |
| Controle de comprimento | Regular ciclos de corte | Em tempo real, Incremento fixo |
Controle preciso da lâmina e ângulos de corte ótimos proporcionam um acabamento de borda superior e cortes perpendiculares. O chute de resíduos lida eficientemente com os restos.
Uma vez formadas e cortadas, as peças acabadas são coletadas e agrupadas através do equipamento de manuseio de saída:
Tabela 6: Peças do Transportador de Saída
| Parte | Função | Tipos |
|---|---|---|
| Transportador de Correia | Transportar peças cortadas | Correia plana, Cama de rolos, Caçamba |
| Mesas Empilháveis | Alinhar/agrupar peças | Manual, Automatizado |
| Prensa de Fardos | Embrulhar pacotes com cintas/filme | Horizontal, Vertical |
O manuseio eficiente na saída garante que as peças formadas em rolo finalizadas sejam movidas sem danos para armazenamento e envio.
Além dos módulos principais, os formadores de rolo podem ser equipados com componentes adicionais conforme as necessidades de produção:
Esses acessórios aumentam a capacidade para operações secundárias ou monitoramento.
Aspectos-chave que impulsionam a configuração do perfilador de rolos:
Tabela 7: Fatores de Design de Máquina de Perfilagem
| Parâmetro | Detalhes | Efeito |
|---|---|---|
| Taxa de Produção | Peças necessárias por hora/turno | Velocidade da máquina, controle de indexação |
| Comprimento da Peça | Distância entre fatias de corte | Comprimento da máquina, tamanho do transportador |
| Largura do material | Largura da tira de estoque da bobina | Comprimentos do molde, largura do quadro |
| Tipo de material | Orientação do grão de aço, alumínio etc. | Cálculos de força, acabamento de superfície |
| Formato da peça | Complexidade do perfil, número de dobras | Número de suportes, contornos do molde |
| Necessidades de precisão | Tolerância dimensional e de dobra | Acabamento da superfície do rolo, guias |
| Operações secundárias | Furo perfurado, relevo etc. | Estações adicionais, espaço |
| Nível de automação | Alimentação de material manual/automática, empilhar/agrupar | Requisito de mão de obra, sensores, manuseio |
Existem muitos fabricantes estabelecidos de equipamentos de perfilagem em várias geografias:
Tabela 8: Marcas de Máquinas de Perfilagem
| Marca | Localização | Modelos Típicos | Faixa de Preço |
|---|---|---|---|
| Dimeco | EUA | Helios, TFX Elite | $150,000 – $500,000 |
| Formtek | Canadá | Orion, Maxima | $100,000 – $800,000 |
| Bradbury | EUA | EasyForm, SelectRoll | $100,000 – $600,000 |
| Gasparini | Itália | FlexyRoll, FastRoll | $200,000 - $1 Milhão+ |
| Samco | Índia | Mach 2, Conceito | $50,000 - $250,000 |
Ambos os fornecedores locais e internacionais oferecem máquinas em diferentes níveis de produção, necessidades de automação e orçamento. O prazo de entrega é de aproximadamente 3-6 meses.
O custo depende de fatores como:
Figura 1: Faixa de preço típica para várias configurações de formadores de rolos
Solicite cotações detalhadas dos fornecedores pré-selecionados com base em necessidades específicas.
Aspectos chave da instalação do formador de rolos:
Tabela 9: Instalação de Máquina de Perfilagem
| Atividade | Detalhes |
|---|---|
| Preparação do local | Nivelar pisos planos para suportes, fornecer utilidades de energia/ar |
| Levantamento e Posicionamento | Utilizar empilhadeiras, guindastes, etc. Criticamente seguro |
| Fixação | Parafusar suportes à fundação, verdadeiros verticais |
| Alinhamento | Alinhar com precisão rolos e lâminas de corte |
| Testes de ensaio | Validar alimentações, desempenho antes da produção |
| Documentação | O fornecedor fornece manuais para operação, manutenção e segurança |
A preparação adequada e a instalação precisa proporcionam uma base robusta para um funcionamento suave.
A operação diária envolve:
Tabela 10: Operação da Máquina de Formação de Rolos
| Atividade | Diretrizes |
|---|---|
| Carregamento de Material | Posicione a bobina no mandril com segurança |
| Modo Jog | Teste inicial de velocidade lenta |
| Entrada de Parâmetros | Insira detalhes do tamanho do lote |
| Inicialização do Ciclo | Iniciar ciclo de formação automática |
| Monitoramento | Observar o processo em busca de problemas |
| Segurança | Seguir os procedimentos de bloqueio durante a manutenção |
O operador carrega principalmente matéria-prima, insere dimensões e remove produtos acabados. Os modos automáticos simplificam o fluxo de trabalho.
Atividades regulares de manutenção:
Tabela 11: Manutenção da Máquina de Perfilagem
| Tarefa | Frequência | Ferramentas Necessárias |
|---|---|---|
| Inspeção | Diariamente | Lanterna, ferramentas de medição |
| Verificação de parafusos/fixadores | Mensalmente | Chaves, medidor de torque |
| Lubrificação de rolo/eixo | 3-6 meses | Pistola de graxa, lubrificantes |
| Afiação de lâmina | Conforme necessário | Afiação de ferramentas |
| Troca de óleo da caixa de engrenagens | Anualmente | Funil, recipiente de óleo |
| Verificação de sensor/cabeamento | Conforme necessário | Multímetro, testador de circuito |
Inspeções diárias combinadas com tarefas preventivas periódicas reduzem as quebras. Mantenha as especificações de torque dos fixadores.
Considerações importantes ao selecionar fornecedores de perfilagem:
Tabela 12: Critérios de seleção de máquinas de perfilagem
| Parâmetro | Diretriz |
|---|---|
| Experiência | Número de anos de negócio, depoimentos de clientes |
| Expertise de domínio | Compreende as especificidades das necessidades do seu produto |
| Qualidade e Suporte | Certificado ISO, engenheiros de serviço treinados |
| Entrega | Registro de pontualidade, base instalada na região |
| Uso de Tecnologia | Alavanca simulação, sensores, análise de dados |
| Habilidades de Personalização | Flexibilidade para adaptar às necessidades especiais |
| Preços e Valor | Preço compatível com a capacidade de desempenho |
Avalie vários fornecedores competentes nessas áreas antes de escolher o sistema certo.
Tabela 13: Vantagens e Desvantagens do Processo de Formação de Rolos
| Vantagens | Limitações |
|---|---|
| Produção rápida e contínua | Investimento inicial em ferramentas |
| Secções transversais uniformes de alta qualidade | Formação em várias etapas necessária para formas complexas |
| Ideal para perfis longos e retos | Peças curtas não são ideais para o processo |
| Utilização eficiente de material vs usinagem | Operadores especializados necessários |
| Baixa manutenção de ferramentas | Intensivo em espaço horizontal no piso |
| Opções de automação adaptáveis | Prazo de entrega mais longo em comparação com outros processos |
Quando usado para aplicações adequadas focadas em perfis lineares, a conformação de rolos oferece produtividade e qualidade a um custo econômico. Entenda que possui limitações com dobras curtas e complexas.
P: Quais materiais podem ser conformados por rolo?
A: Materiais mais dúcteis como aço de baixo carbono, aço inoxidável, alumínio são comumente conformados por laminação. Com ajustes adequados nas ferramentas, aço de alta resistência, cobre e até mesmo chapas de plástico podem passar pelo processo.
Q: Que tolerâncias são mantidas na conformação por laminação?
A: Peças conformadas por laminação normalmente alcançam tolerâncias de perfil de +/- 0,5 mm em usinagem moderna. Tolerâncias mais próximas são possíveis, mas reduzem a produtividade. Os raios de curvatura padrão são cerca de 1 a 1,5 vezes a espessura do material.
Q: Como calcular o custo da conformação por laminação por peça?
A: Custo total = depreciação da máquina + custo da bobina de material + mão de obra. Calcule a taxa por peça com base no volume de produção anual. À medida que os volumes aumentam, o custo diminui significativamente.
Q: Quais medidas de segurança são necessárias na conformação por laminação?
A: Exigir que o pessoal use equipamentos de proteção contra cortes, luvas ao lidar com bobinas ou perfis afiados. Fechar completamente os pontos de aperto. Interligar as proteções com corte de energia elétrica para entrada. Instalar tapetes de segurança.
Q: Como reduzir rejeições de peças conformadas por laminação?
A: Monitorar alimentação, velocidades e ajustes de guia. Garantir cortes precisos de 90 graus. Melhorar o treinamento do operador para inspeção visual de cortes/dobras. Realizar manutenção regular da máquina.
Q: Quais são as opções de acabamento para produtos conformados por laminação?
A: As etapas comuns de acabamento secundário incluem revestimento em pó para resistência à corrosão e estética, interiores revestidos de borracha para isolamento acústico, perfurações para fluxo de ar e inserções de espuma adesiva para quebras térmicas.
As seções formadas por laminação oferecem excelente valor técnico e comercial para requisitos de perfil longo e reto em uma ampla gama de aplicações em infraestrutura, edifícios, equipamentos, eletrodomésticos e muito mais.
Quando você se associa a um fornecedor confiável de máquinas de conformação de rolos e implementa a disciplina operacional adequada, resulta em um sistema de fabricação flexível, eficiente e lucrativo com baixo custo de entrada.
26 de outubro de 2016
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