Muitas tarefas de preparação de geometrias e programação para eletroerosão a fio CNC não precisam ser manuais, repetitivas, usar outros sistemas auxiliares, ficar com máquina parada....

O CAD/CAM FIKUS Wire EDM, desenvolvido pela Metalcam, com mais de 25 anos dedicados a esta tecnologia, para maximizar a produtividade do processo de programação de eletroerosão a fio, oferece uma solução completa e comprovada para os fabricantes de ferramental, principalmente para cortar punções, matrizes, eletrodos e bits, que podem agilizar atividades que vão desde a cotação de suas peças até a programação CNC.

Pensando nisso, a FIT solucionará as suas dúvidas sobre eletroerosão a fio no webinar Como reduzir em até 70% o tempo de eletroerosão a fio, apresentado por nosso responsável da engenharia de aplicações Davi Assaf e pelo consultor técnico de eletroerosão a fio Samuel Camargo.

Neste webinar, você conhecerá mais sobre:
  • Corte direto na geometria em 3D, em peças complexas
  • Reconhecimento automático de geometrias (Feature Recognition)
  • Parâmetros/Tecnologia da eletroerosão a fio dentro do software
  • Simulação com remoção de material bruto
  • Templates e Multi-processos para otimizar o corte
  • Use dentro do Solidworks ou independente
  • Sincronismo de corte e pontos técnicos em 4 e 5 eixos
  • Tornear e Queimar indexado (TBI)
  • Quais máquinas de corte a fio que já possuem o FIKUS embarcado de fábrica

Quando? Quarta-feira, 09 de março de 2022, as 19:30h.

Onde? Online ao vivo, com tempo para perguntas e respostas.

Com Certificado de participação no webinar.

Você programador e operador de eletroerosão a fio é nosso convidado!

Se inscreva aqui

O link do webinar será enviado para o seu e-mail, no dia do evento, algumas horas antes do início.

Muitas tarefas de projeto e preparação de ferramentais não precisam ser manuais e repetitivas.

O CIMATRON Die Design, feito pela 3D Systems para maximizar a produtividade do processo de projeto de estampos, oferece uma solução completa e comprovada para os projetistas e fabricantes de ferramentas que podem agilizar atividades que vão desde a cotação até a programação NC.

Pensando nisso, a FIT solucionará as suas dúvidas sobre estampos no webinar Automatizando os projetos de estampos, apresentado pela consultora Amanda Alcantara e pelo técnico em estampos Dimas Xavier.

Neste webinar, você verá:
  • Desdobramento e desenvolvimento da tira no produto Damper bracket (apoio de assento) Material: JSC 270
  • Análises de Springback, Ponto de Ruptura e Espessuramento por simulação CAE diretamente por estágio
  • Implantação do catálogo de bases, conjunto de punção e matriz e geração de relatório orçamentário

Quando? Quinta-feira, 24 de setembro de 2020, das 10h as 11h.

Você é nosso convidado!

O que é estampagem nós já vimos em outro artigo por aqui, mas só para lembrar o conceito, Estampagem é o processo de fabricação que através da operação de prensagem, corta ou deforma plasticamente chapas metálicas, gerando um produto final com ótimo acabamento.

O processo de estampagem é muito útil em indústrias com produção seriada e com grandes lotes como a automotiva e de eletrodomésticos, por exemplo, e são fabricadas no setor de ferramentaria.

Como em qualquer processo de fabricação, além da matéria-prima, é necessário um conjunto de máquina e ferramenta. No caso da estampagem, a matéria-prima deve se restringir a materiais que possam adquirir o formato de chapas ou fitas como o aço, cobre, alumínio, níquel e zinco.

A máquina utilizada é a prensa que pode adotar tamanhos diversos para atender às necessidades da produção e assim como a prensa tem suas características, a matriz que molda o produto tem o perfil especificado e bem detalhado com o formato e tamanho dimensionados.

As ferramentas podem ser classificadas em três grupos segundo a sua utilização, são elas: Estampo Progressivo, Tandem e Transfer.

Utilização de ferramentas no processo de estampagem

Como é comum em qualquer projeto, alguns fatores devem ser considerados para a concepção de uma ferramenta de estampar, entre elas estão: Dimensão, o material e sua espessura, a qualidade pretendida na peça, cadência e por aí vai uma lista de considerações. Sendo assim, podemos agrupar as ferramentas em três grupos:

Estampo Progressivo

Nesta categoria a prensa é alimentada com a matéria-prima através de um processo automático por bobinas ou do processo manual com tiras de matéria-prima. A chapa é disposta entre a matriz superior e inferior e é alvo de sucessivas operações de corte, dobragem ou estampagem até a obtenção de um produto final. Nesta categoria, acontece uma sequência de produção onde o material avança para a etapa seguinte conforme cada operação finalizada. Em alguns casos, na mesma estação, a peça pode sofrer operações sucessivas.

O comprimento do passo ou do alimentador define a velocidade de avanço da chapa para evitar erros de posicionamento. Este processo oferece:

  • Variedade de perfis em um único processo;
  • Minimização do manuseamento do material;
  • Eficiência e fabricação de baixo custo;
  • Produção de alta velocidade;
  • Operação em baixas tolerâncias;
  • Produção múltipla por operação, podendo atingir entre 600 a 2000 peças por hora.

Estampagem Transfer

Diferentemente do Estampo Progressivo, a categoria Transfer é composta por várias ferramentas que executam as operações individualmente. Elas são montadas em sequência sobre uma base comum e as peças transitam de uma ferramenta para outra, geralmente essa movimentação acontece através de sistemas automáticos ou robôs equipados com garras mecânicas ou pneumáticas.

Este sistema foi desenvolvido para fabricar componentes de forma totalmente automatizada, ou seja, sem a necessidade da utilização de mão de obra. A imagem abaixo ilustra a aplicação dos braços robotizados, responsáveis pelo manuseio total dos componentes estampados.

Créditos da imagem: http://www.mckautomacao.com.br/

Confira algumas das vantagens do processo transfer :

  • Alto rendimento e produtividade;
  • Ocupação reduzida de área;
  • Indicado para processos com alto volume de produção e várias operações sucessivas de conformação e/ou estampagem;
  • Substitui com vantagens os sistemas tradicionais de Estampos Progressivos: menor custo e maior flexibilidade;
  • Substituição do operador proporcionando qualidade, produtividade e extinguindo problemas de segurança e saúde, imunizando a empresa de processos trabalhistas.

Estampagem Tandem

Uma linha de prensas Tandem, como o próprio nome sugere, é constituída por uma distribuição simples de prensas separadas entre si por uma distância comum. Neste tipo de estampagem, existe uma prensa e uma ferramenta individual para cada operação do processo de fabricação. Finalizada uma operação, a peça é movimentada para a prensa seguinte, até ao final da linha onde se obtém o produto final. A ilustração a seguir demonstra a movimentação realizada por braços automatizados de robôs, que não necessitam da interferência humana durante a operação.

Créditos da imagem: http://www.mckautomacao.com.br/

As vantagens do sistema tandem são:

  • São sistemas com configuração mais complexa;
  • Ideal para processos com alto volume de produção e várias operações sucessivas de conformação e/ou estampagem;
  • Substitui com vantagem os sistemas tradicionais de Transfer por barras longitudinais: menor custo e maior flexibilidade;
  • Substituição do operador proporcionando qualidade, produtividade e extinguindo problemas de segurança e saúde, imunizando a empresa de processos trabalhistas.

Embora o investimento em ferramentas e instalação do projeto de estampagem possam parecer altos, o custo de produção e mão-de-obra é reduzido, proporcionando maior lucratividade.

 

Manutenção das prensas dos estampos

É claro que qualquer equipamento para se manter funcionando com perfeitas condições de qualidade e segurança, devem passar pela manutenção preventiva. Entre os itens que devem ser observados e substituídos de acordo com a necessidade nas prensas de sistema Progressivo, Transfer e Tandem são:

  • Rolamentos;
  • Correias;
  • Peças e componentes mecânicos e elétricos que possam estar danificados;
  • Tratamento químico das peças;
  • Instalação de CLP e IHM;
  • Instalação pneumática;
  • Motores e redutores;
  • Castilhos e colunas;
  • Estrutura (placa inferior e superior);
  • Elastômeros;
  • Molas helicoidais e Molas a gás;
  • Carros deslizantes e Carros aéreos.

 

Normas de segurança

Se você despertou o interesse por implementar este processo em sua empresa, é importante lembrar que todos os equipamentos devem estar em conformidade com as Normas de Segurança NR12, PPRPS e NBR13930. São elas que definem os requisitos e as medidas técnicas de segurança, garantindo a integridade física dos operadores, do maquinário e de outras pessoas que possam ficar expostas a possíveis perigos.

As normas devem ser aplicadas em unidades fabris desde a implementação de prensas simples até de alta complexidade e também de dispositivos auxiliares.

Você sabe como funciona o processo de estamparia de metais?

Imagine produzir geometrias próprias e detalhadas utilizando apenas uma chapa, uma prensa e poucos segundos. Sem soldas, sem cavacos, sem bagunça e com tempo recorde. Isso é Estampagem!

Estampagem é o processo de fabricação, para estamparia de metais, que através da operação de prensagem, corta ou deforma plasticamente chapas metálicas, gerando um produto final com ótimo acabamento. O processo é muito útil em indústrias com produção seriada e com grandes lotes como a automotiva e de eletrodomésticos, por exemplo.

Materiais mais utilizados na estampagem de metais

É claro que não são todos os materiais que podem ser utilizados na estampagem, pode-se utilizar apenas os que são capazes de adquirir o formato de chapas ou fitas, os principais são:

  • Aço
  • Cobre
  • Alumínio
  • Níquel
  • Zinco

Apesar deste tipo de fabricação ter um alto custo de ferramental, inviabilizando a aplicação para pequenos lotes, as vantagens o tornam muito atrativo para várias indústrias, isso porque podem oferecer:

  • Alta produção
  • Baixo custo
  • Ótimo acabamento
  • Maior resistência das peças devido ao encruamento do material
  • Uniformidade da produção: Qualidade

estampagem de metal de forma manual, sem automação

 

A estampagem tem suas vertentes e cada qual tem sua aplicação específica, entre elas estão: Corte, Conformação Mecânica, Repuxo e Estampagem Profunda. Em todos os casos a prensa exerce pressão na chapa que apoiada em uma matriz define o perfil da peça.

Corte na estampagem

O esforço de compressão exercido pela prensa é convertido em esforço de cisalhamento, cortando ou perfurando o material, produzindo assim, perfis em peças planas.

Algumas peças geralmente produzidas por este meio de fabricação são: Componentes de informática, gabinetes, réguas, painéis de fotos, arruelas ou discos planos.

Conformação Mecânica

Nesta categoria, o material não precisa necessariamente sofrer ruptura, entre as operações estão o dobramento e encurvamento, enrolamento, nervuramento e conformação de tubos.

Exemplos de aplicação de conformação mecânica são a produção de peças rasas como componentes da carroceria de automóveis como capô e portas.

porta automotiva estampada

Repuxo no estampo

Durante esta operação, o material sofre uma conformação mais intensa de modo que o material sofre estiramento, ou seja, tem sua espessura diminuída para que possa ser moldada no perfil desejado. É importante lembrar que para ser submetido a repuxo, o material deve atender à algumas especificações para que não se rompa. Um exemplo de aplicação são as cubas das pias de cozinha.

Estampagem profunda

Seguindo a mesma linha de raciocínio da Estampagem Rasa, na Estampagem Profunda o copo é mais profundo do que a metade do seu diâmetro. Um exemplo de aplicação dessa estampagem é na produção de panelas.

Fine-Blanking ou Corte Fino

Corte fino e Conformação: é a tecnologia para a produção econômica de peças com precisão de corte.

O processo de corte fino oferece tecnologia de ponta para a produção econômica de peças com precisão de corte e superfícies livres de arestas ou rebarbas (estouro de corte). As peças são produzidas em uma prensa com três forças ativas e em ferramentas de corte com o mínimo de folga, em ângulo reto com superfícies cortantes que não deixam rebarbas ou arestas e são extremamente planas. Elas podem ser utilizadas sem qualquer necessidade de retrabalho ou segunda operação ou processo.

No processo de corte fino, as peças são produzidas em uma prensa com três forças ativas e em ferramentas de corte com o mínimo de folga, em ângulo reto com superfícies cortantes que não deixam rebarbas ou arestas e são extremamente planas. Isso permite que elas sejam utilizadas sem qualquer necessidade de retrabalho ou segunda operação ou processo.

O desenvolvimento de projetos

É claro que para produzir as peças com os perfis desejados, você vai precisar de todo o conjunto mecânico e não somente da matriz em si. Os Estampos são compostos de elementos comuns (Base, cabeçote, colunas de guia e espiga) e de elementos específicos, responsáveis pelo perfil da peça que será produzida (matrizes e punções).

Matrizes e Punções de estampo

Matrizes e Punções são os elementos fundamentais do ferramental para estampo. Na matriz está recortado o formato negativo do perfil da peça e fixada rigidamente sobre uma base reforçada, formando um conjunto sólido, cujo material é de alta qualidade e acabamento fino. Algumas características que devem ser consideradas no projeto das matrizes de corte são:

  • Ângulo de saída para facilitar o escoamento do material cortado;
  • Folga entre punção e a matriz que é responsável pelo corte da peça desejada;
  • Não devem ter cantos vivos ou raios de arredondamento muito pequenos;
  • Não devem conter variações bruscas de secções nem furos cegos.

Material para Matrizes e Punções

O material para esse ferramental deve ter algumas características específicas, são elas:

  • Devem ser fabricados a partir de ações para trabalho a frio (SAE D-2, D-6, O-1 e S-1);
  • Elevada resistência mecânica;
  • Dureza elevada após tratamento térmico;
  • Resistência ao desgaste;
  • Resistência ao choque;
  • Boa temperatura e usinabilidade;
  • Difícil deformação durante tratamento térmico;
  • A dureza deve ser estar entre 56 a 62 HRC após serem temperadas e revenidas.

 

Outros fatores que devem ser respeitados durante o projeto das matrizes são a fixação e espessura das matrizes.

Definição da Espessura da Matriz

A força proveniente da punção se distribui ao longo dos gumes de corte da matriz, por isso ela precisa ter a espessura adequada para suportar os impactos. Para isso, basta utilizar a equação abaixo para determinação da espessura correta:

E= ∛(F-3)

E= Espessura

F = Força de corte

Se você utilizar para o cálculo a Força de Corte em toneladas, a unidade de medida do resultado da espessura será em centímetros. Caso optar por utilizar a Força em kgf, a unidade de medida do resultado será em milímetros.

Para definir a Força de Corte, basta utilizar a seguinte equação:

Fc≥p.e.tc

Fc = Força de corte [kg]

p = Perímetro da peça a ser cortada [mm]

e = espessura da chapa [mm]

tc = tensão resistente de cisalhamento ou corte [kg/mm²] (conforme cada material)

Fixação

Para que possa ser montada adequadamente no porta-matriz, os tipos de fixação são:

  • Fixação por pressão: <= 1.6mm
  • Fixação por parafuso e extrator fixo: >= 1.6mm

Usinagem da Matriz de estampo

A matriz deve ser usinada com extrema estabilidade dimensional, uma ótima opção é o aço VC-131 que é conhecido como indeformável, com resistência à abrasão e máxima estabilidade do gume.

Para a usinagem, o processo de eletroerosão a fio é o mais indicado por permitir usinar geometrias complexas. Através da eletroerosão, um fio de latão eletricamente carregado atravessa a peça submersa em água deionizada, em movimentos constantes, provocando descargas elétricas entre o fio e a peça, as quais cortam o material. Para permitir a passagem do fio é feito previamente um pequeno orifício no material a ser usinado.

A programação do perfil é feita através de sistemas computadorizados, permitindo a obtenção de perfis complexos e precisos.

É importante lembrar que o tratamento térmico tem um papel fundamental, a matriz deve ser submetida à têmpera entre 800°C e 850°C com resfriamento em óleo.

estamparia de metais, estampo

Tryout

Quando modificações ou implementações de processos são realizadas, é importante não esquecer do famoso tryout, que nada mais é que uma série de testes que comprovam a eficiência do novo procedimento.

Durante o tryout acontece a simulação do processo normal de produção e são observadas as características do produto e processo, como ergonomia, tempo de ciclo e qualidade. Apenas após a comprovação testada e aprovada de que o processo é capaz de gerar um produto adequado, é feita a liberação para iniciar a produção sequenciada.

Caso conformidades sejam encontradas, o processo deve ser adaptado e readequado para cumprir todos os pré-requisitos normativos.

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