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Conformação a frio

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Conformação a frio: Introdução

A conformação a frio é um processo de fabricação que deforma plasticamente o metal utilizando matrizes. Permite alta velocidade de produção, pouco ou nenhum desperdício de material comparado à usinagem convencional, e cria um produto final mais forte devido ao endurecimento no trabalho do material.

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Vantagens / Desvantagens

Vantagens

1. Utilização de material de alta eficiência (alto rendimento)

A alta utilização do material forjado a frio permite reduções significativas no desperdício de material (sucata) em comparação com a usinagem para a mesma geometria. ■ Taxa de rendimento do material (exemplo de rebite de múltiplas etapas)

2. Maior velocidade, produção mais eficiente

A conformação a frio permite a fabricação em alta velocidade (cerca de 100 peças/minuto) enquanto ainda mantém a alta precisão e as geometrias complexas do produto. Não é necessário o aquecimento do material. ■ Velocidade de produção (exemplo de rebite em várias etapas)

3. Melhoria da força do produto através do endurecimento pelo trabalho

O projeto do processo de conformação a frio leva em conta as linhas de fluxo de fibras (a estrutura cristalina dos metais), permitindo peças mais resistentes e duráveis. ■ Linhas de fluxo de fibra (exemplo de rebite de múltiplas etapas)

4. Redução de custos através de processos de fabricação personalizados

Se um projeto do cliente (tolerância, geometria, número de componentes necessários, etc.) for prático usando a conformação a frio, são possíveis melhorias significativas no custo unitário da peça e redução da complexidade do processo. ■ Exemplo de nosso Valor agregado(VA) / Valor de engenharia (VE) através da conformação a frio

Desvantagens

É necessário fazer matrizes de formação (custo inicial e de execução)
Tempo necessário para montar e ajustar o equipamento de produção de uma determinada peça, portanto não adequado a pequenas séries de produção (melhor para produção em massa)
Por natureza, a conformação a frio deixa raios na maioria dos cantos e a precisão não é tão alta como na usinagem.

Conformação a frio versus usinagem

	Usinagem	Conformação a frio
Matrizes	Não necessário	Necessário
Rendimento do material	✘	✔✔
Velocidade de processamento	✘	✔✔
Força	✔	✔✔
Precisão do processo	✔✔	✔
Produção em grande escala	✔✔	✔
Produção em pequena escala	✘	✔✔
Produção de Protótipos	✔✔	✘
Produção em massa	✔	✔✔

Comparação entre formação a frio, quente e morno

	Conformação a quente	Conformação morna	Conformação a frio
Características	Conformação com material aquecido acima de sua temperatura de recristalização.	Conformação feita a temperaturas entre as de conformação a quente e a frio.	Conformação feita à/perto da temperatura ambiente.
Conformação Temperatura	1100°C ～1250°C (2012°F ～ 2282°F）	300°C～850°C (572°F ～ 1562°F)	Conformação feita a temperatura.
Cargas Necessárias	Cargas de baixa formação necessárias	Cargas médias necessárias	Grandes cargas necessárias
Nível de Precisão	✘	✔	✔✔
Qualidade do Acabamento da superfície	✘	✔	✔✔
Nível de Geometria Complexidade	✔✔	✔	✘
Produção Ideal Quantidade	Melhor para produção em pequena e média escala	Melhor para produção em média escala	Melhor para produção em larga escala
Prós / Contras	Como o material é aquecido acima de sua temperatura de recristalização, são necessárias cargas menores para formar o material. Também é possível uma deformação maior, permitindo geometrias muito grandes ou altamente complexas. Entretanto, o acabamento superficial é muitas vezes pobre para produtos de aço em comparação com a conformação a quente e a frio porque a oxidação e descarbonatação da superfície ocorre acima de 900℃(1652°F). O nível de precisão alcançável também é pobre devido à expansão /contração do metal, pois ele é aquecido e resfriado.	A conformação morna visa combinar os pontos fortes da conformação a quente e a frio. Ela permite melhores acabamentos de superfície do que a conformação a quente, mas o controle de temperatura é difícil. Geometrias mais complexas são possíveis do que com conformação a frio, mas a precisão não é tão alta.	Como não há adição de calor ao material, a conformação a frio permite alta precisão, acabamento superficial de alta qualidade e alta velocidade de produção. Entretanto, em comparação com a conformação a quente, as cargas necessárias para deformar o material são altas e a deformabilidade do material é baixa, exigindo assim um alto grau de experiência de fabricação para alcançar geometrias complexas. A vida útil do ferramental varia de acordo com o produto, mas é comum que o ferramental dure na faixa de 10.000 peças ou mais.

Processo de laminação

No processo de laminação, um branco é colocado entre duas matrizes e enrolado até que o padrão na matriz seja impresso no espaço. Normalmente usado como processo secundário, a laminação é usada para criar muitas geometrias diferentes, incluindo roscas, ranhuras, serrilhas em diamante e muito mais. A laminação difere da conformação a frio com outros tipos de máquinas, mas como matrizes são usadas para deformar plasticamente a peça, ainda é considerada um tipo de conformação a frio.

Algumas Geometrias Possíveis com Laminação

Processo de laminação | Parafuso Roscas
Parafuso
Roscas

Processo de laminação | Sulcos
Sulcos

Processo de laminação | Extremidades pontiagudas
Extremidades pontiagudas

Processo de laminação | Extremidades arredondadas
Extremidades
arredondadas

Processo de laminação | Retos Serrilhado
Retos
Serrilhado

Processo de laminação | Diamante Serrilhado
Diamante
Serrilhado

Processo de laminação | Espiralado Serrilhado
Espiralado
Serrilhado

Processo de laminação | Parafusos de chumbo
Parafusos
de chumbo

Roscas usinadas versus laminadas

As roscas laminadas permitem a formação de roscas de alta velocidade sem perda de material para sucata e um produto mais forte em geral porque, ao contrário das roscas usinadas, as linhas de fluxo de fibras do material são deixadas intactas. A laminação também permite custos mais baixos e melhor tempo de retorno do que a usinagem.

Roscas usinadas Processo de laminação | Roscas formadas a frio

Roscas formadas a frio

Processos Primários

Formação de precisão personalizada

Formação de precisão para peças personalizadas com diâmetros de eixo de até 25 mm (aprox. 1 pol.).

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Formação de Microprecisão

Formação de precisão para micro peças com diâmetros de eixo de 1mm (0,04 pol) ou menos.

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Embutimento

Desenho profundo para peças com baixa espessura ou furos profundos que de outra forma seriam difíceis de formar a partir de material circular.

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Conformação para peças longas

Conformação para peças longas (até 1200mm (47in)).

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Processos Secundários

Usinagem

Combinando usinagem com conformação a frio para alcançar alta precisão difícil com apenas conformação.

Laminação

De engrenagens sem-fim e serrilhadas a geometrias laminadas exclusivas.

Dobrar / Aplanar / Aparar

Uma grande variedade de processos secundários, tais como dobrar, achatar e aparar.

Fixação / Encaixe de prensa / Moldagem de plástico

Fabricação composta que combina diferentes materiais através de crimpagem, encaixe de prensa e/ou moldagem de plástico.

Capacidades de processamento

Recalque

Ferro puro, aço carbono, aço inoxidável, cobre, latão, alumínio, titânio, Kovar, e várias ligas. Muitos outros metais são possíveis. Nota: Também somos capazes de realizar testes para ver se um material fornecido pelo cliente é forjável.

Gama de Tamanhos de Material Base Possíveis

Diâmetros do material do fio base entre 0,2mm e 23mm (0,008 pol. a 0,90 pol.)

Comprimento possível das peças

São possíveis comprimentos de peça entre 1mm (0,04 pol) e 1.200 mm (47,2 pol).
Nota: Entre e m contato conosco se sua peça for particularmente longa.

Tolerâncias/Precisões possíveis

Tolerâncias na faixa de μｍ (micrômetro) são possíveis.Nota: As tolerâncias possíveis dependem muito da geometria e do material da peça.

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