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Escolhendo os materiais certos para o projeto de chapas metálicas

Última atualização:
28 de junho de 2024
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Índice

Fabricação de chapas metálicas geralmente envolve o uso de métodos de estampagem manual ou de matriz para induzir a deformação plástica em chapas metálicas finas, moldando-as nas formas e dimensões desejadas. Elas podem ser transformadas em peças mais complexas por meio de soldagem ou processamento mecânico mínimo.

Até o momento, não há uma definição abrangente para a fabricação de chapas metálicas. De acordo com uma definição em uma revista profissional estrangeira, a fabricação de chapas metálicas pode ser definida como um processo abrangente de trabalho a frio para chapas metálicas (geralmente com menos de 6 mm), incluindo tosquia, perfuração/cutting/compound, flexãosoldagem, rebitagem, união, conformação (como carroceria automotiva) etc. Sua característica notável é a espessura consistente das peças.

Materiais de chapa metálica comumente usados

I. Aço galvanizado

O aço galvanizado consiste principalmente em dois tipos: chapa eletrogalvanizada (EG/SECC) e chapa galvanizada por imersão a quente (GI) - suas diferenças serão discutidas mais adiante.

A chapa de aço galvanizada refere-se a um tipo de chapa de aço com uma camada de revestimento de zinco em sua superfície.

A galvanização é um método econômico e eficaz comumente usado para a prevenção da corrosão. Cerca de metade da produção mundial de zinco é usada nesse processo.

1. Definição:

A chapa de aço galvanizada, cujo objetivo é evitar a corrosão da superfície da chapa de aço e prolongar sua vida útil, envolve o revestimento da superfície da chapa de aço com uma camada de zinco metálico. Essa chapa de aço com revestimento fino é conhecida como chapa galvanizada.

2. Classificação e aplicativos:

Com base nos métodos de produção e processamento, ele pode ser classificado da seguinte forma:

Chapa de aço galvanizada por imersão a quente:

Chapas de aço finas são imersas em um banho de zinco fundido para aderir uma camada de zinco à superfície. Atualmente, o principal método de produção é a galvanização contínua, em que chapas de aço enroladas são continuamente imersas em um banho de zinco fundido para produzir chapas de aço galvanizadas.

② Chapa de aço galvanizado com liga:

Esse tipo de chapa de aço também é produzido pelo método de imersão a quente, mas, após sair do banho, é imediatamente aquecido a cerca de 500°C para formar um revestimento de liga de zinco e ferro. Essa chapa galvanizada tem excelente aderência e soldabilidade para revestimentos.

③ Chapa de aço eletrogalvanizada:

Esse tipo de chapa de aço galvanizado é fabricado por meio de um processo de galvanoplastia e possui boa capacidade de trabalho. No entanto, o revestimento é mais fino, e sua resistência à corrosão não é tão bom quanto o das chapas galvanizadas por imersão a quente.

④ Chapa de aço galvanizada de um lado e de forma diferenciada:

A chapa de aço galvanizada de um lado refere-se a produtos que são galvanizados apenas em um lado. Ela tem melhor adaptabilidade em soldagem, revestimento, tratamento de prevenção de ferrugem e processamento em comparação com as chapas galvanizadas de dupla face.

Para superar as deficiências das áreas não galvanizadas de um só lado, existe outro tipo conhecido como chapa de aço diferencialmente galvanizada, em que uma fina camada de zinco é revestida do outro lado.

⑤ Chapa de aço galvanizado com liga e composto:

Esse tipo de chapa de aço é fabricado por galvanização com zinco e outros metais como chumbo, ligas de formação ou revestimentos compostos. Essa chapa de aço não só apresenta excelente desempenho anticorrosivo, mas também tem boas propriedades de revestimento.

Além dos cinco tipos acima, há também chapas de aço galvanizado com revestimento colorido, chapas de aço galvanizado com revestimento impresso, chapas de aço galvanizado com laminação de PVC e outros.

No entanto, as chapas galvanizadas por imersão a quente são as mais usadas atualmente.

3. Aparência:

Condição da superfície: Devido aos diferentes métodos de tratamento durante o processo de revestimento, a condição da superfície das chapas galvanizadas varia, como superfícies com espinha regular, espinha fina, espinha plana, sem espinha e fosfatizadas. As normas alemãs também especificam os graus de superfície.

As chapas galvanizadas devem ter uma boa aparência e não devem apresentar defeitos que possam ser prejudiciais ao uso do produto, como falta de revestimento, furos, rachaduras, espessura excessiva do revestimento, arranhões, manchas de ácido crômico, ferrugem branca etc. As normas estrangeiras não são muito específicas com relação a defeitos específicos de aparência, e os defeitos específicos devem ser listados no contrato ao fazer o pedido.

Marcação: Nome do produto (chapa de aço ou tira de aço), número padrão, marca, categoria de tratamento de superfície, código de camada de zinco, especificações e dimensões, precisão dimensional.

Exemplo de marcação: chapa de aço, número padrão Q/BQB430, marca SECC, tratamento de passivação de cromato de superfície (C), código de camada de zinco 20/20, espessura de 0,80 mm, largura de 1.000 mm, precisão normal (A), comprimento de 2.000 mm, planicidade de acordo com a precisão normal de planicidade PF.A, então marcada como: Chapa de aço Q/BQB 430 SECC-C-20/20: 0.80B×1000A×2000A-PF.A.

Origem: Baosteel, POSCO na Coreia do Sul, Japão, Krupp na Alemanha, CKRM na Bélgica, etc.

Chapa de aço galvanizado por imersão a quente (SGCC): Atualmente, não há siderúrgicas nacionais que possam produzir materiais de alta qualidade, portanto, eles são importados principalmente do exterior. É mais caro, e muitos fabricantes passaram a usar a SECC para economizar custos.

O SGCC é revestido de zinco em uma base laminada a frio, com a base sendo SPCC, geralmente usada para formação a frio, e uma resistência à tração de >270 megapascal. Da mesma forma, há um SGHC revestido de zinco em uma base laminada a quente, com uma base de SPHC, geralmente usada para moldagem a frio, e uma resistência à tração de >270 megapascal.

II. Aço inoxidável

1. Aço inoxidável ferrítico:

Tem um alto teor de Cr, excelente resistência à corrosão e resistência à oxidação em alta temperatura.

2. Aço inoxidável austenítico:

As classes típicas, como /Cr18Ni9, /Cr18Ni9T1, são não magnéticas, com boa resistência à corrosão, boa resistência térmica, boa resistência à oxidação em alta temperatura, boa plasticidade, boa resistência ao impacto, nenhum efeito de entalhe e excelente soldabilidade e, portanto, são amplamente utilizadas.

Esse tipo de aço geralmente tem baixa resistência, baixa resistência ao escoamento e não pode ser reforçado por meio de tratamento térmico, mas, após a prensagem a frio e o processamento, pode atingir alta resistência à tração e melhorar sua elasticidade.

No entanto, sua resistência obtida por meio de trefilação a frio em altas temperaturas é propensa à fragilização e não é adequada para suportar altas cargas.

3. Aço inoxidável martensítico:

Exemplos típicos incluem o 2Cr13 e o GX-8, que são magnéticos, têm excelentes propriedades de amortecimento, boa condutividade térmica, alta resistência e limite de rendimento após o tratamento térmico. Eles contêm mais carbono e exigem alívio de tensão após a soldagem.

O resfriamento rápido em altas temperaturas pode formar martensita, portanto, é necessário um resfriamento lento após o forjamento, seguido de um revenimento imediato.

Usado principalmente para peças de suporte de carga.

III. Folha de flandres

A folha de Flandres (SPTE) é um aço de baixo carbono revestido com estanho (Sn). Alguns acreditam que, pelo fato de a folha de Flandres usada para fazer alimentos enlatados ter sido importada de Macau, província de Guangdong, China (Macau pode ser lido como "马口" em chinês), ela foi chamada de "马口铁" (Makou Iron). Há outras explicações, como o uso dessa folha de flandres no passado para a fabricação de cabeças de lâmpadas de querosene, que se assemelhavam à boca de um cavalo, daí o nome "马口铁" (Makou Iron).

Entretanto, esse nome não é exato. Portanto, em 1973, durante uma conferência sobre folha de flandres na China, ela foi oficialmente renomeada como folha de flandres, e os documentos oficiais não usam mais o nome "马口铁" (Makou Iron).

Características: Mantém a boa plasticidade e formabilidade do aço de baixo carbono, e a espessura geralmente não excede 0,6 mm.

Usos: Proteção contra interferência magnética e estampagem de peças pequenas.

IV. Aço para molas

Aço de médio carbono contendo manganês (Mn), cromo (Cr), silício (Si) e outras ligas de aço.

Características: O material pode sofrer deformação elástica significativa, absorvendo impacto ou amortecimento, e também pode armazenar energia para permitir que o mecanismo conclua uma ação.

V. Cobre e ligas de cobre

Características: Boa condutividade elétrica e térmica, resistência à corrosão, bom brilho, fácil de processar e adequado para galvanoplastia e revestimento.

1. Cobre puro (teor de cobre acima de 99,5%):

Baixa resistência do material, boa plasticidade, excelente condutividade elétrica, condutividade térmica e resistência à corrosão.

Usado em fios, cabos e equipamentos elétricos.

2. Latão:

Uma liga de cobre-zinco, com propriedades mecânicas que dependem do teor de zinco, geralmente não excedendo 50%.

Características: Boa ductilidade, bom desempenho de estampagem, usado em galvanoplastia e tem boa resistência à água do mar e à corrosão atmosférica, mas o corpo é propenso à corrosão local.

3. Bronze:

Uma classe de ligas metálicas à base de cobre composta principalmente de ligas de cobre-estanho.

Características: Melhor resistência ao desgaste do que o cobre e o latão puros, boa trabalhabilidade e resistência à corrosão.

4. Cobre-berílio:

Uma liga de cobre que contém berílio (Be).

Características: Alta resistência, dureza, elasticidade, resistência ao desgaste, alta condutividade elétrica, condutividade térmica, resistência ao frio e não magnética.

Usos: Usado em vários materiais de proteção eletromagnética.

Além disso, também são usadas ligas de alumínio.

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