Processo de Corte de Chapa

Um corte é uma ação mecânica, que provoca o rompimento de um material (ao ultrapassar as tensões de cisalhamento do mesmo), orientado pelo perfil do ferramental utilizado, que podem ser réguas ou conjunto punção-matriz.

O processo de corte de chapas geralmente se enquadra na seção de estamparia de uma indústria.

A folga de corte (en: clearance / de: Schnittspalt) entre as partes móveis do ferramental deve ser definida em função do tipo e espessura do material a ser cortado.

E ela é muito importante pois é um dos fatores que influenciam na qualidade do corte. Uma folga inadequada (em excesso ou muito apertada) produzirá rebarbas no corte.

A ausência de folga danifica os elementos da ferramenta envolvidos no processo.
Outros fatores importantes para um bom corte são:

  • controle do estado de afiação das facas;
  • alinhamento preciso das facas;
  • robustez estrutural da máquina adequada às solicitações de forças para o corte; e
  • correta instalação da máquina no piso fabril.

Uma instalação inadequada afeta tanto a estrutura geométrica como a vida útil da máquina, do ferramental envolvido e conseqüentemente, desestabiliza a qualidade do corte das peças.

Pode-se alcançar melhorias na PRODUTIVIDADE desse processo ajustando-se as variáveis das máquinas, como a inclinação da faca, a velocidade de corte e a capacidade de corte para diferentes espessuras de chapas.

Veja um processo de estampagem (corte) em câmera lenta, acessando o link e clicando no vídeo:

http://www.trumpf-machines.com/loesungen/basiswissen/stanzprinzip.html 

Segundo a empresa Newton ( http://www.newton.com.br ), tradicional fabricante de guilhotinas situada em Limeira – SP, a regulagem da folga deverá ser em torno de 8% da espessura para aço carbono e 6% para aço inoxidável. Por exemplo, para uma chapa de espessura de 10mm em aço carbono, a folga ideal é 0,8mm.

 

A tabela abaixo mostra uma relação das folgas de corte comumente utilizadas.

espessura da chapa (mm) folga (mm)
de 0,8 à 2,5 0,10
de 2,5 à 4,0 0,20
de 4,0 à 6,0 0,35
de 6,0 à 8,0 0,45
de 8,0 à 10,0 0,60
de 10,0 à 13,0 0,80

Em função das solicitações de força e precisão exigida para o corte, o ferramental deve ter suas medidas rigorosamente controladas, e o material resistir às solicitações de força no momento do corte. Visando diminuir o desgaste desses ferramentais, eles passam por  tratamentos térmicos ou ainda revestimentos adicionais, o que os encarecem, porém, dependendo do caso, aumenta a vida-útil da ferramenta e diminui o custo por produto produzido.

 

A adoção efetiva desses cuidados leva a REDUÇÕES DE CUSTO com menos afiações, menos paradas de máquina, e menos jogos sobressalentes de ferramental e peças, para o caso de danos indesejáveis.

 

Devido ao número de especificações do material do ferramental, disponibilidade de fornecimento e preços, o processo de definição e compra de ferramentas é algo complexo. As propriedades mecânicas dos materiais variam conforme a composição química do aço (percentual em massa de Carbono, Cromo, Molibdênio, Silício, Vanádio, Tungstênio, Manganês, Enxofre e Fósforo) para fabricação da ferramenta.

 

Por exemplo, no link abaixo, pode-se verificar as especificações para uma faca de corte (cutting blade tool) de um fabricante da China.

http://www.alibaba.com/product-gs/253530926/blade_cutting_tool_steel.html

 

Mais informações sobre ferramentas de corte e seus materiais: http://en.wikipedia.org/wiki/Cutting_tool_(metalworking)

 

Outra característica a ser considerada em um jogo de facas ou no conjunto matriz-punção é quanto à geometria da ferramenta de corte. Normalmente, há um leve recuo em ângulo no corpo da faca, para que a peça cortada não suba com o retorno da ferramenta. Sem esse recuo, a operação fica instável, o material vibra (gera mais ruído) ou sai do lugar durante o processo, diminui-se a vida-útil da ferramenta e ainda pode causar pequenos danos no próprio material da peça, máquina ou ferramenta.

  

Máquinas

Guilhotina (ou tesoura): é uma máquina onde, geralmente, a faca inferior é presa na base da máquina (parte imóvel), e a faca superior, na parte móvel, que desce para fazer o corte. Abaixo, foto de uma Guilhotina Newton, em um site de venda de equipamentos.

 

Outra empresa fabricante de guilhotinas, a Vega ( http://www.vegamaquinas.com.br ),  situada no Brás – SP, disponibilizou na internet um vídeo com um de seus modelos. Trata-se de uma guilhotina hidráulica moderna.

 

A guilhotina é uma máquina de corte linear e tem como característica a inclinação de sua faca. Sem essa inclinação, seria necessária uma força muito maior para realizar o corte, como ocorrem nos demais processos de corte em estamparia, que são realizados por prensas ou puncionadeiras.

Isso porque o corte com punção é efetuado em todos os pontos ao mesmo tempo, e na guilhotina durante o curso de descida da ferramenta. Quanto maior a inclinação, menor a força necessária, porém maior será o curso da faca superior. E sendo menor a inclinação, ganha-se na velocidade do processo, havendo força adequada.

Pode-se buscar melhorias de produtividade alterando essas variáveis, como as capacidades disponíveis em um parque de máquinas, possíveis inclinações do ferramental, a velocidade do corte e as espessuras de chapas necessárias para se processar.

 Dentre as guilhotinas, mudam-se os acessórios, em função da aplicação. Mas o conceito é o mesmo. Equipamentos utilizados em indústrias gráficas geralmente cortam papéis empilhados com uma faca em forma de lâmina, extremamente afiada. E para o corte de chapas de aço, normalmente, a quantidade é bem menor, e as facas são barras de aço.

Outros acessórios são batentes para alinhamento da peça a ser cortada, alinhadores à laser, barreiras de proteção das partes móveis, acionamento automático (com pedal ou botões bi-manuais), etc.

 

Guilhotinas Rotativas: faz o corte de bobinas de chapas em tiras, de forma contínua.

Esse processo de corte, conhecido por Slitter, é amplamente utilizado nas indústrias de alto-volume de operações de estampagens, e que, naturalmente, precisam reduzir a largura do material fornecido pela siderúrgica. Geralmente, a bobina fornecida tem cerca de 10T, e, por isso, é necessária uma logística interna especial para o recebimento e processamento.

Portanto, o processo de Slitter envolve diversas etapas. Resumidamente, o descarregamento para estoque no recebimento, o processo contínuo de corte (desbobinar – cortar – rebobinar), e o transporte para estoque da estamparia das bobinas “slitadadas”.

 O vídeo abaixo mostra o processo no geral.

As facas são em forma de anéis e são dispostas sempre alternando, superior e inferior, e lateralmente, de modo que o sentido de rebarba de cada tira fique para o mesmo lado. 

 A empresa Corte Certo Facas Industriais ( http://www.cortecertofacas.com/1901.html ), situada em São Paulo, fabrica e afia facas rotativas e lineares.

O “embarrigamento” que ocorre durante o processo contínuo de corte tem o propósito principal de quebrar as tensões internas do material, ocasionadas durante sua formação na usina. E também, se for o caso, de passar o material por algum processo químico de tratamento de superfície (limpeza, preparação, oleação, etc.)

Uma fina tira de cada lado da bobina é retirada e descartada durante o processo de corte, pois há imperfeições e pode haver ações do tempo. Em geral, representa até 1% de material descartado.

As tiras cortadas são rebobinadas no final da linha para serem utilizadas no processo seguinte.

 

Cuidados com Segurança

ATENÇÃO: ao lidar com esse tipo de processo, a segurança de suas operações é questão de prioridade. No passado, não era rara a ocorrência de acidentes com as mãos. Hoje em dia, nas empresas de forte compromisso com a segurança de seus funcionários, as partes móveis das máquinas têm barreiras que impedem o ingresso acidental de mãos e dedos nas áreas inseguras. Outro cuidado que deve ser ressaltado é a segurança nos momentos de ajustes (setup) e de manutenção dos equipamentos – embora o equipamento encontra-se desligado, ele geralmente está desprotegido. E caso algum operador ou funcionário não esteja atento aos cuidados básicos de segurança, pode ocorrer acidentes como quedas de peças sobre os pés. Não esqueça de isolar e sinalizar bem o posto de trabalho antes de iniciar uma manutenção ou ajuste.

 

Otimização de Processo – Ganhos de eficiência

Uma vez que os equipamentos e ferramentas estejam adequados às necessidades da empresa, faz-se necessária a organização e planejamento de seus carregamentos, assim como o seqüenciamento dos processos produtivos e sua padronização quando possível.

No caso de empresas que fazem cortes de peças em tamanhos diversos, as guilhotinas são os equipamentos mais versáteis e adequados para esse processo.

Há empresas também que possuem linhas com 2 ou mais guilhotinas, para fazer cortes em seqüência, sem precisar fazer muitas alterações de set-up.

 

Atenção: cortar peças sem fazer planejamento, é PREJUIZO, pois as sobras dos materiais podem ficar inutilizáveis. Elaborar um bom plano de corte, e rápido, antes de rodar a produção é essencial à sobrevivência da empresa.

 

A empresa Inovativa, situada em Joinville – SC, desenvolveu um produto, o OtimizeCortes ( http://www.otimizecortes.com ) para dar apoio à elaboração de plano de cortes com rapidez, visando a máxima redução de desperdícios. Um diferencial deles é a disponibilização do serviço via web. No link, pode-se testar gratuitamente o recurso, através de uma versão beta: http://www.otimizenesting.com 

 

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Sobre davidkond
Engenharia de Produção Atuante nas áreas de Processos e de Lean Manufacturing. Expertise em Access e Excel

11 Responses to Processo de Corte de Chapa

  1. Muito bom! Mas ficou nítido que você copiou de algum lugar. Ao invés de fazer um post tão extenso eu teria dividido ele em dois ou três tópicos.
    Boa sorte!

    • davidkond says:

      Obrigado pela dica. Vou procurar fazer posts mais sintéticos ou em módulos. E, esclarecendo: escrevi o post com minhas palavras, tendo como base a experiência profissional e pesquisas em geral.

    • fulano says:

      ficou bom, mas discordo da tabela das folgas, ela é funcional em uma guilhotina mas em um slitter esta tabela não se aplica. no slitter a folga varia pela quantidade de cortes que sera feita na bobina Ex: menos cortes folga menor , mais cortes folga precisa ser maior. a dureza do material tambem modifica a folga a ser aplicada, e tem muitos outros fatores que precisam de atencao na hora de montar o eixo das facas. Exemplo espessura 6,00mm com 5 cortes simultaneos aço 1008 (oito porcento de carbono) tera que usar uma folga 1,00 a 1,06, e isso ainda depende do diametro do eixo das facas. Tenho 15 anos de experiencia nesta area.

      • davidkond says:

        Sr. Fulano, obrigado pelos esclarecimentos. A tabela de folga que coloquei foi realmente em relação as guilhotinas não-rotativas. Eu não sou especialista, e conto com a ajuda de mais pessoas para enriquecer esse espaço com dados e informações mais precisas.
        Sinta-se à vontade em escrever e postar para complementar o post. Toda a ajuda é benvinda, principalmente dos especialistas.

        David

  2. tiago miranda says:

    tudo bom david gostei das informações que contém no teu blog, mas o que eu procuro, não sei se vc pode me ajudar é um modelo de suporte para facas giratórias que sejam de fácil manuseio na hora das trocas.
    nossas facas ficam sobre um eixo, cada vez de trocar nessecitamos desmontar todo o suporte. Quero evitar isto para que não tenhamos perda na produção.
    trabalhamos com produto em pó, máquinas de cinco costuras, (tecmar), pode me dar uma sugestão sobre isto. Criei um novo suporte porem facas de diametros menores que as originais, tive problemas com a tração pois ficou mais atrasada, tentarei, diminuir a engrenagem. Obrigado
    TIAGO MIRANDA
    PÁDUA LTDA (GRUPO PARATI) SANTA MARIA RS

  3. Sergio Murilo Motta says:

    GOSTARIA DESTA TABELA DE FOLGAS,AMIGO FULANO, OU , ONDE POSSO PESQUISAR
    GRATO,

    SERGIO

  4. Joao Marcos says:

    Olá, pessoal!
    Sou leigo no assunto, gostaria de saber onde posso fazer algum curso de operador e programador de puncionadeira tipo as da Trumpf, Amada, etc,… tenho grande interesse em engressar nesta area eumentar meu conhecimento nas areas de corte, dobra e estampo.

    joaomarcos_34@hotmail.com

    Obrigado.

  5. s says:

    tenho uma Guilhotina Newton disponível a venda e gostaria de saber se você pode me indicar a compradores
    aguardo contato

  6. Adriana says:

    A guilhotina em uma máquina de corte transversal de bobinas, pode afetar na planicidade do material? A folga e inclinação são relevantes na planicidade do material?

    • davidkond says:

      Ola Adriana,

      ao meu entender, cada caso é um caso. A bobina também pode influenciar, inclusive em funcao do diametro (quanto mais prox, ao centro, mais tensionado fica o material). E também depende muito de qual a precisao que se trata seu problema. Levando isso em consideracao, sim, pode influenciar.

      David

  7. Adriana says:

    Obrigada David!

    Detalhando um pouco mais, a bobina antes de ser cortada em chapas, passa em uns rolos planificadores, porém ao ser ao passar pela guilhotina, sua ponta levanta. O material fica com aspecto abaulado.

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