Estampagem de aço 0,2 - 3 mm

Na produção da Karl Naumann GmbH, as tolerâncias normalizadas de acordo com a norma ISO 2768-m são procuradas para componentes de carroçarias de automóveis em estampagem progressiva, em que as dimensões funcionais podem ser reduzidas mecanicamente até ±0,02 mm. O retorno elástico das qualidades de alta resistência actua como um limite físico, que leva a poças de fusão instáveis se não for observado. Em contraste com os processos convencionais, asseguramos estes limites estreitos utilizando sensores integrados para garantir a precisão dimensional para os processos subsequentes de soldadura a laser.

Um teor crescente de carbono no material aumenta a dureza e a resistência ao cisalhamento, o que mecanicamente leva a uma maior resistência ao corte e a uma maior proporção de rutura na aresta de corte. Esta ductilidade reduzida favorece a formação de rebarbas e torna mais difícil a formação de superfícies funcionais lisas em peças estampadas de aço com contornos complexos. A Karl Naumann GmbH recomenda, por isso, para geometrias delicadas, classes recozidas suavemente, como a DC01, de acordo com a norma DIN EN 10130, de modo a evitar a quebra da ferramenta devido a sobrecarga.

A tensão de cisalhamento localizada cria uma zona de borda com endurecimento por trabalho maciço e tensões residuais induzidas, o que aumenta mecanicamente a dureza, mas reduz drasticamente o alongamento residual na rutura. Em componentes de chassis carregados dinamicamente, esta zona actua como ponto de partida para fissuras nas extremidades, o que reduz drasticamente a vida útil. Monitorizamos esta área em peças de aço estampadas de precisão para garantir que a fragilização não leva a uma fratura frágil súbita sob carga de vibração.

Ao conceber peças estampadas em aço para montagens soldadas, o rebordo deve ser concebido de forma a estar isento de resíduos orgânicos, a fim de evitar poros induzidos quimicamente na costura. Mecanicamente, é necessária uma folga nula, razão pela qual fabricamos componentes com uma indentação mínima na borda, uma vez que uma folga demasiado grande permitiria a passagem do feixe laser. Validamos estes requisitos utilizando uma cadeia de processos validada para garantir a resistência da junta na construção do veículo.

Um defeito que não pode ser evitado é a formação descontrolada de rebarbas acima de 0,1 mm, que actua mecanicamente como um entalhe e acelera o início de fissuras durante as mudanças de carga. Em ambientes de mobilidade eléctrica de alta tensão, as rebarbas podem também desprender-se e causar curto-circuitos ao colmatarem as lacunas de ar. Por isso, fornecemos peças de aço estampado com arestas rebarbadas que foram libertadas destas saliências de arestas afiadas através de retificação vibratória ou arredondamento de arestas.

A deformação mecânica durante a estampagem de tiras conduz a uma densidade de deslocações na microestrutura, o que aumenta consideravelmente o limite de elasticidade a nível local. Este efeito dificulta as operações de dobragem subsequentes em peças estampadas e dobradas em aço, uma vez que o material reage de forma frágil e tem tendência a fissurar. A Karl Naumann GmbH calcula este endurecimento antecipadamente, de modo a dimensionar os raios de forma a manter a integridade mecânica das peças estampadas em chapa de aço.

Uma posição reprodutível do furo é assegurada por pinos localizadores permanentemente integrados na matriz progressiva, que centram mecanicamente a tira em cada estação. Também utilizamos a medição ótica 3D para detetar imediatamente desvios na gama dos micrómetros e corrigir a velocidade de avanço através de software. Um desvio fora do centro da tolerância põe em perigo o ajuste automático dos pernos, o que leva a uma paragem imediata da produção.

Para a garantia de qualidade, utilizamos a inspeção ótica 3D por processamento de imagem, que, ao contrário da medição tátil, funciona sem distorção e verifica a precisão do contorno a cada segundo. Além disso, efectuamos uma medição ótica 2D da tolerância posicional e dimensional para gerar análises estatísticas da capacidade do processo (Cp/Cpk). Sem estes dados validados, a aprovação de componentes de estampagem de aço críticos para a segurança não é tecnicamente justificável.

O relatório de ensaio de peças estampadas em aço com amostra inicial documenta a conformidade total das ferramentas com o desenho de projeto em condições de produção em série. Comprova mecanicamente que todas as dimensões funcionais e a composição química do aço (por exemplo, S355MC) correspondem às especificações. Sem esta prova, existe o risco de defeitos em série, o que compromete fortemente a responsabilidade pelo produto durante a montagem dos componentes.

Para peças de aço estampadas com tolerâncias apertadas na construção de armários de distribuição, fabricamos componentes com desvios de ±0,1 mm para garantir a precisão mecânica do encaixe dos sistemas de carris. Fisicamente, uma deformação para além deste limite leva a distorções que põem em causa o grau de proteção (classe IP) devido a fugas nas juntas. Em contraste com a chapa normal, utilizamos a perfuração de precisão para garantir a exatidão dimensional para a integração automatizada de armários.

Ao puncionar aço galvanizado de acordo com a norma DIN EN 10130, o corte mecânico leva a alterações estruturais que podem aumentar localmente a resistência eléctrica específica na zona de corte. Isto é crítico para as estampagens de aço para contacto e ligações à terra, uma vez que podem ocorrer pontos quentes sob cargas de corrente elevadas. A Karl Naumann GmbH optimiza a geometria da fenda de corte, de modo a minimizar a zona de arestas perturbadas e a manter a estabilidade térmica da ligação.

Preferimos utilizar qualidades microligadas ou chapas laminadas a frio, como o DC01, uma vez que estas oferecem uma elevada repetibilidade mecânica em operações de conformação complexas. Estes materiais permitem raios de curvatura apertados em peças estampadas e dobradas em aço sem o risco de fissuras nos bordos que ocorreriam com aços estruturais mais frágeis. Um critério de exclusão para aplicações de precisão é uma microestrutura irregular, uma vez que esta tem um impacto negativo na planicidade das peças de aço estampadas.

As estampagens de aço com qualidade de aresta definida são essenciais para evitar danos mecânicos no isolamento do condutor causados por rebarbas afiadas. Uma rebarba não controlada leva à destruição da camada isolante sob vibração, resultando em correntes de fuga químico-eléctricas e curto-circuitos. Garantimos um arredondamento completo das arestas através de retificação vibratória para garantir a segurança operacional na construção de armários de distribuição.

Uma rugosidade excessiva do material de base impede a formação homogénea de um revestimento de zinco durante a galvanização, o que reduz quimicamente o efeito protetor. Mecanicamente, isto leva à oxidação prematura do revestimento em peças de aço perfuradas com arestas vivas e com um padrão de furos. A Karl Naumann GmbH controla a rugosidade da superfície definida, de modo a garantir a resistência à corrosão necessária para a utilização no exterior em engenharia eléctrica.

A estampagem progressiva é tecnicamente superior quando se pretende produzir, em grandes séries, peças estampadas em aço com inserções roscadas integradas ou passagens complexas para ligações roscadas. Mecanicamente, o sistema garante a relação posicional exacta de todas as caraterísticas entre si, enquanto o reposicionamento manual das ferramentas de inserção adiciona tolerâncias posicionais assimétricas. Isto é essencial para a montagem sem erros de sistemas de comutação automatizados.

Utilizamos a medição ótica 3D para verificar simultaneamente todas as distâncias e diâmetros de peças perfuradas em aço com várias aberturas. Mecanicamente, isto assegura que a precisão de ajuste para tiras de multi-contacto é mantida ao longo de todo o comprimento do componente. Ao contrário das verificações manuais por pontos, este sistema também detecta o desgaste progressivo da ferramenta antes que a precisão dimensional saia do limite de tolerância.

Em caso de danos (por exemplo, incêndio devido a defeitos do material), a rastreabilidade documentada permite identificar o lote afetado até à fusão do aço. As impurezas químicas no material podem reduzir a resistência mecânica de conjuntos sujeitos a grandes esforços. A Karl Naumann GmbH garante esta transparência, a fim de minimizar os riscos de responsabilidade para os fabricantes de instalações na tecnologia de automação.

A conceção baseia-se na definição da zona de borda controlada, a fim de minimizar mecanicamente os efeitos de entalhe nos furos. Fisicamente, uma parede de furo rugosa sob carga mecânica alternada leva à falha por fadiga da tecnologia de ligação. Utilizamos a perfuração de precisão para obter superfícies de corte lisas que aumentam significativamente a vida útil das peças perfuradas de aço para montagens.

Para montagens sujeitas a grandes esforços, fabricamos peças em aço estampado com tolerâncias apertadas de ±0,05 mm para garantir a transmissão exacta da força em ligações roscadas. Mecanicamente, um desvio para além desta dimensão conduz a cargas excêntricas nos parafusos, o que pode levar a uma fratura prematura por cisalhamento. A Karl Naumann GmbH utiliza a estampagem de precisão para garantir a exatidão do ajuste da tecnologia de ligação na construção em aço.

O endurecimento por trabalho durante o processo de perfuração da correia aumenta a dureza local e a resistência à tração, o que aumenta mecanicamente a estabilidade dos ângulos e das abas. Fisicamente, no entanto, a tenacidade diminui, o que torna o material mais frágil e pode partir-se sem aviso se for sobrecarregado. Monitorizamos este efeito em peças estampadas e dobradas em aço para garantir que o endurecimento não excede os limites permitidos para a tecnologia ferroviária.

Para melhorar a proteção, utilizamos a galvanização ou a fosfatação para passivar quimicamente a superfície contra a oxidação. Mecanicamente, um revestimento de zinco também oferece um certo grau de proteção contra o desgaste abrasivo durante a montagem. A Karl Naumann GmbH recomenda revestimentos adicionais para peças estampadas em aço com tratamento de superfície na construção de pontes ou edifícios, de modo a aumentar a vida útil para mais de 30 anos.

As estampagens de aço com uma qualidade de aresta definida são essenciais para garantir um fluxo de material limpo durante a rebitagem e o clinching sem fissuras na aresta. Mecanicamente, uma rebarba actua como um corpo estranho que distribui a força de aperto da ferramenta de forma assimétrica, reduzindo assim a resistência da junta. Ao arredondar os bordos, garantimos que as peças estampadas em aço para a montagem de componentes estão preparadas de forma óptima para estes processos de união a frio.

Um defeito crítico é uma rebarba indefinida na parte inferior das peças perfuradas, que impede mecanicamente que a cabeça do parafuso faça contacto total. Sob carga, esta rebarba fixa-se plasticamente, o que reduz química e fisicamente a força de pré-carga da ligação e pode provocar o afrouxamento do parafuso devido a vibrações. Por isso, fornecemos peças em aço estampado com arestas rebarbadas para garantir a segurança na tecnologia de transporte.

Isto é necessário se os componentes tiverem de ser submetidos a várias operações de dobragem e sequências de estampagem de padrões de furos num só curso, de modo a manter uma elevada precisão dimensional. Mecanicamente, a guia de correia contínua assegura que as relações angulares são mantidas com precisão, o que é crucial para a integração de caixas em sistemas de carris. Em contraste com a perfuração por inserção, isto minimiza as rejeições de peças perfuradas em aço em grandes séries.

A avaliação é efectuada através da análise estatística das dimensões críticas utilizando SPC, tendo em conta a elevada resistência dos materiais como o S355MC. Mecanicamente, o desgaste da ferramenta leva a desvios dimensionais mais rapidamente, razão pela qual a capacidade do processo deve ser monitorizada em intervalos curtos. Um processo estável é um pré-requisito para a resistência a longo prazo dos componentes das máquinas agrícolas.

Utilizamos a inspeção ótica 3D para verificar a precisão do passo ao longo de todo o comprimento de peças de aço estampadas com várias aberturas. Mecanicamente, isto assegura que os campos de parafusos podem ser unidos sem distorção. A Karl Naumann GmbH documenta estes valores num relatório de medição 3D, de modo a verificar o cumprimento da precisão dimensional para a tecnologia de união.

A rastreabilidade documentada é obrigatória para a aprovação no âmbito do direito da construção, de modo a poder comprovar o lote de material e as suas caraterísticas mecânicas (por exemplo, tensão de cedência de acordo com a norma DIN EN 10025) em caso de falha. Sem esta documentação, não é possível certificar a segurança dos conjuntos sujeitos a grandes esforços. Asseguramos que todos os componentes de estampagem em aço podem ser claramente atribuídos ao seu lote de origem.

A otimização é conseguida através da minimização da zona da aresta não afetada termicamente, mas perturbada mecanicamente, de modo a evitar inomogeneidades estruturais durante a soldadura subsequente. Fisicamente, um bordo excessivamente endurecido por trabalho leva a picos de tensão localizados durante a soldadura, o que pode provocar fissuras. Utilizamos a estampagem de precisão para criar um ponto de partida limpo para estampagens de aço para conjuntos soldados na engenharia mecânica.

Mesmo partículas metálicas microscópicas ou resíduos de óleo nas peças de aço estampado podem provocar química e fisicamente a resinificação dos lubrificantes e bloquear o mecanismo. Mecanicamente, estes resíduos conduzem a oscilações irregulares da roda de balanço. Garantimos uma limpeza extrema dos componentes através da limpeza por ultra-sons para assegurar a fiabilidade das peças estampadas em aço para montagens na indústria relojoeira.

Utilizamos preferencialmente aços inoxidáveis de alta liga, de acordo com a norma DIN EN 10088, uma vez que estes combinam uma elevada dureza mecânica com resistência química à oxidação. O endurecimento por trabalho durante o processo de estampagem de tiras é utilizado especificamente para produzir superfícies funcionais resistentes ao desgaste sem endurecimento adicional. Um critério de exclusão é a utilização de aços estruturais frágeis, uma vez que estes levariam à quebra da ferramenta nas peças perfuradas em filigrana.

A estampagem de precisão é superior se os componentes tiverem uma espessura funcional superior a 0,5 mm e necessitarem de arestas em ângulo reto para a transmissão de força. Mecanicamente, o puncionamento oferece maior precisão de repetição na formação de rampas e aberturas funcionais. Ao contrário da gravação, a estampagem progressiva também permite a integração de operações de dobragem para peças estampadas dobradas em aço no mesmo passo de trabalho.

A zona de borda controlada assegura que não existem microfissuras que possam levar a uma rutura súbita sob a tensão mecânica permanente da mola de tração. Fisicamente, qualquer rutura estrutural actua como um iniciador de fissuras. A nossa empresa valida esta zona por retificação metalográfica para garantir a qualidade de resistência à fadiga dos componentes para cronómetros de alta qualidade.

Para garantir a qualidade, utilizamos a inspeção ótica 3D de alta resolução para verificar o padrão de furos e a precisão do contorno na gama de sub-micrómetros. Mecanicamente, isto garante a centralização exacta dos eixos. Os resultados são arquivados num relatório de teste, a fim de fornecer uma prova completa do cumprimento das normas rigorosas da tecnologia de medição e teste na produção de relógios.

A rugosidade excessiva nos flancos dos dentes conduz mecanicamente ao desgaste abrasivo, que gera abrasão microscópica e destrói gradualmente a mecânica. Do ponto de vista físico, uma superfície rugosa aumenta o calor de fricção, o que provoca o envelhecimento químico do lubrificante. Utilizamos a retificação ou a escovagem para garantir uma rugosidade de superfície definida e optimizada para uma mecânica de precisão.

A marcação a laser permite que os mais pequenos componentes estampados em aço sejam etiquetados com números de série sem introduzir tensões mecânicas no componente. Fisicamente, a microestrutura não é afetada, enquanto a legibilidade para a rastreabilidade documentada é mantida de forma permanente. Isto é essencial para a garantia de qualidade e a proteção contra a contrafação de relógios de alta qualidade.

A avaliação é efectuada através do controlo estatístico da constância do curso e da força de perfuração utilizando o SPC, a fim de apoiar uma estratégia de zero defeitos. Mecanicamente, qualquer instabilidade no processo leva a flutuações inaceitáveis na precisão. Um processo só é considerado capaz se a elevada precisão dimensional se mantiver estável ao longo de toda a pequena série sem intervenção manual.

O relatório de ensaio de peças estampadas em aço com amostra inicial é o documento vinculativo que confirma mecanicamente a viabilidade técnica do projeto. Ele comprova que as peças estampadas em aço atingem a precisão necessária, de acordo com o desenho, em condições reais de produção. Para o departamento de compras, esta é a única garantia contra problemas de montagem posteriores na montagem de componentes altamente complexos de um movimento mecânico.