Peças Curvadas

Para entender a produção de peças curvas, precisamos primeiro conhecer alguns detalhes sobre a fabricação de tubos.

Tubulações são utilizadas em diversas aplicações, principalmente em indústrias de processamento, químicas, petroquímicas, refinarias de petróleo, alimentícias e farmacêuticas. O conjunto de tubos e acessórios voltados ao processo industrial, principalmente para distribuição de gases, vapores, óleos, lubrificantes e demais líquidos industriais, chega a representar 70% do custo dos equipamentos, ou 25% do custo total da instalação.

Os tubos são divididos em dois grupos principais – com costura e sem costura. Os tubos sem costura são fabricados por três tipos de processos industriais – laminação (para os de grandes diâmetros), extrusão (para aqueles com pequenos diâmetros) e processo de fundição. Já os tubos com costura são fabricados por solda.

Na fabricação de tubulações, os processos industriais de maior importância são os de laminação e solda. Mais de 2/3 dos tubos usados em instalações industriais são fabricados através destes processos.
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Laminação

O processo de fabricação por laminação é empregado em tubos de aço carbono, aço-liga e aço inox, de 8 até 65 centímetros de diâmetro. Existem vários processos de fabricação por laminação, mas o processo Mannesmann é considerado o mais importante..

A formação por esse processo ocorre a partir de uma barra circular maciça de aço, empurrada por dois cilindros oblíquos que o rotacionam e transladam contra um mandril fixo. Obtém-se um tubo bruto, que sofrerá conformação de acabamento através de laminadores perfiladores.

Extrusão

A fabricação de tubos por extrusão é um processo onde a peça é “empurrada” contra a matriz conformadora com redução da sua seção transversal. A parte ainda não extrusada fica contida num recipiente ou cilindro.

A extrusão pode ser feita a frio ou a quente dependendo da ductilidade do material. Cada tarugo é extrusado individualmente, o que caracteriza um processo semi-contínuo. Quando combinada com operações de forjamento é chamada de extrusão fria.

Fundição

No processo de fundição o material do tubo é despejado em estado líquido em moldes especiais, onde se solidifica adquirindo a forma final.

São fabricados por esse processo tubos de ferro fundido, de alguns aços não-forjáveis e grande parte dos materiais não-metálicos como barro, concreto, cimento-amianto, borrachas, entre outros.

Dobramento e curvamento

Tanto nas operações de curvamento quanto nas de dobramento, o esforço de flexão é feito com intensidade, de modo que provoca uma deformação plástica no material, ou seja, permanente, mudando a forma de uma superfície plana para duas superfícies concorrentes, em ângulo.

Na mecânica, as palavras dobrar e curvar não são empregadas como sinônimos, aplicando-se a operações distintas.

Desta forma, as dimensões internas e externas se tornam diferentes, pois uma sofre um esforço de compressão e a outra de alongamento. No entanto, há uma região que não sofre deformação durante os processos, a qual é denominada linha neutra.

O dobramento é a operação que é feita pela aplicação de dobra ao material. A dobra é a parte do material plano que é flexionada sobre uma base de apoio.

A operação de dobramento provoca uma deformação plástica (permanente) no material trabalhado. Antes dela, porém, ocorre uma outra, chamada deformação elástica, a qual não é permanente.

peca-curvada-01Figura 1 – Dobras. Desta forma, a operação exige que se considere a recuperação elástica do material (ou efeito mola), para que se tenham as dimensões exatas na peça dobrada.

O efeito mola é uma função da resistência do material, do raio e ângulo de dobra e da espessura do material a ser dobrado e ocorre em todos os processos de conformação, mas, no dobramento, é mais facilmente detectado e analisado

O curvamento, por outro lado, é a operação feita pela aplicação de curva ao material produzido. A curva é a parte de um material plano que apresenta uma curvatura ou arqueamento.

Tanto nas operações de curvamento quanto nas de dobramento, o esforço de flexão é feito com intensidade, de modo que provoca uma deformação plástica no material, ou seja, permanente, mudando a forma de uma superfície plana para duas superfícies concorrentes, em ângulo.peca-curvada-02

O efeito mola é uma função da resistência do material, do raio e ângulo de dobra e da espessura do material a ser dobrado e ocorre em todos os processos de conformação, mas, no dobramento, é mais facilmente detectado e analisado

Dobradeiras Manuais

As dobradeiras manuais ou viradeiras são máquinas acionadas manualmente e de grande uso nas indústrias. Estas máquinas se movimentam pela aplicação da força de um ou mais operadores. Portanto, ao se planejar uma operação de dobramento, é preciso calcular corretamente o ângulo de dobramento que se quer. O ângulo deve ser calculado com abertura menor do que a desejada, para que depois da recuperação elástica a peça fique com a dobra na dimensão prevista.

DOBRAMENTO

peca-curvada-03O dobramento pode ser feito manualmente ou à máquina. Quando a operação é feita manualmente, usam-se ferramentas e gabaritos. Na operação feita à máquina, usam-se as chamadas prensas dobradeiras ou dobradeiras. A escolha de utilização de um ou outro tipo de operação depende das necessidades de produção.

Dobradeira manual. A operação de dobramento é feita, na maior parte das vezes, a frio. Pode ainda ser feita a quente, em casos especiais.

 CURVAMENTO – Dobramento Manual

No dobramento manual, o esforço de flexão é exercido manualmente, com o auxílio de ferramentas e dispositivos como: martelo, morsa, cantoneira e calços protetores, como mostra a figura acima.

A operação de curvamento é feita manualmente, por meio de dispositivos e ferramentas, ou à máquina, com auxílio da calandra, que é uma máquina de curvar chapas, perfis e tubos.

No curvamento manual o esforço de flexão é feito com o auxílio de martelo, grifa e gabaritos, sempre de acordo com o raio de curvatura desejado. Esta operação permite fazer cilindros de pequenas dimensões, suportes, flanges para tubulações etc.

A próxima figura mostra o curvamento de uma barra com auxílio de dispositivo preso na morsa, onde são aplicados esforços gradativos para se conseguir a curvatura planejada.

Em uma operação desse tipo, a escolha da ferramenta de impacto, como o martelo, tem que ser adequada à espessura do material a ser dobrado. Além disso, para evitar deformações, devem ser usados calços protetores para a peça a ser dobrada.

 NOÇÕES DE USINAGEM

peca-curvada-04Observa-se que o trabalho de curvar barras torna-se mais fácil quando o material recebe aquecimento. Peças como anéis, flanges, elos etc. são executados com êxito quentes, quando observados cuidadosamente os componentes do processo como: calor aplicado no local correto por meio de maçarico ou forja adequados à espessura da peça, pressão exercida durante o curvamento e dispositivos adequados a cada tipo de trabalho.